10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Dạng 11. Năng lượng của con lắc lò xo, con lắc đơn có đáp án

Trắc nghiệm Lý 11 KNTT Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa có đáp án

Dạng 11. Năng lượng của con lắc lò xo, con lắc đơn có đáp án

165 lượt thi
10 câu hỏi
60 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Tại vị trí cân bằng, truyền cho quả nặng một năng lượng ban đầu 22,5Jm để quả nặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân bằng. Lấy $g = 10 {m/s}^{2} .$ Độ cứng của lò xo là k=18N/m Chiều dài quỹ đạo của vật bằng

A. 5cm

B. 10cm

C. 3cm

D. 2cm

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

Ta có $W = \frac{1}{2} k A^{2} \Rightarrow A = \sqrt{\frac{2 W}{k}} = 0, 05 m .$

Chiều dài quỹ đạo của vật là $L = 2 A = 10 c m .$

Câu 2:

Con lắc lò xo nằm ngang có k= 100N/m , m=1kg dao động điều hoà. Khi vật có động năng 10mJ thì cách vị trí cân bằng 1cm khi có động năng 5mJ thì cách vị trí cân bằng một đoạn là

A. $\frac{1}{\sqrt{2}} cm.$

B. 2cm

C. $\sqrt{2}$ cm

D. 0,5cm

Xem đáp án

Đáp án đúng là C

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có $W = W_{d 1} + W_{t 1} = W_{d 2} + W_{t 2}$

$\Leftrightarrow \frac{1}{2} 100.0, 01^{2} + {10.10}^{- 3} = \frac{1}{2} 100. x_{2}^{2} + {5.10}^{- 3} \Rightarrow x_{2}^{} = \pm \sqrt{2} cm$

Câu 3:

Một con lắc lò xo có độ cứng 150N/m và có năng lượng dao động là 0,12J Biên độ dao động của nó là

A. 2cm

B. 0,4cm

C. 0,04cm

D. 4mm

Xem đáp án

Đáp án đúng là C

Năng lượng dao động $W = \frac{1}{2} k A^{2} \Rightarrow A = \sqrt{\frac{2 W}{k}} = \sqrt{\frac{2.0, 12}{150}} = 0, 04 m = 4 cm$

Câu 4:

Một con lắc lò xo có độ cứng k=100N/m Vật nặng dao động với biên độ 20cm khi vật đi qua li độ x=12cm thì động năng của vật bằng

A. 1,28 J

B. 2,56 J.

C. 0,72 J.

D. 1,44 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là A

Ta có $W_{đ} = W - W_{t} = \frac{1}{2} k (A^{2} - x^{2}) = 1, 28$ J.

Câu 5:

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m=400gam và lò xo có độ cứng k Kích thích cho vật dao động điều hoà với cơ năng E=25mJ. Khi vật qua vị trí có li độ x=-1cm thì vật có vật tốc v=-25cm/s Độ cứng k của lò xo bằng

A. 250N/m

B. 200N/m

C. 150N/m

D. 100N/m

Xem đáp án

Đáp án đúng là A

$W = \frac{1}{2} k x^{2} + \frac{1}{2} m v^{2} \Rightarrow 0, 025 = \frac{1}{2} . k . {(- 0, 01)}^{2} + \frac{1}{2} .0, 4. {(- 0, 25)}^{2} \Rightarrow k = 250 N / m .$

Câu 6:

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 1kg và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 100N/m dao động điều hoà. Trong quá trình dao động chi ều dài của lò xo biến thiên từ 20cm đến 23cm Cơ năng của con lắc bằng

A. 3J

B. 1,5J

C. 0,36J

D. 0,18J

Xem đáp án

Đáp án đúng là D

Biên độ dao động $A = \frac{l_{max} - l_{\min}}{2} = \frac{32 - 20}{2} = 6 c m$

Cơ năng của con lắc $W = \frac{1}{2} k . A^{2} = \frac{1}{2} .100.0, 06^{2} = 0, 18 J .$

Câu 7:

Một vật nặng 500gam dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 20cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật thực hiện 540 dao động. Cho $π^{2} = 10.$ Cơ năng của vật khi dao động là

A. 2025J

B. 0,9J

B. 2,025J

D. 900J

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

Biên độ dao động $A = \frac{L}{2} = 10 c m$

Tần số $f = \frac{540}{3.60} = 3 H z \Rightarrow ω = 2 π f = 6 π r a d / s$

Cơ năng của vật khi dao động $W = \frac{1}{2} m . ω^{2} . A^{2} = \frac{1}{2} .0, 5. {(6 π)}^{2} .0, 1^{2} = 0, 9 J .$

Câu 8:

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50gam Con lắc dao động điều hòa trên một trục cố định nằm ngang với phương trình $x = Acos. (ωt) (cm)$ Cứ sau những khoảng thời gian 0,05s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy $π^{2} = 10.$ Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

A. 25N/m

B. 100N/m

C. 200N/m

D. 50N/m

Xem đáp án

Đáp án đúng là D

Theo giả thiết cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau nên ta có $\frac{T}{4} = 0, 05 \Rightarrow T = 0, 2 s .$

Mặt khác $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}},$ thay số ta được

Câu 9:

Một con lắc đơn có chiều dài 1m khối lượng quả nặng bằng 100g dao động với biên độ góc 30 $°$ tại nơi có $g = 10 m / s^{2} .$ Bỏ qua mọi ma sát. Cơ năng của con lắc đơn là

A. $\frac{2 - \sqrt{3}}{2} J .$

B. $\frac{5}{36} J .$

C. 0,5J

D. $\frac{125}{9} J .$

Xem đáp án

Đáp án đúng là A

Cơ năng của con lắc đơn $W = m g l (1 - \cos α_{0}) = 0, 1.10.1. (1 - \cos 30 °) = \frac{2 - \sqrt{3}}{2} J .$

Câu 10:

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m=200g dây treo có chiều dài l=100cm Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc 60 $°$ rồi buông ra không vận tốc đầu. Lấy $g = 10 {m/s}^{2} .$ Năng lượng dao động của vật là

A. $0, 27 J .$

B. $0, 5 J .$

C. $1 J .$

D. $0, 13 J .$

Xem đáp án

Đáp án đúng là C

Ta có: $W = W_{t max} = m g l (1 - c o s α_{0}) = 0, 2.10.1 . (1 - c o s 60 °) = 1 J .$

Bắt đầu thi ngay