Thay tuan anh tuan 7 dang 20

Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live C Nắm trọn từng chuyên đề https //www facebook com/tuananh physics 1 DẠNG 20 VIẾT PHƢƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN Con lắc đơn được coi gần đúng là dao động Đi[.]

Trang 1

https://www.facebook.com/tuananh.physics 1

DẠNG 20 : VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

Con lắc đơn được coi gần đúng là dao động Điều hòa khi nó dao động với biên độ góc nhỏ

( 0 100) Tất nhiên, vì đã làm gần đúng nên mốc 100 kia cũng chỉ là tương đối

 Li độ dài: ss cos( t+ )0   cm, m,

 Li độ góc:   0cos( t+ )  rad

Liên hệ: s  (với  nhỏ)

T



 Công thức độc lập:

2

v

s  s



Câu 1: Con lắc đơn dao động điều hòa có s0 4cm, tại nơi có gia tốc trọng trường

g  10 m s Biết chiều dài của dây là 1m Hãy viết phương trình dao động, biết lúc

t0 vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương?

A s 4 cos(10 t )cm

2



   B s 4 cos(10 t )cm

2



C s 4 cos( t )cm

2



   D s 4 cos( t )cm

2



Hướng dẫn giải:

10 rad s

Thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên pha ban đầu rad

2



Phương trình dao động: s 4 cos( t )cm

2



 Chọn đáp án C

Câu 2 Một con lắc đơn dao động với biên độ góc  0 0,1rad có chu kì dao động T 1s Chọn

gốc tọa độ là vị trí cân bằng, khi vật bắt đầu chuyển động vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều

dương Phương trình dao động của con lắc là

A  0,1cos 2 t(rad) B  0,1cos(2 t  )(rad)

C 0,1cos(2 t )(rad)

2



    D 0,1cos(2 t )(rad)

2



Trang 2

Thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên pha ban đầu rad

2



  

Phương trình dao động của con lắc là: 0,1cos(2 t )(rad)

2



 Chọn đáp án D

Câu 3 Con lắc đơn có chiều dài 20cm Tại thời điểm ban đầu, từ vị trí cân bằng con lắc được truyền vận tốc 14cm s theo chiều dương của trục tọa độ Lấy g9,8m s 2 Phương trình dao động của con lắc là

A s 2 cos(7t )cm

2



C s 10 cos(7t )cm

2



2



Thời điểm ban đầu con lắc ở vị trí cân bằng theo chiều dương nên pha ban đầu rad

2



  

Tần số góc g 9,8 7 rad s

0, 2

Vận tốc ở vị trí cân bằng: v0   s0 7.s0 14 cm s s0 2cm

Phương trình dao động của con lắc: s 2 cos(7t )cm

2



 Chọn đáp án A

Câu 4 Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 20cm treo tại một điểm cố định Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1rad về phía bên phải, rồi truyền cho nó vận tốc bằng 14cm s theo phương vuông góc với sợi dây về phía vị trí cân bằng thì con lắc sẽ dao động

điều hòA Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên

phải, gốc thời gian là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất Lấy g9,8m s 2 Phương trình dao động của con lắc là

A s 2 2 cos(7t )cm

2



2



C s 3cos(7t )cm

2



2



Tần số góc g 9,8 7 rad s

0, 2

Khi  0,1rad   s 0,1.202cm thì v 14cm s

Áp dụng công thức độc lập:

7

Trang 3

Gốc thời gian lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất, thức là theo chiều âm Pha ban đầu rad

2



Phương trình dao động của con lắc là s 2 2 cos(7t )cm

2



 Chọn đáp án B

Câu 5 Một con lắc đơn có chiều dài 1m dao động tại nơi có g 2m s 2 Ban đầu kéo vật khỏi phương thẳng đứng một góc  0 0,1rad rồi thả nhẹ, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động thì phương trình li độ dài của vật là

2



C s0,1cos( t)m D s1cos( t  )m

s   1.0,1 0,1m

g

rad s

Gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, tức là vật ở biên

Vậy phương trình li độ dài là s 0,1cos( t)m 

Câu 6 Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 62, 5cm đang đứng yên tại nơi có gia tốc trọng

g10 m s Tại thời điểm t0, truyền cho quả cầu một vận tốc bằng 30cm s theo

phương ngang cho nó dao động điều hòA Tính biên độ góc 0?

A 0,12rad B 0, 0534rad C 0, 0144rad D 0, 0267rad

Vận tốc của vật ở vị trí cân bằng là v0 s0 g 0 0, 3 10 0, 625 0 0 0,12rad

0, 625

Câu 7 Con lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình s 4 cos(10t 2 )cm

3



  Sau khi vật đi được quãng đường 2cm (kể từ t 0 ) vật có vận tốc bằng bao nhiêu?

A 20cm s B 30cm s C 10cm s D 40cm s

Thời điểm ban đầu vật ở vị trí pha 2 3  tương ứng với li độ

s 2cm như hình vẽ

Sau khi đi được quãng đường 2cm vật đi tới vị trí cân bằng theo

chiều dương

Trang 4

Vận tốc của vật ở vị trí cân bằng: v0   s0 40 cm s

Câu 8 Con lắc đơn có chu kì T2s Trong quá trình dao động, góc lệch cực đại của dây treo là

0 0, 04rad

  Cho rằng quỹ đạo chuyển động là thẳng, chọn gốc thời gian là lúc vật có li độ

0, 02rad

  và đang đi về phía vị trí cân bằng Viết phương trình dao động của vật?

