Trắc nghiệm Bài tập về chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa lớp 11 (có đúng sai, trả lời ngắn)

Hướng dẫn giải

a) Năng lượng toàn phần của một vật dao động điều hòa luôn không đổi.

b) Tại vị trí cân bằng của vật dao động điều hòa, động năng của vật đạt cực đại.

c) \(W \sim {A^2}\)=> A tăng 2 thì W tăng 4.

d) Tại vị trí cân bằng, động năng cực đại.

Hướng dẫn giải

a) Cơ năng của một vật dao động điều hòa luôn không đổi .

b) Tại vị trí cân bằng của vật dao động điều hòa, động năng của vật đạt cực đại = Cơ năng .

c) Cơ năng của một vật dao động điều hòa bằng tổng động năng và thế năng của vật.

d) Trong mỗi chu kì, có 4 lần động năng = thế năng .

Hướng dẫn giải

a) Từ đồ thị \({W_{d\max }} = {320.10^{ - 3}}J\)

b)\({W_t} = W - {W_d} = 320 - 80 = 240mJ \to \frac{{{W_t}}}{{{W_d}}} = \frac{{240}}{{80}} = 3\)

c) \({W_{d\max }} = {320.10^{ - 3}}J = W\)

d) Từ đồ thị, ban đầu vật \({W_d} = \frac{1}{3}{W_t} \to x = \frac{A}{{\sqrt {\frac{1}{3} + 1} }} = \frac{{A\sqrt 3 }}{2}\) và đi theo chiều dương (W_đ giảm)

Mặt khác, ta xác định được góc quét từ 0 -> 0,35s => \(\Delta \varphi = \frac{\pi }{6} + \pi = \frac{{7\pi }}{6}\)

\(\omega = \frac{{\Delta \varphi }}{{\Delta t}} = \frac{{7\pi }}{{6.0,35}} = \frac{{10\pi }}{3}\left( {rad/s} \right)\)

Hướng dẫn giải

a) A₁ = 4 ô, A₂ = 6 ô .

b) W₁ = W₂ = 4 ô .

c) Từ đồ thị, nửa chu kì có 2 thời điểm W_đ = W_t => 1chu kì sẽ có 4 thời điểm W_đ = W_t .

d) \(\frac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \frac{2}{3}\).

Hướng dẫn giải

\[{W_d} = \frac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right) = 0,32J\]

Hướng dẫn giải

\(\begin{array}{l}W\, = \,\frac{1}{2}k{x^2} + \frac{1}{2}m{v^2}; & x\, = \,\frac{a}{{ - {\omega ^2}x}} = \frac{{ - ma}}{k}\\ \Rightarrow W\, = \,\frac{{{{(ma)}^2}}}{{2k}} + \frac{{m{v^2}}}{2} = \frac{{{{( - 1.\sqrt 3 )}^2}}}{{2.50}} + \frac{{1.0,{2^2}}}{2} = 0,05(J)\end{array}\)

Hướng dẫn giải

\(\begin{array}{l}{W_{d1}} + {W_{t1}} = {W_{d2}} + {W_{t2}}\\ \leftrightarrow 0,01 + \frac{1}{2}.100.0,{01^2} = 0,005 + \frac{1}{2}.100.{x_2}^2 \to {x_2} = 0,01\sqrt 2 m = 1,41cm\end{array}\)

Hướng dẫn giải

\[\left. {\begin{array}{*{20}{c}}{{W_t} = mgl(1 - \cos \alpha )}\\{{W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}}\end{array}} \right\} \to W = mg\ell \left( {1 - \cos \alpha } \right) + \frac{1}{2}m{v^2} = 0,1.10.1\left( {1 - \cos \left( {30} \right)} \right) + \frac{{0,1.0,{3^2}}}{2} = 0,14J\]

Hướng dẫn giải

Ta thấy chu kì thế năng là: T_t = 0,5s => T = 2T_t = 1s => w = 2p (rad/s)

\(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} \to A = \sqrt {\frac{{2W}}{{m{\omega ^2}}}} = 0,15m = 15cm\)