4 con lắc đơn chịu tác dụng của ngoại lực đề

Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2,52 s.. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên chậm dầ

Con lắc đơn chịu tác dụng của ngoại lực

1 Theo phương thẳng đứng

a) Lực hút nam châm

Câu 1: Một con lắc đơn gồm vật nhỏ bằng sắt nặng m=10 g dang dao động diều hòa Đặt trên con lắc

một nam châm thì vị trí cân bằng của con lắc không thay đổi nhưng chu kì bé của con lắc thay đổi 0,1 % so với lúc không có nam châm, lấy ( 2)

10 /

g= m s Lực hút của nam châm tác dụng lên vật nhỏ xấp xỉ bằng

A 2.10 ( )−3 N B 2.10 ( )−4 N C 0, 2( )N D 0, 02( )N

b) Lực Acsimet

Câu 2: Một con lắc đơn có chu kì dao động nhỏ T =2( )s , khi dao động trong chân không, quả lắc làm

bằng hợp kim có khối lượng riêng ( 3)

8670 /g dm Tính chu kì của con lắc khi nó dao động trong không khí khi quả lắc chịu tác dụng của lực đẩy Acsimet, khối lượng riêng của không khí là

1,3 g dm/ Bỏ qua ma sát

A 2, 00024 s B 2, 00015 s C 2, 00012 s D 2, 00013 s

c) Lực điện

Câu 3: (ĐH 10) Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01 kg mang

điện tích 6

5.10 C

q= + − được coi là điện tích điểm Con lắc dao động điều hòa trong điện trường đều mà vecto cường độ điện trường có độ lớn 4

10 V / m

E = và hướng thẳng đứng xuống dưới Lấy g =10 m / s ,2  =3,14 Chu kì dao động điều hòa của con lắc là

d) Lực quán tính

Câu 4: (ĐH 11) Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy Khi thang máy chuyển động thẳng

đứng đi lên nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2,52 s Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên chậm dần đều với gia tốc cũng có độ lớn

a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 3,15 s Khi thang máy đứng yên thì chu kì dao động

điều hòa của con lắc là

Câu 5: Trong một thang máy đứng yên tại nơi có gia tốc g =10 /m s2, có treo một con lấc đơn và một

con lắc lò xo Kích thích cho các con lấc dao đông điêu hỏa (con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng, con lắc đơn dao dông trong mắt phẳng thẳng đứng đi qua điếm treo) thì thấy chúng

có tần số góc đều bằng =10rad s/ và biên độ dài đều bằng A=1 cm Đúng lúc các vật dao động cùng đi qua vị trí cân bằng thì thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần đều xuống dưới với gia tốc 2, 5 /m s Tìm tỉ số biên độ dài của con lắc đơn và con lắc lò xo sau khi thang máy 2

chuyển động

2 Theo phương ngang

a) Lực điện

Câu 6: Một con lắc đơn dài 25 cm, hòn bi có khối lượng 10 g mang điện tích q=10 C−4 Cho

2

10 /

g= m s Treo con lắc đơn giữa hai bản kim loại song song thẳng đứng cách nhau 20 cm Đặt hai bản dưới hiệu điện thế một chiều 80 V Chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ góc nhỏ là

Câu 7: (ĐH 12) Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang

điện tích 5

2.10 C− Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 4

5.10 V / m Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường g một góc 0

54 rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa Lấy g=10 m / s2 Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là

A 0, 50 m / s B 0, 59 m / s C 3,41 m/s D 2,87 m / s

Câu 8: (TK1 20) Một con lắc đơn có vật nhỏ mang điện tích dương được treo ở một nơi trên mặt đất

trong điện trường đều có cường độ điện trường E⃗⃗ Khi E⃗⃗ hướng thẳng đứng xuống dưới thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T1 Khi E⃗⃗ có phương nằm ngang thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T2 Biết trong hai trường hợp, độ lớn cường độ điện trường bằng nhau Tỉ số T2

T 1 có thể nhận giá trị nào sau đây?

b) Lực quán tính

Câu 9: (CĐ 10) Treo con lắc đơn vào trần một ôtô tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 Khi ôtô

đứng yên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2 s Nếu ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều trên đường nằm ngang với gia tốc 2 m/s2 thì chu kì dao động điều hòa của con lắc xấp xỉ

bằng

3 Theo phương xiên

a) Lực điện

Câu 10: Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng 0,8 g, bằng kim loại mang điện tích q = 2 C, sợi

dây không giãn, chiều dài 80 cm Con lắc treo trong vùng không gian có điện trường đều E hướng lên hợp với phương nằm ngang một góc 300 và có độ lớn bằng 2.10 V/m Trong mặt 3 phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với véctơ gia tốc trọng trường một góc 380 rồi buông nhẹ cho dao động điều hòa lấy g = 10 m/s2 Tốc độ của của nặng khi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 350 gần nhất với giá trị nào dưới đây?

A 65,7 cm/s B 36,72 cm/s C 28,7 cm/s D 2,46 m/s

Câu 11: Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có thêm ngoại lực có độ lớn F theo phương ngang với

chu kì T Nếu quay phương ngoại lực một góc 𝛼 (0𝑜 < 𝛼 < 90𝑜) trong mặt phẳng thẳng đứng

và giữ nguyên độ lớn thì chu kì dao động là 𝑇1 hoặc 𝑇2 Biết 1

𝑇1 + 1

𝑇2 =1

8 Chu kì T gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 12: Một con lắc đơn dao động điều hòa tự do với chu kì 2 s tại nơi có gia tốc trọng trường g Tác

dụng vào vật nặng của con lắc một ngoại lực có độ lớn không đổi là F, có phương hợp với phương ngang một góc  và hướng lên thì góc lệch của dây treo con lắc so với phương thẳng đứng khi ở vị trí cân bằng là  Nếu ngoại lực có độ lớn không đổi là 2F và có phương nằm ngang thì góc lệch dây treo con lắc so với phương thẳng đứng khi ở vị trí cân bằng vẫn là  Chu kì dao động điều hòa tự do của con lắc lúc này là

A 2 S

b) Lực quán tính

Câu 13: Môt chiếc xe trượt từ đỉnh dốc xuống chân dốc nghiêng 30 so với phương ngang Biết hệ số ma

sát giữa xe và mặt dốc bằng 0,1 Lấy g=10 m / s2 Một con lắc đơn có độ dài dây treo 0,5 m được treo trong xe Khối lượng của xe lớn hơn rất nhiều so với khối lượng con lắc Từ vị trí cân bằng của con lắc, kéo con lắc ngược hướng với hướng chuyển động của xe sao cho dây treo của con lắc hợp với phương thẳng đứng một góc bằng 30 rồi thả nhẹ Trong quá trình dao động của con lắc (xe vẫn trượt trên dốc), tốc độ cực đại của con lắc so với xe có giá trị gần với giá trị nào nhất sau đây?

A 0,12 m/s B 0,33 m/s C 1,2 m/s D 0,21 m/s

4 Lực Lorenxo

Câu 14: Con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 10𝜇C treo ở đầu sợi dây nhẹ,

không giãn có chiều dài 50 cm Đặt hệ vào không gian có từ trường đều với véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng quĩ đạo của quả cầu, chiều hướng vào trong và có độ lớn 0,5 T Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 60∘ rồi buông nhẹ Bỏ qua mọi lực cản, lấy g =

10 m/s2 Lực căng dây khi quả cầu đi qua vị trí cân bằng là