Cho một chất điểm dao động điều hòa biết rằng cứ sau mỗi quãng thời gian ngắn nhất là 0,5 s thì vật lại có tốc độ 4π cm/s. Tốc độ trung bình của vật có thể đạt được trong một chu kì có thể có giá trị
A. 4 cm/s.
B. 6 cm/s.
C. 8 2 cm/s.
D. 2 cm/s.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
(a) Chu kì của dao động là T = 2 π ω = 2 s → ( a ) s a i
(b) Tốc độ cực đại của chất điểm là v m a x = ω . A = 18 , 8 c m / s → ( b ) đ ú n g
(c) Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại là a m a x = ω 2 A = 59 , 2 c m / s 2 → ( c ) sai
(e) Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là v t b = 4 A T = 12 c m / s → ( e ) đ ú n g
(f) Tốc độ trung bình của vật trong một nửa chu kì dao động là v t b = 2 A 0 , 5 T = 12 c m / s → (f) sai
(g) Trong 0,25T vật có thể đi được quãng đường
Đáp án C
Các phát biểu:
+ Chu kì của dao động T = 2 π ω = 2 s → (a) sai
+ Tốc độ cực đại v m a x = ω A = 18 , 8 c m / s ->(b) đúng
+ Gia tốc cực đại a m a x = ω 2 A = 59 , 2 c m / s ->(c) sai
+ Tại t = 4 3 ⇒ x = 6 cos 4 π 3 = - 3 c m v = - 6 π sin 4 π 3 > 0 → ( d ) s a i
+ Tốc độ trung bình trong một chu kì dao động
v t b = 4 A T = 12 c m / s → (e) đúng
+ Tốc độ trung bình trong nửa chu kì dao động
v t b = 2 A 0 , 5 T = 12 c m / s ->(f) sai
+ Trong 0,25T vật có thể đi được quãng đường
S min ≤ S ≤ S max
⇔ 2 A 1 - 2 2 ≤ S ≤ 2 A 2 2 ⇔ 3 , 51 ≤ S ≤ 16 , 9 c m → (g) đúng
Chọn đáp án A.
Sử dụng đường tròn ta biểu diễn được M1 và M2 lần lượt là vị trí chất điểm chuyển động tròn đều tương ứng với 2 trạng thái đầu và cuối.
Góc quét từ M1 đến M2 là: ∆ φ = 2 π 3
+ Khoảng thời gian:
+ Quãng đường vật đi được là: S = 6 + 3 = 9 cm.
⇒ Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian trên là:
\(T/4=0,15 \Rightarrow T=0,6s\)
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng từ thời điểm khảo sát cho đến thời gian t:
\( W_đ+W_t = 3W_đ + \dfrac{W_t}{3} \Rightarrow \dfrac{2}{3}.W_t=2W_đ \Rightarrow W_t=3W_đ
\)\(\Rightarrow x_1=A.\dfrac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow x_2=\dfrac{A}{2}
\)
Suy ra thời gian chuyển động từ \(x_1\) đến \(x_2\) là \(\dfrac{T}{12}\)
\(\Rightarrow v_{tb}=\frac{S}{T/12}=73,2cm\)
Đáp án D
Chất điểm chuyển động chia đường tròn thành 12 cung, thời gian chuyển động trên mỗi cung tròn là t = T/12 = 0,1 s.
→ chu kì dao động của chất điểm là T = 12.t = 12.0,1 = 1,2 s
→ t = 0,8 s = 2T/3 = T/2 + T/6 → s = 2A + ∆s
Để tốc độ trung bình lớn nhất thì
= A/2 + A/2 = A
→ s = 2A + A = 3A = 30 cm
= 37,5 cm/s
Đáp án C
+ Cứ mỗi khoảng thời gian
vật lại có tốc độ
Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì