DẠNG 9 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH Tốc độ là độ lớn của vận tốc Tốc độ trung bình S v t Câu 1 Một vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại là 31,4cm s Lấy 3,14 Tốc độ trung bình của vật trong[.]
Trang 1DẠNG 9: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH
Tốc độ là độ lớn của vận tốc
Tốc độ trung bình
S v t
Câu 1: Một vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại là 31, 4cm s Lấy 3,14 Tốc độ trung bình của vật trong một chu kỳ dao động là
Hướng dẫn giải:
Vận tốc cực đại của vật dao động điều hòa là v0 A 31, 4(cm s) A 31, 4 31, 4.T 5T
2
Trong một chu kỳ T vật đi được quãng đường 4A
Tốc độ trung bình của vật trong một chu kỳ dao động là
Đáp án A
Câu 2: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox với phương trình x6cos(20 t 2)(cm) Tốc độ trung bình của chất điểm trên đoạn từ thời điểm ban đầu đến điểm có li độ 3cm lần đầu tiên là
Hướng dẫn giải:
Chu kỳ dao động T0,1s
Thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương
Khi tới vị trí có li độ x3cmlần đầu tiên, vật quay góc 300
tương ứng với thời gian chuyển động là T 1 (s)
12120 Tốc độ trung bình của chất điểm là:
t 1 120
Đáp án A
Câu 3: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox với phương trình x4cos(4 t 2)cm Tốc độ trung bình của chất điểm trong 1 2 chu kỳ từ li độ cực tiểu đến li độ cực đại là
Hướng dẫn giải:
Chu kỳ dao động T0,5s
Trong 1 2 chu kỳ từ li độ cực tiểu đến li độ cực đại vật có tốc độ trung bình là:
Trang 2t T 2 0, 25
Đáp án A
Câu 4: Vật dao động điều hòa với phương trình x20cos( t 3 4)cm. Tốc độ trung bình của chất điểm từ thời điểm t0,5s đến thời điểm t6s là
A 34,8cm s B 38, 4cm s C 33,8cm s D 38,8cm s
Hướng dẫn giải:
Chu kỳ dao động T2s
Pha ban đầu của vật là 3 4
Thời điểm t 0,5s T
4
vật đi được góc
2
tới vị trí có pha
4
có li độ x 10 2cm
Đến thời điểm t 6s 0,5 5,5 0,5 2T 3T
4
được 2 vòng và 3
4 vòng nữa và trở về trạng thái ban đầu
Quãng đường vật đi được từ thời điểm t0,5s đến thời điểm t6s là
S2.4A (20 10 2) 2A (20 10 2) 211, 7cm
Tốc độ trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian đó là S 211, 7
t 6 0,5
Đáp án B
Câu 5 : Một vật dao động điều hòa theo phương trình x2cos(2 t 4)cm Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t2s đến t4,875s là
A 7, 45m s B 8,14cm s C 7,16cm s D 7,86cm s
Hướng dẫn giải:
Chu kỳ dao động T 1s
Thời điểm t12s2T vật trở về trạng thái ban đầu ứng với góc 4 có li độ x 2cm Thời điểm t2 4,875s t1 2T 7T
8
vật đi thêm được 2 vòng và 7 8 vòng nữa tới vị trí biên dương
Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đó là
A 2
3
Tốc độ trung bình của vật là v S 23, 4 8,14cm s
Đáp án B
Trang 3Câu 6: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x5cos(2 t 4)cm Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t1 1s đến t2 4, 625s là:
A 15,5cm s B 17, 4cm s C.12,8cm s D 19, 7 cm s
Hướng dẫn giải:
Chu kỳ dao động T 1s
Thời điểm t1 1s Tvật đi 1 vòng rồi quay trở về trạng thái ban đầu
có pha 4 với li độ x2,5 2cm theo chiều dương
Thời điểm t2 4, 625s T 3T 5T
8
và 5 8 vòng nữa tới vị trí biên âm
Quãng đường vật đi được từ thời điểm t1 đến t2 là:
S3.4A (5 2,5 2) 2A 71, 46cm
Tốc độ trung bình của vật: v S 71, 46 19, 7 cm s
t 4, 625 1
→ Đáp án D
Câu 7: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kỳ T Tìm tốc độ trung bình lớn nhất của vật có thể đạt được trong thời gian T 3?
A 4 2A
3A
3 3A
5A T
Hướng dẫn giải:
Vật đạt tốc độ trung bình lớn nhất khi trong khoảng thời gian đó
vật đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 3 vật đi được 1 3 chu kỳ tương ứng với góc
quay 1200
Nên quãng đường lớn nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị
như hình vẽ
Tốc độ trung bình lớn nhất của vật:
v
T
3
→ Đáp án C
Câu 8: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kỳ T Tìm tốc độ trung bình lớn nhất của vật có thể đạt được trong T 4 ?
