14 bien thien chu ki dao dong CLD giai btap

Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 LỜI GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM (Khóa PEN-C N3) 14 BIẾN THIÊN CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CLĐ Thầy Đặng Việt Hùng – Hocmai.vn HỆ THỐNG BÀI GIẢNG LỜI GIẢI BÀI TẬP có website: www.Hocmai.vn CHIỀU DÀI THAY ĐỔI: Khi chiều dài dây treo lắc l thay đổi lượng nhỏ (l) ta có cơng thức T   T    T  2π g T          T   Thật vậy, ta có       1  1  1    T        T  T  2π   g  T. Từ ta T  2 +) Nếu tăng l T tăng, f giảm suy lắc chạy chậm +) Nếu giảm l T giảm, suy lắc chạy nhanh T T +) Thời gian chạy nhanh, hay chậm s , sau ngày đêm 86400 T T GIA TỐC THAY ĐỔI LƯỢNG NHỎ T g  Khi gia tốc g thay đổi lượng nhỏ (g) ta có cơng thức ; với g  g' g T g   T  2π  g  g  T g g g T g  Thật vậy, ta có :       1     1  T g g  g  g  g T g T  2π   g  T.g Từ ta T   2g +) Nếu tăng l T tăng, f giảm suy lắc chạy chậm +) Nếu giảm l T giảm, suy lắc chạy nhanh T T +) Thời gian chạy nhanh, hay chậm s , sau ngày đêm 86400 T T Chú ý: Khi chiều dài gia tốc thay đổi lượng nhỏ   1 T  2π  g T  g    g      g      g  Ta có       1 1    1    1  T  g  g  g     g     g  T  2π   g  1  g .g  g T  g   1       g g  g T  g Phương pháp chung ta thường xét tỉ só T T  T T  g   1   để kết luận nhanh chậm lắc T T T  g NHIỆT ĐỘ THAY ĐỔI Khi nhiệt độ thay đổi chiều dài lắc thay đổi theo l = l0(1 + λt) T 1 T  t Ta dễ dàng thiết lập hệ thức phụ thuộc     t  t1    t  T1 2 T1 T  Nếu t  t1  t  t1     T2  T1 , chu kỳ tăng nên lắc đơn chạy chậm T1 Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG  Nếu t  t1  t  t1   Facebook: LyHung95 T2   T2  T1 , chu kỳ giảm nên lắc đơn chạy nhanh T1 Thời gian chạy nhanh (hay chậm) lắc (s) τ  T  λ t , sau ngày đêm 86400 λ t T1 CON LẮC ĐƠN ẢNH HƯỞNG BỞI ĐỘ CAO Ta dễ dàng thiết lập hệ thức phụ thuộc T2 h T h 1   T1 R T1 R BẢNG ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01 B 11 D 21 A 31 A 41 A 02 D 12 A 22 B 32 A 42 A 03 A 13 D 23 C 33 B 43 C 04 C 14 D 24 C 34 A 44 D 05 B 15 B 25 B 35 A 45 C 06 B 16 D 26 A 36 B 46 A 07 D 17 A 27 B 37 B 08 C 18 B 28 D 38 C 09 A 19 C 29 C 39 B 10 A 20 A 30 D 40 B LỜI GIẢI CÁC CÂU CHỌN LỌC TRONG TÀI LIỆU Câu 1: Khi đưa lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài lắc khơng đổi) tần số dao động điều hồ A tăng tần số dao động điều hồ tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường B giảm gia tốc trọng trường giảm theo độ cao C khơng đổi chu kỳ dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường D tăng chu kỳ dao động điều hồ giảm Lời giải: g 2  Khi đưa lắc