Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x = Acosωt. Nếu chọn gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng của vật thì gốc thời gian t = 0 là lúc vật
A
ở vị trí li độ cực đại thuộc phần dương của trục Ox.
B
qua vị trí cân bằng O ngược chiều dương của trục Ox.
C
ở vị trí li độ cực đại thuộc phần âm của trục Ox.
D
qua vị trí cân bằng O theo chiều dương của trục Ox.
Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A và chu kỳ T. Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn nhất mà vật có thể đi được là
A
B
3A/2
C
A
D
A.
Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là chuyển động
A
nhanh dần đều
B
chậm dần đều
C
nhanh dần
D
chậm dần.
Theo định nghĩa. Dao động điều hoà là
A
chuyển động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.
Câu 365851: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Tốc độ trung bình của chất điểm tương ứng với khoảng thời gian thế năng không vượt quá ba lần động năng trong một nửa chu kỳ là \[300\sqrt 3 \,\,cm/s\]. Tốc độ cực đại của dao động là
- 400 cm/s
- 200 cm/s
- \[2\pi \] m/s
- \[4\pi \] m/s
Phương pháp giải:
Sử dụng VTLG, công thức tính tốc độ cực đại \[{v_{\max }} = A.\omega \], tốc độ trung bình \[{v_{tb}} = \frac{s}{{\Delta t}}\], và mối liên hệ giữa động năng và thế năng: \[{{\rm{W}}_d} = n{{\rm{W}}_t} \Leftrightarrow x = \pm \frac{A}{{\sqrt {n + 1} }}\]
Với loạt bài Công thức tính tốc độ trung bình Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 10.
Bài viết Công thức tính tốc độ trung bình hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính tốc độ trung bình Vật Lí 10.
1. Định nghĩa
- Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.
- Tốc độ trung bình là đại lượng cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động và được xác định bằng thương số giữa quãng đường đi được với thời gian chuyển động.
2. Công thức
Trong đó:
vtb: là tốc độ trung bình [m/s]
S: Tổng quãng đường đi được [m]
t: tổng thời gian đi được [s]
s1, s2, …sn là những quãng đường đi được trong những khoảng thời gian t1, t2, …, tn.
3. Kiến thức mở rộng
- Từ công thức tính tốc độ trung bình, ta có thể tính:
+ Thời gian đi được:
+ Quãng đường đi được: S = vtb.t
- Bảng đơn vị vận tốc:
Đơn vị đo độ dài
m
m
km
km
cm
Đơn vị đo thời gian
s
phút
h
s
s
Đơn vị đo vận tốc
m/s
m/phút
km/h
km/s
cm/s
- Đơn vị hợp pháp của vận tốc là: m/s và km/h.
Lưu ý:
- Trong chuyển động thẳng khi chiều chuyển động của vật không đổi thì vận tốc trung bình tương đương với tốc độ trung bình vì độ dời trùng với quãng đường đi được.
- Phân biệt giữa quãng đường đi được và độ dời:
+ Quãng đường đi được:
+ Độ dời = độ biến thiên tọa độ = tọa độ cuối - tọa độ đầu
4. Bài tập minh họa
Bài 1: Cho một xe ô tô chạy trên một quãng đường trong 5h. Biết 2h đầu xe chạy với tốc độ trung bình 60km/h và 3h sau xe chạy với tốc độ trung bình 40km/h.Tính tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.
Lời giải:
S1 = v1.t1 = 120 km
S2 = v2.t2 = 120 km
Bài 2: Ô tô chuyển động thẳng từ A đến B. Đầu chặng ô tô đi một phần tư tổng thời gian với v = 50km/h. Giữa chặng ô tô đi một phần hai thời gian với v = 40km/h. Cuối chặng ô tô đi một phần tư tổng thời gian với v = 20km/h. Tính tốc độ trung bình của ô tô?
Lời giải:
Quãng đường đi đầu chặng:
Quãng đường chặng giữa:
Quãng đường đi chặng cuối:
Tốc độ trung bình:
5. Bài tập tự luyện
Bài 1: Một vật dao động điều hòa với biên độ 10cm, chu kì 3s. Trong khoảng thời gian ngắn nhất khi vật đi từ vị trí cân bằng theo chiều âm đến vị trí có li độ x = 5√3 cm theo chiều âm, vật có tốc độ trung bình là
- 20,96 cm/s.
- 17,32 cm/s.
- 12,53 cm/s.
- 11,34 cm/s.
Bài 2: Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T. Tốc độ trung bình chất điểm trong một nửa chu kì là
- 6A/T
- 4A/T
- 3A/2T
- 9A/2T
Bài 3: Một chất điểm dao động với phương trình x=14cos4πt+π3 [t tính bằng s]. Tốc độ trung bình của chất điểm kể từ thời điểm ban đầu đến khi chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần thứ nhất là
- 85 cm/s.
- 1,5 m/s.
- 42cm/s.
- 1,2 m/s.
Bài 4: Một chất điểm dao động với phương trình x=10cos2πt-2π3 [t tính bằng s]. Tốc độ trung bình của chất điểm khi nó đi được quảng đường 70cm đầu tiên [kể từ t = 0] là
- 40cm/s.
- 50cm/s.
- 42cm/s.
- 35cm/s.
Bài 5: Một vật có khối lượng 200g dao động điều hòa. Động năng của vật biến thiên tuần hoàn với chu kỳ 0,1s. Tại một thời điểm nào đó động năng của vật bằng 0,5J thì thế năng của vật bằng 1,5J. Lấy π2 = 10. Tốc độ trung bình của vật trong mỗi chu kỳ dao động là bao nhiêu?
Bài 6: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos[ωt]. Hãy xác định tỉ số giữa tốc độ trung bình và vận tốc trung bình khi vật đi được ∆t=3T4đầu tiên?
Bài 7: Một chất điểm dao động với phương trình x=4cosωt-2π3 [t tính bằng s]. Trong giây đầu tiên [kể từ t = 0] vật đi được quãng đường 4 cm. Trong giây thứ 2013 tốc độ trung bình của vật là
- 4,2cm/s.
- 2 cm/s.
- 5cm/s.
- 3,5cm/s.
Bài 8: Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình dao động là x=6cos20πt-π2[cm]. Tính tốc độ trung bình của chất điểm trên đoạn từ VTCB theo chiều dương tới điểm có li độ 3 cm lần đầu tiên?
Bài 9: Một vật dao động điều hoà với biên độ A, vào thời điểm ban đầu vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Kể từ t = 0,vật qua vị trí A32 lần thứ 30 vào thời điểm 43s. Tốc độ trung bình của vật trong thời gian trên là 6,643 cm/s. Tìm biên độ dao động của vật?
- 2 cm
- 5 cm
- 4 cm
- 3 cm
Bài 10: Vận tốc của một chất điểm dao động điều hoà khi qua vị trí cân bằng là 20 cm/s. Tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kì là bao nhiêu?
Tốc độ trung bình trong một chu kì là gì?
Công thức tính vận tốc trung bình là bằng Tổng quãng đường đi được chia cho thời gian chuyển động. Vận tốc trung bình trong 1 chu kì luôn bằng 0 và có thể lấy giá trị âm hoặc dương.
Tốc độ trung bình cho ta biết điều gì?
- Tốc độ trung bình là đại lượng cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động và được xác định bằng thương số giữa quãng đường đi được với thời gian chuyển động.
Tốc độ trung bình là gì?
Tốc độ trung bình của vật trong một khoảng thời gian là quãng đường vật đi được chia cho thời gian của khoảng thời gian đó; tốc độ tức thời là giới hạn của tốc độ trung bình khi khoảng thời gian tiến gần đến 0.
Vận tốc trung bình được tính bằng công thức gì?
Trung bình, là trung bình số học, được tính bằng cách cộng một nhóm các số rồi chia cho số lượng các số. Ví dụ, trung bình của 2, 3, 3, 5, 7 và 10 là 30 chia cho 6, ra kết quả là 5.