Cho pt: x=10 cos (2\(\pi\)t-\(\frac{\pi}{2}\))cm
a, Tìm toạ độ x khi biết v1=20\(\pi\) cm/s, v2=10\(\pi\) cm/s
Một vật dao động điều hoà trên trục Ox, trong 2 s đầu nó thực hiện được 5 dao động và đi được quãng đường 1 m. Biết toạ độ ban đầu của vật là x = 5 cm, phương trình dao động của vật là
A.\(x=10\cos(10\pi t) \ (cm)\)
B.\(x=5\cos(5\pi t) \ (cm)\)
C.\(x=10\cos(10\pi t - \frac{\pi}{3}) \ (cm)\)
D.\(x=5\cos(10\pi t) \ (cm)\)
Phương trình tổng quát: \(x = A\cos(\omega t +\varphi)\)
+ Quãng đường khi vật thực hiện 5 dao động: S = 5.4A = 100 cm \(\Rightarrow\) A = 5cm.
+ Tần số: f = 5/2 = 2,5 Hz \(\Rightarrow \omega = 2\pi f = 2\pi.2,5 = 5\pi \ (rad/s)\)
+ t= 0 khi vật có x0=5 nên vật đang ở biên độ dương \(\Rightarrow \varphi = 0\)
Vậy phương trình dao động: \(x=5\cos(5\pi t) \ (cm)\)
Một chất điểm chuyển động đều trên quỹ đạo là đường tròn. Hình chiếu của nó lên trục tọa độ Ox thuộc cùng mặt phẳng quỹ đạo, gốc O trùng tâm đường tròn có phương trình là: \(x = 6\cos (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm)\). Tìm phương trình gia tốc của hình chiếu này:
A.\(a = 600\pi^2\cos (10\pi t - \frac{2\pi}{3})(cm/s)\)
B.\(a = 600\pi^2\cos (10\pi t + \frac{2\pi}{3})(cm/s)\)
C.\(a = 600\pi^2\sin (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm/s)\)
D.\(a = -600\sin (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm/s)\)
Vận tốc: \(v = x'_{(t)}= -60\pi \sin(10\pi t - \frac{\pi}{3}) \)
Gia tốc: \(a = v'_{(t)}= -600\pi^2 \cos(10\pi t - \frac{\pi}{3}) = 600\pi^2 \cos(10\pi t + \frac{2\pi}{3})(cm/s)\)
Một vật dao động điều hoà với chu kì T = 2s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc 31,4cm/s. Khi t = 0 vật qua li độ x = 5cm theo chiều âm quĩ đạo. Lấy \(\pi^2 \approx 10\). Phương trình dao động điều hoà của con lắc là
A.\(x=10\cos(\pi t + \frac{\pi}{3})\)(cm)
B.\(x=10\cos(2\pi t + \frac{\pi}{3})\)(cm)
C.\(x=5\cos(\pi t - \frac{\pi}{6})\)(cm)
D.\(x=5\cos(\pi t - \frac{5\pi}{6})\)(cm)
Phương trình tổng quát: \(x = Acos(\omega t +\varphi)\)
+ Tần số góc: \(\omega = \frac{2\pi}{T}=\frac{2\pi}{2} = \pi\) (rad/s) + Biên độ: \(A=\frac{v_{max}}{\omega}=\frac{31,4}{\pi} = 10 \ (cm)\) + t = 0 \(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} x_0 = 5\ cm\\ v_0 <0 \end{array} \right.\) \(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} \cos \varphi = \frac{5}{10}=0,5\\ \sin \varphi >0 \end{array} \right. \Rightarrow \varphi = \frac{\pi}{3}\) Phương trình dao động: \(x=10\cos(\pi t + \frac{\pi}{3})\) (cm)Một chất điểm chuyển động đều trên quỹ đạo là đường tròn. Hình chiếu của nó lên trục tọa độ Ox thuộc cùng mặt phẳng quỹ đạo, gốc O trùng tâm đường tròn có phương trình là: \(x = 6\cos (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm)\). Tìm phương trình vận tốc của hình chiếu này:
A.\(v = 60\pi\cos (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm/s)\)
B.\(v = 60\pi\cos (10\pi t + \frac{\pi}{6})(cm/s)\)
C.\(v = 60\pi\sin (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm/s)\)
D.\(v = -60\sin (10\pi t - \frac{\pi}{3})(cm/s)\)
Vận tốc: \(v = x'_{(t)}= -60\pi \sin(10\pi t - \frac{\pi}{3}) = 60\pi \cos(10\pi t + \frac{\pi}{6})(cm/s)\)
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 5 cm, chu kì 2 s. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua cân bằng O theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
A.\(x = 5\cos(\pi t - \frac{\pi}{2})\)(cm)
B.\(x = 5\cos(2\pi t - \frac{\pi}{2})\)(cm)
C.\(x = 5\cos(2\pi t + \frac{\pi}{2})\)(cm)
D.\(x = 5\cos(\pi t + \frac{\pi}{2})\)(cm)
Phương trình tổng quát: \(x= A cos(\omega t+\varphi)\)
+ Tần số góc: \(\omega = 2\pi/2 = \pi \ (rad/s)\)