đơn lên cao, gia tốc trọng trường giảm dần  tần số giảm Vậy chọn đáp án B Ta có f  Câu 2: Xét dao động điều hoà lắc đơn địa điểm mặt đất Khi lắc đơn từ biên vị trí cân A độ lớn li độ tăng B tốc độ giảm C tăng D độ lớn lực hồi phục giảm Lời giải: Khi lắc đơn từ biên vị trí cân độ lớn li độ giảm, tốc độ tăng, giảm, độ lớn lực hồi phục giảm Vậy chọn đáp án D Câu 3: Một lắc đơn dao động điều hoà mặt đất với chu kỳ T o Khi đưa lắc lên độ cao h 1/100 bán kính trái đất, coi nhiệt độ không thay đổi Chu kỳ lắc độ cao h A T = 1,01To B T = 1,05To C T = 1,03To D T = 1,04To Lời giải: T h 1 1  1,01  T  1,01T0 Ta có T0 R 100 Vậy chọn đáp án A Câu 5: Một lắc dơn dao động với chu kỳ (s) nhiệt độ 25 C, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG –5 –1 Facebook: LyHung95 2.10 K Khi nhiệt độ tăng lên đến 45 C dao động nhanh hay chậm với chu kỳ bao nhiêu? A Nhanh 2,0004 (s) B Chậm 2,0004 (s) C Chậm 1,9996 (s) D Nhanh 1,9996 (s) Lời giải: T 1 Ta có  t  2.10–5.(450  250 )  0,0002  T  0,0004(s)  T2  T1  T2  2,0004(s) T1 2  Con lắc dao động chậm với chu kỳ 2,0004 s Vậy chọn đáp án B Câu 7: Cần phải tăng, giảm chiều dài lắc đơn % biết tuần chạy chậm phút? A Tăng 0,02% B Giảm 0,02% C Tăng 0,04% D Giảm 0,04% Lời giải: Để lắc chạy chậm cần giảm chiều dài dây Trong giây lắc chạy chậm    2.60 T   (s)     0,04% 7.24.3600 5040 T1   Vậy chọn đáp án D Câu 8: Một CLĐ chạy nhiệt độ t1 mặt đất có gia tốc g Đưa lắc lên độ cao 800 m so với mặt đất nhiệt độ 14 0C chu kỳ lắc khơng đổi Tính nhiệt độ t 1, biết bán kính trái đất 6432 km, hệ số nở dài dây treo lắc λ = 2.10–5 K–1 A t1 = 28,40C B t1 = 30,40C C t1 = 26,40C D t1 = 29,40C Lời giải: T h 0,8 0,8.2   t    2.105 (140  t1 )   t1  140   26,40 C Ta có T1 R 6432 6432.2.105 Vậy chọn đáp án C Câu 10: Một đồng hồ lắc đếm giây có chu kỳ T = (s), ngày nhanh 90 (s), phải điều chỉnh chiều dài lắc để đồng hồ chạy đúng? A Tăng 0,2% B Giảm 0,1% C Tăng 1% D Giảm 2% Lời giải: Để đồng hồ chạy đúng, lắc cần chạy chậm lại  tăng chiều dài dây Trong giây lắc cần chạy chậm    90 T   (s)     0, 2% 24.3600 960 T1   Vậy chọn đáp án A Câu 11: Một đồng hồ lắc ngày chậm 130 (s) phải điều chỉnh chiều dài lắc để đồng hồ chạy đúng? A Tăng 0,2% B Giảm 0,2% C Tăng 0,3% D Giảm 0,3% Lời giải: Để đồng hồ chạy đúng, lắc cần chạy nhanh  giảm chiều dài dây Trong giây lắc cần chạy nhanh    130 13 T   (s)     0,3% 24.3600 8640 T1   Vậy chọn đáp án D Câu 12: Một đồng hồ lắc đếm giây có chu kỳ T = (s), nhanh 10 (s), phải điều chỉnh chiều dài lắc để đồng hồ chạy đúng? A Tăng 0,56% B Tăng 5,6% C Giảm 5,6% D Giảm 0,56% Lời giải: Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Để đồng hồ chạy đúng, lắc cần chạy chậm lại  tăng chiều dài dây Trong giây lắc cần chạy chậm    10 T   (s)     0,56% 3600 360 T1   Vậy chọn đáp án A Câu 14: Một lắc đồng hồ coi lắc đơn Đồng hồ chạy ngang mực nước biển Đưa đồng hồ lên độ cao 3,2 km so với mặt biển (nhiệt độ không đổi) Biết bán kính Trái đất R = 6400 km, để đồng hồ chạy phải A tăng chiều dài 1% B giảm chiều dài 1% C tăng chiều dài 0,1% D giảm chiều dài 0,1% Lời giải: T h  3,2   Ta có   0  0  0,1% T1 R  6400    Cần giảm chiều dài 0,1% Vậy chọn đáp án D Câu 16: Một CLĐ chạy nhiệt độ t1 mặt đất có gia tốc g Đưa lắc lên độ cao 1000 m so với mặt đất nhiệt độ 150C chu kỳ lắc khơng đổi Tính nhiệt độ t1, biết bán kính trái đất 6400 km, hệ số nở dài dây treo lắc λ = 2.10–5 K–1 A t1 = 28,60C B t1 = 30,20C C t1 = 26,60C D t1 = 30,60C Lời giải: T h 1   t    2.105 (150  t1 )   t1  150   30,60 C Ta có 5 T1 R 6400 6400.2.10 Vậy chọn đáp án D Câu 20: Một lắc đơn dao động với chu kỳ (s) nhiệt độ 40 C, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài α = 2.10–5 K–1 Khi nhiệt độ hạ xuống đến 150 C dao động nhanh hay chậm với chu kỳ là: A Nhanh, T = 1,9995 (s) B Chậm, T = 2,005 (s) C Nhanh, T = 2,005 (s) D Chậm, T = 1,9995 (s) Lời giải: T 1  t  2.10–5.(150  400 )  0,00025(s)  T  0,0005(s)  T2  T1  T2  1,9995(s) Ta có T1 2  Con lắc dao động nhanh với chu kỳ 1,9995 s Vậy chọn đáp án A Câu 22: Một lắc dao động mặt đất nhiệt độ 420 C, bán kính trái đất R = 6400 km, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài α = 2.10–5 K–1 Khi đưa lên độ cao 4,2 km nhiệt độ 220 C dao động nhanh hay chậm ngày đêm? A Nhanh, T = 39,42 (s) B Chậm, T = 39,42 (s) C Chậm, T = 73,98 (s) D Nhanh, T = 73,98 (s) Lời giải: T h 4,2   t   2.10–5.(220  420 )  0,00046(s) Ta có T1 R 6400 Trong ngày đêm lắc chạy chậm 0,00046.86400  39,42(s) Vậy chọn đáp án B Câu 23: Một lắc đơn dao động mặt đất nhiệt độ 300 C, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài α = 2.10–5 K–1, bán kính trái đất R = 6400 km Khi đưa lắc lên độ cao h = 1600 m, để lắc dao động nhiệt độ phải Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG 0 A t = 17,5 C B t = 23,75 C C t = C Facebook: LyHung95 D t = 7,50 C Lời giải: Ta có T h 1,6 1,6.2   t    2.105 (t  300 )   t  300   50 C 5 T1 R 6400 6400.2.10 Vậy chọn đáp án C Câu 25: Một lắc đơn dao động mặt đất nhiệt độ 300 C, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài α = 2.10–5 K–1, bán kính trái đất R = 6400 km Khi đưa lắc lên độ cao h, nhiệt độ 20 C, để lắc dao động A h = 6,4 km B h = 640 m C h = 64 km D h = 64 m Lời giải: T h h 1 Ta có   t    2.105 (200  300 )   