Tailieumoi.vn giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Vật lí có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Vật lí để đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí có đáp án (phần 22)

Câu 19: Năng lượng dao động của một vật dao động điều hòa:

A. Giảm 4 lần khi biên độ giảm 2 lần và tần số tăng 2 lần.

B. Giảm 9/4 lần khi tần số tăng 3 lần và biên độ giảm 9 lần.

C. Giảm 25/9 lần khi tần số dao động tăng 3 lần và biên độ giảm 3 lần.

D. Tăng 16 lần khi biên độ tăng 2 lần và tần số tăng 2 lần.

Lời giải

Khi biên độ giảm 2 và tần số tăng 2 lần thì năng lượng của dao động là:

$W=\frac{m.{\left(\frac{A}{2}\right)}^2.{\left(2\pi .2f\right)}^2}{2}=\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2}$ ⇒ Năng lượng dao động không thay đổi ⇒ A sai.

$W=\frac{m.{\left(\frac{A}{9}\right)}^2.{\left(2\pi .3f\right)}^2}{2}=\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2.9}$⇒ Năng lượng dao động giảm đi 9 lần ⇒ B sai.

 $W=\frac{m.{\left(\frac{A}{3}\right)}^2.{\left(2\pi .3f\right)}^2}{2}=\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2}$⇒ Năng lượng dao động không thay đổi ⇒ C sai.

$W=\frac{m.{\left(2A\right)}^2.{\left(2\pi .2f\right)}^2}{2}=\frac{16m{\omega }^2{A}^2}{2}$ ⇒ Năng lượng dao động tăng 16 lần ⇒ D đúng.

Đáp án đúng: D

Cơ năng của con lắc đơn và con lắc lò xo

1. Con lắc lò xo

- Nếu bỏ qua ma sát thì dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa

- Chọn mốc thế năng ở VTCB thì thế năng của con lắc lò xo khi ở li độ x là:

$W_t=\frac{1}{2}k{x}^2$

Với k là độ cứng lò xo

Ta có: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$ và chu kì của con lắc lò xo là: $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

- Cơ năng của con lắc lò xo: $W=W_d+W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2$=hằng số

2. Con lắc đơn

- Vị trí của con lắc đơn được xác định bằng li độ dài s hay li độ góc α

- Thế năng của con lắc đơn là thế năng trọng trường. Chọn mốc thế năng ở VTCB thì thế năng của con lắc ở li độ góc α là:

$W_t=mgl\frac{{\alpha }^2}{2}=\frac{1}{2}m\frac{g}{l}{s}^2$

- Ta có: $\omega =\sqrt{\frac{g}{l}}$

- Tương tự với con lắc lò xo ta có: $W=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2$=hằng số