Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Câu 1: Một con lắc đơn gồm một dây kim loại nhẹ có đầu trên cố định, đầu dưới có treo quả cầu nhỏ bằng kim loại.. Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1
Trang 1LTĐH 2011 GV: Lê Duy Khánh ĐT: 0914683351
Mọi ý kiến liên hệ Email: duykhanh_vl@yahoo.com.vn
(Địa chỉ: GV: Lê Duy Khánh Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Thị xã Bà Rịa Tỉnh
Bà Rịa – Vũng Tàu)
Câu 1: Một con lắc đơn gồm một dây kim loại nhẹ có đầu trên cố định, đầu dưới có treo quả cầu nhỏ bằng kim loại
Chiều dài của dây treo là l = 1 m Lấy g = 9,8 m/s2 Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1 rad rồi thả nhẹ
để vật dao động điều hoà Con lắc dao động trong từ trường đều có vectơ B vuông góc với mặt phẳng dao động của con lắc Cho B = 0,5 T Suất điện động cực đại xuất hiện giữa hai đầu dây kim loại là:
A 0,3915V B 1,566V C 0,0783 V D 2,349 V
Hướng dẫn
Với α0 bé nên dao động của con lắc đơn xem như dao động điều hòa có phương trình α = α0cos(ωt + ϕ)
Suất điện động xuất hiện trong dây là: ec = d
dt
Φ
− Với Φ = BS (S: diện tích hình quạt)
Mà S = ( 2)
2 α π l
π =
2
2
l
α =
2
2
=
2
2
0cos(ωt + ϕ) hay ec =
2
2
l
dt
−
ec =
2
2
l
B ω α ω ϕ t + khi đó emax = Bω
2 0
2
l
α
Với ω = π (rad/s)
Do đó: emax = Bω 2 0
2
l
Câu 2: Một con lắc đơn có tần số f Thay quả cầu treo vào con lắc bằng quả cầu khác có khối lượng gấp 16 lần
Người ta thấy gia tốc của con lắc lúc ở vị trí biên có độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại của gia tốc ban đầu Tần số f’
và biên độ dao động A’ của con lắc mới là:
A f’ = f; A’= A/2 B f’ = 4f; A’= A/32
C f’ = f; A’= 2A D f’ = 16f; A’= A/512
Giải:
Tần số dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào khối lượng mà chỉ phụ thuộc vào l và g; dó đó:
f’ = f, T’ = T, ω’ = ω
Coi gia tốc của con lắc đơn tương tự với gia tốc con lắc lò xo
Ta có: a = - ω2s; amax = ω2S Theo đề amax’ = 1
2amax (vật ở biên)
Do đó ta có: ω2S’ = ω2S ⇔ S’ = S/2, chọn đáp án A
Câu 3: Cho một con lắc đơn dao động trong môi trường không khí Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một
góc 0,1 rad rồi thả nhẹ Biết lực cản của không khí tác dụng lên con lắc là không đổi và bằng 0,001 lần trọng lượng
Trang 2LTĐH 2011 GV: Lê Duy Khánh ĐT: 0914683351
của vật Coi biên độ giảm đều trong từng chu kì Số lần con lắc con lắc đi qua vị trí cân bằng từ lúc bắt đầu dao động đến lúc dừng lại là
A 25 B 50 C 100 D 200
Hướng dẫn
Độ giảm biên độ trong 1 chu kì:
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
Độ giảm biên độ trong chu kì thứ 1: S0 – S1 = 2Fl
mg ; (trong 1 chu kì 1.
2Fl
chu kì thứ 2: S1 – S2 = 2Fl
mg ; (trong 2 chu kì 2.
2Fl
chu kì thứ 3: S2 – S3 = 2Fl
mg ; (trong 3 chu kì 3.
2Fl
mg )
Độ giảm biên độ trong N chu kì là: S0 – SN = N2Fl
mg
Khi vật dừng lại SN = 0; Khi đó số chu kì dao động cho đến khi dừng lại là N = 0
2
mgS Fl
Suy ra số lần vật qua VTCB từ lúc bắt đầu dao động đến khi dừng lại là n = 2N = mgS0 mg 0
α
= ; (1 chu kì qua VTCB 2 lần)
Với F = 0,001mg suy ra n = 100 lần, chọn đáp án C Chúc em thành công!