A 4 2A
3A
3 3A
6A T
Hướng dẫn giải:
Trang 4Vật đạt tốc độ trung bình lớn nhất khi trong khoảng thời gian đó
vật đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 4 vật đi được 1 4 chu kỳ tương ứng với góc
quay 900
Nên quãng đường lớn nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị trí
Tốc độ trung bình lớn nhất của vật:
v
T
4
→ Đáp án A
Câu 9: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kỳ T Tìm tốc độ trung bình lớn nhất của vật có thể đạt được trong thời gian T 6?
A 4 2A
3A
3 3A
6A T
Hướng dẫn giải:
Vật đạt tốc độ trung bình lớn nhất khi trong khoảng thời gian đó vật
đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 6 vật đi được 1 6 chu kỳ tương ứng với góc
quay 600
Nên quãng đường lớn nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị trí
như hình vẽ
Tốc độ trung bình lớn nhất của vật:
v
T
6
→ Đáp án D
Câu 10: Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Hãy tính tốc độ trung bình nhỏ nhất của
vật trong thời gian T 3?
A 4 2A
3A
3 3A
6A T
Hướng dẫn giải:
Vật đạt tốc độ trung bình nhỏ nhất khi trong khoảng thời gian
đó vật đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 3 vật đi được 1 3 chu kỳ tương ứng với
góc quay 0
120
Trang 5Nên quãng đường lớn nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị trí góc
như hình vẽ Tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật:
v
T
3
→ Đáp án B
Câu 11: Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Hãy tính tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật trong thời gian T 4?
A 4(2A A 2)
T
T
C (2A A 2)
T
D 3(2A A 2)
T
Hướng dẫn giải:
Vật đạt tốc độ trung bình nhỏ nhất khi trong khoảng thời gian đó vật đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 4 vật đi được 1 4 chu kỳ tương ứng với góc quay
0
90
Nên quãng đường nhỏ nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị trí góc
như hình vẽ
Tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật:
A 2
v
T
4
→ Đáp án A
Câu 12: Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Hãy tính tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật trong thời gian T 6?
A 4(2A A 3)
T
B 6(A A 3)
T
C 6(2A A 3)
T
D 6(2A 2A 3)
T
Hướng dẫn giải:
Vật đạt tốc độ trung bình nhỏ nhất khi trong khoảng thời gian đó vật đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 6 vật đi được 1 6 chu kỳ tương ứng với góc quay 0
60 Nên quãng đường nhỏ nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị trí
góc
Tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật:
Trang 6A 3
v
T
6
→ Đáp án C
Câu 13: Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Tính tốc độ trung bình lớn nhất vật có thể đạt được trong thời gian 2T 3?
A 4A
2A
9A
9A 4T
Hướng dẫn giải:
Ta có 2T T T
3 2 6
Trong thời gian T 2 vật luôn đi được quãng đường 2A
Vật đạt tốc độ trung bình lớn nhất khi trong khoảng thời gian đó
vật đi được quãng đường dài nhất, tức là trong thời gian T 6 vật
đi được quãng đường dài nhất
Trong thời gian T 6 vật đi được 1 6 chu kỳ tương ứng với góc
quay 600
Nên quãng đường lớn nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị
như hình vẽ
Tốc độ trung bình lớn nhất của vật:
v
2T
3
→ Đáp án C
Câu 14 Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Tính tốc độ trung bình nhỏ nhất vật có thể đạt được trong thời gian 2T 3?
A (12A 3A 3)
2T
B (9A 3A 3)
2T
C (12A 3A 3)
T
D (12A A 3)
2T
Hướng dẫn giải:
Ta có 2T T T
3 2 6
Trong thời gian T 2 vật luôn đi được quãng đường 2A
Vật đạt tốc độ trung bình nhỏ nhất khi trong khoảng thời gian
đó vật đi được quãng đường ngắn nhất, tức là trong thời gian
T 6 vật đi được quãng đường ngắn nhất
Trang 7Trong thời gian T 6 vật đi được 1 6 chu kỳ tương ứng với góc quay 0
60 Nên quãng đường lớn nhất vật đi được ứng với khi vật đi từ vị trí góc
như hình vẽ Tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật:
A 3
v
T
3
→ Đáp án A
trí có ly độ x = 4 cm theo chiều âm đến khi gia tốc của vật đạt giá trị cực đại lần đầu thì tốc độ trung bình của vật là bao nhiêu:
Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình x = 2cos(20πt/6 + π/2) cm tốc độ trung bình
chất điểm chuyển động trong 1,3 s đầu tiên là :
Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo x = 4cos(20πt - 5π/6) cm Tính tốc độ trung bình của vật khi vật
đi từ thời điểm t 1 = 0 s đến t 2 = 5,225 s
Câu 4: Một vật thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 6cos(10πt) cm Tốc độ trung bình kể
từ khi vật ở vị trí cân bằng đang chuyển động theo chiều dương đến thời điểm đầu tiên vật có li độ 3 cm
là
A 2,7 m/s B 3,6 m/s C 0,9 m/s D 1,8 m/s
Câu 5: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 16 cm với chu kì 2 s Từ thời điểm
vật qua vị trí có li độ 4 cm theo chiều dương đến khi gia tốc của vật đạt giá trị cực đại lần thứ hai, tốc độ chuyển động trung bình của vật là