Câu hỏi: Cho đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ. Tốc độ cực đại của chất điểm 2 là $4\pi \left( cm/s \right)$. Kể từ thời điểm t= 0 , thời điểm 2 chất điểm có cùng li độ lần thứ 6 là

A. $3,25.s$
B. $4s$
C. $3,5s$
D. $3,75s~$

A. $3,25.s$
B. $4s$
C. $3,5s$
D. $3,75s~$
Phương pháp:
+ Đọc đồ thị x-t
+ Giải phương trình lượng giác – xét nghiệm
Cách giải:
+ Biên độ dao động của 2 chất điểm là ${{A}_{1}}={{A}_{2}}=6\text{cm}$
+ Tần số góc của chất điểm 2: ${{\omega }_{2}}=\dfrac{4\pi }{6}=\dfrac{2\pi }{3}(\operatorname{rad}/s)\Rightarrow {{T}_{2}}=3s$
+ Chu kì của chất điểm 1: ${{T}_{1}}=\dfrac{{{T}_{2}}}{2}=1,5s\Rightarrow {{\omega }_{1}}=\dfrac{4\pi }{3}(rad/s)$
⇒ Phương trình li độ của hai chất điểm: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{x}_{1}}=6\cos \left( \dfrac{4\pi t}{3}-\dfrac{\pi }{2} \right)\text{cm} \\
{{x}_{1}}=6\cos \left( \dfrac{2\pi t}{3}-\dfrac{\pi }{2} \right)\text{cm} \\
\end{array} \right.$
2 chất điểm có cùng li độ khi ${{x}_{1}}={{x}_{2}}\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{*{35}{l}}
{{t}_{1}}=3k \\
{{t}_{2}}=k+0,5 \\
\end{array} \right.$
⇒ Hai chất điểm cùng li độ lần thứ 6 vào thời điểm $~~t=3,5s$
+ Đọc đồ thị x-t
+ Giải phương trình lượng giác – xét nghiệm
Cách giải:
+ Biên độ dao động của 2 chất điểm là ${{A}_{1}}={{A}_{2}}=6\text{cm}$
+ Tần số góc của chất điểm 2: ${{\omega }_{2}}=\dfrac{4\pi }{6}=\dfrac{2\pi }{3}(\operatorname{rad}/s)\Rightarrow {{T}_{2}}=3s$
+ Chu kì của chất điểm 1: ${{T}_{1}}=\dfrac{{{T}_{2}}}{2}=1,5s\Rightarrow {{\omega }_{1}}=\dfrac{4\pi }{3}(rad/s)$
⇒ Phương trình li độ của hai chất điểm: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{x}_{1}}=6\cos \left( \dfrac{4\pi t}{3}-\dfrac{\pi }{2} \right)\text{cm} \\
{{x}_{1}}=6\cos \left( \dfrac{2\pi t}{3}-\dfrac{\pi }{2} \right)\text{cm} \\
\end{array} \right.$
2 chất điểm có cùng li độ khi ${{x}_{1}}={{x}_{2}}\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{*{35}{l}}
{{t}_{1}}=3k \\
{{t}_{2}}=k+0,5 \\
\end{array} \right.$
⇒ Hai chất điểm cùng li độ lần thứ 6 vào thời điểm $~~t=3,5s$
Đáp án C.