Cho một vật dao động điều hòa với chu kỳ \(T = 1{\rm{ s}}\) và biên độ \(A = 5{\rm{ cm}}\). Xét quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian \(\Delta t = 2,25{\rm{ s}}\).
a. Khoảng thời gian \(\Delta t\) được tách thành \(2T + \frac{T}{4}\).
b. Quãng đường vật đi được chắc chắn bằng \(45{\rm{ cm}}\) với mọi vị trí xuất phát.
c. Quãng đường lớn nhất vật có thể đi được trong khoảng thời gian \(\Delta t\) là \(40 + 5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).
d. Quãng đường nhỏ nhất vật có thể đi được trong khoảng thời gian \(\Delta t\) là \(40 + 10(2 - \sqrt 2 ){\rm{ cm}}\).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
a) Đúng. \(\Delta t = 2,25{\rm{ s}} = 2T + 0,25T = 2T + \frac{T}{4}\).
b) Sai. Phần 2T đi được \(2 \cdot 4A = 40{\rm{ cm}}\) cố định. Tuy nhiên phần \(\frac{T}{4}\) dư ra quãng đường phụ thuộc vào vị trí xuất phát (chỉ có \(\frac{T}{2}\) mới luôn là 2A)
c) Đúng. \[{S_{\max }} = 8A + {S_{\max }}_{\left( {\frac{T}{4}} \right)}\]
Với \(\Delta t' = \frac{T}{4} \Rightarrow \Delta \varphi ' = \frac{\pi }{2}{\rm{ rad}}\).
\({S_{\max \left( {\frac{T}{4}} \right)}} = 2A\sin \left( {\frac{\pi }{4}} \right) = A\sqrt 2 = 5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).
Tổng \({S_{\max }} = 40 + 5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).
d) Sai. \({S_{\min \left( {\frac{T}{4}} \right)}} = 2A\left( {1 - \cos \frac{\pi }{4}} \right) = 2 \cdot 5\left( {1 - \frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right) = 10 - 5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).
Tổng \({S_{\min }} = 40 + 10 - 5\sqrt 2 = 50 - 5\sqrt 2 = 40 + 10(1 - \frac{{\sqrt 2 }}{2}) = 40 + 5(2 - \sqrt 2 ){\rm{ cm}}\).
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
a. Tại \(t = 0{\rm{ s}}\), vật ở vị trí có li độ \(x = 5{\rm{ cm}}\) và đang đi theo chiều dương.
b. Trong khoảng thời gian từ \({t_1} = 0{\rm{ s}}\) đến \({t_2} = 0,1{\rm{ s}}\), góc quét trên vòng tròn lượng giác là \(\frac{\pi }{2}{\rm{ rad}}\).
c. Quãng đường vật đi được từ \({t_1} = 0{\rm{ s}}\) đến \({t_2} = 0,1{\rm{ s}}\) là \(5 + 5\sqrt 3 {\rm{ cm}}\).
d. Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian trên xấp xỉ bằng \(136,6{\rm{ cm/s}}\).
Lời giải
a) Đúng. Tại \(t = 0\), \(x = 10\cos \left( { - \frac{\pi }{3}} \right) = 5{\rm{ cm}}\). Vì \(\varphi = - \frac{\pi }{3} < 0 \Rightarrow v > 0\).
b) Đúng. Chu kỳ \(T = \frac{{2\pi }}{{5\pi }} = 0,4{\rm{ s}}\).
Khoảng thời gian \(\Delta t = 0,1{\rm{ s}} = \frac{T}{4}\). Góc quét \(\Delta \varphi = \omega \cdot \Delta t = 5\pi \cdot 0,1 = \frac{\pi }{2}{\rm{ rad}}\).
c) Sai. Tại \({t_1} = 0\), pha dao động là \( - \frac{\pi }{3}\).
Đến \({t_2} = 0,1{\rm{ s}}\), pha dao động là \( - \frac{\pi }{3} + \frac{\pi }{2} = \frac{\pi }{6}\).
Lúc này li độ \({x_2} = 10\cos \left( {\frac{\pi }{6}} \right) = 5\sqrt 3 {\rm{ cm}}\).
