Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn trong không khí là do
A. trọng lực tác dụng lên vật.
B. lực căng dây treo.
C. lực cản môi trường.
D. dây treo có khối lượng đáng kể.
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 0,249m, quả cầu nhỏ có khối lượng m = 100g. Cho nó dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2 với biên độ góc α0 = 0,07rad trong môi trường dưới tác dụng của lực cản (có độ lớn không đổi) thì nó sẽ dao động tắt dần với cùng chu kì như khi không có lực cản. Biết con lắc đơn chỉ dao động được 100s thì ngừng hẳn. Độ lớn của lực cản bằng:
A. 1,7.10-3N.
B. 2,7.10-4N.
C. 1,7.10-4N.
D. 1,2.10-4N.
Chọn C
+ Độ giảm biên độ sau một chu kì:
=> Số dao động thực hiện đến khi dừng:
+ Thời gian dao động:
+ Thay biểu thức của Δα và T vào (*) => Fc = 1,7.10-4 N.
Một con lắc đơn treo hòn bi kim loại có khối lượng m và nhiễm điện. Đặt con lắc trong điện trường đều có các đường sức điện nằm ngang. Biết lực điện tác dụng bằng trọng lực tác dụng lên vật. Tại vị trí O vật đang bằng, ta tác dụng lên một vật quả cầu một xung lực theo phương vuông góc sợi dây, sau đó hòn bi dao động điều hòa với biên độ góc α 0 bé. Biết sợi dây nhẹ, không dãn và không nhiễm điện. Gia tốc rơi tự do là g. Sức căng dây trei khi vật qua O là:
A. 2 2 m g ( α 0 2 + 1 )
B. 2 m g α 0 ( α 0 + 1 )
C. 2 ( α 0 2 + 2 ) m g
D. m g 2 ( α 0 2 + 1 )
Chọn D.
Vì F = P nên β = 45 0 và P'=P 2 hay g'=g 2
Lực căng sợi dây tính theo công thức:
Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m, vật nặng có khối lượng 100 g, dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Cho con lắc dao động với biên độ góc 0,2 rad trong môi trường có lực cản không đổi thì nó chỉ dao động trong thời gian 150 s thì dừng hẳn. Người ta duy trì dao động bằng cách dùng hệ thống lên dây cót, biết rằng 70% năng lượng dùng để thắng lực ma sát do hệ thống các bánh răng. Lấy π2 = 10. Công cần thiết tác dụng lên dây cót để duy trì con lắc dao động trong 2 tuần với biên độ 0,2 rad là
A. 522,25 J.
B. 230,4 J.
C. 161,28 J.
D. 537,6 J.
Lượng năng lượng trung bình mà dao động mất đi trong mỗi giây
Năng lượng cần để thắng lực cản trong 14 ngày
Đáp án D
Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m, vật nặng có khối lượng 100 g, dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/ s 2 . Cho con lắc dao động với biên độ góc 0,2 rad trong môi trường có lực cản không đổi thì nó chỉ dao động trong thời gian 150 s thì dừng hẳn. Người ta duy trì dao động bằng cách dùng hệ thống lên dây cót, biết rằng 70% năng lượng dùng để thắng lực ma sát do hệ thống các bánh răng. Lấy π 2 = 10. Công cần thiết tác dụng lên dây cót để duy trì con lắc dao động trong 2 tuần với biên độ 0,2 rad là
A. 522,25 J.
B. 230,4 J.
C. 161,28 J.
D. 537,6 J.
Đáp án D
+ Năng lượng của dao động E = 1 2 m g l α 0 2 = 1 2 . 0 , 1 . 10 . 1 . 0 , 2 2 = 20 m J .
Lượng năng lượng trung bình mà dao động mất đi trong mỗi giây
Δ E = E t = 20 . 10 - 3 150 = 10 - 2 75 J .
Năng lượng cần để thắng lực cản trong 14 ngày
E = Δ E t = 10 - 2 75 . 1209600 = 161 , 28 J .
Năng lượng cần cung cấp
E + = 100 70 E = 100 30 . 162 . 28 = 537 , 6 J .
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. động năng bằng thế năng của vật nặng.
B. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
C. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
D. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng công thức tính vận tốc và lực căng dây
Cách giải:
Biểu thức xác định lực căng dây:
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
B. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
C. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
D. động năng bằng thế năng của vật nặng.
Đáp án C
Ta có
Thế năng và cơ năng của con lắc đơn
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
B. động năng bằng thế năng của vật nặng.
C. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
D. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
Đáp án A
Khi lực căng của dây treo bằng với trọng lực thì
Thế năng của con lắc khi đó:
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
B. động năng bằng thế năng của vật nặng.
C. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
D. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
Đáp án A
Khi lực căng của dây treo bằng với trọng lực thì
Thế năng của con lắc khi đó:
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
B. động năng bằng thế năng của vật nặng
C. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
D. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. động năng của vật đạt giá trị cực đại
B. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng
C. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng
D. động năng bằng thế năng của vật nặng