h  6400 2.105 (200  300 )  0,64(km)  640(m) T1 R 6400 2 Vậy chọn đáp án B Câu 32: Một đồng hồ chạy nhanh 8,64 s ngày đêm ngang mực nước biển nhiệt độ 10 0C Thanh treo lắc có hệ số nở dài 2.10-5K-1 Cũng vị trí đồng hồ chạy nhiệt độ A 200C B 150C C 50C D 00C Lời giải: Thời gian đồng hồ chạy nhanh ngày đêm : 1 t  86400 .t  8, 64  86400.2.105 . t  t  10  t2  10  10  t2  20 2 Vậy chọn đáp án A Câu 38: Một lắc đơn có chu kỳ 2,2 s, nhiệt độ 250 C nơi có gia tốc trọng trường 9,811m / s , treo có hệ số nở dài 2.105 K 1 Đưa lắc đến nơi có gia tốc trọng trường 9,809 m / s nhiệt độ 350 C chu kỳ dao động bao nhiêu? A 2,0007 (s) B 2,0006 (s) C 2,2004 (s) D 2,2005 (s) Lời giải: Ta có : l2  l 1  t   l 1  10  Mặt khác : T2 l  T1 l1 g1 9,811   10  T2  2, 2004s g2 9,809 Vâ ̣y cho ̣n đáp án C Câu 39 : Một lắc đơn đặt mặt đất với nhiệt độ 200 C chu kỳ dao động 2,25 (s) Thanh treo lắc có hệ số nở dài 2.105 K 1 Tại đưa lắc lên đến độ cao so với mặt đất 0,0001 lần bán kính Trái đất nhiệt độ 300 C chu kỳ dao động bao nhiêu? A 2,25046 (s) B 2,25045 (s) C 2,2004 (s) Lời giải: D 2,2005 (s) Ta có : l '  l 1  t   l 1  10  g  R  h   R  0, 0001R       1, 0002 g'  R   R  Mặt khác : T2 l  T1 l1 g1   10 1, 0002  T2  2, 25045s g2 Vâ ̣y cho ̣n đáp án B Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Câu 40: Đưa lắc đơn từ mặt đất lên nơi có độ cao km Hỏi độ dài phải thay đổi để chu kỳ dao động không thay đổi? Bán kính rái đất 6400 km A giảm chiều dài 0,1% B giảm chiều dài 0,2% C tăng chiều dài 0,2% D tăng chiều dài 0,1% Lời giải: Ta có : T l h   T 2l R Chu kì dao động khơng đổi  T l 0  0,9981 T l l l' l' g' R2  2     0,9984  g '  0,9984 g g g' l g  R  h 2 T  T '  2 Vậy phải giảm chiều dài 0,156%  2% Vậy chọn đáp án B Câu 41: Một lắc đơn dao động mặt đất, chu kỳ dao động (s) Đem lắc lên Mặt trăng mà không thay đổi chiều dài chu kỳ dao động bao nhiêu? Biết khối lượng Trái đất gấp 81 lần khối lượng Mặt trăng, bán kính Trái đất 3,7 lần bán kính Mặt trăng A 4,865 (s) B 4,566 (s) C 4,857 (s) D 5,864 (s) Lời giải: Tại mặt đất : g1  GM l  T1  2  2s R g1 Tại mặt trăng : g  Gm 81GM l   T2  2 2 r g2  3, R  81GM T   T2 g2  g1  3, R  GM R2  2, 43  T2  4,865s Vậy chọn đáp án A Câu 42: Một lắc đơn dao động mặt đất với chu kỳ dao động 2,4495 (s) Đem lắc lên Mặt trăng mà không thay đổi chiều dài chu kỳ dao động bao nhiêu? Biết gia tốc rơi tự Mặt trăng gia tốc rơi tự Trái đất A (s) B (s) C 3,8 (s) D 2,8 (s) Lời giải: Ta có : T1  T2 g2   T2  1s g1 Vậy chọn đáp án A Câu 43: Đồng hồ lắc chạy mặt đất có nhiệt độ 270 C Đưa đồng hồ lên đỉnh núi cao h  640m đồng hồ Hệ số nở dài dây treo lắc   4.105 K 1 , Bán kính Trái đất R  6400 km Nhiệt độ đỉnh núi A 120 C B 250 C C 220 C D 350 C Lời giải: Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95  l 1  t1  l To  2  2 o go go  Ta có :  lo 1  t2   l2 T     h  gh gh  Khi chu kì khơng thay đổi nên : To  Th l 1  t1  l 1  t2   t1 go  27.4.105 go  R  h   2 o  2 o        t2  22 C go gh  t2 g h  t2 4.105 g h  R  Vậy chọn đáp án C Câu 44: Người ta nâng lắc đơn từ mặt đất lên độ cao 0,64 km Biết bán kính Trái đất 6400 km, hệ số nở dài treo lắc 0,00002K 1 Hỏi nhiệt độ phải thay đổi để chu kỳ dao động không thay đổi? A tăng 100 C B tăng 50 C C giảm 50 C D giảm 100 C Lời giải:  l 1  t1  l To  2  2 o go go  Giả sử nhiệt độ trái đất t1  300 C Ta có :  lo 1  t2   l2 Th  2 g  2 gh h  Khi chu kì khơng thay đổi nên : To  Th lo 1  t1  l 1  t2   t1 go  R  h   t1.2.105 go  6400  0, 64   2 o         go gh  t2 g h  R   t2 2.105 g h  6400   2  t1.2.105  6400  0, 64  0     t2  20  giảm 10 C  t2 2.105  6400  Vậy chọn đáp án D Câu 45: Ở 250 C mặt đất, lắc dao động điều hoà với chu kỳ T Khi đưa lắc lên cao h nhiệt độ   50 C chu kỳ T Cho biết hệ số nở dài treo lắc 2.105 1/ K , bán kính Trái đất 6400 km Giá trị h A 1,6 km B 0,96 km C 1,92 km D 6,4 km Lời giải:  l 1  t1  l To  2  2 o go go  Ta có :  lo 1  t2   l2 Th  2 g  2 gh h  Khi chu kì khơng thay đổi nên : To  Th  2 lo 1  t1  l 1  t2   t1 go  R  h   2 o     go gh  t2 g h  R   25.2.105 go  R  h       h  1,92Km  5.2.105 gh  R  Vậy chọn đáp án C Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Câu 46: Một lắc đơn có chu kì T nhiệt độ t1, dây treo làm kim loại mảnh có hệ số nở dài  Hỏi thay đổi nhiệt độ từ t1 thành t2 chu kì lắc thay đổi nào? T T2  T1   t T1 T1 T T2  T1 C   2t T1 T1 T T2  T1   t T1 T1 T T2  T1 D   3t T1 T1 A B Lời giải: Khi nhiệt độ môi trường thay đổi từ t1 đến t chiều dài dây xác định : l2  l1 1  t  Xét tỉ số : l 1  t  T2 l    1  t    t T1 l1 l1 T T2  T1    T2  1  t  T1    t T1 T1   Vậy chọn đáp án A Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! ... Câu 20: Một lắc đơn dao động với chu kỳ (s) nhiệt độ 40 C, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài α = 2.10–5 K–1 Khi nhiệt độ hạ xuống đến 150 C dao động nhanh hay chậm với chu kỳ là: A Nhanh,... 0,156%  2% Vậy chọn đáp án B Câu 41: Một lắc đơn dao động mặt đất, chu kỳ dao động (s) Đem lắc lên Mặt trăng mà không thay đổi chiều dài chu kỳ dao động bao nhiêu? Biết khối lượng Trái đất gấp... 4,865s Vậy chọn đáp án A Câu 42: Một lắc đơn dao động mặt đất với chu kỳ dao động 2,4495 (s) Đem lắc lên Mặt trăng mà không thay đổi chiều dài chu kỳ dao động bao nhiêu? Biết gia tốc rơi tự Mặt