Giáo viên đang bị cạnh tranh bởi cây đa cây đề.. + Động năng, thế năng có sự chuyển hoá cho nhau.. + Động năng cộng thế năng bằng hằng số... - Cơ năng tỉ lệ bình phương biên độ A2.. - Cơ
Trang 1Giáo Viên: Phạm Văn Hải ĐT: 01682 338222
LUYỆN THI ĐẠI HỌC THẦY HẢI
MÔN VẬT LÝ GIỚI THIỆU 01 BÀI GIẢNG
ĐC: 247B LÊ DUẨN ( P308 – KHU TẬP THỂ
TRƯỜNG NGUYỄN HUỆ) ĐT: 01682 338 222 NĂNG LƯỢNG CON LẮC LÒ XO
Bán tài liệu LTĐH chương dđcơ có thể đạt đến 9/9câu
Toàn bộ phần bài giảng trực tiếp trên lớp ; bài tập áp dụng; đề kiểm tra; bài tập tổng quát có giá 200k
ƯU ĐIỂM TÀI LIỆU:
+ Dạng toán: Phân dạng rõ ràng
+ Phương pháp: Cụ thể kết hợp ví dụ có điểm nhấn đối với phương pháp; các bài toán trá hình; các bài toán hỏi mẹo
+ Lý thuyết: Rất chi tiết
+ Bài tập về nhà: Sách bài tập với khoảng 700 câu trắc nghiệm được cập nhật luôn làm giáo viên học sinh hài lòng
Đối tượng được khuyên mua:
1) Giáo viên mới ra trường
2) Giáo sinh dạy kèm tại nhà có ý định đi theo con đường luyện thi 3) Giáo viên đang bị cạnh tranh bởi cây đa cây đề
4) Giáo viên có kiến thức luyện thi đang còn mức vừa phải
5) Đặc biệt là học sinh học TB khá trở lên
Mọi chi tiết xin hãy liên hệ thầy Hải, ĐT: 01682 338 222
Bµi tËp tæng qu¸t
Trang 21 thế năng con lắc lò xo
2
1
2
1
0
2
2 ω + ϕ
4
1
0
hạ bậc ( 1 cos( 2 ))
2
1 cos2 x = + x
) 2
2
cos(
4
1 4
1
0
2
2 Động năng: Wd(J)
2
1
2
1
0
2 2
= m A t ( 1 cos( 2 2 ))
4
1
0
2 − ω + ϕ
) 2
2
cos(
4
1 4
1
0
2
2
ω
m
k =
( thế năng đàn hồi)
BÀI 3: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐiỀU HÒA
Trang 3+ Động năng, thế năng dao động tuần hoàn với T’ = T/2, f’ =2f.
+ Động năng, thế năng dao động ngược pha nhau
+ Động năng, thế năng có sự chuyển hoá cho nhau Wt tăng
thì Wd giảm và ngược lại ( có sự tương hỗ lần nhau)
+ Động năng cộng thế năng bằng hằng số
+Vật c/động từ VTCB ra biên có độ lớn li độ tăng dần Wt tăng dần và đạt cực đại tại VT 2 Biên, Tại VT 2 biên v = 0 (Wd)min= 0
+Vật c/đ từ VT 2 biên về VTCB có độ lớn vận tốc tăng dần Động năng tăng dần và đạt cực đại tại VTCB, và tại VTCB này (Wt)min=0
Nhận xét:
2
2
1
kA
=
+ (Wt)max =(Wd)max 2 , (Wt)min=(Wd)min =0
max
2
1
mv
=
+ Đồ thị của thế năng, động năng theo thời gian là hàm sin hoặc cos + Đồ thị của thế năng theo li độ x, động năng theo vận tốc v là hàm Prabon
Trang 43 CƠ NĂNG
W = w d + W t = (W t ) max =(W d ) max
2
2
1
kx
2
1
kA
=
2
2
1
mv
max
2
1
mv
2
1
A
m ω
) 2
( 2
1
A f
m π
=
const
=
Nhận xét:
- Trong đk lý tưởng cơ năng là một hằng số
- Cơ năng tỉ lệ bình phương biên độ (A2)
- Cơ năng tỉ lệ bình phương tần số f2
- Cơ năng không phụ thuộc pha ban đầu, nhưng phụ
thuộc cách kích thích dao động
- Cơ năng CLLX không phụ thuộc m
Lưu ý: khi giải bài toán cơ năng cần phải đổi chiều dài ra (m) Và giá trị năng lượng thường tầm 0,001(J) đến 0,1J h/s làm vượt quá miền giá trị này thường hay sai do quên chưa đổi đơn vị A,x (m)
Trang 51 BÀI TOÁN THUẬN
Đề cho biết tỉ số
1 +
±
=
n
A x
W
W
t
d = n
A n
n
1 +
±
=
⇔
Tìm x, a, Fhp, v.
