Câu hỏi:
Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí của M là 6 cm, của N là 8 cm. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Ở thời điểm mà M có động năng bằng thế năng, tỷ số động năng của M và động năng của N là
Lời giải tham khảo:
Hãy chọn trả lời đúng trước khi xem đáp án và lời giải bên dưới.
Đề thi thử TN THPT QG năm 2021 môn LÝ
Đáp án đúng: A
Ta có ({{x}_{M}}=6cos left( omega .t+{{varphi }_{1}} right);{{x}_{N}}=8cos left( omega .t+{{varphi }_{2}} right))
Ta có (x={{x}_{N}}-{{x}_{M}})
Biên độ dao động tổng hợp là: ({{A}^{2}}=A_{N}^{2}+A_{M}^{2})
Nên 2 dao động vuông pha nhau. Khi M có ({{W}_{d}}={{W}_{t}}=frac{1}{2}{{W}_{M}})
Tức là đang ở vị trí (x=pm frac{A}{sqrt{2}}) ứng với ({{varphi }_{M}}=frac{pi }{4})
Do 2 dao động vuông pha nên pha dao động của N là ({{varphi }_{N}}=-frac{pi }{4})
Nên lúc này vật N cũng có ({{W}_{d}}={{W}_{t}}=frac{1}{2}{{W}_{N}})
Vậy (frac{{{W}_{dM}}}{{{W}_{dN}}}=frac{{{W}_{M}}}{{{W}_{N}}}=frac{m{{omega }^{2}}.A_{M}^{2}}{m{{omega }^{2}}.A_{N}^{2}}=frac{9}{16})