Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Bài 2. Con lắc lò xo

Lý thuyết
Mục lục
* * * * *

Câu 1: SGK Vật lí 12, trang 13:

Khảo sát con lắc lò xo nằm ngang. Tìm công thức của lực kéo về.

Hướng dẫn giải

Theo mục II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học, ta có: 

Chu kì của con lắc lò xo được tính theo công thức: T = 2$\pi $.$\sqrt{\frac{m}{k}}$.

Câu 2: SGK Vật lí 12, trang 13:

Nêu công thức tính chu kì con lắc.

Hướng dẫn giải

a, Công thức tính động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo:

  • Động năng: $W_{đ} = \frac{1}{2}.m.v^{2}$
  • Thế năng: $W_{t} = \frac{1}{2}.k.x^{2}$
  • Cơ năng: $W = \frac{1}{2}.k.A^{2} = \frac{1}{2}.m.w^{2}.A^{2}$

b, Khi con lắc dao động điều hòa, cơ năng của con lắc biến đổi từ dạng thế năng sang động năng và ngược lại.

Câu 3: SGK Vật lí 12, trang 13:

Viết công thức động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo. 

Khi con lắc lò xo dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại như thế nào?

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C.

Giải thích: Dựa vào mục II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

Câu 4: SGK Vật lí 12, trang 13:

Chọn đáp án đúng.

Công thứ tính chu kì dao động của con lắc lò xo là:

A. T = 2$\pi $.$\sqrt{\frac{k}{m}}$

B. T = $\frac{1}{2\pi }$.$\sqrt{\frac{k}{m}}$

C. T = $\frac{1}{2\pi }$.$\sqrt{\frac{m}{k}}$

D. T = 2$\pi $.$\sqrt{\frac{m}{k}}$

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án D.

Giải thích: Thế năng của con lắc lò xo tại li độ x (m) được tính theo công thức:

$W_{t} = \frac{1}{2}.k.x^{2}$

Tại x = - 2 (cm) = 2.$10^{-2}$ (m), thế năng của con lắc là: $W_{t} = \frac{1}{2}.k.x^{2} = W_{t} = \frac{1}{2}.k.x^{2} = 0,008 (J).$

Câu 5: SGK Vật lí 12, trang 13:

Một con lắc lò xo dao động điều hòà. Lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Khi vật m của con lắc đang qua vị trí có li độ x = - 2 cm thì thế năng của con lắc là bao nhiêu?

A. - 0,016 J.

B. - 0,008 J.

C. 0,016 J.

D. 0,008 J.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án B.

Giải thích: Khi con lắc lò xo ở vị trí cân bằng, ta có: $W_{t} = 0$, $W_{đ} = W$

$\Rightarrow $ $\frac{1}{2}.m.v^{2} = \frac{1}{2}.k.A^{2}$

$\Leftrightarrow $ $v = \sqrt{\frac{k.A^{2}}{m}}$

$\Leftrightarrow $ $v = \sqrt{\frac{80.(0,1)^{2}}{0,4}} = \sqrt{2} \approx 1,4 (m/s)$.

Có thể bạn quan tâm