Đáp án – sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng trong DDDH

A Ta có: Ta biểu diễn vị trí có động năng bằng thế năng tại các điểm như hình vẽ Ta xét trường hợp vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì Ta xét trường hợp vật đi từ đến và trường

Đáp án – Sự chuyển hóa qua lại giữa Động năng và Thế năng trong DDDH

Câu 1 C

Ta có:

cm/s

Câu 2 D

Ta có:

m = cm/s

Câu 3 A

Ta có:

Ta biểu diễn vị trí có động năng bằng thế năng tại các điểm như hình vẽ

Ta xét trường hợp vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì

Ta xét trường hợp vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì

Câu 4 C

Ta có:

Ta biểu diễn vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng tại các điểm như hình vẽ

Ta xét trường hợp vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì

Ta xét trường hợp vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì

Câu 5 C

Ta có:

Ta lại có:

Câu 6 B

Ta biểu diễn các vị trí có động năng bằng thế năng tại các điểm như hình vẽ

Xét trường hợp 1: vật đi từ đến hoặc đến có

s cm

cm/s

Xét trường hợp 2: vật đi từ đến hoặc đến có

s cm

cm/s

Câu 7 A

Ta biểu diễn các vị trí có động năng bằng thế năng tại các điểm như hình vẽ

Xét trường hợp 1: vật đi từ đến hoặc đến có

s cm

cm/s

Xét trường hợp 2: vật đi từ đến hoặc đến có

s cm

cm/s

Câu 8 B

Xét tại thời điểm , có

Ta biểu diễn các vị trí có li độ tại các điểm như hình vẽ

Tại thời điểm , ta có J

Ta biểu diễn các vị trí có li độ tại các điểm như trên hình

Mà động năng của vật có giá trị cực đại khi vật ở vị trí cân bằng nên từ thời điểm đến thời điểm , vật đi từ qua vị trí cân bằng theo chiều âm tới hoặc vật đi từ qua vị trí cân bằng theo chiều dương tới

Xét cả hai trường hợp, vật cùng quay được góc

Câu 9 D

Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm mà

Hai chất điểm M và N dao động vuông pha nhau

Vai trò 2 chất điểm tương đương nhau nên giả sử chất điểm N sớm pha so với chất điểm

góc

Tại thời điểm này, chất điểm N tạo với trục Ox góc

(1)

Từ (1) và (2)

Câu 10 A

Ta có:

Ta lại có:

Câu 11 C

Ta có:

Mà

J = 8,3 mJ

Câu 12 D

Ta có:

Ta biểu diễn các vị trí có động năng bằng thế năng tại các điểm như hình vẽ

Từ đường tròn lượng giác giữa 3 lần liên tiếp động năng bằng thế năng, vật đều đi được quãng đường như nhau và quay được góc quay như nhau

Ta có:

Mặt khác

cm/s

Câu 13 C

Ta biểu diễn các vị trí có động năng bằng thế năng tại các điểm như hình vẽ

Xét trường hợp 1: vật đi từ đến hoặc đến có

s cm

cm/s

Xét trường hợp 2: vật đi từ đến hoặc đến có

s cm

cm/s

Câu 14 C

Ta biểu diễn các vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng tại các điểm như hình vẽ

Từ đường tròn luộng giác dễ thấy quãng đường vật đi được giữa hai lần liên tiếp động năng bằng

ba lần thế năng đều bằng nhau và bằng

tốc độ trung bình sẽ lớn nhất khi thời gian để đi quãng đường này là nhỏ nhất khi đó vật đi

từ đến hoặc đến Khi đó, ta có

Câu 15 B

Xét tại thời điểm , có

Ta biểu diễn các vị trí có li độ tại các điểm như hình vẽ

Ta biểu diễn các vị trí có li độ tại các điểm như trên hình

Mà động năng của vật có giá trị cực đại khi vật ở vị trí cân bằng nên từ thời điểm đến thời điểm , vật đi từ qua vị trí cân bằng theo chiều âm tới hoặc vật đi từ qua vị trí cân bằng theo chiều dương tới

