Skip to main content
Đáp án đề thi THPT Quốc Gia 2021

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 5 Hz Biế

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 5 Hz Biế

Câu hỏi và phương pháp giải

Nhận biết

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 (dfrac{1}{3}s) kể từ lúc vật bắt đầu dao động có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?


Đáp án đúng: A

Lời giải của Luyện Tập 247

Phương pháp giải:

Chu kì (T = dfrac{1}{f})


Tại vị trí lò xo có chiều dài lớn nhất tức là vật ở biên dương.


Tốc độ trung bình ({v_{tb}} = dfrac{S}{{Delta t}})


Vận tốc trung bình ({V_{tb}} = dfrac{{left| {{x_1} - {x_2}} right|}}{{Delta t}})


Sử dụng VTLG để xác định quãng đường và độ dời của vật.

Giải chi tiết:

Chu kì (T = dfrac{1}{f} = dfrac{1}{5} = 0,2s)

Tại vị trí lò xo có chiều dài lớn nhất tức là vật ở biên dương.

Thời gian (Delta t = frac{1}{3}s = frac{{5T}}{3} = T + frac{T}{2} + frac{T}{6})

Góc quét được trong khoảng thời gian (frac{T}{6}) là:

(alpha  = omega .Delta t = frac{{2pi }}{T}.frac{T}{6} = frac{pi }{3})

Biểu diễn trên VTLG:

Quãng đường vật đi: 

(S = 4A + 2A + left( {A - A.cosfrac{pi }{3}} right) = 6,5A)

Ta có: 

(left{ begin{array}{l}
{x_1} = A\
{x_2} = - A.cos left( {frac{pi }{3}} right) = - frac{A}{2}
end{array} right.)

Tốc độ trung bình: ({v_{tb}} = frac{S}{{Delta t}} = frac{{6,5A}}{{Delta t}})

Độ lớn vận tốc trung bình:

(left| {{V_{tb}}} right| = frac{{left| {{x_1} - {x_2}} right|}}{{Delta t}} = frac{{left| {A - left( { - frac{A}{2}} right)} right|}}{{Delta t}} = frac{{1,5A}}{{Delta t}})

Tỉ số giữa tốc độ trung bình và độ lớn vận tốc trung bình của vật là

(frac{{{v_{tb}}}}{{left| {{V_{tb}}} right|}} = frac{{6,5A}}{{1,5A}} = 4,333)

Giá trị gần nhất là (4.)

Chọn A.

Ý kiến của bạn