Skip to main content
/ Luyện Thi Đại Học Môn Lí / Câu hỏi 9676

Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox với biên độ10 cm, chu kì 2 s. 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 \frac{1}{3} lần thế năng là 

Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox với biên độ10 cm, chu kì 2

Câu hỏi

Nhận biết

Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox với biên độ10 cm, chu kì 2 s. 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 \frac{1}{3} lần thế năng là 


A.
26,12 cm/s. 
B.
21,96 cm/s. 
C.
 7,32 cm/s.
D.
14,64 cm/s.
Đáp án đúng: B

Lời giải của Luyện Tập 365

Tại vị trí :\textup{W}_{d}=3\textup{W}_{t} ta có \textup{W}=\textup{W}_{t}=3\textup{W}_{d}=\textup{W}_{t}+3\textup{W}_{t}=4\textup{W}_{t}

Mặt khác \textup{W}=\frac{1}{2}\textup{K}\textup{A}^{2}=4\textup{K}\textup{x}_{1}^{2}\Rightarrow \textup{A}^{2}=4\textup{x}_{1}^{2}\Rightarrow \textup{x}_{1}=_{-}^{+}\frac{\textup{A}}{2}

Tại vị trí \textup{W}_{d}=\frac{1}{3}\textup{W}_{t} ta có :\textup{W}= \textup{W}_{t}+\frac{1}{3}\textup{W}_{t}=\frac{4}{3}\textup{W}_{t}

\Rightarrow \textup{W}= \frac{1}{2}\textup{K}\textup{A}^{2}=\frac{4}{3}.\frac{1}{2}\textup{K}\textup{x}_{2}^{2}\Rightarrow \textup{A}^{2}=\frac{4}{3}\textup{x}_{2}^{2}\Rightarrow \textup{x}_{2}_{-}^{+}\frac{\sqrt{3}}{2} \textup{A}

Sử dụng liện hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều ta thấy thời gian ngắn nhất đi từ \textup{x}_{1} đến \textup{x}_{2} là từ -\frac{\textup{A}}{2} đến -\frac{\sqrt{3}}{2}.Tương đương chuyển động tròn đều đi từ \textup{M}_{1} đến \textup{M}_{2} ,và vật quay góc \varphi =\frac{\pi }{6} tương đương thời gian dao động là \frac{\textup{T} }{12}.

Vậy \textup{t}=\frac{\textup{T} }{12}=\frac{2}{12}=\frac{1}{6}(\textup{s}) Độ dài quãng đường \textup{S}=\left | x_{2} -x_{1}\right |

\textup{S}=\frac{\sqrt{3}}{2}\textup{A}=5\sqrt{3}-5\approx3,66(\textup{cm})

Tốc độ trung bình \textup{V}=\frac{\textup{S}}{\textup{t}}=\frac{3,66}{\frac{1}{6}}=21,96(\textup{cm/s})

Câu hỏi liên quan

  • Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp song song từ không khí tới mặt bên AB của một lăng kính thủy tinh

    Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp song song từ không khí tới mặt bên AB của một lăng kính thủy tinh, chùm tia khúc xạ vào trong lăng kính (thuộc một tiết diện thẳng qua lăng kính) truyền tới mặt bên AC, nó khúc xạ tại mặt AC rồi ló ra ngoài không khí. Chùm tia ló bị lệch về phía đáy của lăng kính so với chùm tia tới và tách ra thành một dải nhiều màu khác nhau( như màu cầu vồng), tia tím bị lệch nhiều nhất, tia đỏ bị lệch ít nhất. Hiện tượng đó là :

    Chi tiết
  • Ánh sáng trắng là :

    Ánh sáng trắng là :

    Chi tiết
  • Chọn phát biểu sai?

    Chọn phát biểu sai?

    Chi tiết
  • Dao động điều hòa là

    Dao động điều hòa là

    Chi tiết
  • Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về vật dao động điều hòa?

    Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về vật dao động điều hòa?

    Chi tiết
  • Chọn câu đúng

    Chọn câu đúng

    Chi tiết
  • Phát biểu nào dưới đây là sai khi nói về ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc

    Phát biểu nào dưới đây là sai khi nói về ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:

    Chi tiết
  • Chùm tia ló ra khỏi lăng kính trong một máy quang phổ, trước khi đi qua thấu kính của buồng ảnh là

    Chùm tia ló ra khỏi lăng kính trong một máy quang phổ, trước khi đi qua thấu kính của buồng ảnh là:

    Chi tiết
  • Chuyển động nào sau đây của chất điểm là một dao động điều hòa?

    Chuyển động nào sau đây của chất điểm là một dao động điều hòa?

    Chi tiết
  • Biên độ của vật dao động điều hòa phụ thuộc vào

    Biên độ của vật dao động điều hòa phụ thuộc vào

    Chi tiết