Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

VẬT LÝ PHỔ THÔNG => VẬT LÝ 12 => Tác giả chủ đề:: lamanh8695 trong 01:07:24 PM Ngày 02 Tháng Tư, 2013

Đọc bản đầy đủ ở đây: http://thuvienvatly.com/forums/index.php?topic=14977



Tiêu đề: Con lắc cần giúp đỡ !!!
Gửi bởi: lamanh8695 trong 01:07:24 PM Ngày 02 Tháng Tư, 2013
Câu 1: Một con lắc lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm t vật có li độ 5 cm, ở thời điểm [tex]t+\frac{T}{4}[/tex] vật có vận tốc 50cm/s. Giá trị của m bằng:
A. 1,2 kg
B. 0,8 kg
C. 1,0 kg
D. 0,5 kg
Câu 2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với cơ năng dao động là 1J và lực đàn hồi cực đại là 10N. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Gọi Q là đầu cố định của lò xo, khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo có độ lớn [tex]5\sqrt{3}[/tex] N là 0,1s. Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc đi được trong 0,4s là:
A. 60 cm
B. 115 cm
C. 80 cm
D. 40 cm
Câu 3: Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100g mang điện tích [tex]2.10^{-5}[/tex] C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn [tex]5.10^{4}[/tex] V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trọng trường [tex]\vec{g}[/tex] một góc 54 độ rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy [tex]g=10m/s^{2}[/tex]. Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là:
A. 0,50 m/s
B. 0,59 m/s
C. 2,87 m/s
D. 3,41 m/s
Mọi người giải thích rõ giùm em với nhé ^^ Em cám ơn !


Tiêu đề: Trả lời: Con lắc cần giúp đỡ !!!
Gửi bởi: photon01 trong 01:23:53 PM Ngày 02 Tháng Tư, 2013
Câu 1: Một con lắc lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm t vật có li độ 5 cm, ở thời điểm [tex]t+\frac{T}{4}[/tex] vật có vận tốc 50cm/s. Giá trị của m bằng:
A. 1,2 kg
B. 0,8 kg
C. 1,0 kg
D. 0,5 kg
Trước tiên ta có phương trình li độ ở thời điểm t là:[tex]x=Acos\left(\omega t+\varphi \right)=5cm[/tex]
Phương trình vận tốc ở thời điểm t + T/4 có dạng:[tex]v=-\omega Asin\left[ \omega \left(t+\frac{T}{4} \right) +\varphi\right]=-\omega .Asin\left(\omega t+\frac{2\pi }{T}.\frac{T}{4}+\varphi \right)=-\omega A.cos\left(\omega t+\varphi \right)[/tex]
Vậy ta có:[tex]50=\omega .5\Rightarrow \omega =10rad/s\Rightarrow m=\frac{k}{\omega ^{2}}=\frac{100}{100}=1kg[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: Con lắc cần giúp đỡ !!!
Gửi bởi: photon01 trong 01:34:43 PM Ngày 02 Tháng Tư, 2013
Câu 3: Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100g mang điện tích [tex]2.10^{-5}[/tex] C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn [tex]5.10^{4}[/tex] V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trọng trường [tex]\vec{g}[/tex] một góc 54 độ rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy [tex]g=10m/s^{2}[/tex]. Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là:
A. 0,50 m/s
B. 0,59 m/s
C. 2,87 m/s
D. 3,41 m/s
Trước tiên bạn hãy xác định vị trí cân bằng mới của con lắc đơn:
[tex]tan\beta =\frac{F}{P}=\frac{qE}{mg}=\frac{2.10^{-5}.5.10^{4}}{0,1.10}=1\rightarrow \beta =45^{0}[/tex]
Khi đưa con lắc lệch 54 độ so với véctơ của gia tốc trọng trường thì biên độ góc là [tex]\alpha _{0}=54^{0}-45^{0}=9^{0}\rightarrow v_{max}=\sqrt{2gl\left(1-cos\alpha _{0} \right)}=\sqrt{2.10.1.\left(1-cos9^{0} \right)}=0,496m/s\approx 0,5m/s[/tex]



Tiêu đề: Trả lời: Con lắc cần giúp đỡ !!!
Gửi bởi: photon01 trong 01:59:07 PM Ngày 02 Tháng Tư, 2013
Câu 2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với cơ năng dao động là 1J và lực đàn hồi cực đại là 10N. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Gọi Q là đầu cố định của lò xo, khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo có độ lớn [tex]5\sqrt{3}[/tex] N là 0,1s. Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc đi được trong 0,4s là:
A. 60 cm
B. 115 cm
C. 80 cm
D. 40 cm
Ta có: [tex]A=\frac{W}{F_{max}}(=\frac{m\omega ^{2}A^{2}}{m\omega ^{2}A})=\frac{1}{10}=0,1m=10cm[/tex]
Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo là T / 6 = 0,1 s nên T = 0,6s ( Dùng vòng tròn lượng giác)
Với khoảng thời gian 0,4 s quãng đường đi được lớn nhất là: [tex]S_{max}=2A+2Asin\left(\frac{\frac{2\pi }{T}.0,1}{2} \right)=20+20sin\frac{\pi }{6}=30cm[/tex]