+ t=0, vật qua VTCB theo chiều đương \(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} x_0 = 0\ cm\\ v_0 >0 \end{array} \right.\)\(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} \cos \varphi = 0\ cm\\ \sin \varphi <0 \end{array} \right. \Rightarrow \varphi = -\frac{\pi}{2}\)
Vậy phương trình dao động: \(x = 5\cos(\pi t - \frac{\pi}{2})\) (cm)
Một vật dao động có hệ thức giữa vận tốc và li độ là \(\frac{v^2}{640}+\frac{x^2}{16} = 1\) (x:cm; v:cm/s). Biết rằng lúc t = 0 vật đi qua vị trí x = A/2 theo chiều hướng về vị trí cân bằng. Phương trình dao động của vật là
A.\(x=8\cos(2\pi t +\frac{\pi}{3}) \ (cm)\)
B.\(x=4\cos(4\pi t +\frac{\pi}{3}) \ (cm)\)
C.\(x=4\cos(2\pi t +\frac{\pi}{3}) \ (cm)\)
D.\(x=4\cos(2\pi t -\frac{\pi}{3}) \ (cm)\)
Phương trình tổng quát: \(x= A\cos(\omega t +\varphi)\)
Áp dụng công thức độc lập: \(A^2 = x^2 +\frac{v^2}{\omega ^2} \Rightarrow (\frac{x}{A})^2+(\frac{v}{\omega A})^2=1\)\(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} A^2 = 16\ \\ \omega^2 A^2 =640 \end{array} \right.\)\(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} A = 4\ \\ \omega =2\pi \end{array} \right.\)
t = 0\(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} x_0 = A/2\\ v_0 <0 \end{array} \right.\)\(\Rightarrow\left\{ \begin{array}{} \cos \varphi = \frac{1}{2}=0,5\\ \sin \varphi >0 \end{array} \right. \Rightarrow \varphi = \frac{\pi}{3}\)
Phương trình dao động: \(x=4\cos(2\pi t +\frac{\pi}{3}) \ (cm)\)
Câu 1: Một con lắc lò xo khi dao động tự do thì ở thời điểm t1 vật có li độ x1 = 1 cm, và có vận tốc v1= 20 π cm/s. Đến thời điểm t2 vật có li độ x2 = 2 cm và có vận tốc v2 = 10 π cm/s. Lấy π2 = 10. Trong cùng một điều kiện về lực cản của môi trường thì biểu thức ngoại lực điều hoà nào sau đây làm cho con lắc dao động cưỡng bức với biên độ nhỏ nhất trong giai đoạn ổn định?
A. F = F0cos(2πt + π). B. F = F0cos(20πt + 0,5π).
C. F = F0cos(10πt + 0,25π). D. F = F0cos8πt.
\(x_1^2+\frac{v_1^2}{\omega^2}=x_2^2+\frac{v_2^2}{\omega^2}\Rightarrow\omega=\sqrt{\frac{v_2^2-v_1^2}{x_1^2-x_2^2}}=10\pi\)
Do pt của 4 ngoại lực có biên độ bằng nhau, để con lắc dao động với biên độ nhỏ nhất trong giai đoạn ổn định thì \(\left|\omega-\omega_F\right|\) là lớn nhất
\(\Rightarrow\) Đáp án B đúng (không chắc lắm :( )
Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ học \(S_1,S_2\) thực hiện dao động điều hòa với phương trình :\(u_1=u_2=2\cos10\pi t\left(cm\right)\)Viết phương trình sóng tại điểm M cách \(S_1,S_2\)những khoảng \(d_1=10cm,d_2=6cm\), biết vận tốc truyền sóng v = 20 cm/s.
A.\(u_M=2\cos\left(10\pi t-\frac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\)
B.\(u_M=1\cos\left(10\pi t-\frac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\)
C.\(u_M=2\cos\left(10\pi t-\frac{2\pi}{3}\right)\left(cm\right)\)
D.\(u_M=1\cos\left(10\pi t+\frac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\)
Bước sóng: \(\lambda=\frac{v}{f}=\frac{20}{5}=4cm\)
Phương trình sóng do S1 truyền đến M: \(u_{M1}=2\cos\left(10\pi t-\frac{2\pi d_1}{\lambda}\right)=2\cos\left(10\pi t-\frac{2\pi.10}{4}\right)=2\cos\left(10\pi t-5\pi\right)\)
Phương trình sóng do S2 truyền đến M: \(u_{M2}=2\cos\left(10\pi t-\frac{2\pi d_2}{\lambda}\right)=2\cos\left(10\pi t-\frac{2\pi.6}{4}\right)=2\cos\left(10\pi t-3\pi\right)\)
Phương trình sóng tại M: \(u_M=u_{M1}+u_{M2}=2\cos\left(10\pi t-5\pi\right)+2\cos\left(10\pi t-3\pi\right)=4.\cos\pi.\cos\left(10\pi t-4\pi\right)=4.\cos\left(10\pi t-3\pi\right)\)(cm)
một vật dao động điều hòa , khi vật có li độ x\(_1\)=4 cm thì vân tốc v1=40\(\sqrt{3}\)π cm/s ;khi vật có li độ x2=4\(\sqrt{2}\)cm thì vân tốc v2= 40\(\sqrt{2}\)\(\pi\) cm/s. độ lớn tốc độ góc?
A 5π rad/s
B 20π rad/s
C 10π rad/s
D 4π rad/s
Làm tương tự bài này Câu hỏi của Nguyễn Lê Quỳnh Anh - Vật lý lớp 12 | Học trực tuyến