Câu hỏi:

18/04/2022 626

Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc 5^o. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng thì người ta giữ chặt điểm chính giữa của dây treo, sau đó vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ góc α₀. Giá trị của α₀ bằng:

A. 7,1^o.

B. 10^o.

C.3,5^o.

D. 2,5^o.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: ĐGTD ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Năng lượng, vận tốc, lực của con lắc đơn !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Trả lời:

\[{v_{\max }} = \sqrt {2gl\left( {1 - \cos 5^\circ } \right)} \]

\[s_0^{'2} = \frac{{{v^2}_{\max }}}{{{\omega ^2}}} = \frac{{2gl\left( {1 - \cos 5^\circ } \right)}}{{\frac{g}{{\frac{l}{2}}}}}\]

$\Leftrightarrow {(\frac{l}{2} α_{0}^{'})}^{2} = \frac{2 g l^{2} (1 - \cos 5 °)}{2 g}$

\[ \Rightarrow {\alpha _0} = 0,123\left( {rad} \right) \approx 7,1^\circ \]

Đáp án cần chọn là: A

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Con lắc đơn có khối lượng 200g dao động với phương trình s = 10sin(2t)cm. Ở thời điểm \[t = \frac{\pi }{6}s\], con lắc có động năng là:

A.10J

B. 10^-3J

C. 10^-2J

D. 10^-4J

Lời giải

Trả lời:

Từ phương trình li độ dài: s = 10sin(2t)

Tại \[t = \frac{\pi }{6}s\], ta có

\[s = 10\sin \left( {2.\frac{\pi }{6}} \right) = 3\sqrt 3 cm\]

Thế năng tại thời điểm đó:

\[{{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{s^2} = \frac{1}{2}0,{2.2^2}{\left( {5\sqrt 3 {{.10}^{ - 2}}} \right)^2} = {3.10^{ - 3}}J\]

Cơ năng của con lắc đơn:

\[{\rm{W}} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}S_0^2 = \frac{1}{2}0,{2.2^2}{\left( {{{10.10}^{ - 2}}} \right)^2} = {4.10^{ - 3}}J\]

=>Động năng của con lắc tại thời điểm đó:

\[{{\rm{W}}_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_t} = {4.10^{ - 3}} - {3.10^{ - 3}} = {10^{ - 3}}J\]

Đáp án cần chọn là: B

Câu 2

Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài: s = 2cos7t(cm) (t: giây), tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8(m/s²). Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là:

A. 1,08

B. 0,95

C. 1,01

D. 1,05

Lời giải

Trả lời:

Từ phương trình li độ dài của con lắc đơn: s = 2cos7t

Ta có: Tần số góc của dao động: ω = 7(rad/s)

Mặt khác:

\[\omega = \sqrt {\frac{g}{l}} = 7\]

\[ \to l = \frac{9}{{{\omega ^2}}} = \frac{{9,8}}{{{7^2}}} = 0,2m\]

\[{s_0} = 2cm = 0,02m = l{\alpha _0}\]

\[ \to {\alpha _0} = 0,1rad = 5,73^\circ \]

+ Lực căng dây tại VTCB:

T = mg(3 − 2cosα0) ≈ 1,01mg

\[ \to \frac{T}{P} = \frac{{1,01mg}}{{mg}} = 1,01\]

Đáp án cần chọn là: C

Câu 3

Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α₀ nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng, khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc α của con lắc bằng:

A. \[ - \frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 3 }}\]

B. \[ - \frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 2 }}\]

C. \[\frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 2 }}\]

D. \[\frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 3 }}\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại một nơi có g = 10m/s², chiều dài dây treo là l = 1,6m với biên độ góc α₀ = 0,1rad/s thì khi đi qua vị trí có li độ góc \[\frac{{{\alpha _0}}}{2}\] vận tốc có độ lớn là:

A. \[20\sqrt 3 cm/s\]

B. 20 cm/s

C. \[20\sqrt 2 cm/s\]

D. \[10\sqrt 3 cm/s\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Xét một con lắc đơn dao động với biên độ góc nhỏ. Mốc thế năng được chọn tại vị trí thấp nhất của vật nặng. Khi lực căng của dây treo có độ lớn bằng trọng lực của vật thì tỉ số giữa thế năng và động năng của vật \[\left( {\frac{{{{\rm{W}}_t}}}{{{{\rm{W}}_d}}}} \right)\]bằng bao nhiêu?

A. 2

B. 1

C. 3

D. 0

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Một con lắc đơn dao động với biên độ \[{\alpha _0} < \frac{\pi }{2}\], có mốc thế năng được chọn tại vị trí cân bằng của vật nặng. Gọi độ lớn vận tốc của vật nặng khi động năng bằng thế năng là v₁
, khi độ lớn của lực căng dây treo bằng trọng lực tác động lên vật là v₂ . Tỉ số \[\frac{{{v_1}}}{{{v_2}}}\] có giá trị nào sau đây?

A. \[\frac{3}{2}\]

B. \[\frac{2}{3}\]

C. \[\sqrt {\frac{2}{3}} \]

D. \[\sqrt {\frac{3}{2}} \]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Một con lắc đơn gồm vật có khối lượng 100g, chiều dài dây l = 40cm. Kéo vật lệch khỏi VTCB để dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30⁰ rồi buông tay. Lấy g = 10m/s². Lực căng của dây treo khi vật qua vị trí cao nhất là :

A. 0,2N

B. 0,5N

C. \[\frac{{\sqrt 3 }}{2}N\]

D. \[\frac{{\sqrt 3 }}{5}N\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Con lắc đơn có khối lượng 200g dao động với phương trình s = 10sin(2t)cm. Ở thời điểm \[t = \frac{\pi }{6}s\], con lắc có động năng là:

Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài: s = 2cos7t(cm) (t: giây), tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8(m/s2). Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là:

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại một nơi có g = 10m/s2, chiều dài dây treo là l = 1,6m với biên độ góc α0 = 0,1rad/s thì khi đi qua vị trí có li độ góc \[\frac{{{\alpha _0}}}{2}\] vận tốc có độ lớn là:

Một con lắc đơn gồm vật có khối lượng 100g, chiều dài dây l = 40cm. Kéo vật lệch khỏi VTCB để dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 300 rồi buông tay. Lấy g = 10m/s2. Lực căng của dây treo khi vật qua vị trí cao nhất là :

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài: s = 2cos7t(cm) (t: giây), tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8(m/s²). Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là:

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại một nơi có g = 10m/s², chiều dài dây treo là l = 1,6m với biên độ góc α₀ = 0,1rad/s thì khi đi qua vị trí có li độ góc \[\frac{{{\alpha _0}}}{2}\] vận tốc có độ lớn là:

Một con lắc đơn gồm vật có khối lượng 100g, chiều dài dây l = 40cm. Kéo vật lệch khỏi VTCB để dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30⁰ rồi buông tay. Lấy g = 10m/s². Lực căng của dây treo khi vật qua vị trí cao nhất là :