kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng góc 0 rồi thả không vận tốc đầu, bỏ qua mọi ma sát với góc treo?.[r]
(1)DẠNG 3: NĂNG LƯỢNG – VẬN TỐC – LỰC CĂNG DÂY I PHƯƠNG PHÁP Chọn gốc vị trí cân Cơ năng: Thế năng: W Wt Wñ Wt mg cos Wñ mv2 Động năng: WB Wt max mg cos * Ở biên B: O WO Wñ mv02 max * Ở vị trí cân : A B P WA mg cos mv2 * Ở vị trí bất kì A: Như lắc: W Wt max Wñ max mg cos mv02 max mv2 mg cos 2 Chú ý: + Khi góc lệch lớn thì dao động không phải là dao động điều hoà mà là dao động tuần hoàn + Với 10 thì cos 1 mg 2 W Wt max Wñ max mg cos nên v gl (cos cos ) * Vận tốc lắc A có góc lệch * Vận tốc lắc vị trí cân bằng: : v gl (1 cos ) v2 mg cos v 2 gl (cos cos ) * Lực căng dây T A có góc lệch : với T 3mg cos 2mg cos 0 Tmax 3mg 2mg cos * Khi vật nặng đến vị trí cân : T m * Khi vật nặng đến biên : Tmin mg cos 02 3 10 : T mg 1 Tmin mg Tmax mg 02 2 * Khi ; và II Bài Tập Ví dụ 1: Một lắc đơn dao động điều hòa với li độ góc Tmax 1,02 Tmin 0,1cos2 t rad Tìm tỉ số lực căng thời điểm t1 = 0,25s và thời điểm t2 = 2s Đs: Ví dụ 2: Một lắc đơn có dây treo dài 0,4m, khối lượng vật nặng 200g, lấy g = 10m/s 2, bỏ qua ma sát Kéo lắc 600 để dây treo lệch góc so với phương thẳng đứng buông nhẹ Lúc lực căng dây treo 4N thì tốc độ vật nặng là bao nhiêu? Đs: v = 2m/s Ví dụ 3: Tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2, lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc là , góc lệch dây treo nửa góc lệch cực đại và thì động lắc là 6,57.10 -3J, biết khối lượng vật nhỏ là 90g Tính chiều dài lắc Đs: 1m Ví dụ 4: Con lắc đơn có chiều dài dây treo 2m lắc đơn dao động nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s với góc lệch cực đại 45 Bỏ qua ma sát và gốc chọn vị trí cân bẳng Khi động lắc lần thì tốc độ vật nặng lắc là bao nhiêu? V = 2,96m/s Ví dụ 5: Một lắc đơn, vật có khối lượng 200g, dây treo dài 0,25m Bỏ qua ma sát Con lắc dao động điều hòa với biên độ 3,5cm tính lượng dao động lắc Lấy g = 9,86m/s Đs: W m 2S02 4,83.10 J (2) Ví dụ 6: Một lắc đơn, vật nặng có khối lượng 100g treo nơi có g = 10m/s 2, kéo lắc lệch khỏi vị trí cân 0,04rad góc thả không vận tốc đầu Tính lực căng dây vật nặng qua vị trí cân Đs: T max = 1N Ví dụ 7: Một lắc đơn vật nặng có khối lượng 200g, chiều dài dây 0,25m treo vào nơi có g = 10m/s 2, bỏ qua ma sát, kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc 90 thả không vận tốc đầu Tính động lắc góc lệch dây treo là 600 Wđ = 0,25J Ví dụ 8: Kéo lắc đơn lệch khỏi vị trí cân góc 90 thả không vận tốc đầu Tính góc lệch động Đs: 41, Ví dụ 9: Một lắc đơn có chiều dài , vật nặng có khối lượng m kéo lắc khỏi vị trí cân góc thả không vận tốc đầu, bỏ qua ma sát với góc treo? Tmax 4 Tmin 600 , hãy tìm tỉ số lực căng lớn và nhỏ dây (3)