3000 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2024 có đáp án - Phần 7

Một vật dao động có hệ thức giữa vận tốc và li độ là v^2/640 + x^2/16 = 1 Biết rằng lúc t = 0 vật đi qua vị trí

205/497

Một vật dao động có hệ thức giữa vận tốc và li độ là \[\frac{{{v^2}}}{{640}} + \frac{{{x^2}}}{{16}} = 1\left( {x:cm;{\rm{ }}v:cm/s} \right).\]Biết rằng lúc t = 0 vật đi qua vị trí \[x{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{A}{2}\]theo chiều hướng về vị trí cân bằng. Lấy \[\;{\pi ^2}\; = {\rm{ }}10.\;\]Phương trình dao động của vật là:

\[x{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos\left( {4\pi t{\rm{ }} + \;\frac{\pi }{3}} \right){\rm{ }}\left( {cm} \right)\]

\[x{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos\left( {2\pi t{\rm{ }} + \;\frac{\pi }{3}} \right){\rm{ }}\left( {cm} \right)\]

\[x{\rm{ }} = {\rm{ 8}}cos\left( {2\pi t{\rm{ }} + \;\frac{\pi }{3}} \right){\rm{ }}\left( {cm} \right)\]

\[x{\rm{ }} = {\rm{ 4}}cos\left( {2\pi t{\rm{ - }}\;\frac{\pi }{3}} \right){\rm{ }}\left( {cm} \right)\]

Giải thích

Chọn B

+ Đồng nhất \[\frac{{{v^2}}}{{640}} + \frac{{{x^2}}}{{16}} = 1\]với \[\left( {\frac{x}{A}} \right) + {\left( {\frac{v}{{A\omega }}} \right)^2} = 1 \Rightarrow \] \[{\left( {A\omega } \right)^2} = 640;{A^2} = 16\]

Từ đó: \[\;A{\rm{ }} = {\rm{ }}4{\rm{ }}\left( {cm} \right);\;\omega \; = {\rm{ }}2\sqrt {10} \; = {\rm{ }}2\pi {\rm{ }}rad/s.\]

+Tìm φ:

\[t = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = A\cos \varphi = \frac{A}{2} \to \varphi = \pm \frac{\pi }{3}\\v = - A\omega \sin \varphi < 0\end{array} \right. \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{3}\] 

+ Thay vào biểu thức: \[\;x{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos\left( {2\pi t{\rm{ }} + \;\frac{\pi }{3}} \right){\rm{ }}\left( {cm} \right)\]