BÀI TẬP DAO ĐỘNG CƠ CON LẮC ĐƠN
CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ CON LẮC ĐƠN. 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 THPT Quốc Gia.
- Xem video bài giảng lý thuyết CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ CON LẮC ĐƠN
I. LỜI GIỚI THIỆU:
- Con lắc đơn là bài học trong chương đầu tiên của chương trình vật lý 12, chiếm khoảng 2-3 câu trong đề thi THPTQG.
- Sau đây là một số câu tự luận về Con lắc đơn về
- Bài toán liên quan đến ω, f, T.
- Bài toán liên quan đến năng lượng dao động.
- Bài toán liên quan đến vận tốc, gia tốc và lực căng dây
II. TỰ LUẬN
- Bài toán liên quan đến ω, f, T:
Câu 1. Tại một nơi, chu kì dao động điều hoà của một con lắc đơn là 2,0 s. Sau khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21 cm thì chu kì dao động điều hoà của nó là 2,2 s. Tính chiều dài ban đầu của con lắc này.
Câu 2. Tìm chiều dài của con lắc đơn có chu kì 1 s nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2.
Câu 3. Có hai con lắc đơn mà độ dài của chúng khác nhau 22 cm, dao động cùng một nơi. Trong cùng một khoảng thời gian, con lắc thứ nhất thực hiện được 30 dao động toàn phần. Con lắc thứ hai thực hiện được 36 dao động toàn phần. Tính độ dài của các con lắc.
(tiếp theo)
- Bài toán liên quan đến năng lượng dao động:
Câu 1. Một con lắc đơn có chiều dài 1 m khối lương 100 g dao động trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo tại nơi có g = 10 m/s2. Lấy mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Bỏ qua mọi ma sát. Khi sợi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 300 thì tốc độ của vật nặng là 0,3 m/s. Tính cơ năng của con lắc đơn?
Câu 2. Một con lắc đơn treo vật nặng có khối lượng 1 kg, độ dài dây treo 2 m, góc lệch cực đại của dây so với đường thẳng đứng 0,175 rad. Chọn mốc thế năng trọng trường ngang với vị trí thấp nhất, g = 9,8 m/s2. Tính cơ năng và tốc độ của vật nặng khi nó ở vị trí thấp nhất.
(tiếp theo)
Câu 3. Một con lắc đơn có khối lượng 2 kg và có độ dài 4 m, dao động điều hòa ở nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2. Cơ năng dao động của con lắc là 0,2205 J. Tính biên độ góc của con lắc.
Câu 4. Một con lắc đơn gồm một viên bi nhỏ khối lượng 100 (g) được treo ở đầu một sợi dây dài 1,57 (m) tại địa điểm có gia tốc trọng trường 9,81 m/s2. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1 (rad) rồi thả cho nó dao động điều hoà không có vận tốc ban đầu. Tính động năng viên bi khi góc lệch của nó là 0,05 (rad).
Câu 5. Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 9,86 m/s2. Tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng là 6,28 cm/s và thời gian đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ góc bằng nửa biên độ góc là là 1/6 s. Tính chiều dài của dây treo con lắc và biên độ dài.
Câu 6. Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc max a nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc của con lắc bằng bao nhiêu?
(tiếp theo)
- Bài toán liên quan đến vận tốc, gia tốc và lực căng dây
Câu 1. Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 100 cm, vật có khối lượng 50 g dao động ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 với biên độ góc 300. Khi li độ góc là 80 thì tốc độ của vật và lực căng sợi dây là bao nhiêu?
Câu 2. Con lắc đơn chiều dài 1 m dao động nhỏ với chu kì 1,5 s và biên độ góc là 0,05 rad. Tính độ lớn vận tốc khi vật có li độ góc 0,04 rad.
Câu 3. Một con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ, khối lượng 0,05 kg treo vào đầu một sợi dây dài 1 m, ở nơi có gia tốc trọng trường 9,81 m/s2. Bỏ qua ma sát. Con lắc dao động theo phương thẳng đứng với góc lệch cực đại so với phương thẳng đứng là 300. Tốc độ của vật và lực căng dây khi qua vị trí cân bằng là
Câu 4. Một con lắc đơn gồm quả cầu có khối lượng 400 (g), tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2. Kích thích cho con lắc dao động trong mặt phẳng thẳng đứng. Biết sức căng dây khi con lắc ở vị trí biên là 0,99 N. Xác định lực căng dây treo khi vật qua vị trí cân bằng.
Câu 5. Treo một vật trọng lượng 10 N vào một đầu sợi dây nhẹ, không co dãn rồi kéo vật khỏi phương thẳng đứng một góc amax và thả nhẹ cho vật dao động. Biết dây treo chỉ chịu được kéo tối đa 20 N. Để dây không bị đứt thì amax không thểvượt quá bao nhiêu?
(tiếp theo)
Câu 6. Một con lắc đơn có chiều dài 1 m được thả không vận tốc đầu từ vị trí có li độ góc 600. Để tốc độ của vật bằng một nửa vận tốc cực đại thì li độ góc của con lắc là bao nhiêu?
Câu 7. Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc a0 tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Biết lực căng dây lớn nhất bằng 1,02 lần lực căng dây nhỏ nhất. Tính giá trị của a0?
Câu 8. Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 43,2 cm, vật có khối lượng m dao động ở nơi có gia tốc trọng trường 10 m/s2. Biết độ lớn lực căng sợi dây cực đại Rmax gấp 4 lần độ lớn lực căng sợi dây cực tiểu Rmin. Khi lực căng sợi dây bằng 2 lần Rmin thì tốc độ của vật là bao nhiêu?
(tiếp theo)
Câu 9. Con lắc đơn dao động không ma sát, vật dao động nặng 100 g. Cho gia tốc trọng trường bằng 10 m/s2. Khi vật dao động qua vị trí cân bằng thì lực tổng hợp tác dụng lên vật có độ lớn 1,4 N. Tính li độ góc cực đại của con lắc?
Câu 10. Một con lắc đơn có dây treo dài 0,4 m và khối lượng vật nặng là 200 g. Lấy g = 10 m/s2; bỏ qua ma sát. Kéo con lắc để dây treo lệch góc 600 so với phương thẳng đứng rồi buông nhẹ. Lúc lực căng của dây treo bằng 4 N thì tốc độ của vật bằng bao nhiêu?
Câu 11. Con lắc đơn dao động không ma sát, sợi dây dài 30 cm, vật dao động nặng 100 g. Cho gia tốc trọng trường bằng 10 m/s2. Khi vật dao động qua vị trí cân bằng thì lực tổng hợp tác dụng lên vật có độ lớn 1 N. Tính tốc độ của vật dao động khi lực căng dây có độ lớn gấp đôi độ lớn cực tiểu của nó?
Câu 12. Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng 100 g, dao động điều hoà với chu kì 2 s. Khi vật đi qua vị trí cân bằng lực căng của sợi dây là 1,0025 N. Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng, lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Tính cơ năng dao động của vật.
