zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Vật lý 12 - Chuyên đề về con lắc đơn

Chia sẻ: Le Huutuan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:112

Báo xấu

125
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một số dạng bài tập trong chuyên đề về con lắc đơn: con lắc đơn vướng đinh và hai con lắc trùng phùng; chu kỳ của con lắc đơn phụ thuộc nhiệt độ và độ cao; vận tốc, gia tốc và lực căng dây con lắc đơn; sự biến thiên chu kỳ, tần số dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài dây treo...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vật lý 12 - Chuyên đề về con lắc đơn

www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 NHÓM OMEGA Omegavl12@gmail.com BÁ QUANG GIÀN - LÊ ĐÌNH HÙNG - N NH - NGUYỄN ĂN NH VẬT LÝ 12 CHUYÊN ĐỀ VỀ 01 oc H ai CON LẮC ĐƠN D hi nT uO ie iL Ta s/ up ro /g om .c ok bo ce .fa w w w 1 TP. HỒ CHÍ MINH www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com MỤC LỤC DẠNG 1: CON LẮC ĐƠN ƯỚNG Đ NH À HA CON LẮC TRÙNG PHÙNG ......................................................................................... 2 DẠNG 2: CHU KỲ CỦA CON LẮC ĐƠN PHỤ THUỘC NHIỆ ĐỘ VÀ 01 ĐỘ CAO ....................................................................................................... 9 oc DẠNG 3: VẬN TỐC, GIA TỐC VÀ LỰC CĂNG DÂY CON LẮC ĐƠN ................ 21 H DẠNG 4: SỰ BIẾN THIÊN CHU KÌ, TẦN SỐ DAO ĐỘNG CỦA CON ai LẮC ĐƠN PHỤ THUỘC VÀO CHIỀU DÀI DÂY TREO ................... 32 D hi DẠNG 5: CON LẮC ĐƠN À CÁC LỰC LẠ ............................................................. 50 nT DẠNG 6: DAO ĐỘNG TẮT DẦN ................................................................................. 82 uO DẠNG 7: NĂNG LƯỢNG TRONG CON LẮC ĐƠN ..................................................... 89 ie DẠNG 8: BÀI TOÁN VA CHẠM .................................................................................. 95 iL DẠNG 9: DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC, HIỆN ƯỢNG CỘNG HƯỞNG................... 103 Ta s/ up ro /g om .c ok bo ce .fa w w w 1 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com DẠNG 1: CON LẮC ĐƠN ƯỚNG Đ NH À HA CON LẮC TRÙNG PHÙNG 1.1. Con lắc đơn vướng đinh: - Chu kỳ dao động: Con lắc đơn vướng định sẽ dao động một nửa chu kỳ ứng với chiều dài l và một nửa chu kỳ ứng với chiều dài l’ 01 l l' 2  2 T T ' g g α01 T*   oc 2 2 l H - Mối quan hệ giữa biên độ góc α01 và α02 (α02 > α01) l' α02 ai Theo định luật bảo toàn cơ năng: D C B WB  WC  mgl 1  cos 01   mgl ' 1  cos 02  A hi  l 1  cos 01   l ' 1  cos 02  nT Chú ý: - Không nên vận dụng công thức tính cơ năng gần đúng do α01 nhỏ hơn 10o uO nhưng α02 có thể lớn hơn 10o. ie - Trường hợp giữ chặt điểm chính giữa của dây treo con lắc đơn sẽ dao động với iL chu kỳ mới ứng với chiều dài l’. Ta 1.2. Hai con lắc trùng phùng: s/ - Giả sử hai con lắc đơn 1 và 2 dao động với chu kỳ T1 và T2. up Phương pháp 1: Lập tỉ số chu kỳ dao động của hai con lắc (cho mọi trường hợp) ro - Khoảng thời gian giữa hai lần trùng phùng liên tiếp: /g n1 T2 t  n1T1  n2T2    n1 ; n2 (n1, n2 là hai số nguyên dương nhỏ nhất) om n2 T1 Phương pháp 2: Xác định độ chênh lệch chu kỳ của hai con lắc (khi T1  T2 ) .c Trong trường hợp hai chu kỳ có giá trị gần bằng nhau và T2 -T1 là ước của T1 hoặc T2 ok - Giả sử T2 > T1. Độ chênh lệch chu kỳ của hai con lắc: bo T  T2  T1 ce - Khi trùng phùng, con lắc 1 dao động với số chu kỳ là n1, con lắc 2 dao động với số chu .fa kỳ là n2 và: n1=n2+1. Khi đó: w T2 T n1  ; n2  1 w T2  T1 T2  T1 w Vậy khoảng thời gian giữa hai lần trùng phùng liên tiếp được xác định như sau: T1T2 t  n1T1  n2T2  