Đang tải... (xem toàn văn)
PowerPoint Presentation Giáo dục online Kinh Bắc GIÁO VIÊN NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1, BẮC NINH Chuyên đề 1 5 THỜI GIAN TRONG DAO DỘNG ĐIỀU HÒA Sử dụng đường tròn pha VẬT LÍ 12 1 0 /1 0[.]
Giáo dục online Kinh Bắc 10/10/2021 Chuyên đề 1.5: THỜI GIAN TRONG DAO DỘNG ĐIỀU HỊA Sử dụng đường trịn pha VẬT LÍ 12 GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1, BẮC NINH TÍNH THỜI GIAN BẰNG CÁCH DÙNG ĐƯỜNG TRÒN PHA 10/10/2021 ➢ Bước 1: Vẽ trục Ox gắn vào đường trịn bán kính R = A ➢ Bước 2: Xác định điểm M1 M2 đường trịn có hình chiếu trục Ox điểm x1 , x2 ➢ Bước 3: Tính góc 𝛼 = 𝑀 𝑂𝑀2 ➢ Bước 4: Tính thời gian 𝛥𝑡 = 𝛼 𝜔 2𝜋 𝑐𝑚 Tại thời 10/10/2021 Một vật dao động điều hịa dọc theo trục Ox với phương trình 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 + điểm ban đầu vật có: A x = -2cm chuyển động theo chiều dương trục Ox B x = cm chuyển động theo chiều dương trục Ox C x = cm chuyển động theo chiều âm trục Ox D x = -2cm chuyển động theo chiều âm trục Ox Hướng dẫn giải Do 𝑥 = 2𝜋 𝑐𝑜𝑠 = −2 cm Tại thời điểm ban đầu t = ta có: 𝜑 = 2𝜋 ứng với điểm M0 Vật chuyển động theo chiều âm trục Ox Chọn D 2𝜋𝑡 − 𝜋 𝑐𝑚 Tại thời 10/10/2021 Một vật dao động điều hồ dọc theo trục Ox với phương trình 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 điểm t = 0,5s vật có: A 𝑥 = 3𝑐𝑚 chuyển động theo chiều dương trục Ox B 𝑥 = −4 3𝑐𝑚 chuyển động theo chiều dương trục Ox C 𝑥 = 3𝑐𝑚 chuyển động theo chiều âm trục Ox D 𝑥 = −4 3𝑐𝑚 chuyển động theo chiều âm trục Ox Hướng dẫn giải 2𝜋.0,5 Do đó: 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠( 𝜋 − ) = cm Tại thời điểm ban đầu t = 0,5s ta có: 𝝫= 2𝜋𝑡 − 𝜋 = 𝜋 Ứng với điểm M Vật chuyển động theo chiều âm trục Ox Chọn C 4 Một vật dao động điều hồ dọc theo trục Ox với phương trình 𝑥 = 𝐴 𝑐𝑜𝑠 Tính từ thời điểm ban đầu, khoảng thời gian vật đến vị trí có li độ 𝑥 = 13𝑇 24 𝑇 B 𝛥𝑡 = C 𝛥𝑡 = 11𝑇 24 D 𝛥𝑡 = 5𝑇 12 − 𝜋 𝑐𝑚 lần thứ 10/10/2021 A 𝛥𝑡 = −𝐴 2𝜋 𝑡 𝑇 Hướng dẫn giải 𝜋 Tại thời điểm 𝑡 = ⇒ 𝜑0 = − ứng với điểm M0 𝐴 lần thứ ứng với điểm M1 𝜋 Ta có: 𝑀 𝑂𝑃 = 𝜑 = rad 0 𝐴 π Sin𝑀1 𝑂𝑦 = 𝑆𝑖𝑛𝑂𝑀1 𝑃1 = = → 𝑀1 𝑂𝑦 = 𝑟𝑎𝑑 𝐴 Tại thời điểm 𝑥 = − − 𝐴 𝜋 π 𝜋 11𝜋 Do 𝛼 = 𝑀0 𝑂𝑀1 = + + = rad ⇒ 𝛥𝑡 = 𝛼 𝜔 Chọn C = 𝛼 𝑇 2𝜋 = 11𝑇 24 12 5 Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình 𝑥 = 10 𝑐𝑜𝑠 4𝑡 + 𝜋 𝑐𝑚 10/10/2021 Thời gian ngắn vật từ điểm có li độ x = -6 cm đến điểm có li độ x = cm A 0,292s B 0,093s C 0,917s D 0,585s Hướng dẫn giải x= -6 cm ứng với điểm M1, x= cm ứng với điểm M2 𝑐𝑜𝑠 𝛼1 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀 ⇒ 𝛼1 = 0,927 𝑟𝑎𝑑 𝑂𝑃1 = 10 𝜋 𝑐𝑜𝑠 𝛼2 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀2 𝑂𝑃2 = ⇒ 𝛼2 = 𝑟𝑎𝑑 10 𝛼1 𝛼2 Do 𝛼 = 𝜋 − 𝛼1 − 𝛼2 = 1,167 𝑟𝑎𝑑 Khi 𝛥𝑡 = Chọn A 𝛼 𝜔 = 1,167 = 0,292𝑠 6 Một vật dao động điều hòa theo dọc trục Ox với phương trình 