Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ dao động con lắc một là A1 = 4cm, của con lắc hai là A2 = 4√3 cm, con lắc hai dao động sớm pha hơn con lắc một. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc theo trục Ox là 4cm. Khi động năng của con lắc một cực đại là W thì động năng của con lắc hai là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khoảng cách lớn nhất:
\(\begin{array}{l}
\Delta {x_{\max }} = \sqrt {A_1^2 + A_2^2 - 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi } \Rightarrow \cos \Delta \varphi = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\\
{W_{d1}} = \max = W \Rightarrow {x_1} = 0\\
\frac{{x_1^2}}{{A_1^2}} + \frac{{x_2^2}}{{A_2^2}} - 2\frac{{{x_1}}}{{{A_1}}}\frac{{{x_2}}}{{{A_2}}}\cos \Delta \varphi = {\sin ^2}\Delta \varphi ;\left( {{{\sin }^2}\Delta \varphi = 1 - {{\cos }^2}\Delta \varphi = \frac{1}{4}} \right)\\
\Rightarrow \frac{{x_2^2}}{{A_2^2}} = {\sin ^2}\Delta \varphi \Rightarrow x_2^2 = A_2^2{\sin ^2}\Delta \varphi = 12
\end{array}\)
+ Động năng của 2 lúc này:
\({W_{d2}} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}\left( {A_2^2 - x_2^2} \right)\)
+ Khi động năng 1 đạt cực đại thì:
\(\begin{array}{l}
{W_{d1}} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}A_1^2\\
\Rightarrow \frac{{{W_{d2}}}}{{{W_{d1}}}} = \frac{{A_2^2 - x_2^2}}{{A_1^2}} = \frac{{{4^2}.3 - 12}}{{{4^2}}} = \frac{9}{4} \Rightarrow {W_{d2}} = \frac{{9W}}{4}
\end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Khai Nguyên
Câu hỏi liên quan
-
Ở mặt thoáng của chất lỏng có 2 nguồn kết hợp A, B cách nhau 10cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là u1 = acos(40πt) (cm), u2 =acos(40πt + π) (cm). Cho biết tốc độ truyền sóng là 40cm/s. Xét hình vuông AMNB nằm trên mặt nước, số điểm dao động với biên độ cực đại có trên hình vuông là:
-
Trong 1 thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân sáng bậc ba (tính từ vân trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe Y-âng đến M có độ lớn bằng:
-
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô bán kính Bo là r0, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tốc độ góc của electron trên quỹ đạo O là ω1, tốc độ góc của electron trên quỹ đạo M là ω2. Hệ thức đúng là:
-
Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Khi điện dung của tụ điện có giá trị C0 = 20 pF thì mạch cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng λ0. Khi điện dung của tụ điện có giá trị C = 180 pF thì mạch cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng tính theo λ0 là:
-
Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch dao động là do hiện tượng nào sau đây?
-
Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k đang dao động điều hòa với biên độ A. Chọn câu trả lời đúng:
-
Tia hồng ngoại và tia tử ngoại không có tính chất chung nào sau đây?
-
Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi 3/4 số hạt ban đầu. Chu kì bán rã là:
-
Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m được treo vào một đầu sợi dây mềm, nhẹ, không dãn, dài 64 cm. Con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Lấy g = π2 m/s2. Chu kì dao động của con lắc là:
-
Một hạt đang chuyển động với tốc độ bằng 0,8 lần tốc độ ánh sáng trong chân không. Theo thuyết tương đối hẹp, động năng Wđ của hạt và năng lượng nghỉ E0 của nó liên hệ với nhau bởi hệ thức:
-
Trong TN Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe là 1,2mm, khoảng vân trên màn là 1 mm. Nếu tịnh tiến màn ra xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 50cm thì khoảng vân trên màn lúc này là 1,25 mm. Giá trị của λ là:
-
Cho mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp. Các giá trị: hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch điện U, R, L, C không đổi; Giá trị của tần số f thay đổi được. Khi f = f1 và f = 3f1 thì hệ số công suất như nhau và bằng 1/√2. Khi f có giá trị nào sau đây thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị cực đại:
-
Đồ thị gia tốc a theo li độ x của một vật dao động điều hòa được cho như hình vẽ. Chọn câu trả lời đúng:
-
Trong mạch điện XC nối tiếp, R = 50Ω. Khi xảy ra cộng hưởng ở tần số f1 thì I1 = 1A. Tăng tần số của mạch điện lên gấp đôi nhưng giữ nguyên hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch và các thông số khác, thì I2 = 0,8A. Cảm kháng của cuộn dây khi còn ở f1 là:
-
Công thoát electron ra khỏi kim loại \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}{6,625.10^{ - 19}}J\). Giới hạn quang điện của kim loại đó là:
-
Chọn câu đúng. Dao động tắt dần
-
Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng?
-
Phát biểu nào về sự truyền sóng sau đây là không đúng?
-
Đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung C = 5/36π (mF) một điện áp xoay chiều. Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm t1 là u1 = 60√6V, i1 = √2A và tại thời điểm t2 là u2 = 60√2V, i2 = √6A. Xác định tần số góc của dòng điện.
-
Một sợi dây mảnh AB dài 1,2m không dãn, đầu B cố định, đầu A dao động với f = 100 Hz và xem như một nút, tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s, biên độ dao động là 1,5cm. Số bụng và bề rộng của một bụng sóng là:
