Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ. Li độ của hai dao động thành phần phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Nếu $t_{2} - t_{1} = \dfrac{1}{6} s$ thì cơ năng của chất điểm gần giá trị nào nhất sau đây?

A.
74,8 mJ
B.
36,1 mJ
C.
37,9 mJ
D.
72,1 mJ
Đáp án đúng là: C

Hướng dẫn: hai dao động có cùng biên độ A
Từ đồ thị ta thấy trong khoảng thời gian từ t₁ đến t₂, dao động 1 dịch chuyển từ li độ 4 cm về vị trí cân bằng, dao động 2 dịch chuyển từ li độ 4 cm, đến biên dương và về li độ 4 cm
Ta có vòng tròn lượng giác:

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy:

\alpha = \left(30\right)^{0} = \dfrac{\pi}{6} \left( r a d \right)

Khoảng thời gian từ t₁ đến t₂ là:
$\Delta t = t_{2} - t_{1} = \dfrac{1}{6} \Rightarrow \omega = \dfrac{\Delta \varphi}{\Delta t} = \dfrac{2 \alpha}{\Delta t} = \dfrac{\dfrac{\pi}{3}}{\dfrac{1}{6}} = 2 \pi \left( r a \text{d}/\text{s})$
Lại có $a r cos \dfrac{4}{A} = \left(30\right)^{0} \Rightarrow \dfrac{4}{A} = \left(cos30\right)^{0} = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow A = \dfrac{8}{\sqrt{3}} \left(\right. c m \right)$
Độ lệch pha giữa hai dao động là:

\varphi = 2 \alpha = \dfrac{\pi}{3} \left( r a d \right)

Biên độ dao động tổng hợp là:

A_{0} = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} cos \dfrac{\pi}{3}} = A \sqrt{3} = 8 \left( c m \right)

Cơ năng của vật là:

W = \dfrac{1}{2} m \left(\omega\right)^{2} A_{0}^{2} = \dfrac{1}{2} . 0 , 3 . \left( 2 \pi \left(\right)\right)^{2} . 0 , \left(08\right)^{2} \approx 0 , 0379 \left( J \right) = 37 , 9 \left( m J \right)

Câu hỏi tương tự:

#11452 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng m = 100g , dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình $x=4cos(2t)(cm)$ . Động năng cực đại của chất điểm bằng

Lượt xem: 194,829 Cập nhật lúc: 08:24 17/05/2025

#1113 THPT Quốc giaVật lý

Trên một mặt phẳng nghiêng góc α = 30^o so với phương ngang đặt một lò xo nhẹ, độ cứng k = 20 N/m, một đầu gắn vào điểm cố định M. Một vật khối lượng m = 200 g đặt tại điểm P ở cách đầu N còn lại của lò xo một đoạn d = 7,5 cm được thả trượt không vận tốc ban đầu như hình bên. Biết rằng khi tới N vật chỉ tiếp xúc với lò xo chứ không bị gắn chặt vào lò xo. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10 m/s². Khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc thả vật đến khi vật trở lại vị trí ban đầu là

Lượt xem: 19,049 Cập nhật lúc: 04:08 17/05/2025

#3127 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng m đang dao động điều hòa. Khi chất điểm có vận tốc v thì động năng của nó là:

Lượt xem: 53,385 Cập nhật lúc: 05:03 17/05/2025

#7388 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng $m$ đang dao động điều hòa. Khi chất điểm có vận tốc $v$ thì động năng của nó là

Lượt xem: 125,751 Cập nhật lúc: 04:40 17/05/2025

#997 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng $m$ , dao động điều hòa quanh vị trí cần bằng $O$ . Phương trình ly độ có dạng $x = 10 c o s (π t + π) c m$ . Pha dao động của vật tại thời điểm $t = 1 s$ là

Lượt xem: 17,094 Cập nhật lúc: 04:40 17/05/2025

#3852 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng m, dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O với tần số góc ω. Lấy gốc thế năng tại O. Khi vật có li độ x, vận tốc v thì cơ năng của vật được xác định bằng biểu thức

Lượt xem: 65,573 Cập nhật lúc: 08:15 17/05/2025

#11742 THPT Quốc giaVật lý

Một con lắc đơn gồm sợi dây nhẹ, không dãn, chiều dài l và chất điểm có khối lượng m. Cho con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Tần số góc của con lắc được tính bằng công thức

Lượt xem: 199,719 Cập nhật lúc: 08:40 17/05/2025

#312 THPT Quốc giaVật lý

Hai chất điểm $M$ và $N$ cùng khối lượng dao động điều hòa cùng tần số, cùng biên độ $6 c m$ , dọc theo hai đường thẳng gần nhau và cùng song song với trục $O x$ . Vị trí cân bằng của $M$ và $N$ nằm trên một đường thẳng vuông góc với $O x$ tại $O$ . Trong quá trình dao động, hình chiếu của $M$ và $N$ lên trục $O x$ có khoảng cách lớn nhất là $6 c m$ . Độ lệch pha của hai dao động có độ lớn bằng

Lượt xem: 5,412 Cập nhật lúc: 03:26 17/05/2025

#7409 THPT Quốc giaVật lý

Một chất điểm có khối lượng $m = 500 g$ dao động điều hoà với chu kì $T = 2 s$ . Năng lượng dao động của nó là $W = 0,004 J$ . Biên độ dao động của chất điểm là

Lượt xem: 126,047 Cập nhật lúc: 04:42 17/05/2025

Đề thi chứa câu hỏi này:

109. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - HẬU LỘC 3. (Có lời giải chi tiết)

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,594 xem419 thi

LetQA - Ôn luyện đề thi trắc nghiệm online miễn phí

Về chúng tôi

LetQA là công cụ hỗ trợ học sinh, sinh viên, giáo viên, tổ chức trong việc ôn luyện, kiểm tra kiến thức online; website được cung cấp miễn phí cho tất cả người dùng.
LetQA KHÔNG cung cấp dịch vụ mạng xã hội, không cung cấp thông tin tổng hợp và không thu phí người dùng.

Thông tin liên hệ & hỗ trợ

Email: hotro@letqa.com

Facebook: LetQA (fb.com/letqavn)

Liên kết phổ biến

Nhóm học tập trao đổi

Yêu cầu bổ sung đề thi

Đóng góp đề thi