Do trong khoảng thời gian này pha đi từ \( - \frac{\pi }{3}\) đến \(\frac{\pi }{6}\) (đi từ \({x_1} = 5{\rm{ cm}}\) ra biên dương \(10{\rm{ cm}}\) rồi quay về \({x_2} = 5\sqrt 3 {\rm{ cm}}\)):
Quãng đường \(S = (A - {x_1}) + (A - {x_2}) = (10 - 5) + (10 - 5\sqrt 3 ) = 15 - 5\sqrt 3 {\rm{ cm}}\).
d) Sai. Quãng đường đúng là \(S = 15 - 5\sqrt 3 \approx 6,34{\rm{ cm}} \Rightarrow {v_{tb}} = \frac{{6,34}}{{0,1}} = 63,4{\rm{ cm/s}}\).
Câu 2
a. Tại thời điểm \(t = 0{\rm{ s}}\), vật đang ở vị trí cân bằng và chuyển động theo chiều dương.
b. Trong \(1{\rm{ s}}\) đầu tiên, vật đi được quãng đường là \(20{\rm{ cm}}\).
c. Trong \(0,75{\rm{ s}}\) đầu tiên, vật đi được quãng đường là \(15{\rm{ cm}}\).
d. Quãng đường vật đi được từ \({t_1} = 0,25{\rm{ s}}\) đến \({t_2} = 1{\rm{ s}}\) là \(15{\rm{ cm}}\).
Lời giải
a) Đúng. \(t = 0 \Rightarrow x = 0\), \(\varphi = - \frac{\pi }{2} \Rightarrow v > 0\).
b) Đúng. \(T = \frac{{2\pi }}{{2\pi }} = 1{\rm{ s}}\). Trong $1T$, quãng đường luôn là \(4A = 20{\rm{ cm}}\).
c) Đúng. \(0,75{\rm{ s}} = \frac{3}{4}T\). Đi từ VCB theo chiều dương:
- Mất \(\frac{T}{4}\) đến biên dương \( + A\) (\(5{\rm{ cm}}\)).
- Mất \(\frac{T}{4}\) về VCB (\(5{\rm{ cm}}\)).
- Mất \(\frac{T}{4}\) đến biên âm \( - A\) (\(5{\rm{ cm}}\)).
Tổng quãng đường \(S = 3A = 15{\rm{ cm}}\).
d) Đúng. \(\Delta t = 1 - 0,25 = 0,75{\rm{ s}} = \frac{3}{4}T\). Do xuất phát tại \({t_1} = 0,25{\rm{ s}} = \frac{T}{4}\) (vật đang ở biên dương \( + A\)), đi trong \(\frac{3}{4}T\) sẽ đi: từ \( + A \to - A\) (\(10{\rm{ cm}}\)) rồi từ \( - A \to 0\) (\(5{\rm{ cm}}\)). Tổng \(S = 15{\rm{ cm}}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
A. 10 cm.
B. 5 cm.
C. 15 cm.
D. 20 cm.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
a. Khoảng thời gian \(\Delta t = 0,5{\rm{ s}}\) tương ứng với \(\frac{T}{4}\).
b. Để quãng đường đi được là lớn nhất, vật phải di chuyển đối xứng qua vị trí cân bằng.
c. Góc quét trên đường tròn lượng giác tương ứng là \(\frac{\pi }{4}{\rm{ rad}}\).
d. Giá trị \({S_{\max }}\) trong khoảng thời gian đó là \(12\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
a. Quãng đường \(S = 6\sqrt 3 {\rm{ cm}} = A\sqrt 3 \).
b. Để thời gian đi hết quãng đường \(S\) là ngắn nhất thì quãng đường này chính là \({S_{\max }}\).
c. Góc quét tương ứng trên đường tròn lượng giác là \(\frac{{2\pi }}{3}{\rm{ rad}}\).
d. Chu kỳ dao động \(T\) của vật bằng \(0,6{\rm{ s}}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
1999 cm.
3998 cm.
7996 cm.
999 cm.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập