Trờng THPT Yên Định II Email: anhtuanyd2@yahoo.com GV: Đới Anh Tuấn Chủ đề 6: biến thiên chu kì của con lắc đơn theo nhiệt độ và độ cao Bài 1: Một con lắc đơn dao động điều hoà với chu k
Trang 1Trờng THPT Yên Định II Email: anhtuanyd2@yahoo.com GV: Đới Anh Tuấn Chủ đề 6: biến thiên chu kì của con lắc đơn theo nhiệt độ và độ cao Bài 1: Một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì T1 ở nhiệt độ t1 Đặt α là hệ số nở dài của dây treo con lắc độ biến thiên tỉ đối của chu kì ∆T/T1 có biểu thức nào khi nhiệt độ thay đổi từ t1 đến t2 =
t1 +∆t:
Bài 2: Tiếp câu.1: cho T1 = 2,00s, α = 2.10-5K-1; ∆t = 100C Chu kì dao động của con lắcđơn ở nhiết
độ sau là:
Bài 3: Sử dụng số liệu của câu 2 Con lắc đơn này vận hành một đồng hồ Đồng hồ chạy đúng vào
mùa hè Về mùa động, đồng hồ chạy nhanh 1 phút 30 giây mỗi tuần lễ (7 ngày x 24giờ) Độ biến thiên nhiệt độ là:
Bài 4: Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T0 ở mặt đất Giả sử nhiệt độ không đổi Độ biến thiên tỉ đối∆T/T0 của chu kì có biểu thức theo h và bán kính trái đất R là:
A
R
h
R
h
R
h
2
R
h
Bài 5: Tiếp câu 4: Cho T0 = 2,000s; h = 1600m Lấy g = 6400km Chu kì dao động của con lắc ở độ cao h là:
Bài 6: Vẫn xét con lắc ở câu 4: Trong thực tế , nhiệt độ thay đổi theo độ cao nen khi dao động ở vùng
có độ cao h, chu chu kì con lắc không đổi so với khi dao động ở mặt đất Đặt α là hệ số nở dài của dây treo con lắc Độ biến thiên nhiệt độ ở trờng hợp này có biểu thức là:
Bài 7: Sử dụng số liệu ở câu 5 và cho α = 2.10-5K-1 Độ biến thiên nhiệt độ là:
Bài 8: Vẫn xét ở câu 4: Con lắc đợc đa xuống dấy một giếng mỏ có độ sâu là h so với mặt đất Giả sử
nhiệt độ không đổi Lập biểu thức của độ biến thiên ∆T/T0 của chu kì theo h và bán kính trái đất R là:
A
R
h
R
h
R
h
2
R
h
Bài 9: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng tại thành phố Hồ Chí Minh Quả lắc coi nh con lắc đơn, thanh
treo nhẹ có hệ số nở dài là α = 2.10-5K-1 Gia tốc trọng lực tại TP Hồ chí minh là g1 = 9,787m/s2.Khi
đem đồng hồ ra Hà Nội , mỗi ngày đêm đồng hồ chạy nhanh 34,5s ở Hà Nội, nhiệt độ giảm 100C so với Tp Hồ Chí Minh gia tốc trọng trờng tại Hà Nội là:
9,879m/s2
Bài 10: Tiếp câu 9: Để đồng hồ chạy đúng tại Hà Nội, phải điều chỉnh chiều dài của thanh treo quả
lắc nh thế nào?
Bài 11: Một đồng hồ quả lắc đếm dây có chu kỳ T = 2s, mỗi ngày nhanh 90s, phải điều chỉnh chiều
dài của con lắc thế nào để đồng hồ chạy đúng
Bài 12: Một đồng hồ quả lắc mỗi ngày chậm 130s phải điều chỉnh chiều dài của con lắc thế nào để
đồng hồ chạy đúng
Trang 2Trờng THPT Yên Định II Email: anhtuanyd2@yahoo.com GV: Đới Anh Tuấn Bài 13: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở mặt đất với T0 = 2s, đa đồng hồ lên độ cao h = 2500m thì mỗi ngày đồng hồ chạy nhanh hay chậm là bao nhiêu,biết R = 6400km
A chậm 67,5s B Nhanh33,75s C.Chậm 33,75s D Nhanh 67,5s
Bài 14: Một đồng hồ chạy đúng ở nhiệt độ t1 = 100 C, nếu nhiệt độ tăng đến t2 = 200C thì mỗi ngày
đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm là bao nhiêu? Hệ số nở dài α = 2.10 - 5 K-1
Bài 15: Một đồng hồ chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt độ 250C Biết hệ số nở dài dây treo con lắc
α = 2.10-5k-1 Khi nhịêt độ ở đó 200C thì sau một ngày đêm đồng hồ sẽ chạy nh thế nào:
A.Chậm 8,64s B Nhanh 8,64s C Chậm 4,32s D Nhanh 4,32s
Bài 16: Một đồng hồ quả lắc chạy nhanh 8,64s trong một ngày tại một nơi trên mặt biển và ở nhiệt độ
100C Thanh treo con lắc có hệ số nở dài α = 2.10-5k-1 Cùng ở vị trí này, đồng hồ chạy đúng giờ ở nhiệt độ là:
A 200C B 150C C 50C D 00C
Bài 17: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất Biết bán kính trái đất là 6400km nà coi
nhiệt độ không ảnh hởng tới chu kì con lắc Đa đồng hồ lên đỉnh núi cao 640 m so với mặt đát thì mỗi ngày đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?
A Nhanh 17,28s B Chậm 17,28s C Nhanh 8,64s D Chậm 8,64s
Bài 18: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất Đa đồng hồ xuống giếng sâu 400m so với
mặt đất Coi nhiệt độ hai nơi này bằng nhau và bán kính trái đất là 6400km Sau một ngày đêm đồng
hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu:
A.Chậm 5,4s B Nhanh 2,7s C Nhanh 5,4s Chậm 2,7s
Bài 19: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt độ 170C Đa đồng hồ lên đỉnh núi cao h = 640m thì đồng hồ vẫn chỉ đúng giờ Biết hệ số nở dài dây treo con lắc α =4.10-5k-1 Bán kính trái đất là 6400km Nhiệt độ trên đỉnh núi là:
A 17,50C B 14,50C C 120C D 70C
Bài 20: Một con lắc đồng hồ chạy đỳng trờn mặt đất, cú chu kỳ T = 2s Đưa đồng hồ lờn đỉnh một
ngọn nỳi cao 800m thỡ trong mỗi ngày nú chạy nhanh hơn hay chậm hơn bao nhiờu? Cho biết bỏn kớnh Trỏi Đất R = 6400km, và con lắc được chế tạo sao cho nhiệt độ khụng ảnh hưởng đến chu kỳ
Bài 21: Một con lắc đơn cú chu kỳ T = 2,4s khi ở trờn mặt đất Hỏi chu kỳ con lắc sẽ bằng bao
nhiờu khi đem lờn mặt trăng, biết rằng khối lượng trỏi đất lớn hơn khối lượng mặt trăng 81 lần, và bỏn kớnh trỏi đất lớn hơn bỏn kớnh mặt trăng 3,7 lần Xem như ảnh hưởng của nhiệt độ khụng đỏng kể
A T' = 2,0s B T' = 2,4s C T' = 4,8s D T' = 5,8s
Bài 22: Người ta đưa một con lắc đơn từ mặt đất lờn một nơi cú độ cao 5km Hỏi độ dài của nú
phải thay đổi thế nào để chu kỳ dao động khụng thay đổi
A l' = 0,997l B l' = 0,998l C l' = 0,999l D l' = 1,001l
Bài 23: Một đồng hồ con lắc đếm giõy (T = 2s) mỗi ngày chạy nhanh 120s Hỏi chiều dài con lắc
phải được điều chỉnh như thế nào để đồng hồ chạy đỳng
A Tăng 0,3% B Giảm 0,3% C Tăng 0,2% D Giảm 0,2%
Bài 24: Một con lắc đồng hồ chạy đỳng trờn mặt đất, cú chu kỳ T = 2s Đưa đồng hồ lờn đỉnh một
ngọn nỳi cao 800m thỡ trong mỗi ngày nú chạy nhanh hơn hay chậm hơn bao nhiờu? Cho biết bỏn kớnh Trỏi Đất R = 6400km, và con lắc được chế tạo sao cho nhiệt độ khụng ảnh hưởng đến chu kỳ
Trang 3Trờng THPT Yên Định II Email: anhtuanyd2@yahoo.com GV: Đới Anh Tuấn Bài 25: Một con lắc đơn cú chu kỳ T = 2s khi dao động bộ, nếu nhiệt độ tăng thờm 10oC thỡ chu kỡ dao động là bao nhiờu?Biết dõy treo con lắc làm bằng kim loại cú hệ số dón nở vỡ nhiệt là α = 2.10
-5 K-1 (và gia tốc trọng trường cú giỏ trị khụng đổi)
Bài 26: Một con lắc đơn cú chu kỡ dao động là T1 = 2s ở nhiệt độ 15oC Biết hệ số nở dài của dõy treo làm con lắc là α = 5.10-5K-1 Tớnh chu kỡ dao động của con lắc ở nơi đú khi nhiệt độ tăng lờn đến 35oC
Bài 27: Một con lắc đồng hồ cú chu kỡ dao động T1 tại tại nơi cú gia tốc g ≈π2 m/s2 và nhiệt độ t1
=20oC
1 Tớnh chiều dài dõy treo ở 20oC
2 Tớnh chu kỡ của con lắc tại nơi đú ở nhiệt độ 30oC Cho hệ số nở dài của dõy treo con lắc là
α = 4.10-5K-1
Bài 28: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng tại một nơi trên mặt biển Nếu đa đồng hồ này lên độ cao
200m thì đồng hồ chạy chậm hay nhanh trong một ngày đêm bao nhiêu giây Giả sử nhiệt độ không
đổi và bán kính Trái Đất R = 6400km
Bài 29: Một con lắc đơn dao động trên mặt đất ở nhiệt độ 300C Nếu đa con lắc lên độ cao 1,6km thì nhiệt độ ở đó phải bằng bao nhiêu để chu kì dao động của con lắc là không đổi Bán kính Trái Đất R
= 6400kmvà hệ số dón nở vỡ nhiệt là α = 2.10-5K-1
Bài 30: Treõn maởt ủaỏt nụi coự gia toỏc troùng trửụứng g = 10m/s2 Moọt con laộc ủụn dao ủoọng vụựi chu kyứ T = 0,5s Tớnh chieàu daứi cuỷa con laộc Neỏu ủem con laộc naứy leõn ủoọ cao 5km thỡ con laộc dao ủoọng vụựi chu kyứ baống bao nhieõu (laỏy ủeỏn 5 chửỷ soỏ thaọp phaõn) Bieỏt baựn kớnh Traựi ẹaỏt R = 6400km
Bài 31: Moọt con laộc ủoàng hoà coự theồ coi laứ con laộc ủụn ẹoàng hoà chaùy ủuựng ụỷ mửùc ngang maởt
bieồn Khi ủửa ủoàng hoà leõn ủổnh nuựi cao 4000m thỡ ủoàng hoà chaùy nhanh hay chaọm bao laõu trong moọt ngaứy ủeõm Bieỏt baựn kớnh Traựi ẹaỏt R = 6400km Coi nhieọt ủoọ khoõng ủoồi
Bài 32: Con lắc có chu kì dao động T1 = 2,000s ở nhiệt độ 150C Biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là λ= 5.10-5 K-1, hãy tính:
a) Chu kì dao động của co lắc ở nơi có nhiệt độ là 350C
b) Thời gian nhanh hay chậm của đồng hồ chạy bằng con lắc nói trên sau một ngày đêm ở nhiệt
độ 350C
