Giải Vật lí 11 trang 33 Cánh diều

Giải Vật lí 11trang 33

Câu hỏi 4 trang 33 Vật Lí 11:Cho đồ thị vận tốc – thời gian của một vật dao động điều hoà như Hình 3. Biết rằng khối lượng của vật là 0,15 kg. Hãy xác định:

a) Chu kì của vật dao động.

b) Biên độ của vật dao động.

c) Cơ năng của vật dao động.

d) Vị trí và gia tốc của vật tại thời điểm 100 ms.

Lời giải:

a) Chu kì T = 100 ms = 0,1 s $\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{\mathrm{0,1}}=20\pi \left(rad/s\right)$

b) Vận tốc có độ lớn cực đại: v_max = 3 m/s

Mà $v_{\max }=A\omega \Rightarrow A=\frac{3}{20\pi }m\approx \mathrm{0,048}m=\mathrm{4,8}cm$

c) Cơ năng: $\text{W}={\text{W}}_{d\max }=\frac{1}{2}m{v}_{\max }^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.0,15.3}}^2=\mathrm{0,675}J$

d) Tại thời điểm 100 ms vận tốc bằng 0 và đang đi theo chiều âm nên vật có vị trí tại biên dương.

Khi đó gia tốc: a = –ω²A = –(20π)².0,048 = –189,5 m/s²

Câu hỏi 5 trang 33 Vật Lí 11:Dao động của vật sẽ tắt dần nhanh hơn nếu

A. giảm lực ma sát.

B. tăng lực cản của môi trường.

C. tăng ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn.

D. đặt vật dao động trong môi trường chân không.

Lời giải:

Dao động của vật sẽ tắt dần nhanh hơn nếu tăng lực cản của môi trường.

Đáp án đúng là: B.

Câu hỏi 6 trang 33 Vật Lí 11:Phát biểu nào sau đây làsaikhi nói về năng lượng của hệ dao động điều hoà:

A. Hệ có thế năng cực đại khi vật ở vị trí biên dương.

B. Vật có động năng cực đại khi ở vị trí cân bằng.

C. Hệ có cơ năng không đổi trong suốt quá trình dao động.

D. Hệ có thế năng bằng không khi vật ở vị trí biên âm.

Lời giải:

Hệ có động năng cực đại tại VTCB, thế năng cực đại tại vị trí hai biên (biên âm và dương) và ngược lại.

Đáp án đúng là: D.

Câu hỏi 7 trang 33 Vật Lí 11:Gờ giảm tốc (Hình 4) có tác dụng cảnh báo (thông qua việc gây ra tác động nhẹ lên phương tiện) cho người tham gia giao thông biết trước đoạn đường nguy hiểm, cần phải giảm tốc độ và chú ý quan sát để bảo đảm an toàn giao thông.

Một ô tô có khối lượng 1 465 kg chở hai người có tổng khối lượng 110 kg đi qua một đoạn đường có gờ giảm tốc, với những nếp gấp cách nhau 0,50 m. Ô tô nảy lên với biên độ cực đại khi tốc độ của nó là 20 km/h. Xác định độ cứng tương đương của hệ thống lò xo gắn với khung xe. Nhắc lại rằng ta có thể coi gần đúng hệ thống này như một con lắc lò xo có chu kì dao động tính bằng công thức

$T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

Lời giải:

Ta có thể thấy ô tô nảy lên với biên độ cực đại khi tốc độ của xe là 20 km/h và khoảng cách giữa các nếp gấp là 0,5 m. Khi đó chu kì: $T=\frac{s}{v}=\frac{\mathrm{0,5}}{\frac{20}{\mathrm{3,6}}}=\mathrm{0,09}s$

Mà: $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\Rightarrow k=\frac{4{\pi }^{2}m}{T^2}=\frac{4{\pi }^2.\left(1465+110\right)}{{\mathrm{0,09}}^2}\approx 7676359N/m$