Luyện thi Quốc gia _Môn Vật lý ( Thầy Bùi Lê Phú Quốc) Dao động học BÀI 14: NĂNG LƯỢNG - VẬN TỐC - LỰC CĂNG DÂY I BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Một lắc đơn gồm cầu nhỏ khối lượng 50 (g) treo vào đầu dây mảnh dài (m) Lấy g = 9,8 (m/s2), kéo lắc khỏi vị trí cân góc αo = 600 bng để lắc chuyển động với vận tốc ban đầu không a) Tính vận tốc lực căng dây vị trí biên vị trí cân b) Tính vận tốc lực căng dây tai vị trí có góc lệch α = 300 so với phương thẳng đứng Bài Một lắc đơn gồm cầu có m = 20 (g) treo vào dây dài ℓ = (m) Lấy g = 10 (m/s2) Bỏ qua ma sát Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân αo = 600 buông không vận tốc đầu a) Tốc độ lắc qua vị trí cân bao nhiêu? b) Tốc độ lắc lắc có góc lệch α = 450 so với phương thẳng đứng c) Tính lực căng dây dây treo lắc qua vị trí cân lắc đến biên Bài Một lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc αo, nơi có gia tốc trọng trường g, Biết lực căng dây cực đại 1,02 lần lực căng dây cực tiểu, Tìm α Bài Khối lượng vật nặng m = 200 (g), chiều dài dây treo ℓ = 0,8 (m) Kéo lắc khỏi vị trí cân bằnggóc αo so với phương thẳng đứng dao động điều hịa với lượng E = 3,2.10–4 (J) Tính biên độ dao động dài lắc, lấy g = 10 (m/s2) Bài Một lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m = 200 (g), chiều dài dây ℓ = 0,25 (m) treo nơi có g = 10 m/s2 Bỏ qua ma sát a) Tính lắc b) Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc αo = 900 thả khơng vận tốc đầu Tính vận tốc vật vật qua vị trí cân góc lệch dây treo 600 c) Tính góc lệch α động Bài 6:Một lắc đơn có chiều dài l = 1m, đầu treo vào trần nhà, đầu gắn với vật có khối lượng m = 0,1kg Kéo vật khỏi vị trí cân góc 45o buông tay không vận tốc đầu cho vật dao động Biết g = 10 m/s2 Hãy xác định động vật vật qua vị trí có α = 30o π Bài : Một lắc đơn có m = 200g, g = 9,86 m/s2; dao động với phương trình: α = 0,05cos(2π t − )rad a Tìm chiều dài lượng dao động lắc b Tại t = vật có li độ vận tốc bao nhiêu? α0 c Tính vận tốc lắc vị trí : α = d Tìm thời gian nhỏ (tmin) để lắc từ vị trí có Động cực đại đến vị trí mà Wđ = 3Wt II BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Một lắc đơn DĐĐH với biên độ góc α nhỏ Lấy mốc thế ở vị trí cân bằng Khi lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động bằng thế thì li độ góc α của lắc bằng? α0 α α0 α − − A B C D Câu 2: Con lắc đơn có dây dài l = 50cm, khối lượng m = 100g dao động nơi g = 9,8m/s2 Chọn gốc vị trí cân Tỷ số lực căng cực đại cực tiểu dây treo Cơ lắc là? A 1,225J B 2,45J C 0,1225J D 0,245J Câu 3: Một lắc đơn có dây treo dài m và vật có khối lượng kg dao động với biên độ góc 0,1 rad Chọn gốc thế tại vị trí cân bằng của vật, lấy g = 10 m/s2 Tính toàn phần của lắc? A 0,05 J B 0,02 J C 0,24 J D 0,64 J Câu 4: Một lắc đơn dây dài l = 1m dao động điều hồ với biên độ góc α = 40 Khi qua vị trí cân dây treo bị giữ lại vị trí đường thẳng đứng Sau lắc dao động với dây dài l/ biên độ góc α / = 80 Cơ dao động A Giảm lần B Không đổi C Tăng lần D Giảm lần Câu 5: Một lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc α0 = 50 Tại thời điểm động lắc lớn gấp hai lần li độ góc α xấp xỉ Trang Luyện thi Quốc gia _Môn Vật lý ( Thầy Bùi Lê Phú Quốc) A 2,98 0 B 3,54 C 3,45 Dao động học D 2,890 Câu 6: Một lắc đơn có dây treo dài 1m vật có khối lượng m = 1kg dao động với biên độ góc 0,1rad Chọn gốc vị trí cân vật, lấy g = 10m/s2 Cơ lắc là: A 0,1J B 0,01J C 0,05J D 0,5J Câu 7: Một lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc α0 Con lắc có động n lần vị trí có li độ góc α0 α0 α α B α = C α = ± D α = ± n +1 n n +1 n +1 Câu 8: Một lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc α0 Con lắc có động vị trí có li độ góc α0 α0 α0 α A α = B α = ± C α = D α = ± 2 2 Câu 9: Một lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc α0 = 50 Với li độ góc α động lắc gấp lần năng? A α = ±3, 450 B α = 2,890 C α = ±2,890 D α = 3, 450 Câu 10: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α nhỏ Lấy mốc vị trí cân Khi lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương tới vị trí có động li độ góc α lắc bằng: α0 α0 α0 α0 A α = B α = C α = − D α = − 2 Câu 11: Hai lắc đơn có khối lượng vật nặng, chiều dài dây treo l1 = 81cm, l2 = 64cm dao động với biên độ góc nhỏ nơi với lượng dao động Biên độ góc lắc thứ α 01 = Biên độ góc lắc thứ hai là: A 5,6250 B 3,9510 C 6,3280 D 4,4450 π Câu 12: Một lắc đơn chuyển động với phương trình: S = 4Cos 2π t − ÷ cm Tính li đợ góc α của 2 2 lắc lúc động bằng lần thế Lấy g = 10 m/s và π = 10 A 0,08 rad B 0,02 rad C 0,01 rad D 0,06 rad Câu 13: Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào dây có chiều dài l= m dao động với biên độ α = 0,1 rad Chọn gốc thế ở vị trí cân bằng, lấy g = 10 m/s2 Tính vận tốc của vật nặng tại vị trí Động bằng Thế năng? A v = B v = 0,1 m/s C v = m/s D v = m/s Câu 14: Một lắc đơn có dây treo dài l= 50 cm và vật nặng khối lượng kg, dao động với biên độ góc α = 0,1 rad tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Tính lượng dao động toàn phần của lắc? A 0,012J B 0,023J C 0,025 J D 0,002 J Câu 15: Khi qua vị trí cân bằng, vật nặng của lắc đơn có vận tốc vmax = m/s Lấy g = 10 m/s2 Tính độ cao cực đại của vật nặng so với vị trí cân bằng? A cm B cm C cm D cm Câu 16: Con lắc đơn dao động với biên độ góc có lượng dao động là 0,2 J Để lượng dao động là 0,8 J thì biên độ góc phải bằng bao nhiêu? 0 0 A α 02 = B α 02 = C α 02 = D α 02 = A α = Câu 17: Cho một lắc đơn, kéo lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc α = 45 rồi thả không vận tốc đầu Tính góc lệch của dây treo Động bằng lần thế năng? A 100 B 22,50 C 150 D 120 Câu 18: Một lắc đơn dài 0,5 m treo tại nơi có g = 9,8 m/s2 Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc α = 300 rồi thả không vận tốc đầu Tính tốc độ vật Wđ = 2Wt ? A 0,22 m/s B 0,34 m/s C 0,95 m/s D 0,2 m/s Trang Luyện thi Quốc gia _Môn Vật lý ( Thầy Bùi Lê Phú Quốc) Dao động học Câu 19: Một lắc đơn gồm dây nhẹ khối lượng không đáng kể, đầu gắn vật nặng m treo thẳng đứng nơi có gia tốc trọng trường g, đưa lắc tới vị trí dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc α thả cho hệ dao động điều hoà Lực căng dây treo vị trí dây có góc lệch α A T = mg(3cosα – 2cosα0) B T = mgcosα C T = 3mg(cosα – 2cosα0) D T = mg(3cosα – cosα0) Câu 20: Một lắc đơn gồm dây nhẹ mãnh khối lượng không đáng kể, đầu gắn vật nặng m treo thẳng đứng nơi có gia tốc trọng trường g, đưa lắc tới vị trí dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc α0 thả cho hệ dao động điều hoà Vận tốc lắc vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α A v = 2gl( cosα - cosα ) B v = 2g ( cosα - cosα ) l 2gl( cosα + cosα ) 2g ( cosα + cosα ) l C v = D v = Câu 21: Phát biểu sau sai nói lượng dao động lắc đơn? A Năng lượng dao động lắc giá trị cực đại hấp dẫn B Khi buông nhẹ, độ cao vật giảm làm có tăng dần, vận tốc giảm dần làm động giảm dần C Cơ lắc trình dao động ln bảo tồn D Khi vật đến vị trí biên dừng lại, động không, đạt giá trị cực đại Câu 22: Một lắc đơn có chiều dài ℓ = 1m tách khỏi VTCB góc α0 = 100 thả không vận tốc đầu, g = 10m/s2 Vận tốc lắc qua VTCB A 0,7 m/s B 0,64 m/s C 1,1 m/s D 0,55 m/s Câu 23: Một lắc lị xo có độ dài ℓ = 120 cm Người ta thay đổi độ dài cho chu kỳ dao động 90% chu kỳ dao động ban đầu Độ dài ℓ' lắc nhận giá trị A 148,148cm B 97,2cm C 108cm D 133,33cm Câu 24: Một lắc đơn có chiều dài sợi dây ℓ dao động điều hịa nơi có gia tốc rơi tự g với biên độ góc α0 Khi vật qua vị trí có li độ góc α, có vận tốc v v2 v2 v2g 2 2 A α = α + B α 02 = α + C α 02 = α + D α = α + glv gl ω l Câu 25: Con lắc đơn chiều dài 1m, khối lượng 200g, dao động điều hồ với biên độ góc α = 0,15 rad nơi có g = 10 m/s2 Ở vị trí có li độ góc α = 0,1 rad lắc có động A 31,25 mJ B 62,5 mJ C 4,5 mJ D 2,25mJ Câu 26: Một lắc đơn dao động điều hồ với chu kì T Động lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T T A T B C 2T D Câu 27: Một lắc đơn dao động nơi có g = 10 m/s Biết khối lượng nặng m = 0,6 kg, sức căng dây treo lắc vị trí biên 4,98 N Lực căng dây treo lắc qua vị trí cân A τ = 10,2 N B τ = 9,8 N C τ = 11,2 N D τ = 8,04 N Câu 28: Dây treo lắc đứt chịu sức căng dây hai lần trọng lượng Biên độ góc α để dây đứt qua vị trí cân A 300 B 450 C 600 D 750 Câu 29: Trong dao động điều hòa lắc đơn phát biểu sau đúng? A lực căng dây lớn vật qua vị trí cân B lực căng dây khơng phụ thuộc vào khối lượng vật nặng C lực căng dây lớn vật qua vị trí biên D lực căng dây khơng phụ thuộc vào vị trí vật Trang ... = 0,6 kg, sức căng dây treo lắc vị trí biên 4,98 N Lực căng dây treo lắc qua vị trí cân A τ = 10,2 N B τ = 9,8 N C τ = 11,2 N D τ = 8,04 N Câu 28: Dây treo lắc đứt chịu sức căng dây hai lần trọng... Biên độ góc α để dây đứt qua vị trí cân A 300 B 450 C 600 D 750 Câu 29: Trong dao động điều hòa lắc đơn phát biểu sau đúng? A lực căng dây lớn vật qua vị trí cân B lực căng dây không phụ thuộc... dao động điều hoà Lực căng dây treo vị trí dây có góc lệch α A T = mg(3cosα – 2cosα0) B T = mgcosα C T = 3mg(cosα – 2cosα0) D T = mg(3cosα – cosα0) Câu 20: Một lắc đơn gồm dây nhẹ mãnh khối lượng