Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng Wđ của con lắc theo thời gian t. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐồ thị mô tả chuyển động của con lắc từ biên dương về biên âm (hoặc từ biên âm về biên dương)
Từ đồ thị ta thấy động năng cực đại là 2J, tại 0,1s và 0,3 s thì động năng bằng một nửa giá trị cực đại.
Tại 0,1 s thì \({{\rm{W}}_d} = \frac{{\rm{W}}}{2} \Rightarrow {{\rm{W}}_d} = {{\rm{W}}_t} = \frac{{\rm{W}}}{2}\\ \Rightarrow x = \frac{A}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow 0,1s = \frac{T}{8} \Rightarrow T = 0,8s\)
Tại t1 thì động năng là 1,8J, vậy thế năng là 2 - 1,8 = 0,2 J, nên động năng bằng 9 lần thế năng.
Tại t2 thì động năng bằng 1,6 J, vậy thế năng là 0,4J.
\(\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_d} = 1,8J\\{{\rm{W}}_d} = 1,6J\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{{{\rm{W}}_{t1}}}}{{\rm{W}}} = \frac{{0,2}}{2} = \frac{{x_1^2}}{{{A^2}}} = \frac{1}{{10}}\\\frac{{{{\rm{W}}_{t2}}}}{{\rm{W}}} = \frac{{0,4}}{2} = \frac{{x_2^2}}{{{A^2}}} = \frac{1}{5}\end{array} \right. \\\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_1} = \pm \frac{A}{{\sqrt {10} }}\\{x_2} = \pm \frac{A}{{\sqrt 2 }}\end{array} \right.\)
Từ VTLG ta có: \({t_2} - {t_1} = \frac{1}{\omega }\left( {\arcsin \frac{{{x_1}}}{A} + \arcsin \frac{{{x_2}}}{A}} \right) = 0,1s\)
Vậy phát biểu B là chưa đúng.
Đề thi giữa HK1 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022
Trường THPT Nguyễn Trung Trực
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc lò xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng ω0 = 20 rad/s. Tác dụng vào vật nặng theo phương của trục lò xo một ngoại lực biến thiên điều hòa \({F_n} = {F_0}.\cos 10t\left( N \right)\). Sau một thời gian vật dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Khi vật qua li độ x = 3,6 cm thì tốc độ của vật là
-
Một sóng ngang được mô tả bởi phương trình \(y = {y_0}.cos2\pi \left( {ft - \frac{x}{\lambda }} \right)\), trong đó x, y được đo bằng cm, và t đo bằng giây. Vận tốc dao động cực đại của mỗi phần tử môi trường gấp 4 lần vận tốc sóng nếu:
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(ωt) cm. Trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có động năng không vượt quá ba lần thế năng là 2s. Lấy π2 = 10. Thời điểm để con lắc đi qua vị trí x = 2 cm theo chiều dương lần thứ 2018 là
-
Có hệ con lắc lò xo treo thẳng đứng và hệ con lắc đơn cùng dao động điều hòa tại một nơi nhất đinh. Chu kì dao động của chúng bằng nhau, nếu chiều dài của con lắc đơn
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Biết rằng tại thời điểm ban đầu vật bắt đầu dao động tại vị trí mà lò xo có chiều dài lớn nhất. Tỉ số giữa tốc độ trung bình và độ lớn vận tốc trung bình của vật sau thời gian \(\frac{1}{3}s\) kể từ lúc vật bắt đầu dao động có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác đinh. Trong quá trình lan truyền sóng, khoảng cách lớn nhất giữa hai phần tử M và N là
.png)
-
Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ A, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Vật có động năng bằng thế năng khi cách vị trí cân bằng một khoảng
-
Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng khối lượng đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi l1, F1 và l2, F2 lần lượt là chiều dài, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết 4l1 = 5l2. Tỉ số \(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}}\) bằng
-
Đồ thị biểu diễn dao động điều hoà ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây?
.png)
-
Một sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình \(u = 5\cos \left( {6\pi t - \pi x} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\) ( x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng trong môi trường bằng
-
Sóng truyền trên một sợi dây hai đầu cố định có bước sóng \(\lambda \). Để có sóng dừng trên dây thì chiều dài \(l\) của dây phải thỏa mãn điều kiện (với k = 1,2,3,... )
-
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ, đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Động năng của con lắc đạt giá trị cực đại khi
-
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2. Kéo con lắc sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 100 rồi thả nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Con lắc dao động với vận tốc cực đại là
-
Một vật dao động điều hòa quang vị trí cân bằng O. Tại thời điểm t1, vật đi qua vị trí cân bằng. Trong khoảng thời gian từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 = t1 + 0,5 s vật không đổi chiều chuyển động và tốc độ của vật giảm còn một nửa. Trong khoảng thời gian từ thời điểm t2 đến thời điểm t3 = t2 + 1,5s, vật đi được quãng đường 20 cm. Trong quá trình dao động, quãng đường lớn nhất vật đi được trong 5s là
-
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Lấy π2 = 10. Khi vật ở vị trí có li độ x thì vận tốc của vật là v. Lực hồi phục cực đại của con lắc được xác định theo biểu thức
-
Để số dao động trong một giây của con lắc đơn dao động điều hòa tăng lên thì phải
-
Đồ thị biểu diễn dao động điều hòa ở hình vẽ bên ứng với phương trình vận tốc nào sau đây?
.png)
-
Trong phương trình dao động điều hòa: \(x = Acos\left( {\omega t + \varphi } \right)\), radian trên giây \(\left( {rad/s} \right)\) là đơn vị đo của đại lượng
-
Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây dài với biên độ không đổi. Điều kiện để tốc độ trung bình trong một chu kì của một điểm trên sợi dây bằng một nửa tốc độ truyền sóng là
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình \({x_1} = 7\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{{12}}} \right)cm;\) \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t + \frac{{7\pi }}{{12}}} \right)cm\) . Biết vận tốc cực đại của vật là 1 m/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s2. Khi đó biên độ A2 là