ĐS:
DẠNG TOÁN
1
max
+
=
⇔
n
a
1 +
=
⇔
n
kA
Fhp m
W
W
đ
t = n
1 +
±
=
⇒
n
A
kA n
n F
A n
n a
A n
n
1 1
1
2
+
±
=
⇔ +
±
=
⇔ +
±
=
Nếu
Trang 6VD: tìm li độ x, v và biểu diễn trên vòng tròn lượng giác khi 3.
W
W
t
d =
2
A
2
3
±
=
3
π
A
ω
2
3
−
A
2
1
−
3
2 π
x
A
ω
−
2
π
A
3
π
−
A
ω
2 3
A
ω +
V
2
π
− 3
2 π
−
A
2
1
A
−
2
3
; 2
3
; 2
,
Thời gian ngắn nhất 2 lần liên
tiếp Wđ =3Wt là T/6
Trong 1T thời gian vật có Wđ ≥ 3Wt
Là T/3
Trang 7VD: tìm li độ x, v và biểu diễn trên vòng tròn lượng giác khi .
3
1 W
W
t
d =
2
3
A
2
1
±
=
x
A
ω
−
2
π
A
A
ω
+
V
2
π
−
A
−
6
π
6
5 π
6
π
− 2 A
3
A
2
3
−
A
ω
2 1
6
5 π
−
A
ω
2
1
−
2
1
; 2
1
; 2
3 ,
2
3
=
⇔
=
−
=
−
=
Thời gian ngắn nhất 2 lần liên tiếp Wt =3Wđ
Là T/6
Trong 1T thời gian vật có Wt ≥ 3Wđ
Là T/3
Trang 8VD: tìm li độ x, v và biểu diễn trên vòng tròn lượng giác khi Wđ = Wt
2
2
A
2
2
±
=
x
A
ω
−
2
π
A
A
ω
+
V
2
π
−
A
−
4
π
4
π
−
4
3 π
4
3 π
−
A
ω
2
2
−
A
2
2
−
A
ω
2 2
A
2 2 Thời gian 2 lần liên tiếp Wt =Wđ là T/4
Trang 9HỆ THỐNG KIẾN THỨC
6
π
6
5 π
A
ω
2
1
−
6
π
−
,
2
3
A
−
A
ω
2 1
3 π
3
π
−
A
2 1
A
ω
2
3
−
A
ω 2 3
A
2
1
−
3
2 π
3
2 π
−
6
5 π
−
4 π
4
π
−
4
3 π
4
3 π
−
A
ω
2
2
−
A
ω 2 2
A
x
vωA
+
A
ω
−
A
π π
−
2
π
−
2 π
, 2
2
A
, 2
3
AWt = 3 Wd
d
W =
d
, 2
2
A
− Wt = Wd
d
3 1
W =
Trang 102 Bài toán ngược:
Đề cho biết (x,A) hoặc cho (v, Vmax) Tỉ số
(x,A)
(v, Vmax)
1 W
t
=
x A
1 W
W max 2
d
=
v
V
CM:
=
t
d
W
W
1
2
−
x
A
=
t
t
W
W -W
=
−
2
2 2
2 1
2
1 2
1
kx
kx kA
=
d
t
W
W
=
d
d
W
W
2
2 2
max
2 1
2
1 2
1
mv
mv
mv
1
2 max −
v V
1
2 max −
=
a
a
1
2 max −
=
hp
hp
F F
Trang 11Giải:
Nhận xét thời gian 2 lần liên tiếp Wđ = Wt là
4
T
) ( 1 ,
0 s
=
Ta xét :
) ( 4 ,
0 s
T =
⇒ ;ω = 5π (rad / s)
i
v x
ω
−
4
2 2
3
∠
SH → → →=
Vậy:
4
; 2
ϕ =
A
Mặt khác ϕt = tω + ϕ0 0
π
+
=
⇔
4
3
0
π
ϕ = −
⇒
rad cm
A
4
; 2
2
rad cm
B
4
3
; 4
VD1: CLLX dao động điều hòa ở thời điển t = 0,2(s) vật có x = 2cm;
v = -10πcm/s Tính A; φ0 Biết cứ sau 0,1(s) thì Wđ = Wt
rad cm
C
4
3
; 2
2
D Cả 3 sai
Trang 12VD2: Một con lắc lò xo có độ cứng k không đổi và vật nặng có khối lượng m đang dao động điều hòa Nếu tăng khối lượng vật nặng 10,25%, tăng năng lượng dao động 10,25% thì biên độ dao động?
