Vật ở li độ bằng bao nhiêu thì vận tốc đạt cực đại
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox (mốc thế năng ở vị trí cân bằng O) thì
(a) động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại.
(b) khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật luôn cùng chiều.
(c) khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng.
(d) động năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên.
(e) cứ mỗi chu kì dao động, có bốn thời điểm thế năng và động năng của vật bằng nhau.
(f) thế năng và động năng của vật biến thiên với tần số bằng tần số của li độ.
(g) gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật ở li độ cực đại.
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Đáp án B
+ Phát biểu đúng là:
(e) cứ mỗi chu kỳ dao động, có 4 thời điểm thế năng và động năng của vật bằng nhau.
(g) gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật ở ly độ cực đại.
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox (mốc thế năng ở vị trí cân bằng O) thì
(a) động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại.
(b) khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật luôn cùng chiều.
(c) khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng.
(d) động năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên.
(e) cứ mỗi chu kì dao động, có bốn thời điểm thế năng và động năng của vật bằng nhau.
(f) thế năng và động năng của vật biến thiên với tần số bằng tần số của li độ.
(g) gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật ở li độ cực đại.
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
+ Phát biểu đúng là:
(e) cứ mỗi chu kỳ dao động, có 4 thời điểm thế năng và động năng của vật bằng nhau.
(g) gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật ở ly độ cực đại.
Đáp án B
Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 8m/s từ độ cao 4m so với mặt đất. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
a. Xác định cơ năng của vật khi vật chuyển động?
b. Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được?.
c. Vận tốc của vật khi chạm đất?
d. Tìm vị trí vật để có thế năng bằng động năng?
e. Xác định vận tốc của vật khi W d = 2 W t ?
f. Xác định vận tốc của vật khi vật ở độ cao 6m?
g.Tìm vị trí để vận tốc của vật là 3m/s?
h. Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu?
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. Cơ năng của vật tại vị trí ném. Gọi A là vị trí ném
v A = 8 ( m / s ) ; z A = 4 ( m )
W A = 1 2 m v A 2 + m g z A = 1 2 .0 , 1.8 2 + 0 , 1.10.4 = 7 , 2 ( J )
b. B là độ cao cực đại v B = 0 ( m / s )
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
W A = W B ⇒ 7 , 2 = m g z B ⇒ z B = 7 , 2 0 , 1.10 = 7 , 2 ( m )
c. Gọi C là mặt đất z C = 0 ( m )
Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ 7 , 2 = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 7 , 2.2 m = 7 , 2.2 0 , 1 = 12 ( m / s )
d. Gọi D là vị trí để vật có động năng bằng thế năng
W A = W D ⇒ W A = W d + W t = 2 W t ⇒ 7 , 2 = 2 m g z D ⇒ z D = 7 , 2 2 m g = 7 , 2 2.0 , 1.10 = 3 , 6 ( m )
e. Gọi E là vị trí để W d = 2 W t
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W E ⇒ W A = W d + W t = 3 2 W d ⇒ 7 , 2 = 3 2 . 1 2 m v E 2 ⇒ v E = 7 , 2.4 3. m = 28 , 8 3.0 , 1 = 4 6 ( m / s )
f. Gọi F là vị trí của vật khi vật ở độ cao 6m
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W F ⇒ W A = W d + W t = 1 2 m v F 2 + m g z F ⇒ 7 , 2 = 1 2. .0 , 1. v F 2 + 0 , 1.10.6 ⇒ v F = 2 6 ( m / s )
g.Gọi G là vị trí để vận tốc của vật là 3m/s
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W G ⇒ W A = W d + W t = 1 2 m v G 2 + m g z G ⇒ 7 , 2 = 1 2 .0 , 1.3 2 + 0 , 1.10. z G ⇒ z G = 6 , 75 ( m )
h. Gọi H là vị trí mà vật có thể lên được khi vật chịu một lực cản F = 5N Theo định lý động năng A = W d H − W d A
⇒ − F . s = 0 − 1 2 m v A 2 ⇒ s = m v A 2 F = 0 , 1.8 2 5 = 1 , 28 ( m )
Vậy độ cao của vị trí H so với mặt đất là 4+1,28 =5,28m
Tại thời điểm khi vật thực hiện dao động điều hòa có vận tốc bằng 1/2 vận tốc cực đại thì vật có li độ:
A . A 2 .
B . A 2 2 .
C . A 3 .
D . A 3 2 .
Chọn D
+ Thay v = w A 2 vào hệ thức liên hệ giữa v và x: A 2 = x 2 + v 2 w 2 được x= A 3 2
Các em xem video và cho biết :
1/ Mối liên hệ về pha giữa li độ, vận tốc và gia tốc ?
2/ Vận tốc và gia tốc đạt giá trị cực đại, cực tiểu và bằng 0 ở đâu ?
3/ Khi chất điểm chuyển động tròn đều ở các vị trí nào thì chất điểm dao động điều hòa có vận tốc dương ?
Trong dao động của con lắc đơn:
A. Độ lớn vận tốc và lực căng đạt giá trị cực đại ở biên.
B. Độ lớn vận tốc đạt giá trị cực đại ở VTCB, độ lớn lực căng đạt giá trị cực đại ở biên.
C. Độ lớn vận tốc đạt giá trị cực đại ở biên, độ lớn lực căng đạt giá trị cực đại ở VTCB.
D. Độ lớn vận tốc và lực căng đạt giá trị cực đại ở VTCB.
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, lúc li độ của vật bằng 10 % biên độ dao động thì tốc độ bằng bao nhiêu phần trăm tốc độ cực đại?
A. 99,5%.
B. 91,9%.
C. 90,0%.
D. 89,9%.
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, lúc li độ của vật bằng 10 % biên độ dao động thì tốc độ bằng bao nhiêu phần trăm tốc độ cực đại?
A. 99,5%.
B. 91,9%.
C. 90,0%.
D. 89,9%.
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, lúc li độ của vật bằng 10% biên độ dao động thì tốc độ bằng bao nhiêu phần trăm tốc độ cực đại?
A. 99,5%.
B. 91,9%.
C. 90,0%.
D. 89,9%.
Đáp án A
+ Áp dụng hệ thức độc lập cho hai dao động vuông pha, ta có:
x A 2 + v v max 2 = 1 → v v max = 1 − x A 2 = 0 , 995