11 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 7: Bài tập về chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án

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) A$_{1}$ = 4 ô, A$_{2}$= 6 ô .

b) W$_{1}$ = W$_{2}$ = 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) $\frac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \frac{2}{3}$.

Đáp án:

0

,

3

2

Hướng dẫn giải

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

Đáp án:

0

,

0

5

Hướng dẫn giải

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

Đáp án:

1

,

4

1

Hướng dẫn giải

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

Đáp án:

0

,

1

4

Hướng dẫn giải

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

Đáp án:

1

5

Hướng dẫn giải

Ta thấy chu kì thế năng là: T$_{t}$ = 0,5s => T = 2T$_{t}$ = 1s => w = 2p (rad/s)

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

Đáp án:

9

,

7

6

Hướng dẫn giải

Từ hình ta thấy :$\frac{L}{{{T^2}}} = \cot \alpha$

$T = 2\pi \sqrt {\frac{L}{g}} \Rightarrow g = \frac{{4{\pi ^2}L}}{{{T^2}}} = 4{\pi ^2}\cot \alpha \approx 9{,}76\left( {m/{s^2}} \right)$

Đáp án:

1

,

5

Hướng dẫn giải

+ Tại thời điểm ${t_1} = 8$ thì

${W_d} = \frac{3}{4}W \Rightarrow {W_t} = \frac{1}{4}W \Rightarrow {x_1} = \pm \frac{A}{2}$

+ Tại thời điểm ${t_2} = 26$ thì

${W_d} = \frac{1}{2}W \Rightarrow {W_t} = \frac{1}{2}W \Rightarrow {x_2} = \pm \frac{{\sqrt 2 }}{2}$

Dùng đường tròn lượng giác:

$\frac{{45}^{^{\circ}}+{30}^{^{\circ}}}{{360}^{^{\circ}}}T=18\Rightarrow T=86{,}4ms\rightarrow ω=72{,}7rad/s.\ A=\frac{1}{ω}\sqrt{\frac{2E}{m}}=1{,}5cm\$