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 6𝜋𝑡 − 𝜋 𝑐𝑚 10/10/2021 Khoảng thời gian ngắn vật từ điểm có li độ 𝑥1 = −4 3𝑐𝑚 theo chiều dương đến điểm có li độ 𝑥2 = 4𝑐𝑚 theo chiều âm A 2s B 1,33s C 1,5s D 1,167s Hướng dẫn giải Vị trí 𝑥1 = −4 cm theo chiều dương điểm M1 Vị trí 𝑥2 = 𝑐𝑚 theo chiều âm điểm M2 Ta có: 𝑐𝑜𝑠 𝛼1 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀 𝑂𝑃1 = ⇒ 𝛼1 = 𝜋 −8 −4 𝛼1 𝛼2 rad tương tự 𝑐𝑜𝑠 𝛼2 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀2 𝑂𝑃2 = 𝜋 ⇒ 𝛼2 = 𝑀 𝑂𝑃2 = rad Do đó: 𝛼 = 𝜋 − 𝛼1 + 𝛼2 = 𝛼 7π ⇒ 𝛥𝑡 = = = 1,167 s 𝜔 6𝜋 Chọn D 7𝜋 rad 7 Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình 𝑥 = 10 𝑐𝑜𝑠 4𝜋𝑡 2𝜋 + 𝑐𝑚 10/10/2021 Khoảng thời gian ngắn vật từ điểm có li độ 𝑥1 = 6𝑐𝑚 đến điểm có li độ 𝑥2 = 3𝑐𝑚 A 0,237s B 0,075s C 0,027s D 0,473s Hướng dẫn giải Vị trí 𝑥1 = 𝑐𝑚 điểm M1 Vị trí 𝑥2 = 𝑐𝑚 điểm M2 Ta có 𝛼 = 𝑀 𝑂𝑃2 − 𝑀1 𝑂𝑃1 𝑐𝑜𝑠 𝛼1 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀1 𝑂𝑃1 = ⇒ 𝛼1 = 0,927 rad 10 ⇒ 10 𝑐𝑜𝑠 𝛼2 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀 𝛼2 = 𝑀 𝑂𝑃2 = 𝑂𝑃2 = 1,266 rad 𝛼 = 𝑀 𝛼 0,339 𝑂𝑃2 − 𝑀1 𝑂𝑃1 =𝛼2 - 𝛼1 = 0,339 rad Suy 𝛥𝑡 = = = 0,027𝑠 𝜔 4π Chọn C 10 8 Một vật nhỏ dao động điều hồ theo phương trình 𝑥 = 𝐴 𝑐𝑜𝑠 𝜋𝑡 (trong t tính giây) Tính từ thời điểm t = 0, khoảng thời gian ngắn để độ lớn gia tốc C 0,167s 10/10/2021 vật nửa gia tốc cực đại A 0,083s B 0,104s D 0,125s Hướng dẫn giải Tại thời điểm ban đầu t=0, 𝜑 = nên x=A a max A a = x = 2 𝐴 Thời gian ngắn vật từ x = A đến 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 𝑀 𝑂𝑃1 = cosα= ⇒ α= 𝜋 rad 𝑑𝑜 ∶ 𝑡𝑚𝑖𝑛 = 𝛼 𝜔 = 𝜋 = = 3.4.π 12 0,083 s Chọn A Một vật nhỏ dao động điều hịa theo phương trình 𝑥 = 𝐴 𝑐𝑜𝑠 4𝜋𝑡 − 𝜋 (t tính 10/10/2021 giây) Tính từ thời điểm t = 0, khoảng thời gian ngắn để tốc độ vật nửa tốc độ cực đại chuyển động theo chiều âm A 0,104s B 0,073s C 0,115s D 0,146s Hướng dẫn giải Tại thời điểm t = ta có: 𝜑 = 𝜋 − ⇒ 𝑥1 = 𝐴 ứng với điểm M1 v = vmax ; x + v = → x = A ứng với điểm M2 A v max 2 𝑐𝑜𝑠 𝑀 𝑂𝑃2 = 𝜋 ⇒ 𝑀2 𝑂𝑃2 = rad Ta có: 𝛼 = 𝑀 𝑂𝑃1 + ⇒ 𝛥𝑡 = 𝛼 𝜔 Chọn A 𝜋 𝑀2 𝑂𝑃2 = = 0,104𝑠 𝜋 + = 5𝜋 12 rad 10 10 Một vật nhỏ dao động điều hoà với biên độ A = 10 cm Biêt khoảng thời v x + = 1; v = v max A v max lần vận tốc cực đại 0,25 10/10/2021 gian ngắn hai thời điểm vận tốc vật (s) Gia tốc cực đại chất điểm có độ lớn A 17,546m/s2 B 1,7546m/s2 C 55,85cm/s2 D 0,5585m/s2 Hướng dẫn giải A x = Ta có: 𝑠𝑖𝑛 𝑂𝑀1 𝑃1 = 𝜋 ⇒ 𝑂𝑀 𝑃1 = rad 𝜋 𝛼 = 2𝑂𝑀 𝑃 = 1 ⇒𝑡= 𝛼 𝜔 = 0,25 𝑠 4 = a max = 2 A = 175, 46cm / s = 1, 7546m / s Chọn B 11 11 Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Khoảng thời gian chu kỳ để vật có tốc độ nhỏ tốc độ cực đại B 2𝑇 𝑇 C D 𝑇 12 10/10/2021 𝑇 A Hướng dẫn giải v max v max v max v − v 2 Cosα= ⇒α= 𝜋 α = 𝑀 𝑂𝑀3 = 𝜋 − 𝑀1 𝑂𝑀2 2𝜋 = 𝜋 − 2𝛼 = α 𝑇 ⇒𝑡= = 2𝜋/𝑇 12 Chọn A THEO ĐÚNG CHUẨN KIẾN THỨC KĨ NĂNG PHÂN LOẠI THEO MỨC ĐỘ NHẬN THỨC 13 10/10/2021 ...