3 Bài tập Bài toán sử dụng đồ thị năng lượng trong dao động điều hoà (có lời giải)

50 người thi tuần này 4.6 537 lượt thi 3 câu hỏi 45 phút

Đề số 1

Dành cho bạn Hot Vào phòng luyện đề →

Lớp 11 Lịch sử

1,690 người thi tuần này

25 câu Trắc nghiệm Lịch Sử 11 Kết nối tri thức Bài 1 có đáp án

25 câu 20 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Toán

1,264 người thi tuần này

Bài tập Hình học không gian lớp 11 cơ bản, nâng cao có lời giải (P11)

30 câu 64.6 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Tin học

986 người thi tuần này

15 câu Trắc nghiệm Tin học 11 Kết nối tri thức Bài 1 có đáp án

15 câu 9.6 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Giáo dục Quốc Phòng và An Ninh

745 người thi tuần này

15 câu Trắc nghiệm GDQP 11 Kết nối tri thức Bài 1 có đáp án

15 câu 6.8 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Lịch sử

670 người thi tuần này

25 câu Trắc nghiệm Lịch Sử 11 Kết nối tri thức Bài 1 có đáp án (Phần 2)

23 câu 4 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Vật lý

670 người thi tuần này

Trắc nghiệm Dao động điều hòa lớp 11 (có đáp án)

10 câu 13.4 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Toán

546 người thi tuần này

Trắc nghiệm Giá trị lượng giác của góc lượng giác lớp 11 (có đáp án)

12 câu 12.5 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 11 Lịch sử

531 người thi tuần này

25 câu Trắc nghiệm Lịch Sử 11 Kết nối tri thức Bài 2 có đáp án

25 câu 9.2 K lượt thi Thi ngay →

Danh sách câu hỏi:

Câu 1/3

Động năng dao động của một con lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của nó bằng đồ thị như hình vẽ dưới đây.

Cho biết khối lượng của vật bằng 100 gam, vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8 cm. Tính tần số góc của dao động của con lắc lò xo.

Xem đáp án

Lời giải

- Từ hình vẽ, ta thấy rằng ${W = W}_{tmax} = 4 mJ.$

- Vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8 cm là chiều dài quỹ đạo $L = 2 A \Rightarrow A = 4 c m .$

- Tần số góc của dao động $ω = \sqrt{\frac{2 W}{m A^{2}}} = \sqrt{\frac{{2.4.10}^{- 3}}{0, 1.0, 04^{2}}} = 5 \sqrt{2} r ad/s .$

Câu 2/3

Hai chất điểm có khối lượng lần lượt là m₁, m₂ dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. Đồ thị biểu diễn động năng của m₁ và thế năng của m₂ theo li độ như hình vẽ.

Xác định tỉ số m₁/m₂.

Xem đáp án

Lời giải

- Từ đồ thị ta thấy rằng cơ năng của hai vật là như nhau

$W_{1} = W_{2} \Rightarrow \frac{1}{2} m_{1} ω^{2} A_{1}^{2} = \frac{1}{2} m_{2} ω^{2} A_{2}^{2} \Rightarrow \frac{m_{1}}{m_{2}} = \frac{A_{2}^{2}}{A_{1}^{2}}$

- Mặt khác $\frac{A_{2}}{A_{1}} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2} \Rightarrow \frac{m_{1}}{m_{2}} = \frac{9}{4}$

Câu 3/3

Hình dưới đây là đồ thị động năng theo thời gian của một vật khối lượng 0,4 kg dao động điều hoà.

Đồ thị động năng theo thời gian

Tại thời điểm ban đầu vật đang chuyển động theo chiều dương. Lấy π² = 10. Viết phương trình dao động của vật.

Xem đáp án

Lời giải

- Từ đồ thị ta có

- Tại thời điểm ban đầu $t = 0 \Rightarrow W_{đ} = 0,015 J.$

Þ Thế năng $W_{t} {=W - W}_{đ} = 0,02 – 0,015 = 0,005 J \Rightarrow W_{t} = \frac{W}{4} \Rightarrow x_{0} = \pm \frac{A}{2}$

- Tại thời điểm: $t_{1} = \frac{1}{6} s \Rightarrow W_{đ} = 0 \Rightarrow x_{1} = \pm A$

- Dựa vào đồ thị ta suy ra $x_{0} = \frac{A}{2} \Rightarrow x_{1} = A$

- Khoảng thời gian từ x₀ đến x₁là $Δ t = \frac{1}{6} = \frac{T}{6} \Leftrightarrow T = 1 s \Leftrightarrow ω = \frac{2 π}{T} = 2 π rad/s.$

- Biên độ dao động:

$W_{đ \max} = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} = 0, 02 \Rightarrow A = \sqrt{\frac{2 W_{đ \max}}{m ω^{2}}} = \sqrt{\frac{2.0, 02}{0, 4 {(2 π)}^{2}}} = 0, 05 m = 5 cm.$

- Tại thời điểm t = 0 $\{\begin{cases} x_{0} = A \cos φ = \frac{A}{2} \\ v = - A \sin φ > 0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} \cos φ = \frac{1}{2} \\ \sin φ < 0 \end{cases} \Rightarrow φ = - \frac{π}{3}$

- Phương trình dao động cuả vật là $x = 5 \cos (2 π t - \frac{π}{3}) (c m) .$

Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

V-ACT

HSA

TSA

SPT

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Hai chất điểm có khối lượng lần lượt là m₁, m₂ dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. Đồ thị biểu diễn động năng của m₁ và thế năng của m₂ theo li độ như hình vẽ.

Xác định tỉ số m₁/m₂.