Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m và viên bi có khối lượng \[0,2{\rm{ }}kg\] dao động điều hòa. Tại thời điểm t, vận tốc, gia tốc của viên bi lần lượt là \[20{\rm{ }}cm/s\]và \[2\sqrt 3 \;m/{s^2}\] . Biên độ dao động của viên bi là
A. 2 cm.
B. 4 cm.
C. 5 cm.
D. 7 cm.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Đáp án đúng là B
Tần số góc là: \[\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = {\rm{ }}10{\rm{ }}rad/s\;\]
Li độ tại thời điểm t là: \[a = - x{\omega ^2}\; \Rightarrow x = - \frac{a}{{{\omega ^2}}}\; = {\rm{ }} - 2\sqrt 3 \;(cm)\]
Biên độ dao động: \[A = \sqrt {{x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}} \; = \;\sqrt {{{( - 2\sqrt 3 )}^2} + {{\left( {\frac{{20}}{{10}}} \right)}^2}} \; = 4(cm)\]
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 11 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k8 ( 45.000₫ )
- Trọng tâm Sử, Địa, GD KTPL 11 cho cả 3 bộ Kết nối, Chân trời, Cánh diều VietJack - Sách 2025 ( 38.000₫ )
- Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack ( 52.000₫ )
- Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack ( 75.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Tần số góc: \(\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \pi \left( {rad/s} \right)\)
Tại thời điểm ban đầu: \(\left\{ \begin{array}{l}v = 2\pi \sqrt 3 \,cm/s\\a = 2{\pi ^2}cm/{s^2}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} - \pi A\sin \varphi = 2\pi \sqrt 3 \\ - {\pi ^2}A\cos \varphi = 2{\pi ^2}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\sin \varphi = \frac{{ - 2\sqrt 3 }}{A}\left( { < 0} \right)\\\cos \varphi = \frac{{ - 2}}{A}\end{array} \right.\)
Chia vế: \(\tan \varphi = \sqrt 3 \Rightarrow \varphi = \frac{{ - 2\pi }}{3}\) (vì \(\sin \varphi < 0\))\( \Rightarrow A = \frac{{ - 2\sqrt 3 }}{{\sin \varphi }} = 4\,\left( {cm} \right).\)
Phương trình vận tốc:
\(v = - 4\pi \sin \left( {\pi t - \frac{{2\pi }}{3}} \right) = - 4\pi \cos \left( {\pi t - \frac{{7\pi }}{6}} \right) = 4\pi \cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)\,cm/s.\)
Câu 2
A. \[x = {\rm{A}}cos\left( {\omega t{\rm{ + }}\frac{\pi }{{12}}} \right){\rm{ }}cm\].
B. \[x = {\rm{A}}cos\left( {\omega t{\rm{ + }}\frac{\pi }{6}} \right){\rm{ }}cm\].
C. \[x = {\rm{A}}cos\left( {\omega t{\rm{ }} + {\rm{ }}\frac{{5\pi }}{6}} \right){\rm{ }}cm\].
D. \[x = {\rm{A}}cos\left( {\omega t{\rm{ }} + {\rm{ }}\frac{{2\pi }}{5}} \right){\rm{ }}cm\].
Lời giải
Đáp án đúng là B
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}x = A\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\\v = - \omega A\sin \left( {\omega t + \varphi } \right)\end{array} \right.\)
Câu 3
A. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với biên độ dao động.
B. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.
C. Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.
D. Động năng của con lắc 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.
Câu 4
A. 0,025 J.
B. 0,064 J.
C. 0,072 J.
D. 0,095 J.
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.
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.
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.
Câu 7
A. \[mg\ell \left( {1{\rm{ }} - {\rm{ }}sin\alpha } \right).\;\]
B. \[mg\ell \left( {1{\rm{ }} - {\rm{ }}cos\alpha } \right).\;\]
C. \[mg\ell \left( {{\rm{cos}}\alpha {\rm{ }} - {\rm{ }}sin\alpha } \right).\;\]
D. \[mg\ell \left( {sin\alpha - {\rm{cos}}\alpha {\rm{ }}} \right).\;\]
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.
Nhắn tin Zalo