A tăng 5% B tăng 20,5% C không đổi D tăng 10,25%
Giải:
1
2 1 , 1025 W
W =
1
2 2
2
1 1025 ,
1 2
1
kA
Đáp án A
Trang 13VD3: từ t =0 đến t = π/48(s), thì Wđ tăng từ 0,096J đến cực đại rồi
Sau đó giảm về 0,064J Biết rằng ở thời điểm t Wt = 0,064J Cho
m = 100g Biên độ dao động của vật bằng
Bài giải: ở thời điểm t vật có Wđ = Wt ⇒ W = 2 0 , 064 = 0 , 128 J
t
đ W W
4
3
=
=
ở thời điểm t =0 vật có
2
π
−
A
A
2
2A
−
2
A
3
π
12
5π
4
3 π
Từ VTLG suy ra
48 12
ω
π
) / (
20 rad s
=
⇒ ω
Vây
2
2
ω
m
W
A =
⇒ = 0 , 08 m = 8 cm
Đáp án D
Trang 14VD4: Trong 1T hãy xác định khoảng thời
Gian để Wđ :Wt ≤3
A
x
A
ω
A
vmin = − ω
A
π π
−
2
π
−
2
π
=
max
v
6
π
6
5 π
A
ω
2
1
−
6
π
− 2 A
3
A
2
3
2 1
3
π
3
π
−
A
2 1
A
ω
2
3
−
A
ω
2 3
A
2
1
−
3
2 π
3
2 π
−
6
5 π
−
4
π
4
π
−
4
3 π
4
3 π
−
A
ω
2
2
−
A
2
2
−
A
ω
2 2
A
2 2
Từ VTLG suy ra Wđ ≤ 3Wt
(Động năng nhỏ nằm ở phía biên)
t = 2T/3
Trang 15C 23:
2
π
−
A
A
6
π
−
2
3A
3
π
Từ VTLG suy ra:
60
1
π
ϕ = = ⇒ ω = 20 π ( rad / s )
Khi đó:
2
2 2
ω
v x
A = + = 4 cm
2 2
2
1
A m
) 04 , 0 ( ) 20 ( 1 ,
0 2
1
π
Đáp án A
Trang 16C 56
Ta có: W = ( ) Wđ max = 0 , 02 J Và tại t =0; ( ) Wđ W 3 Wt
4
3
=
=
2
π
−
A
A
3
π
−
2
A
2
A
M2
M3
M1
M4
3
π
3
π
Từ VTLG suy ra:
6
1
π
ϕ = = ⇒ ω = 2 π ( rad / s )
3
Trang 17C 57: Hai CLLX giống nhau Kích thích cho 2 con lắc dao động
điều hòa với biên độ là 2A,A và dao động cùng pha Khi động năng
của con lắc thứ nhất là 0,6J thì thế năng con lắc thứ hai là 0,05J
Hỏi khi thế năng con lấc thứ nhất là 0,4J thì động năng con lắc
thứ 2 là:
A 0,1J B 0,2J C.0,4J D.0,6J
Bài giải: Dễ suy ra được: W =1 4 W2;
Tại t1 có ( ) Wđ 1 = n ( ) Wt 1 Thì ( ) Wđ 2 = n ( ) Wt 2
( )1( 1 ) W1
n
n
⇒
( ) Wt 2 ( 1 + n ) = W2
05 , 0
6 , 0
=
Vậy: W2 = 4 ( ) Wt 2 = 0 , 2 J ⇒ W1 = 0 , 8 J
Khi ( ) ( ) Wđ 1 = Wt 1 = 0 , 4 J ⇒ ( ) ( ) Wđ 2 = Wt 2 = 0 , 1 J Đáp án A
Trang 18VD8: Một CLLX thẳng đứng dao động điều hòa có m=0,2kg
Chiều dài tự nhiên của lò xo là 30 cm Lấy g =10m/s2 Khi lò xo
có chiều dài là 28cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn
hồi có độ lớn F = 2N Năng lượng dao động của vật
A 80J B 0,08J C 0,02J D 20J
nén 2cm
A
0
l
∆
o
+
Bài giải:
Từ HV suy ra ⇒ F = k ∆ l
02 , 0
2 = k
k
mg
l =
∆
⇒ 0 = 0 , 02 m = 2 cm
Từ HV lại có A = ∆ l0 + 2 cm = 4 cm
2
1
kA
Đáp án B
Trang 19Bài giải: Theo đề suy ra: 0 , 9 ( ) 3 , 6 ( )
T
=
⇒
=
Theo ĐLBT Năng lượng:
3
t đ
W W
W
⇒
W W
4
3
=
2
3
1 =
⇒ Lúc sau thế năng giảm 3 lần
đ
W
3
1 4
1
2 = =
⇒
VTLG suy ra 0 , 3 ( )
T