Một vật dao động điều hòa khi qua vị trí có li độ 1 cm thì có động năng gấp ba lần thế

Câu hỏi số 470493:

Vận dụng

Một vật dao động điều hòa khi qua vị trí có li độ 1 cm thì có động năng gấp ba lần thế năng. Trong thời gian 0,8 s vật đi được quãng đường 16 cm. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là

A. 20 cm/s.

B. 10cm/s.

C. \(10\pi \sqrt 3 cm/s\).

D. \(20\pi cm/s\).

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:470493

Phương pháp giải

Cơ năng của vật: \(W = {W_t} + {W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\)

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

Giải chi tiết

Tại vị trí x = 1cm, theo đề bài ta có:

\(\begin{array}{l}
{W_d} = 3{W_t} \Rightarrow {W_t} = \dfrac{1}{4}W\\
\Rightarrow \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = \dfrac{1}{4}.\dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\\
\Rightarrow x = \pm \dfrac{A}{2} \Rightarrow 1 = \dfrac{A}{2} \Rightarrow A = 2\,\,\left( {cm} \right)
\end{array}\)

Trong thời gian 0,8 s vật đi được quãng đường: 16cm = 2.4A (tương ứng với 2 chu kì)

\( \Rightarrow 2T = 0,8{{s}} \Rightarrow T = 0,4{{s}}\)

Tốc độ trung bình trong một chu kì:

\({v_{tb}} = \dfrac{S}{T} = \dfrac{{4{{A}}}}{T} = \dfrac{{4.2}}{{0,4}} = 20cm/s\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.