Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm, chu kì 2s. Thời điểm ban đầu vật qua vị trí có li độ 5cm…

Phương pháp giải:

Tốc độ trung bình: $v = \frac{s}{t}$

Áp dụng bài toán quãng đường và bài toán thời gian trong dao động điều hoà.

Lời giải chi tiết:

Tại t = 0, ta có:

$\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = 5\left( {cm} \right) = \frac{A}{2}}\\{v \gt 0}\end{array}} \right.$

Gia tốc cực đại ${a_{\max }} = {\omega ^2}A$ khi vật ở biên âm.

Từ hình vẽ, quãng đường vật đi được là:

$S = \frac{A}{2} + A + A = 25{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)$

Góc mà vật quét được:

$\Delta \varphi {\rm{ \;}} = \frac{\pi }{3} + \pi {\rm{ \;}} = \frac{{4\pi }}{3}$

Thời gian vật đi là:

$\Delta t = \frac{{\Delta \varphi .T}}{{2\pi }} = \frac{4}{3}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right)$

Tốc độ trung bình của vật là:

$v = \frac{s}{t} = \frac{{25}}{{4/3}} = 18,75{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm/s} \right)$

Đáp án B.