BÀI TẬP CON LẮC LÒ XO
CON LẮC LÒ XO Là bài học trong chương đầu tiên của chương trình vật lý 12, chiếm khoảng 3-4 câu trong đề thi THPTQG. Ngoài phần lý thuyết, nhà trường sẽ kèm theo những bài tập để củng cố kiến thức cho các em tự tin bước vào kỳ thi TS
Cô Nguyễn Thị Ái Cẩm -Bài giảng Con lắc lò xo
BÀI TẬP:
Bài 1: Cho con lắc lò xo có khối lượng của hòn bi là m, dao động với T = 1s.
- Muốn con lắc dao động với chu kỳ T’ = 0, 5s thì hòn bi phải có khối lượng m’ bằng bao nhiêu?
- Nếu thay hòn bi bằng hòn bi có khối lượng m’ = 2m, thì chu kỳ của con lắc sẽ là bao nhiêu?
- Trình bày các dùng con lắc lò xo để đo khối lượng của một vật nhỏ?
Bài 2: Treo một vật có khối lượng m1 thì chu kì dao động T1 = 3s. Thay vật m1 bằng vật khối lượng m2 vào lò xo thì chu kì dao động T2 = 4s. Nếu treo đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kì dao động đó là bao nhiêu?
Bài 3: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 6sin(t + p/2)cm.
- Tính vận tốc của chất điểm tại thời điểm t = 0,5s.
- Tính vận tốc của chất điểm ứng với li độ 6cm.
Bài 4:
Một con lắc lò xo gồm một khối cầu nhỏ gắn vào đầu một lò xo, dao động điều hòa với biên độ 3cm dọc theo trục Ox, với chu kì 0,5s, vào thời điểm t = 0, khối cầu qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Khối cầu có li độ x = 1, 5cm lần đầu tiên vào thời điểm nào.
Bài 5:
Treo vào lò xo một vật có khối lượng m thấy nó bị kéo dãn, dài thêm 90mm. Dùng tay kéo vật xuống thấp theo phương thẳng đứng một đoạn dài 36mm rồi buôn tay ra. Thời gian thực hiện 40 dao động toàn phần đo được là t = 24s. Lấy = 3,14. Tính gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm?
(Tiếp theo)
Bài 6:
Một vật có khối lượng 2kg treo vào một lò xo có hệ số đàn hồi k = 5000N/m. Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 5cm rồi thả không vận tốc đầu.
- Tính chu kì dao động.
- Tính vận tốc cực đại của vật.
Bài 7: Một vật có khối lượng m treo bằng một lò xo vào một điểm cố định O thì dao động với tần số 5Hz. Treo thêm một vật khối lượng m = 38g vào vật thì tần số dao động là 4,5Hz. Tính độ cứng k của lò xo. Lấy = 10.
Bài 8: Quả cầu khối lượng m = 100g treo vào lò xo độ cứng k = 10N/m. Từ vị trí cân bằng O (chọn làm gốc tọa độc) ta kéo thẳng quả cầu xuống đoạn OM = 2cm rồi truyền vận tốc có độ lớn 20cm/s theo phương thẳng đứng hướng lên. Chọn t = 0 là lúc quả cầu qua vị trí cân bằng O lần đầu tiên, chiều dương hướng xuống. Viết phương trinh dao động của quả cầu.
Bài 9: Con lắc lò xo dao động với biên độ A = 10cm, ở li độ x = 2,5cm. Thì quan hệ giữa động năng và thế năng như thế nào?
Bài 10: Một vật gắn vào một lò xo có độ cừng k = 100 N/m, Vật dao động điều hoà với chu kỳ 0,2 s. Lấy = 10. Tính khối lượng của vật.
Bài 11: Một vật nặng gắn vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hoà, thực hiện 10 dao động trong 4 s. Tính chu kỳ dao động và khối lượng của vật. Lấy = 10.
