Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ dao động con lắc một là A1 = 4cm, của con lắc hai là A2 = 4√3 cm, con lắc hai dao động sớm pha hơn con lắc một. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc theo trục Ox là 4cm. Khi động năng của con lắc một cực đại là W thì động năng của con lắc hai là:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khoảng cách lớn nhất:
\(\begin{array}{l}
\Delta {x_{\max }} = \sqrt {A_1^2 + A_2^2 - 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi } \Rightarrow \cos \Delta \varphi = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\\
{W_{d1}} = \max = W \Rightarrow {x_1} = 0\\
\frac{{x_1^2}}{{A_1^2}} + \frac{{x_2^2}}{{A_2^2}} - 2\frac{{{x_1}}}{{{A_1}}}\frac{{{x_2}}}{{{A_2}}}\cos \Delta \varphi = {\sin ^2}\Delta \varphi ;\left( {{{\sin }^2}\Delta \varphi = 1 - {{\cos }^2}\Delta \varphi = \frac{1}{4}} \right)\\
\Rightarrow \frac{{x_2^2}}{{A_2^2}} = {\sin ^2}\Delta \varphi \Rightarrow x_2^2 = A_2^2{\sin ^2}\Delta \varphi = 12
\end{array}\)
+ Động năng của 2 lúc này:
\({W_{d2}} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}\left( {A_2^2 - x_2^2} \right)\)
+ Khi động năng 1 đạt cực đại thì:
\(\begin{array}{l}
{W_{d1}} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}A_1^2\\
\Rightarrow \frac{{{W_{d2}}}}{{{W_{d1}}}} = \frac{{A_2^2 - x_2^2}}{{A_1^2}} = \frac{{{4^2}.3 - 12}}{{{4^2}}} = \frac{9}{4} \Rightarrow {W_{d2}} = \frac{{9W}}{4}
\end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Khai Nguyên
Câu hỏi liên quan
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương có các phương trình lần lượt là \({x_1} = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{6}} \right);{x_2} = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\) cm. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là:
-
Nguyên tắc làm việc của quang điện trở dựa vào hiện tượng
-
Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m được treo vào một đầu sợi dây mềm, nhẹ, không dãn, dài 64 cm. Con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Lấy g = π2 m/s2. Chu kì dao động của con lắc là:
-
Suất điện động cảm ứng do 1 máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra có biểu thức \(e = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)\left( V \right)\) (t tính bằng s). Chu kì của suất điện động này là:
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acosπt/3 (cm). Tại thời điểm t1 (s) vật có li độ là x1 = 2 cm. Xác định li độ của vật ở thời điểm t1 + 6 (s).
-
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô bán kính Bo là r0, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tốc độ góc của electron trên quỹ đạo O là ω1, tốc độ góc của electron trên quỹ đạo M là ω2. Hệ thức đúng là:
-
Một sợi dây mảnh AB dài 1,2m không dãn, đầu B cố định, đầu A dao động với f = 100 Hz và xem như một nút, tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s, biên độ dao động là 1,5cm. Số bụng và bề rộng của một bụng sóng là:
-
Hạt nhân urani U235 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclôn. Lấy u = 931,5 MeV/c2. Độ hụt khối của hạt nhân U là:
-
Cường độ âm tại một 1 trong môi trường truyền âm là 10-4 w/m2. Biết cường độ âm chuẩn là 10-12 w/m2. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
-
Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Khi điện dung của tụ điện có giá trị C0 = 20 pF thì mạch cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng λ0. Khi điện dung của tụ điện có giá trị C = 180 pF thì mạch cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng tính theo λ0 là:
-
Cho mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp. Các giá trị: hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch điện U, R, L, C không đổi; Giá trị của tần số f thay đổi được. Khi f = f1 và f = 3f1 thì hệ số công suất như nhau và bằng 1/√2. Khi f có giá trị nào sau đây thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị cực đại:
-
Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ).
Biết tụ điện có dung kháng ZC, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và 3ZL = 2ZC. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình vẽ. Điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và N là:
-
Cho phản ứng hạt nhân: \(_{11}^{23}Na + _1^1H \to _2^4He + _{10}^{20}Ne\). Lấy khối lượng các hạt nhân \(_{11}^{23}Na;_{10}^{20}Ne;_2^4He;_1^1H\) lần lượt là 22,9837u; 19,9869u; 4,0015u; 1,0073u và 1u = 931,5 MeV/c2. Trong phản ứng này, năng lượng
-
Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k đang dao động điều hòa với biên độ A. Chọn câu trả lời đúng:
-
Theo thuyết lượng tử ánh sáng, câu nào sau đây sai?
-
Mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 6 µH và tụ điện có điện dung 2,4 nF. Trong mạch đang có dao động điện từ với điện tích cực đại của tụ điện là 12 nC. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch có giá trị là:
-
Để giảm tốc độ quay của rôto trong máy phát điện xoay chiều, người ta dùng rôto có nhiều cặp cực. Rôto của một máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực quay với tốc độ 500 vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số 50 Hz. Số cặp cực của rôto là:
-
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc. λ1 = 0,64 µm (đỏ), λ2 = 0,48 µm (lam) trên màn hứng vân giao thoa. Trong khoảng giữa 4 vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm ta đếm được số vân đỏ và vân lam là:
-
Đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung C = 5/36π (mF) một điện áp xoay chiều. Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm t1 là u1 = 60√6V, i1 = √2A và tại thời điểm t2 là u2 = 60√2V, i2 = √6A. Xác định tần số góc của dòng điện.
-
Tia hồng ngoại và tia tử ngoại không có tính chất chung nào sau đây?
