Thứ năm, 28/03/2024
IMG-LOGO

Con lắc đơn

  • 895 lượt thi

  • 8 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một con lắc đơn có chiều dài 81 cm đang dao động điều hòa với biên độ góc 80tại nơi có \[g = 9,87m/{s^2}({\pi ^2} \approx 9,87)\] Chọn t = 0 khi vật nhỏ của con lắc ở vị trí biên. Quãng đường vật nhỏ đi được trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t = 1,2 s là

Xem đáp án

+ Chu kì dao động của con lắc đơn: \[T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} = 2\pi \sqrt {\frac{{0,81}}{{9,87}}} = 1,8s\]

+ \[{\rm{\Delta }}t = 1,2s = \frac{{2T}}{3} = \frac{T}{2} + \frac{T}{6}\]

Vẽ trên trục ta được:

Một con lắc đơn có chiều dài 81 cm đang dao động điều hòa với biên độ góc 80tại nơi có \[g = 9,87m/{s^2}({\pi ^2} \approx 9,87)\] Chọn t = 0 khi vật nhỏ của con lắc ở vị (ảnh 1)

⇒ Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t = 1,2s là:

\[S = 2{S_0} + \frac{{{S_0}}}{2} = \frac{{5{S_0}}}{2}\]

Lại có: \[{S_0} = l{\alpha _0} = 0,81.\frac{{8\pi }}{{180}}\]

Ta suy ra: \[S = 0,28274m = 28,3cm\]

Đáp án cần chọn là: D


Câu 2:

Trong thời gian \(\Delta t\), một con lắc đơn có chiều dài l thực hiện được 10 dao động điều hoà. Nếu tăng chiều dài thêm 36cm thì vẫn trong thời gian \(\Delta t\) nó thực hiện được 8 dao động điều hoà. Chiều dài l có giá trị là

Xem đáp án

Khi chiều dài con lắc là l, chu kì của con lắc là:

\[T = \frac{{{\rm{\Delta }}t}}{{10}} = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \Rightarrow l = \frac{{{g^2}.{\rm{\Delta }}t}}{{{{10}^2}.4{\pi ^2}}}\,\,\left( 1 \right)\]

Khi chiều dài của con lắc tăng thêm 36 cm, chu kì của con lắc là:

\[T' = \frac{{{\rm{\Delta }}t}}{8} = 2\pi \sqrt {\frac{{l + 0,36}}{g}} \Rightarrow l + 0,36 = \frac{{{g^2}.{\rm{\Delta }}t}}{{{8^2}.4{\pi ^2}}}\left( 2 \right)\]

Từ (1) và (2) ta có:

\[\frac{l}{{l + 0,36}} = \frac{{{8^2}}}{{{{10}^2}}} \Rightarrow l = 0,64\,\,\left( m \right) = 64\,\,\left( {cm} \right)\]

Đáp án cần chọn là: C


Câu 4:

Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi m1, F1và m2, F2lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai. Biết  m1+ m2= 1, kg và \[2{F_2} = 3{F_1}\]. Giá trị của m1

Xem đáp án

Ta có, lực kéo về cực đại: \[{F_{kv\max }} = m{\omega ^2}{s_o}\]\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{F_{1max}} = {m_1}{\omega ^2}{s_0}}\\{{F_{2max}} = {m_2}{\omega ^2}{s_0}}\end{array}} \right.\)

\[ \Rightarrow \frac{{{F_{1\max }}}}{{{F_{2\max }}}} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \frac{2}{3}\]

\( \Rightarrow \frac{{{m_1}}}{{1,2 - {m_1}}} = \frac{2}{3}\)

\( \Rightarrow {m_1} = 0,48kg = 480g\)

Đáp án cần chọn là: C


Câu 6:

Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng khối lượng đang dao động điều hòa. Gọi l1, s01, F1và  l2, s02, F2lần lượt là chiều dài, biên độ, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết 3l2= 2l1; 2s02= 3s01. Tỉ số \(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}}\)  bằng

Xem đáp án

Ta có: \[\frac{{F_{1\max }^{}}}{{F_{2\max }^{}}} = \frac{{m\omega _1^2{S_{01}}}}{{m\omega _2^2{S_{02}}}} = \frac{{\frac{g}{{{l_1}}}.{S_{01}}}}{{\frac{g}{{{l_2}}}.{S_{02}}}} = \frac{{{S_{01}}.{l_2}}}{{{S_{02}}{l_1}}} = \frac{{{S_{01}}.\frac{{2{l_1}}}{3}}}{{\frac{{3{S_{01}}}}{2}{l_1}}} = \frac{4}{9}\]

Đáp án cần chọn là: A


Câu 7:

Phát biểu nào sau đây với con lắc đơn dao động điều hòa là không đúng ?

Xem đáp án

Thế năng:

\[{W_t} = mg{\rm{z}} = mgl(1 - c{\rm{os}}\alpha )\]

(Chọn mốc thế năng khi vật ở vị trí cân bằng)

Động năng: \[{W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\]

Cơ năng: \[W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{S_0}^2 = \frac{1}{2}mgl{\alpha _0}^2\]

Ta suy ra:

A, C, D - đúng

B - sai

Đáp án cần chọn là: B


Câu 8:

Một học sinh dùng bộ thí nghiệm con lắc đơn để làm thí nghiệm đo độ lớn gia tốc trọng trường g tại phòng thí nghiệm Vật lí trường THPT Kim Liên. Học sinh chọn chiều dài con lắc là 55 cm, cho con lắc dao động với biên độ góc nhỏ hơn 100và đếm được 10 dao động trong thời gian 14,925 s. Bỏ qua lực cản của không khí. Giá trị của g gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Chu kì của con lắc là:

\[T = \frac{t}{n} = \frac{{14,925}}{{10}} = 1,4925\,\,\left( s \right)\]

Lại có:  \[T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \]

\[ \Rightarrow g = \frac{{4{\pi ^2}.l}}{{{T^2}}} = \frac{{4{\pi ^2}.0,55}}{{{{1,4925}^2}}} \approx 9,748\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\]Đáp án cần chọn là: A


Bắt đầu thi ngay