(Tiếp theo)
Bài 12: Một vật có khối lượng m = 100 g gắn vào 1 lò xo nằm ngang con lắc lò xo này dao động điều hoà với tần số f = 10 Hz. Xác định chu kỳ dao động và độ cứng của lò xo ( =10)
Bài 13: Một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên l0 = 25 cm khi treo vào lò xo vật nặng có khối lượng m thì ở vị trí cân bằng lò xo có chiều dài 27,5 cm. Tính chu kỳ dao động tự do của con lắc này lấy g = 10m/s2.
Bài 14: Gắn quả cầu có khối lượng m1 vào lò xo, hệ thống dao động với chu kỳ T1 = 0,6 s. Thay quả cầu này bằng quả cầu khác có khối lượng m2 thì hệ dao động với chu kỳ T2 = 0,8 s. Tính chu kỳ dao động của hệ gồm hai quả cầu cùng gắn vào lò xo.
Bài 15: Khi gắn quả nặng m1 vào 1 lò xo, nó dao động với chu kỳ T1= 1,2s. Khi gắn quả nặng m2 vào lò xo đó, nó dao động với chu kỳ T2= 1,6s. Hỏi khi gắn đồng thời m1,m2 vào lò xo đó thì nó dao động với chu kỳ T bằng bao nhiêu?
(Tiếp theo)
Bài 16: Một vật có khối lượng m treo vào lò xo thẳng đứng. Vật dao động điều hoà với tần số f1= 6 Hz. Khi treo thêm 1 gia trọng m = 44 g thì tấn số dao động là f2 = 5 Hz. Tính khối lượng m và độ cứng k của lò xo.
Bài 17: Treo đồng thời hai quả cân có khối lượng m1, m2 vào một lò xo. Hệ dao động với tần số f= 2 Hz. Lấy quả cân m2 ra chỉ để lại m1 gắn vào lò xo. Hệ dao động với tần số f1= 2,5 Hz. Tính độ cứng k của lò xo và m1. Cho m2 = 225 g. Lấy =10
Bài 18: Lò xo có độ cứng k = 80 N/m. Lần lượt gắn hai quả cầu có các khối lượng m1, m2. Trong cùng một khoảng thời gian con lắc lò xo có khối lượng m1 thực hiện được 10 dao động trong khi con lắc lò xo có khối lượng m2 chỉ thực hiện được 5 dao động. Gắn cả hai quả cầu vào lò xo. Hệ này có chu kỳ dao động là (s). Tính m1, m2.
Bài 19: Quả cầu có khối lượng m gắn vào đầu 1 lo xo. Gắn thêm vào lò xo vật có khối lượng m1 = 120 g thì tần số dao động của hệ là 2,5 Hz. Lại gắn thêm vật có khối lượng m2 = 180 g thì tần số dao động của hệ là 2 Hz. Tính khối lượng của quả cầu và tần số của hệ ( =10).
(Tiếp theo)
Bài 20: Chu kì, tần số góc của con lắc lò xo thay đổi ra sao khi:
- a) Gắn thêm vào lò xo một vật khác có khối lượng bằng 1,25 khối lượng vật ban đầu?
- b) Tăng gấp đôi độ cứng của lò xo và giảm khối lượng của vật đi một nửa?
Bài 21: Lò xo có độ cứng k = 1 N/cm. Lần lượt treo hai vật có khối lượng gấp 3 lần nhau thì khi cân bằng lò xo có các chiều dài 22,5c m và 27,5 cm. Tính chu kì dao động tự do của con lắc lò xo gồm cả hai vật treo vào lò xo. Lấy g = 10 m/s2.
Bài 22: Một lò xo gắn vật nặng khối lượng m = 400 g dao động điều hoà theo phương ngang với tần số f = 5 Hz. Trong quá trình dao động, chiều dài của lò xo biến đổi từ 40 cm đến 50 cm lấy ( = 10)
- a) Tìm độ dài tự nhiên của lò xo
- b) Tìm vận tốc và gia tốc của vật khi lò xo có chiều dài 42 cm.
- c) Tính lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật khi dao động
“NGỌC VIỄN ĐÔNG - MỖI HỌC SINH MỘT VIÊN NGỌC”
