Một vật có khối lượng \(m = 100g\), dao động điều...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

+ Đọc đồ thị

+ Sử dụng biểu thức: \(a =  - {\omega ^2}x\)

+ Vận dụng biểu thức: \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\)

Giải chi tiết:

Từ đồ thị, ta có:

+ \({a_{max}} = {\omega ^2}A = 125\left( {cm/{s^2}} \right)\)  (1)

+ Tại \(x = 3cm \Rightarrow a =  - 75\left( {cm/{s^2}} \right)\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow  - {\omega ^2}x =  - 75\\ \Rightarrow {\omega ^2} = \dfrac{{75}}{3} = 25\\ \Rightarrow \omega  = 5\left( {rad/s} \right)\end{array}\)

Thay vào (1) ta suy ra \(A = 5cm\)

+ Thế năng của vật khi có li độ \(x = 1cm\) là \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = 1,{25.10^{ - 4}}J\)

+ Cơ năng của vật: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = 3,{125.10^{ - 3}}J\)

Động năng của vật khi đó: \({W_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_t} = {3.10^{ - 3}}J = 3mJ\)

Chọn D