Xét cả hai trường hợp, vật cùng quay được góc

Câu 16 B

Xét tại thời điểm , có

Ta biểu diễn các vị trí có li độ tại các điểm như hình vẽ

Tại thời điểm , ta có J

Ta biểu diễn các vị trí có li độ tại các điểm như trên hình

Mà động năng của vật có giá trị cực đại khi vật ở vị trí cân bằng nên từ thời điểm đến thời điểm , vật đi từ qua vị trí cân bằng theo chiều âm tới hoặc vật đi từ qua vị trí cân bằng theo chiều dương tới

Xét cả hai trường hợp, vật cùng quay được góc

Câu 17 C

Tại thời điểm mà khoảng cách giữa M và N theo phương Ox là lớn nhất thì

thì

thì

Do khoảng cách giữa M, N là lớn nhất nên ta biểu diễn bằng hình vẽ:

Hai điểm M, N dao động vuông pha nhau

Biên độ dao động của M là cm

Câu 18 C

Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm mà

Hai chất điểm M và N dao động vuông pha nhau

Vai trò 2 chất điểm tương đương nhau nên giả sử chất điểm N sớm pha so với chất điểm

M.Tại thời điểm thì Điểm M tạo với trục Ox góc

Tại thời điểm này, chất điểm N tạo với trục Ox góc

(1)

Từ (1) và (2)

Câu 19 B

Ta có:

Ta biểu diễn vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng tại các điểm như hình vẽ

Ta xét trường hợp 1: vật đi từ đến hoặc vật đi từ đến thì

Ta xét trường hợp 2: vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì

Câu 20 B

Ta có:

Ta biểu diễn vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng tại các điểm như hình vẽ

Ta xét trường hợp 1: vật đi từ đến hoặc vật đi từ đến thì

Ta xét trường hợp 2: vật đi từ đến và trường hợp vật đi từ đến thì

Câu 21 D

Xét khi chất điểm có thì

Ta biểu diễn vị trí các điểm có tại các điểm như hình vẽ

Xét khi chất điểm có thì

Ta biểu diễn vị trí các điểm có tại các điểm như trên hình

Thời gian ngắn nhất để chất điểm đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 1/3 lần thế năng là khi chất điểm đi từ đến hoặc đi từ đến

= 21,96 cm/s

Câu 22 C

Ta có:

Câu 23 A

Ta có:

Ta biểu diễn vị trí ban đầu và vị trí có li độ tại các điểm như hình

vẽ

Từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm đầu tiên mà động năng và thế năng của vật bằng nhau ứng với thời gian để để vật đi từ M đến trên đường tròn

Câu 24 D

rad/s

Với n = 1 k = 50 N/m

Câu 25 D

Ta có:

= cm

Câu 26 D

Ta có:

Áp dụng phương trình độc lập thời gian, ta có:

s

Tại thời điẻm ban đâu,

Mà v > 0, a < 0 nên thời điểm ban đầu vật ở vị trí điểm M như hình vẽ.

Ta tách t = 7,25T = 7T + 0,25T

Sau 7T, vật quay được 7 vòng và trở về đúng vị trí điểm M

Sau 0,25T tiếp theo, vật quay thêm được góc và đến vị trí điểm N trên đường tròn

J

Câu 27 B

Ta lại có:

Ta biểu diễn vị trí các điểm có động năng bằng thế năng tại các điểm trên đường tròn lượng giác như hình vẽ

Khi

Ta biểu diễn vị trí các điểm có động năng bằng ba lần thế năng tại các điểm trên đường tròn lượng giác như trên hình

Khoảng thời gian ngắn nhất mà vật đi từ vị trí có động năng bằng thế năng đến vị trí động năng bằng ba lần thế năng ứng với vật đi từ đến hoặc từ đến

Câu 28 A

Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm mà

Hai chất điểm M và N dao động vuông pha nhau

Vai trò 2 chất điểm tương đương nhau nên giả sử chất điểm N sớm pha so với chất điểm

góc

Tại thời điểm này, chất điểm N tạo với trục Ox góc

(2)

Từ (1) và (2)