Câu hỏi: Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t như hình bên. Tại thời điểm t = 0,2s, chất điểm có li độ 3cm. Ở thời điểm t = 1,3s, gia tốc của chất điểm có giá trị là

A. 43,4 m/s2
B. 46,3 m/s2
C. 35,4 m/s2
D. 28,5 m/s2

A. 43,4 m/s2
B. 46,3 m/s2
C. 35,4 m/s2
D. 28,5 m/s2
Phương pháp:
+ Đọc đồ thị dao động
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác
+ Sử dụng công thức góc quét: $\Delta \varphi =\omega \Delta t$
+ Sử dụng biểu thức tính gia tốc: $a=-{{\omega }^{2}}x$
Cách giải:
Từ đồ thị dao động, ta có:
+ Chu kì dao động: T = 1,6s
Ta có: ${{\varphi }_{1}}=\omega .\Delta {{t}_{1}}=\dfrac{2\pi }{T}\cdot \left( \Delta {{t}_{1}} \right)=\dfrac{2\pi }{1,6}\cdot 0,1=\dfrac{\pi }{8}rad$
Lại có: ${{x}_{1}}=A\cos {{\varphi }_{1}}\Rightarrow A=\dfrac{{{x}_{1}}}{\cos \dfrac{\pi }{8}}$
${{\varphi }_{2}}=\omega .\Delta {{t}_{2}}=\dfrac{2\pi }{1,6}\cdot 0,2=\dfrac{\pi }{4}(rad)$
$\left| {{x}_{2}} \right|=A\left| \cos {{\varphi }_{2}} \right|=\dfrac{{{x}_{1}}}{\cos \dfrac{\pi }{8}}\cdot \cos \dfrac{\pi }{4}=\dfrac{3}{\cos \dfrac{\pi }{8}}\cdot \cos \dfrac{\pi }{4}=2,296cm$
Gia tốc tại thời điểm $t=1,3s:{{a}_{2}}=-{{\omega }^{2}}{{x}_{2}}=-{{\left( \dfrac{2\pi }{1,6} \right)}^{2}}(-2,296)=35,408c\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}$
+ Đọc đồ thị dao động
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác
+ Sử dụng công thức góc quét: $\Delta \varphi =\omega \Delta t$
+ Sử dụng biểu thức tính gia tốc: $a=-{{\omega }^{2}}x$
Cách giải:
Từ đồ thị dao động, ta có:
+ Chu kì dao động: T = 1,6s
Ta có: ${{\varphi }_{1}}=\omega .\Delta {{t}_{1}}=\dfrac{2\pi }{T}\cdot \left( \Delta {{t}_{1}} \right)=\dfrac{2\pi }{1,6}\cdot 0,1=\dfrac{\pi }{8}rad$
Lại có: ${{x}_{1}}=A\cos {{\varphi }_{1}}\Rightarrow A=\dfrac{{{x}_{1}}}{\cos \dfrac{\pi }{8}}$
${{\varphi }_{2}}=\omega .\Delta {{t}_{2}}=\dfrac{2\pi }{1,6}\cdot 0,2=\dfrac{\pi }{4}(rad)$
$\left| {{x}_{2}} \right|=A\left| \cos {{\varphi }_{2}} \right|=\dfrac{{{x}_{1}}}{\cos \dfrac{\pi }{8}}\cdot \cos \dfrac{\pi }{4}=\dfrac{3}{\cos \dfrac{\pi }{8}}\cdot \cos \dfrac{\pi }{4}=2,296cm$
Gia tốc tại thời điểm $t=1,3s:{{a}_{2}}=-{{\omega }^{2}}{{x}_{2}}=-{{\left( \dfrac{2\pi }{1,6} \right)}^{2}}(-2,296)=35,408c\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}$
Đáp án C.