Bài 34: Một đồng hồ chuyển động bằng con lắc đơn ở nhiệt độ 25,00C đồng hồ chạy đúng Dây treo con lắc có hệ số nở dài λ= 2.10-5 K-1 Hãy tính:
a) Độ biến thiên tỉ đối của chu kì dao động ở 20,00C cũng tại nơi đó
b) Thời gian nhanh hay chậm của đồng hồ chạy bằng con lắc nói trên sau một ngày đêm ở nhiệt
độ 200C
Bài 35: Con lắc đơn của một đồng hồ có chu kì dao động T0 = 2,000s ở mực ngang mặt biển
a) Tính chu kì dao động của con lắc này ở độ cao 3200m Coi nhiệt độ không thay đổi giữa hai vị trí này
b) Con lắc lại đợc đa xuống một giếng mỏ Độ biến thiên của chu kì chỉ bằng 1/4 của trờng hợp trên Vẫn coi nhiệt độ không thay đổi Hãy tính độ sâu của giếng Lấy bán kính trái đất là R = 6400km
Bài 36: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở TP Hồ Chí Minh đợc đa ra Hà Nội Quả lắc coi nh một
con lắc đơn có hệ số nở dài λ= 2.10-5 K-1 Gia tốc trọng trờng tại TP Hồ Chí Minh là g1 = 9,787m/s2 a) Từ TP Hồ Chí Minh ra hhaf Nội nhiệt độ giảm 10,00C Đồng hồ chạy nhanh mỗi ngày đêm 34,5s Tính gia tốc trọng trờng tại Hà Nội
Trang 4Trờng THPT Yên Định II Email: anhtuanyd2@yahoo.com GV: Đới Anh Tuấn
b) Để chỉnh đồng hồ chạy đúng giờ, phải thay đổi chiều dài con lắc nh thế nào?
Bài 37: Một con lắc gõ giây khi dao động ở mực ngang mặt biển Dây treo có hệ số nở dài λ= 5.10-5
K-1
a) Tính chu kì dao động của con lắc khi đa lên độ cao 4800m Giả sử nhiệt độ không thay đổi b) Thực ra khi đổi vị trí nh trên, chu kì con lắc không thay đổi Giải thích và tính toán các đại l-ợng có liên quan đến hiện tl-ợng Lấy bán kính trái đất là R = 6400km
Bài 38: một đồng hồ chạy đúng giờ ở Hà Nội, ở 200C, với chu kì là T = 2,000s.Quả lắc có thể coi nh một con lắc đơn gồm một vật nặng có khối lợng m = 500g và thanh treo mảnh bằng kim loại có hệ số
nở dài λ= 2.10-5 K-1 Vật m có thể dịch chuyển đợc dọc thanh treo nhờ một đinh ốc có bớc ốc h = 0,5mm
a) Đồng hồ đợc đa vào TP.Hồ Chí Minh Hỏi ở TP.Hồ Chí Minh, vối nhiệt độ 300C thì đồng hồ chạy nhanh hay chậm so với ở Hà Nội và nhanh chậm mỗi ngày đêm là bao nhiêu?
b) ở TP.Hồ Chí Minh để đồng hồ chạy đúng giờ thì phải xoay ốc điều chỉnh con lắc một góc bao nhiêu? theo chiều nào?
c) Biên độ dao động của con lắc là 50 Do ma sát nên khi con lắc dao động tự do thì 5 chu kì sau, biên độ dao động của con lắc chỉ còn 40 Dao động của con lắc đợc duy trì nhờ bộ máy của
đồng hồ Tính công suất của máy khi đặt đồng hồ ở Hà Nội
Cho biết: ở Hà Nội g1 = 9,793m/s2
ở TP.Hồ Chí Minh g2 = 9,787m/s2
Bài 39: một đồng hồ quả lắc chỉ đúng ở mực nớc biển và ở nhiệt độ 180C Thanh treo con lắc có hệ số
nở dài λ= 2.10-5 K-1
a) Khi nhiệt độ hạ xuống đến 80C và cũng ở vị trí ở mực nớc biển thì đồng hồ chạy nhanh hay chậm? Mỗi ngày nhanh chậm bao nhiêu?
b) Khi đa đồng hồ đó lên một đỉnh núi, tại đó nhiệt độ là 80C thì đồng hồ vẫn chạy đúng Giải thích hiện tợng và tính độ cao của đỉnh núi đó so với mực nớc biến