Câu hỏi:

29/09/2022 117,289

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm, chu kì 2s. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Tốc độ trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian ngắn nhất khi chất điểm đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 1/4 thế năng là:

A. 21,96 cm/s.

B. 14,64 cm/s.

C. 7,32 cm/s.

D. 26,12 cm/s.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 150 câu trắc nghiệm Dao động cơ nâng cao !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chọn A

+ W_đ = 3 W_t => W = W_đ +W_t = 4W_t =>

+ Tương tự,

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm (ảnh 2)

+ Thời gian ngắn nhất là khi vật đi thẳng từ

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm (ảnh 3)

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm (ảnh 5)

Sử dụng thang thời gian : Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm (ảnh 6)

+ Tốc độ trung bình: vtb = S : t_min = 30.(√3 - 1) ≈ 21,96 cm/s.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hoà. Chiều dài tự nhiên của lò xo là l₀ = 30cm. Lấy g = 10m/s². Khi lò xo có chiều dài l = 28cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn F = 2N. Năng lượng dao động của vật là:

A. 1,5J.

B. 0,08J.

C. 0,02J.

D. 0,1J.

Lời giải

Chọn B

+ Lực đàn hồi:

Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hoà (ảnh 1)

+ Biên độ:

Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hoà (ảnh 2)

Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hoà (ảnh 3)

+ Năng lượng của hệ bằng thế năng cực đại:

Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hoà (ảnh 4)

Câu 2

Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2,52s. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên chậm dần đều với gia tốc cũng có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 3,15s. Khi thang máy đứng yên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là:

A. 2,84s.

B. 2,61s.

C. 2,78s.

D. 2,96s.

Lời giải

Trong thang máy khi chuyển động, con lắc chịu tác dụng của các lực:

+ lực căng dây $\vec{T}$

+ trọng lực $\vec{P}$

+ lực quán tính $\vec{F_{q t}}$

Khi thang máy đi lên nhanh dần đều

Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy. Khi thang máy chuyển (ảnh 1)

Theo hình vẽ ta có,

$T = P + F_{q t} = m . g + m . a = m . (g + a) = m . g_{1}$

=> Chu kỳ dao động của con lắc khi đó:

$T_{1} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g_{1}}} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g + a}}$ (1)

Khi thang máy đi lên chậm dần đều

Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy. Khi thang máy chuyển (ảnh 2)

Theo hình vẽ ta có,

$T = P - F_{q t} = m . g - m . a = m . (g - a) = m . g_{2}$

=> Chu kỳ dao động của con lắc khi đó:

$T_{2} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g_{2}}} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g - a}}$ (2)

Từ (1) và (2), ta có

$\{\begin{matrix} g + a = \frac{4 π^{2} l}{T_{1}^{2}} \\ g - a = \frac{4 π^{2} l}{T_{2}^{2}} \end{matrix} \Rightarrow 2 g = \frac{4 π^{2} l}{T_{1}^{2}} + \frac{4 π^{2} l}{T_{2}^{2}} \Rightarrow g = \frac{1}{2} (\frac{4 π^{2} l}{T_{1}^{2}} + \frac{4 π^{2} l}{T_{2}^{2}})$

Mặt khác, chu kì dao động của con lắc trong thang máy khi thang máy đứng yên

$T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow T^{2} = \frac{4 π^{2} l}{g} = \frac{4 π^{2} l}{\frac{1}{2} (\frac{4 π^{2} l}{T_{1}^{2}} + \frac{4 π^{2} l}{T_{2}^{2}})} = 2 \frac{T_{1}^{2} . T_{2}^{2}}{T_{1}^{2} + T_{2}^{2}}$ (3)