Chuyên đề có lời giải con lac don 2

Câu 6: Một lắc đơn gồm bi nhỏ kim loại tích điện q > Khi đặt lắc vào điện trường có véc tơ cường độ điện trường nằm ngang vị trí cân dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α, có tanα = 3/4; lúc lắc dao động nhỏ với chu kỳ T1 Nếu đổi chiều điện trường cho véctơ cường độ diện trường có phương thẳng đứng hướng lên cường độ không đổi chu kỳ dao động nhỏ lắc lúc là: T1 A B T1 C T1 D T1 5 F Eq Giải: Ta có Gia tốc lực điện trường gây cho vật a = = ( E độ lớn cường độ điện m m trường) Khi điện trường nằm ngang: l F a 3 T1 = 2π Với g1 = g + a tanα = = = > a = g g1 P g 4 g1 = g Khi điện trường hướng thẳng đứng lên T2 = 2π l g2 Với g2 = g –a = g - g= g 4 g = > T = T Chọn đáp án D 1 α g A Câu 7: Một lắc đơn dao động điều hòa trường trọng lực Biết trình dao động, độ lớn lực căng dây lớn gấp 1,1 lần độ lớn lực căng dây nhỏ Con lắc dao động với biên độ góc là: O’ F α A rad B rad C rad D O 35 33 31 31 Giải: Công thức tính lực căng dây treo P T = mg(3cosα – 2cosα0) T = Tmax = mg( 3- 2cosα0) α = vật qua VTCB T = Tmin = mgcosα0 α = α0 vật biên Tmax = 1,1 Tmin -> - 2cosα0 = 1,1cosα0 3 0,1 α 02 α0 α0 cosα0 = < > – 2sin = -> 2sin ≈2 =1= = 3,1 3,1 3,1 3,1 31 2 2 α02 = < > α0 = Đáp án D 31 31 Câu Quả cầu kim loại lắc đơn có khối lượng m = 0,1 kg tích điện q = 10-7C treo sợi dây không giãn, mảnh, cách điện có chiều dài l nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2 đặt điện trường đều, nằm ngang có cường độ E = 2.106V/m Ban đầu người ta giữ cầu để sợi dây có phương thẳng đứng, vuông góc với phương điện trường buông nhẹ với vận tốc ban đầu Lực căng dây cầu qua vị trí cân là: A 1,02N B 1,04N C 1,36N D 1,39N Giải: Khi lắc VTCB O’ dây treo hợp với phương Eq 0,2 F α0 A thẳng đứng góc α0: tanα0 = = = = 0,2040 0,98 P mg α0 = 0,2012 (rad) Lực căng dây cầu qua vị trí cân xác định O’ F theo công thức T = mg’(3 – 2cosα0 ) α0 T2 = T1 g1 = g2 O P vơi gia tốc hiệu dụng g’ = g + a2 (a= Eq = m/s2) m 9,8 + 2 = 10,002 m/s2 α α – 2cosα0 = – 2(1 – 2sin2 ) = + 4sin2 ) = + α 2 -> T = mg’(3 – 2cosα0 ) = 0,1.10,002(1 + 0,20122) = 1,0406 N = 1,04N Đáp án B g’ = Câu 9: Một lắc đơn có chiều dài dây treo l = 40cm, vật nặng có khối lượng m = 600g treo nơi có gia tốc rơi tự lấy g = 10m/s2 Bỏ qua sức cản không khí Đưa lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc α0 = 0,15 rad thả nhẹ cho lắc dao động điều hòa Tính quãng đường cực đại mà vật nặng khoảng thời gian 2T/3 tốc độ vật thời điểm cuối quãng đường cực đại nói trên? A 18 cm; 20 cm/s B 14 cm; 18 cm/s C 18 cm; 15 cm/s D 24 cm; 18 cm/s Giải: Quãng đường cực đại vật nặng 2T/3 3A vật từ điểm M có li độ A/2 VTCB đến biên âm đến điểm có li độ A/2 Smax = 3S0 = 3lα0 = 18cm α sM Tốc độ vật M; với = = α0 S0 v= lg(cos α − cos α ) = lg(cos α − + − cos α ) α α2 ≈ 2 2 α −α 3α α α0 v = lg = lg = 0,15 m/s = 15 cm/s Đáp số : Smax = 18cm v = 15 cm/s Đáp án C A Câu 10 Một đồng hồ lắc điều khiển lắc đơn chạy đặt địa cực Bắc có gia tốc trọng trường 9,832 (m/s2) Đưa đồng hồ xích đạo có gia tốc trọng trường 9,78 (m/s2) Hỏi đồng hồ 24h so với đồng hồ chuẩn chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Biết nhiệt độOkhôngM thay đổi A chậm 2,8 phút B Nhanh 2,8 phút C Chậm 3,8 phút D Nhanh 3,8 phút Giải: Chu kì dao động lắc đơn cực bắc xích đạo T1 T2 l l T1 = 2π T2 = 2π g1 g2 Áp dung – cosα = 2sin2 T2 = T1 g1 Do g1> g2 -> T2 > T1: ∆T = T2 – T1 > nên đồng chạy châm g2 ∆T T2 = -1= T1 T1 g1 -1 g2 Thời gian chạy sai sau 24h ( = 86400s): ∆T g1 ∆t = 86400 (s) = ( - 1).86400 (s) = 229,3887 (s) = 3,823 phút T1 g2 Chọn đáp án C -> ... gia tốc hiệu dụng g’ = g + a2 (a= Eq = m/s2) m 9,8 + 2 = 10,0 02 m/s2 α α – 2cosα0 = – 2( 1 – 2sin2 ) = + 4sin2 ) = + α 2 -> T = mg’(3 – 2cosα0 ) = 0,1.10,0 02( 1 + 0 ,20 122 ) = 1,0406 N = 1,04N Đáp... chậm 2, 8 phút B Nhanh 2, 8 phút C Chậm 3,8 phút D Nhanh 3,8 phút Giải: Chu kì dao động lắc đơn cực bắc xích đạo T1 T2 l l T1 = 2 T2 = 2 g1 g2 Áp dung – cosα = 2sin2 T2 = T1 g1 Do g1> g2 -> T2... T1: ∆T = T2 – T1 > nên đồng chạy châm g2 ∆T T2 = -1= T1 T1 g1 -1 g2 Thời gian chạy sai sau 24 h ( = 86400s): ∆T g1 ∆t = 86400 (s) = ( - 1).86400 (s) = 22 9,3887 (s) = 3, 823 phút T1 g2 Chọn đáp