Một đu quay có bán kính R=2√3m, lồng bằng kính trong suốt quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng. Hai người A và B (coi như các chất điểm) ngồi trên hai lồng khác nhau của đu quay. Ở thời điểm t(s) người A thấy mình ở vị trí cao nhất, ở thời điểm t + 2(s) người B lại thấy mình ở vị trí thấp nhất và ở thời điểm t + 6(s) người A lại thấy mình ở vị trí thấp nhất. Chùm tia sáng mặt trời chiếu theo hướng song song với mặt phẳng chứa đu quay và nghiêng một góc 60° so với phương ngang. Bóng của hai người chuyển động trên mặt đất nằm ngang. Khi bóng của người A đang chuyển động với tốc độ cực đại thì bóng của người B có tốc độ bằng:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
Ở thời điểm t (s) người A thấy mình ở vị trí cao nhất, đến thời điểm t + 6(s) lại thấy mình ở vị trí thấp nhất nên ta có:
\(\frac{T}{2} = 6 \Rightarrow T = 12\left( s \right) \Rightarrow \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{\pi }{6}\) (rad/s)
+ Tại thời điểm t người A ở cao nhất, sau Δt = 2(s) người A quay thêm góc
\(\alpha = \omega \Delta t = \frac{\pi }{6}.2 = \frac{\pi }{3}\)
+ Lúc này người B đang ở vị trí thấp nhất. Từ hình vẽ a suy ra người B nhanh pha hơn người A góc 2π/3 (rad)
+ Từ hình vẽ b, bóng người trên mặt đất dao động với biên độ là:
\(A = \frac{R}{{\sin 60^\circ }} = \frac{{2\sqrt 3 }}{{\sin 60^\circ }} = 4\) (cm)
+ Khi bóng của A đi qua O thì bóng của B có li độ |xB|.
+ Theo hình vẽ, ta có:
\(\begin{array}{l}
\sin 60^\circ = \frac{{R\cos 30^\circ }}{{\left| {{x_B}} \right|}}\\
\Rightarrow \left| {{x_B}} \right| = \frac{{R\cos 30^\circ }}{{\sin 60^\circ }} = \frac{{2\sqrt 3 \cos 30^\circ }}{{\sin 60^\circ }} = 2\sqrt 3
\end{array}\)
+ Theo công thức độc lập ta có:
\(v_B^/ = \omega \sqrt {{A^2} - {{\left( {x_B^/} \right)}^2}} = \frac{\pi }{6}\sqrt {{4^2} - {{\left( {2\sqrt 3 } \right)}^2}} = \frac{\pi }{3}\) (m/s)
+ Vì đang lại gần O nên suy ra tốc độ đang tăng
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Đặng Trần Côn
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc LX treo thẳng đứng, ở vị trí cân bằng lò xo giãn 5 cm. Chọn gốc O tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống. Lấy g = 10 m/s2. Biết vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos\(\left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\) (cm). Thời gian ngắn nhất kể từ lúc t = 0 đến lúc lực đẩy của lò xo cực đại là:
-
Hai nguồn phát sóng S1 và S2 trên mặt chất lỏng dao động theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng với cùng tần số f = 50 Hz và cùng pha ban đầu, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Trên đoạn thẳng S1S2, có hai điểm cách nhau 9 cm dao động với biên độ cực đại. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng có giá trị 1,5 (m/s) < v < 2,25 (m/s). Tốc độ truyền sóng là:
-
Một vật khối lượng 1 kg dao động điều hòa với chu kì T = π/5(s) năng lượng của vật là 0,02 J. Biên độ dao động của vật là:
-
Có thể giải thích hiện tượng quang điện bằng thuyết nào dưới đây?
-
Một máy phát điện AC một pha có điện trở trong không đáng kể nối với mạch ngoài là mạch RLC nối tiếp, biết 2L > R2C. Khi roto quay với các tốc độ n1 = 30 vòng/phút và n2 = 40 vòng/phút thì cường độ dòng điện trong mạch có cùng giá trị hiệu dụng. Khi roto quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng cực đại. Giá trị của n là:
-
Trong mạch LC lí tưởng, gọi i, I0 là cường độ dòng điện tức thời và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây; u, U0 là điện áp tức thời và điện áp cực đại giữa hai bản tụ. Đặt α =i/I0 ; β =u/U0. Tại cùng một thời điểm tổng α + β có giá trị lớn nhất bằng:
-
Kim loại có công thoát electron là 2,62 eV. Khi chiếu vào kim loại này hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 µm và λ2 = 0,2 µm thì hiện tượng quang điện
-
Hạt α có động năng 5 MeV bắn vào hạt nhân Be9 đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân α + Be9 → n + X . Hạt n chuyển động theo phương hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 60°, cho động năng của hạt n là 8 MeV. Tìm động năng của hạt X. Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối.
-
CLLX treo gồm lò xo có độ cứng 200 N/m, quá cầu M có khối lượng 1 kg đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 12,5 cm. Khi quả cầu xuống đến vị trí thấp nhất thì có một vật nhỏ khối lượng 500 g bay theo phương trục lò xo, từ dưới lên với vận tốc v tới dính vào chặt vào M. Lấy g = 10 m/s2. Sau va chạm, hai vật dao dộng diều hòa. Biên độ dao động của hệ hai vật sau va chạm là 20cm. Tốc độ v có giá trị bằng:
-
Trong chân không bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589 µm. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này có giá trị là:
-
Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là 60 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ là:
-
Khi dùng đồng hồ đa năng hiện số có một núm xoay để đo điện áp xoay chiều, ta đặt núm xoay ở vị trí:
-
Trong nguyên tử hiđrô H các mức năng lượng của các trạng thái dừng được xác định theo công thức En = -13,6/n2 eV, n nguyên dương. Khi đám nguyên tử đang ở trạng thái cơ bản thì bị kích thích và làm cho nó phát ra tối đa 10 bức xạ. Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và ngắn nhất của các bức xạ trên gần nhất với giá trị nào sau đây:
-
Nếu động năng ban đầu của electron khi bứt ra khỏi catot bằng 0 thì muốn bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra giảm đi 20%, ta phải thay đổi hiệu điện thế của ống tia X như thế nào?
-
Đồ thị dòng điện trong mạch dao động điện từ LC lý tưởng như hình vẽ bên. Biểu thức điện tích trên tụ điện là:
-
Đặt điện áp AC u=U0cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần và tụ điện, khi đó mạch có ZL = 4ZC. Tại một thời điểm nào đó, điện áp tức thời trên cuộn dây có giá trị cực đại và bằng 200 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu mạch điện lúc đó là:
-
Đặt 1 điện áp AC vào đoạn mạch gồm tụ điện 10-4/π (F) và cuộn dây thuần cảm L = 2/π(H) mắc nối tiếp. Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm uL = 100cos\(\left( {100\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)\) (V). Điện áp tức thời hai đầu tu điện là:
-
Cho biết khối lượng nghỉ của prôtôn, nơtron và electron lần lượt là mp =1,0073u, mn = l,0087u, me = 5,5.10-4 u. Lấy 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân C12 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Cầu vồng là kết quả của hiện tượng :
-
Hệ thức nào đúng ? Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Khi dao động, điện áp cực đại giữa hai bản tụ là U0 cường độ dòng điện cực đại là I0. Ta có hệ thức
