Câu hỏi trắc nghiệm về cơ năng trong dao động điều hòa

Câu 6:

Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc theo li độ trong dao động điều hòa có dạng là

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Trong dao động điều hòa, vận tốc $v$ và li độ $x$ liên hệ với nhau theo công thức: $v = \omega \sqrt{A^2 - x^2}$
Suy ra: $v^2 = \omega^2 (A^2 - x^2)$
$rac{v^2}{\omega^2 A^2} + rac{x^2}{A^2} = 1$.
Đây là phương trình của một đường elip.

Câu 7:

Một vật khối lượng 2 kg treo vào một lò xo có hệ số đàn hồi $k$ = 5000 N/m. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 5 cm rồi thả không vận tốc đầu thì vận tốc cực đại là

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Ta có:

$\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{5000}{2}} = 50 (rad/s)$
$A = 5 cm = 0.05 m$
$v_{max} = A\omega = 0.05 * 50 = 2.5 (m/s)$

Câu 8:

Một con lắc đơn dao động điều hòa. Nếu tăng khối lượng của quả nặng hai lần và giữ nguyên biên độ dao động thì so với khi chưa tăng khối lượng

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Chu kỳ của con lắc đơn được tính bởi công thức: T = 2π√(l/g). Công thức này cho thấy chu kỳ T không phụ thuộc vào khối lượng m của vật. Cơ năng của con lắc đơn là: E = (1/2)mω²A² = mgℓ(1 - cos A₀). Khi khối lượng m tăng 2 lần, cơ năng E cũng tăng 2 lần. Vậy, chu kỳ không đổi, cơ năng tăng 2 lần.

Câu 9:

Một vật thực hiện dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình $x=4\cos\left(4\pi t-\dfrac{\pi}{2}\right)$ cm. Chu kì dao động của vật là

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Phương trình dao động điều hòa có dạng: $x = A\cos(\omega t + \varphi)$. Trong đó, $\omega$ là tần số góc và $T = \frac{2\pi}{\omega}$ là chu kỳ.
Từ phương trình $x=4\cos\left(4\pi t-\dfrac{\pi}{2}\right)$, ta có $\omega = 4\pi$ rad/s.
Vậy, chu kỳ dao động là: $T = \frac{2\pi}{4\pi} = 0,5$ s.

Câu 10:

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn trong không khí là do

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Dao động tắt dần là do lực cản của môi trường tác dụng lên vật làm tiêu hao năng lượng của dao động.

Câu 11:

Một hệ dao động cơ đang thực hiện dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

Lời giải: