Trắc nghiệm Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong dao động điều hòa lớp 11 (có đúng sai, trả lời ngắn)

Biết phương trình li độ của một vật có khối lượng 0,2 kg dao động điều hòa là: x= 5cos (20t) cm

Giải thích

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Cơ năng \(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2}.0,{2.20^2}.0,{05^2} = \,40J\)  

S

 

b

Biểu thức động năng và thế năng lần lượt là:

 

\({W_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}{\cos ^2}(\omega t + {\phi _0}) = 0,1{\cos ^2}(20t)(J)\)    

 

Đ

c

Thế năng của con lắc tại thời điểm 2 giây là 17,79 J

S

 

d

Vật có vận tốc cực đại là \(20\sqrt {10} \) cm/s                      

S

 

 

Hướng dẫn

a)Ta có: A = 5cm = 0,05cm; ꞷ = 20 rad/s

Cơ năng \(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2}.0,{2.20^2}.0,{05^2} = \,0,1J\)

      b) 

 \({W_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}{\cos ^2}(\omega t + {\phi _0}) = 0,1{\cos ^2}(20t)(J)\)

c)\({W_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}{\cos ^2}(\omega t + {\phi _0}) = 0,1{\cos ^2}(20t)(J) = 0,1{\cos ^2}(20.2) = 0,04J\)

      d) Khi vật ở vị trí +A. ta có

Wđmax = W 12mv2max=12mω2A212vmax2=202.0,052

vmax=2 m/s