Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > Zts9koe9yWQT

Đề bài

Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Đồ thị li độ thời gian của vật được cho như Hình 3. Lấy gia tốc rơi tự do là \(g = {\pi ^2} = 10m/{s^2}\).

https://lh7-rt.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXc0RBlXrJcEWe8Wv__SoQBVzaxH24eg6VtQCF-L9Rt25nyywMsvnLD8H5gnXlGYFVSZVXywgrWqWvE3VyGfRZiPUd2FmIvXORsWibMr-4q6ZP0fGm888KKXOEmxs6i9hPXivHwM7gaGTKRBDkOVmA?key=PF_-j4LnfrfvT9aaj8yUfv8b

1. Thời điểm ban đầu, vật có li độ xo= 5 cm.
2. Chu kì dao động của vật là T = 1,2s.
3. Trong 5 s đầu tiên kể từ thời điểm t = 0, vật thực hiện được 5 dao động toàn phần.
4. Tại thời điểm t = 1/3 s, vật có tốc độ 75 cm/s và đang đi theo chiều âm của trục Ox.
Đáp án đúng: 1Đ, 2S, 3S, 4S

Xem lời giải

Phương pháp giải

Lời giải chi tiết

Để giải bài này, ta sẽ phân tích từng mệnh đề và đối chiếu với đồ thị được cho.

Mệnh đề 1: "Thời điểm ban đầu, vật có li độ \( x_0 = 5 \) cm."

Nhìn vào đồ thị, tại thời điểm \( t = 0 \), li độ là 5 m chứ không phải 5 cm. Do đó, mệnh đề này sai.

Mệnh đề 2: "Chu kì dao động của vật là \( T = 1,2 \) s."

Nhìn vào đồ thị từ đỉnh \( x = 10 \) đến đỉnh tiếp theo cũng là \( x = 10 \), khoảng thời gian là 1,2 s. Do đó, mệnh đề này đúng.

Mệnh đề 3: "Trong 5 s đầu tiên kể từ thời điểm \( t = 0 \), vật thực hiện được 5 dao động toàn phần."

Chu kì dao động là 1,2 s, nên trong 5 s (thực hiện phép chia \( \frac{5}{1.2} \approx 4,167 \)), vật thực hiện được hơn 4 lần dao động và chưa đến 5 lần. Vì vậy, mệnh đề này sai.

Mệnh đề 4: "Tại thời điểm \( t = \frac{1}{3} \) s, vật có tốc độ 75 cm/s và đang đi theo chiều âm của trục Ox."

Dựa vào đồ thị tại \( t = \frac{1}{3} \) s, vật đang đi từ vị trí cân bằng \( x = 0 \) về phía âm.
Từ công thức của dao động điều hòa: \( v = \omega A \cos(\omega t + \varphi) \) và \( v_{max} = \omega A \), tính tốc độ không đồng nghĩa với tính vận tốc (xét theo hướng chuyển động),
với \( v = 75 \) cm/s = 0,75 m/s. Lúc này, tốc độ này có thể trùng khớp với tốc độ cần tìm từ quy luật dao động. Do đó, mệnh đề có thể đúng nếu cách tính đúng.
Cần kiểm lại thông số cho chính xác từ đường dao động chuẩn xác có tốc độ và hướng này.

Khi đánh giá từ đồ thị, cần xác nhận nó có phù hợp định tính-thực tế kích thước thực không? \( \omega \) và các giai đoạn từ biểu đồ thực có đồng bộ không?

Chú ý khi giải

  • Khi đọc đồ thị, chú ý đơn vị của li độ và thời gian.
  • Hãy kiểm tra đầy đủ từng khoảng thời gian trên đồ thị để xác định chu kì chính xác.
  • Tính số dao động toàn phần cần lưu ý so thời gian thực.