A 0, 04 cos( t )rad

3



    B 0, 02 cos( t )rad

3



C  0, 02 cos( t)rad D  0, 04 cos( t)rad

T2s   rad s

Gốc thời gian là lúc vật có li độ   0 2 và hướng về vị trí cân bằng nên pha ban đầu là 3(rad)

  

Phương trình dao động của vật là 0, 04 cos( t )rad

3



Câu 9 Một con lắc đơn chiều dài 20cm dao động với biên độ góc 6 tại nơi có 0 g9,8 m s 2 Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí có li độ góc 0

3 theo chiều dương thì phương trình li độ góc của vật là

A    30.sin(7t 5 6)rad  B    30.sin(7t 5 6)rad 

C    30.sin(7t  6)rad D    30.sin(7t  6)rad

Tần số góc của dao động:   g 7 rad s

Gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có li độ góc   0 2 theo chiều dương nên pha ban đầu là

3rad

  

Biên độ góc 0

180 30

Phương trình li độ góc của vật là    30.cos(7t -  3)rad  30.cos(7t +  6)rad

Câu 10 Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m dao động tại nơi có g 2m s 2 Ban đầu kéo vật lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1rad rồi thả nhẹ, chọn gốc thời gian lúc bắt đầu dao động, chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của vật Phương trình li độ dài của vật là

A s0,1cos( t   2)m B s0,1cos( t   2)m

C s10 cos( t)m D s10 cos( t  )cm

Trang 5

Tần số góc của dao động:   g  rad s

Biên độ góc  0 0,1rad   s0 0 0,1m 10cm

Gốc thời gian lúc bắt đầu chuyển động, chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của vật tức là thời điểm ban đầu vật ở biên âm Pha ban đầu   rad

Phương trình li độ dài của vật là s 10cos( t   )cm

Bài 1: Một con lắc đơn có dây treo dài 20cm Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc

0,1rad

  rồi cung cấp cho nó vận tốc 10 2 cm s hướng theo phương vuông góc với sợi dây Bỏ qua ma sát, lấy 2 2

g  10 m s Biên độ dài của con lắc bằng

A 2cm B 2 2cm C 4cm D 4 2cm

Bài 2: Một con lắc đơn dao động với biên độ góc  0 5 0 Chu kỳ dao động là 1s Tìm thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí cân bằng về vị trí có li độ góc 0

2,5

 

Bài 3: Một con lắc đơn dao động điều hòa Biết rằng khi vật có li độ dài 4cm thì vận tốc của nó là

12 3 cm s Còn khi vật có li độ dài 4 2cm thì vận tốc của vật là 12 2 cm s Tần số góc và biên độ dài của con lắc đơn là

A  3rad s ,s0 8cm B  3rad s ,s0 6cm

C  4 rad s ,s0 8cm D  4 rad s ,s0 6cm

Bài 4: Con lắc đơn dao động điều hòa có S = 4cm, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Biết chiều dài của dây là = 1m Hãy viết phương trình dao động biết lúc t = 0 vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương?

A s = 4cos(10πt - π/2) cm B s = 4cos(10πt + π/2) cm

C s = 4cos(πt - π/2) cm D s = 4cos(πt + π/2) cm

Bài 5: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 20cm treo tại một điểm cố định Kéo con lắc lệch

khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải, rồi truyền cho nó vận tốc bằng 14cm/s theo phương vuông góc với sợi dây về phía vị trí cân bằng thì con lắc sẽ dao động điều hòa Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất Lấy g = 9,8 m/s2 Phương trình dao động của con lắc là:

A s = 2 2 cos (7t - π /2) cm B s = 2 2 cos(7t + π /2) cm

C s = 3cos(7t - π /2) cm D s = 3cos(7t + π /2) cm

Trang 6

HƯỚNG DẪN GIẢI Bài 1:

Tần số góc g 10 5 2 rad s

0, 2

Khi kéo vật góc  thì li độ dài tương ứng là s  0, 2.0,10, 02m

2

10 2

5 2

Bài 2:

Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng tới vị trí 0 0

2, 5

2



1212

Bài 3:

2

v

s  s

 ta được:

2

0

2 0

0

12 3

3 rad s

s 8cm

12 2

s ( 4 2)

    







Bài 4:

g

10

   (rad/s)

0

s 4(cm)

t = 0 vật qua vị trí cân bằng

2



  

Phương trình dao động: s 4 cos( t )

2



   (cm)

Bài 5:

g

7

   (rad/s)

α = 0,1 rad ; v = 14 cm/s    s 0, 02(m) = 2 (cm)

Trang 7

2

v

A x 

  A 2 2(cm)

t = 0

2



Phương trình dao động : s 2 2 cos(7t )

2



Tiêu đề	Chuyên đề dao động con lắc đơn
Tác giả	Vũ Tuấn Anh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Tài liệu hướng dẫn học tập
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	729,49 KB