Đề kiểm tra Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo Chương 1 có đáp án - Đề 2

Chọn C

Chọn A

Gia tốc cực đại khi vật ở biên âm. Ở biên thì vận tốc bằng 0 nên động năng cũng bằng 0.

Chọn D

Động năng của vật biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T/2 (xem lại phần lí thuyết)

Chọn C

Tốc độ của vật đạt giá trị cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. Ở vị trí cân bằng, thế năng bằng 0.

Chọn B

Năng lượng của vật là \(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2}m{\left( {\frac{{2\pi }}{T}} \right)^2}{A^2}\) 

Do đó, khi chu kì tăng 3 lần thì năng lượng giảm \({3^2} = 9\) lần.

Chọn C

\({W_d} \sim {v^2} \to \frac{{{W_d}}}{{{W_{d\max }}}} = {\left( {\frac{v}{{{v_{\max }}}}} \right)^2} = \frac{1}{2} \to v = \frac{{{v_{\max }}}}{{\sqrt 2 }}\)

Chọn B

Chọn D

Tần số con lắc đơn không phục thuộc khối lượng .

Chọn A

Wt = W - Wđ => Đồ thị dạng đường số IV .

\({W_t} = mgl\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right) = 1.10.2\left( {1 - \cos 60} \right) = 10J\)

\({W_d} = \frac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right) = \frac{1}{2}40.\left( {0,{{05}^2} - 0,{{03}^2}} \right) = 0,032J\)

 x = 0,1 – 0,06 = 0,04m

\({W_d} = \frac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right) = \frac{1}{2}100.\left( {0,{1^2} - 0,{{04}^2}} \right) = 0,42J\).

 \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = 10\pi \left( {rad/s} \right)\)

\(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} =  > A = 0,06m = 6cm\)

Áp dụng công thức: \(x = \frac{A}{{\sqrt {n + 1} }} \to n = 1\)

Ta có: Wđ = 3Wt

\(x =  \pm \frac{A}{{\sqrt {n + 1} }} =  \pm \frac{6}{{\sqrt {3 + 1} }} =  \pm 3cm\)

\(W = \frac{1}{2}mgl{\alpha _0}^2 = \frac{1}{2}.10.2.10.0,{175^2} = 3,0625J\)

\[W = \frac{1}{2}m{v_{\max }}^2 =  > {v_{\max }} = \sqrt {\frac{{2W}}{m}}  = \sqrt {\frac{{2.3,0625}}{{10}}}  = 0,783m/s\]

\(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2}\frac{2}{{{\pi ^2}}}{\left( {5.2\pi } \right)^2}0,{05^2} = 0.25J\)

Từ đồ thị ta có:

\({v_{\max }} = 20\pi  = \omega A \to \omega  = 2\pi \left( {rad/s} \right) \to T = \frac{{2\pi }}{\omega } = 1s\)

\({W_{d\max }} = {200.10^{ - 3}} = \frac{1}{2}k{A^2} \to k = 40N/m\)

Động năng của vật dao động điều hòa \[{W_d} = \frac{1}{2}k\left( {{A^2} - {{\left| x \right|}^2}} \right)\] với \[\left| x \right|\] là khoảng cách từ vị trí cân bằng tới vật

\[ \Rightarrow \frac{{{W_{{d_1}}}}}{{{W_{{d_2}}}}} = \frac{{{A^2} - x_1^2}}{{{A^2} - x_2^2}} \Rightarrow \frac{{0,48}}{{0,32}} = 1,5 = \frac{{{A^2} - {2^2}}}{{{A^2} - {6^2}}} \Rightarrow A = 10\,\,{\rm{cm}}\]

a) Sai Từ phương trình ta có: A = 5cm; w = 20 rad/s

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

b) Đúng\({W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}{\sin ^2}\left( {\omega t + \varphi } \right) = 0,1.{\sin ^2}\left( {20t} \right)\left( J \right)\)

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

c) Sai Tại t = 2s => W_t = 0,044J

d) Sai Khi vật ở vị trí x = +A => W_đ = 0.

Biên độ dao động: A = 8/2 = 4cm =0,04m

Từ đồ thị ta thấy W_tmax = 4mJ = 4.10^-3J

\(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} \to \omega = \sqrt {\frac{{2W}}{{m{A^2}}}} = 5\sqrt 2 \left( {rad/s} \right) = 7,07rad/s\)

Từ đồ thị, ta chuẩn hóa số liệu theo ô:

W₁ = 6

W₂ =4

Từ đồ thị, ta thấy tại vị trí ban đầu

\(\begin{array}{*{20}{c}}{{W_{d1}} = {W_{d1\max }} \to {x_1} = 0}\\{{W_{d2}} = 0 \to \left| {{x_2}} \right| = {A_2}}\end{array} \to \) hai dao động vuông pha

Mặt khác, W_t1 = W_t2 = W_t

\({\left( {\frac{{{x_1}}}{{{A_1}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{x_2}}}{{{A_2}}}} \right)^2} = 1 \to \frac{{{W_t}}}{{{W_1}}} + \frac{{{W_t}}}{{{W_2}}} = 1\)

Thay W₁ = 6 và W₂ = 4 => W_t = 2,4

Vậy \(\frac{{{W_{d1}}}}{{{W_{d2}}}} = \frac{{{W_1} - {W_t}}}{{{W_2} - {W_t}}} = \frac{{6 - 2,4}}{{4 - 2,4}} = 2,25\)