Câu hỏi:

28/09/2025 50 Lưu

Một chất điểm dao động điều hòa có vận tốc cực đại \(40\pi {\rm{cm}}/{\rm{s}}\) và gia tốc cực đại \(3,2{\pi ^2}\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\). Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Thời điểm ban đầu \(({\rm{t}} = 0)\), chất điểm có vận tốc \({\rm{v}} = - 20\pi \)cm/s và thế năng đang tăng. Chất điểm đi qua vị trí cân bằng lần thứ 2021 vào thời điểm bao nhiêu giây? Kết quả làm tròn đến phần nguyên.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

\(\omega  = \frac{{{a_{\max }}}}{{{v_{\max }}}} = \frac{{320{\pi ^2}}}{{40\pi }} = 8\pi \) (rad/s)

\(v =  - \frac{{{v_{\max }}}}{2}\) và thế năng tăng\( \Rightarrow x =  - \frac{{A\sqrt 3 }}{2}\) theo chiều âm\( \Rightarrow \varphi  = \frac{{5\pi }}{6}\)

\({t_{2021}} = \frac{\alpha }{\omega } = \frac{{2020\pi  + \frac{\pi }{6} + \frac{\pi }{2}}}{{8\pi }} = \frac{{3031}}{{12}}s \approx 253s\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Cơ năng của vật là 200 mJ.

Đ

 

b

Khi vật có li độ bằng 2 cm thì thế năng của vật có giá trị cực tiểu.

 

S

c

Vận tốc cực đại của vật là \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\left( {m/s} \right)\).

Đ

 

d

Khi vật có vị trí li độ 1 cm thì thế năng của vật là 50 mJ .

Đ

 

 

a) \[{\rm{W}} = {{\rm{W}}_d}_{\max } = 200\left( {mJ} \right)\]

b) Khi vật có li độ bằng 2 cm thì động năng bằng 0 nên thế năng có giá trị lớn nhất.

c) \({{\rm{W}}_{{\rm{dmax}}}} = \frac{1}{2}mv_{\max }^2 \Leftrightarrow {v_{\max }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\left( {m/s} \right)\)

d) Tại \(x = 1\left( {cm} \right)\), \({{\rm{W}}_d} = 150\,\left( {mJ} \right)\). Suy ra \[{{\rm{W}}_t} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_d} = 50\left( {mJ} \right)\]

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Phương trình dao động của vật là \(x = 10\cos \left( {\pi t} \right)\,cm\).

Đ

 

b

Gia tốc cực đại của vật có độ lớn là \(100\left( {cm/{s^2}} \right)\).

Đ

 

c

Vận tốc của vật tại vị trí có li độ \(x = 5\sqrt 3 \left( {cm} \right)\)có độ lớn là 50 (cm/s).

 

S

d

Thời điểm đầu tiên kể từ lúc bắt đầu dao động vật đi qua vị trí có li độ \(x = 5\left( {cm} \right)\)là 3 s.

 

S

 

a) Ta có \[\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{2} = \pi (rad/s)\]

Lúc t = 0, x = A vật ở biên dương nên \[\varphi  = 0\]

Phương trình dao động của vật là \(x = 10\cos \left( {\pi t} \right)\,cm\)

b) \[{a_{\max }} = {\omega ^2}A = {\pi ^2}.10 = 100(cm/{s^2})\]

c) \[v = \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}}  = \pi \sqrt {{{10}^2} - {{(5\sqrt 3 )}^2}}  = 5\pi \](cm/s)

d) Lúc t = 0 thì x = A, khi x = 5 = A/2. Thời gian ngắn nhất vật đi từ A đến A/2 là T/6 = 2/6 =1/3 (s)

Câu 3

A. Gia tốc có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ của vật. 
B. Vectơ gia tốc luôn cùng hướng với vectơ vận tốc.
C. Vectơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng. 
D. Gia tốc luôn ngược dấu với li độ của vật.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

A. dưới tác dụng của lực đàn hồi.
B. trong điều kiện không có lực ma sát và chịu tác dụng của lực đàn hồi.
C. dưới tác dụng của lực quán tính.
D. dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A. \(48{\rm{\;cm}}\).                                
B. \(16{\rm{\;cm}}\).     
C. \(64{\rm{\;cm}}\).     
D. \(32{\rm{\;cm}}\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

A. \(\frac{{2\pi }}{3}\,rad\).                           
B. \(\frac{\pi }{3}\,rad\).
C. \( - \frac{\pi }{3}\,\,rad\).                           
D. \(\pi \,\,rad\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP