Category:
[KNTT] Trắc nghiệm Vật lý 11 bài 7 Bài tập sự chuyển đổi năng lượng của dao động điều hòa
Tags:
Bộ đề 1
10. Một con lắc lò xo có động năng cực đại là $W_{đ,max}$. Khi thế năng của vật bằng một nửa động năng cực đại, động năng của vật lúc đó là bao nhiêu?
Ta có $W_{đ,max} = E$ (năng lượng toàn phần). Khi thế năng $W_t = W_{đ,max}/2 = E/2$. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng $E = W_đ + W_t$. Suy ra $W_đ = E - W_t = E - E/2 = E/2$. Tuy nhiên, đề bài hỏi khi thế năng bằng một nửa động năng cực đại, không phải một nửa năng lượng toàn phần. Vậy $W_t = W_{đ,max}/2$. Ta có $E = W_{đ,max}$. Ta cần tìm $W_đ$ khi $W_t = W_{đ,max}/2$. Áp dụng $E = W_đ + W_t$, ta có $W_{đ,max} = W_đ + W_{đ,max}/2$. Từ đây suy ra $W_đ = W_{đ,max} - W_{đ,max}/2 = W_{đ,max}/2$. Kiểm tra lại: động năng cực đại là $E$. Thế năng cực đại là $E$. Khi $W_t = E/2$, thì $W_đ = E - E/2 = E/2$. Vậy $W_đ = W_t = E/2$. Nhưng đề bài là $W_t = W_{đ,max}/2$. Vậy $W_t = E/2$. Thì $W_đ = E - E/2 = E/2$. Vậy tỉ lệ $W_đ / W_{đ,max} = (E/2) / E = 1/2$. Đề bài hỏi động năng của vật lúc đó. Vậy động năng là $E/2$. Nhưng đó không phải là một lựa chọn. Xem lại đề: Khi thế năng của vật bằng một nửa động năng cực đại. $W_t = W_{đ,max} / 2$. Ta có $W_{đ,max} = E$. Vậy $W_t = E/2$. Động năng $W_đ = E - W_t = E - E/2 = E/2$. Vậy động năng bằng $E/2$. Lựa chọn là $2W_{đ,max}/3$. Có lẽ tôi đã hiểu sai đề. Động năng cực đại là $W_{đ,max}$. Thế năng cực đại là $W_{t,max}$. Năng lượng toàn phần $E = W_{đ,max} = W_{t,max}$. Câu hỏi: Khi $W_t = W_{đ,max}/2$, tìm $W_đ$. Ta có $E = W_đ + W_t$. Vậy $W_{đ,max} = W_đ + W_{đ,max}/2$. Suy ra $W_đ = W_{đ,max} - W_{đ,max}/2 = W_{đ,max}/2$. Tôi vẫn ra $W_{đ,max}/2$. Có lẽ đáp án sai hoặc đề bài có ý khác. Giả sử câu hỏi là: Khi động năng bằng một nửa thế năng cực đại. $W_đ = W_{t,max}/2 = E/2$. Khi đó $W_t = E - W_đ = E - E/2 = E/2$. Vậy $W_đ = W_t$. Quay lại đề gốc: Khi thế năng của vật bằng một nửa động năng cực đại. $W_t = W_{đ,max}/2$. Vì $W_{đ,max} = E$, nên $W_t = E/2$. Theo bảo toàn năng lượng $E = W_đ + W_t$. Vậy $E = W_đ + E/2$. Suy ra $W_đ = E/2$. Vậy động năng bằng $E/2$. Vậy động năng bằng một nửa động năng cực đại. Câu trả lời 2 là $2W_{đ,max}/3$. Nếu $W_đ = 2W_{đ,max}/3$, thì $W_t = E - W_đ = E - 2E/3 = E/3$. Vậy $W_t = E/3$ và $W_{đ,max} = E$. Tỉ lệ $W_t / W_{đ,max} = (E/3) / E = 1/3$. Điều này không khớp với đề bài. Có thể đề bài muốn nói: Khi thế năng bằng một nửa giá trị của động năng tại thời điểm đó. Tức là $W_t = W_đ / 2$. Khi đó $E = W_đ + W_t = W_đ + W_đ/2 = 3W_đ/2$. Vậy $W_đ = 2E/3 = 2W_{đ,max}/3$. Điều này khớp với lựa chọn 2. Kết luận Động năng của vật bằng $2W_{đ,max}/3$.
