Một vật có khối lượng \(m = 100g\), dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị

Câu hỏi số 421474:

Vận dụng

Một vật có khối lượng \(m = 100g\), dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc a vào li độ x của vật. Động năng của vật khi nó có li độ \(x = 1cm\) là

A. 1,00mJ

B. 2,00mJ

C. 1,125mJ

D. 3,00mJ

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải

Câu hỏi:421474

Phương pháp giải

+ Đọc đồ thị

+ Sử dụng biểu thức: \(a = - {\omega ^2}x\)

+ Vận dụng biểu thức: \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\)

Giải chi tiết

Từ đồ thị, ta có:

+ \({a_{max}} = {\omega ^2}A = 125\left( {cm/{s^2}} \right)\) (1)

+ Tại \(x = 3cm \Rightarrow a = - 75\left( {cm/{s^2}} \right)\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow - {\omega ^2}x = - 75\\ \Rightarrow {\omega ^2} = \dfrac{{75}}{3} = 25\\ \Rightarrow \omega = 5\left( {rad/s} \right)\end{array}\)

Thay vào (1) ta suy ra \(A = 5cm\)

+ Thế năng của vật khi có li độ \(x = 1cm\) là \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = 1,{25.10^{ - 4}}J\)

+ Cơ năng của vật: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = 3,{125.10^{ - 3}}J\)

Động năng của vật khi đó: \({W_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_t} = {3.10^{ - 3}}J = 3mJ\)

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.