Giải bài tập lớp 12 Giải bài tập Vật lý 12 nâng cao

Chương 2 – Bài 7: Con lắc đơn. Con lắc vật lí

April 4, 2018

4778

CÂU HỎI

Câu 1 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Dao động của vật nặng trong con lắc lò xo là dao động tịnh tiến: vật nặng chuyển động tịnh tiến theo Phương trình dạng sin, vào một thời điểm đã cho của vật nặng có cùng vận tốc và gia tốc. Dao động của con lắc vật lý có phải dao động tính tiến không? Nếu không thì dao động nào khác dao động tịnh tiến thế nào?

Lời giải:

Dao động của con lắc vật lí không phải là dao động tịnh tiến mà là dao động quay, trong đó các đại lượng các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay thì như nhau cho mọi điểm, ví dụ như góc quay φ, tốc độ góc ω, gia tốc góc γ…

Câu 2 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Đối chiếu dao động của con lắc đơn với dao động của con lắc lò xo. Trả lời các câu hỏi sau đối với từng con lắc:

a) Lực kéo về có phụ thuộc khối lượng vật nặng không?

b) Gia tốc của vật nặng phụ thuộc khối lượng của nó không?

c) Tần số góc phụ thuộc khối lượng vật nặng?

Lời giải:

Đại lượng	Con lắc lò xo	Con lắc đơn
Lực kéo về F	F = -kx không phụ thuộc khối lượng m	F = -m(g/l)x có phụ thuộc vào khối lượng m.
Gia tốc a	a = -(k/m)x có phụ thuộc vào m.	a = (g/l)s không phụ thuộc vào m
Tần số góc ω	ω = √(k/m) có phụ thuộc vào m	ω = √(g/l) không phụ thuộc vào m

BÀI TẬP

Bài 1 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Chu kì dao động nhỏ con lắc đơn phụ thuộc:

A. Khối lượng con lắc

B. Trọng lương con lắc

C. Tỉ số của trọng lượng và khội lượng của con lắc

D. khối lượng của con lắc.

Lời giải:

Chọn C

Vì T = 2π√(l/g) mà tỉ số p/m = g

nên chu kì T tỷ lệ nghịch với √g nên cùng tỷ lệ nghịch với tỷ số p/m

Bài 2 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Chu kì của con lắc vật lý được xác định bằng công thức.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 3 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Tìm chiều dài của con lắc đơn có chu kì 1s ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s²

Lời giải:

Từ công thức:

Bài 4 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Ở nơi mà con lắc đơn đếm giây (tức là có chu kì 2s) có độ dài 1 m thì con lắc đơn có độ dài 3m dao động với chu kì bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Từ công thức T = 2 π √(l/g) ta suy ra:

Bài 5 (trang 40 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Một vật rắn có khối lượng m = 1,5 kg có thể quay quanh một trục nằm ngang. Dưới tác dụng của trọng lực, vật dao động nhỏ với chu kì T = 0,5s. khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm của vật là d = 10cm. Tính momen quán tính của vật đối với trục quay (lấy g = 10 m/s²).

Lời giải:

Từ công thức: