Một vật dao động được kích thích để dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng \(3m/s\) và gia tốc cực đại bằng \(30\pi m/{s^2}\). Thời điểm ban đầu \(t = 0\) vật có vận tốc \(v = + 1,5m/s\) và thế năng đang giảm. Hỏi sau đó bao lâu vật có gia tốc bằng \(- 15\pi \left( {m/{s^2}} \right)\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án : A
+ Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_{{\rm{max}}}} = \omega A\\{a_{{\rm{max}}}} = {\omega ^2}A\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{{a_{{\rm{max}}}}}}{{{v_{{\rm{max}}}}}} = \omega = \dfrac{{30\pi }}{3} = 10\pi \\A = \dfrac{{{v_{{\rm{max}}}}}}{\omega } = \dfrac{3}{{10\pi }}m\end{array} \right.\)
\( \to T = \dfrac{{2\pi }}{\omega } = \dfrac{{2\pi }}{{10\pi }} = 0,2s\)
+ Tại \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}0\): \(v{\rm{ }} = {\rm{ }} + 1,5m/s\) và thế năng đang giảm
Sử dụng hệ thức độc lập, ta có: \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} \to {x^2} = {A^2} - \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {\left( {\dfrac{3}{{10\pi }}} \right)^2} - \dfrac{{{{1,5}^2}}}{{{{\left( {10\pi } \right)}^2}}} \to x = \pm \dfrac{{1,5\sqrt 3 }}{{10\pi }} = \pm \dfrac{{A\sqrt 3 }}{2}\)
Thế năng đang giảm => lấy \(x = - \dfrac{{A\sqrt 3 }}{2}\)
Khi vật có gia tốc \(a = - 15\pi \left( {m/{s^2}} \right) = - {\omega ^2}{x_2} \to {x_2} = - \dfrac{{ - 15\pi }}{{{{\left( {10\pi } \right)}^2}}} = \dfrac{{1,5}}{{10\pi }} = \dfrac{A}{2}\)
=> Thời gian để vật đi từ \(t = 0\) đến vị trí có \(a = - 15{\pi ^2}\left( {m/{s^2}} \right)\) là: \(\Delta t = \dfrac{{\Delta \varphi }}{\omega } = \dfrac{{\dfrac{\pi }{2}}}{{\dfrac{{2\pi }}{T}}} = \dfrac{T}{4} = \dfrac{{0,2}}{4} = 0,05s\)
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí năm 2023-2024
Trường THPT Trần Quang Đạo
Câu hỏi liên quan
-
Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc
-
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi. Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ
-
Pin quang điện hoạt động dựa vào.
-
Biểu thức xác định khối lượng hạt nhân đã phân rã trong thời gian t là:
-
Người ta có nhiều nguồn âm điểm giống hệt nhau và cùng công suất. Ban đầu tại điểm O đặt 2 nguồn âm. Điểm A cách O một khoảng d có thể thay đổi được. Trên tia vuông góc với OA tại A, lấy điểm B cách A khoảng 6cm. Điểm M nằm trong đoạn AB sao cho AM=4,5cm và góc MOB có giá trị lớn nhất, lúc này mức cường độ âm tại A là LA=40dB. Cần phải đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn nữa để mức cường độ âm tại M là 50dB.
-
Biểu thức nào sau đây xác định vị trí các cực tiểu giao thoa với 2 nguồn cùng pha?
-
Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là
-
Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây, theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây ở các thời điểm t1 và t2 = t1 + 0,3s. Chu kì của sóng là:
-
Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là \(a = 0,5mm\), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là \(D = 1m\). Nguồn S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng \(\lambda_1= 400nm\), \(\lambda_2 =500nm\) và \(\lambda_3= 600nm\). Trong khoảng từ vị trí trung tâm 0 đến điểm M cách O một khoảng 6cm có bao nhiêu vân cùng màu với vân trung tâm (tính cả các điểm tại O và M)
-
Hạt nhân \({}_{84}^{210}Po\) có chu kỳ bán rã \(T\), phóng xạ \(\alpha \) biến đổi thành hạt nhân \({}_{82}^{206}Pb\). Ban đầu có \(200g\) chất phóng xạ \({}_{84}^{210}Po\) nguyên chất thì sau một chu kỳ bán rã khối lượng chì được tạo thành là:
-
Thí nghiệm giao thoa sóng ánh sáng với hai khe Yâng trong đó a = 0,3 mm, D = 1m, λ = 600nm. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 2 và bậc 5 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là
-
Nếu quy ước: 1- chọn sóng; 2- tách sóng; 3- khuyếch đại âm tần; 4- khuyếch đại cao tần; 5-chuyển thành sóng âm. Việc thu sóng điện từ trong máy thu thanh phải qua các giai đoạn nào, với thứ tự nào?
-
Một nguồn phát sóng cơ hình sin đặt tại O, truyền dọc theo sợi dây đàn hồi căng ngang rất dài OA với bước sóng 48 cm. Tại thời điểm t1 và t2 hình dạng của một đoạn dây tương ứng như đường 1 và đường 2 của hình vẽ, trục Ox trùng với vị trí cân bằng của sợi dây, chiều dương trùng với chiều truyền sóng. Trong đó, M là điểm cao nhất, uM, uN, uH lần lượt là li độ của các điểm M, N, H. Biết \(u_M^2 = u_{N}^2 + u_H^2\) và biên độ sóng không đổi. Khoảng cách từ P đến Q bằng:
-
Hạt nhân \({}_{27}^{60}Co\) có cấu tạo gồm:
-
Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành \(2g\) \(_2^4He\) từ các proton và notron. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân He là \(\Delta m = 0,0304u\), \(1u{\rm{ }} = {\rm{ }}931{\rm{ }}\left( {MeV/{c^2}} \right)\) ; \(1MeV = 1,{6.10^{ - 13}}\left( J \right)\) . Biết số Avôgađrô \({N_A} = {\rm{ }}6,{02.10^{23}}mo{l^{ - 1}}\), khối lượng mol của \(_2^4He\) là \(4g/mol\)
-
Dao động tắt dần là dao động có:
-
Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng là
-
Khi nói về quang phổ, phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Một vật dao động điều hòa có biên độ là \(2{\rm{ }}\left( {cm} \right)\) và tần số góc \(\omega = 2\pi \left( {rad} \right)\) . Lấy \({\pi ^2} = 10\), gia tốc của vật tại thời điểm vật có vận tốc \(v = 2\sqrt 3 \pi cm/s\) là:
-
Mạch điện xoay chiều nối tiếp có 4 điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có tụ điện, giữa 2 điểm M và N chỉ có điện trở R, giữa 2 điểm N và B chỉ có cuộn cảm thuần. Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN và trên MB là \(120\sqrt 2 V\) và 200V. Điện áp tức thời trên đoạn An và MB lệch pha nhau 98,130. Tính điện áp hiệu dụng trên R.
