Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1kg dao động điều hòa trên trục Ox với phương

Câu hỏi số 327316:

Vận dụng

Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1kg dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình x = Acosωt (cm). Đồ thị biểu diễn động năng theo bình phương li độ như hình vẽ. Lấy π² = 10. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kỳ là

A. 20cm/s

B. 40cm/s

C. 10cm/s

D. 80cm/s

Đáp án đúng là: D

Phương pháp giải

Thế năng Wt = 0,5kx²

Động năng Wđ = 0,5mv²

Cơ năng = động năng + thế năng = không đổi

Trong 1 chu kỳ quãng đường vật đi được là 4A

Tốc độ trung bình v = S/t

Chu kỳ dao động điều hòa của con lắc lò xo \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)

Giải chi tiết

Khi x = 0 thì Wđ = W = 0,08J \(\Rightarrow \frac{1}{2}k{{A}^{2}}=0,08J\)

Khi Wđ = 0 thì W = Wt => A² = x² = 16 => A = 4cm = 0,04m => k = 100N/m

Chu kỳ dao động điều hòa của con lắc lò xo \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=2\pi \sqrt{\frac{0,1}{100}}=0,2s\)

Tốc độ trung bình của vật trong một chu kỳ là \(v=\frac{s}{T}=\frac{4A}{T}=\frac{4.4}{0,2}=80cm/s\)

Xem lời giải

Câu hỏi:327316

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.