T2  T1 2 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Câu 1: Hai con lắc dao động điều hòa với chu kỳ lần lượt là T1 = 2s và T2 = 1,5 s. Giả sử tại thời điểm t hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo cùng chiều thì sau đó bao lâu cả hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo cùng chiều như trên. A. t = 6,6s B. t = 4,6s C. t = 3,2s D. t = 6s Hướng dẫn: 01 - Thời gian hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo chiều ban đầu là: oc n1 T2 1,5 3 n1  3 t  n1T1  n2T2      H n2 T1 2 4 n2  4 ai - Với n1 = 3 ta có: t = n1T1 = 3.2 = 6(s) D hi Câu 2: Hai con lắc đơn treo cạnh nhau có chu kỳ dao động nhỏ là T1 = 4s và T2 = 4,8s. nT Kéo hai con lắc lệch một góc nhỏ như nhau rồi đồng thời buông nhẹ. Hỏi sau thời gian uO ngắn nhất bao nhiêu thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này: A. 8,8s B. 12s. C. 6,248s. D. 24s ie Hướng dẫn: iL T2 Ta - Vì T2  T1 nên n1  T2  T1 s/ - Thời gian để hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo chiều ban đầu là: up T1T2 t  nT2   24  s  ro T2  T1 /g Câu 3: Hai con lắc có cùng biên độ, có chu kỳ T1 và T2 = 4T1 tại thời điểm ban đầu chúng om đi qua VTCB theo cùng một chiều. Khoảng thời gian ngắn nhất hai con lắc ngược pha nhau là: .c T2 T2 T2 T2 ok A. B. C. D. 6 4 3 2 bo Hướng dẫn: - Giả sử tại thời điểm ban đầu hai con lắc cùng đi qua VTCB theo chiều âm, khi đó: ce  2  + Pha dao động của con lắc 1: 1t   t .fa 2 T1 2 w  2  + Pha dao động của con lắc 2: 2t   t w 2 T2 2 w - Gọi t(s) là khoảng thời gian để hai con lắc chuyển động ngược pha nhau. - Vì T1 < T2 nên 1 > 2 suy ra con lắc 1 chuyển động sớm pha hơn con lắc 2 một góc (rad). Ta có hệ thức sau: 3 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com 2  2  2 2 t  t    t t  T1 2 T2 2 T1 T2 8 2 6 T  t t   t    t  2 s T2 T2 T2 6 Câu 4: Cho hai con lắc đơn A và B dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song 01 với nhau. Ban đầu kéo vật nặng của hai con lắc về cùng một phía hợp với phương oc thẳng đứng một góc bằng nhau rồi buông nhẹ cùng một lúc. Biết rằng chu kỳ dao động H của con lắc B nhỏ hơn chu kỳ dao động của con lắc A. Người ta đo được sau 4 phút 30 ai giây thì thấy hai vật nặng lại trùng nhau ở vị trí ban đầu. Biết chu kì dao động của con D lắc A là 0,5 (s). Tỉ số chiều dài của con lắc A với so với chiều dài con lắc B là: hi A. 1,00371 B. 1,00223 C. 1,00256 D.0,99624 nT Hướng dẫn: uO TB - Để hai con lắc trùng phùng thì số chu kỳ con lắc A thực hiện là: nA  TA  TB ie iL - Thời gian để hai vật nặng trùng nhau ở vị trí ban đầu (hay hai con lắc A và B trùng Ta phùng) là: t  nATA  270  s  s/ up TB T T 1 T 1  nA  540   540  A B   A 1  TA  TB TB 540 TB 540 ro /g lA 2 TA 541 g 541 l 541 om      A  TB 540 lB 540 lB 540 2 g .c ok 2 l A  541      1, 00371 lB  540  bo Câu 5. Kéo con lắc đơn có chiều dài l = 1m ra khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ so với ce phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho dao động. Khi đi qua vị trí cân bằng, dây treo bị .fa vướng vào một chiếc đinh đóng dưới điểm treo con lắc một đoạn 36cm. Lấy g = w 10m/s2. Chu kì dao động của con lắc là w A. 3,6s. B. 2,2s. C. 2s. D. 1,8s. w Hướng dẫn: - Chu kỳ của con lắc sau khi vướng đinh là: 4 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com T1  T2  l l  T    1  2   1,8  s  2  g g Câu 6: Một con lắc đơn có chiều dài l. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc  0  300 rồi thả nhẹ cho dao động. Khi đi qua vị trí cân bằng dây treo bị vướng vào một 01 chiếc đinh nằm trên đường thẳng đứng cách điểm treo con lắc một đoạn l/2. Tính biên độ góc  0 mà con lắc đạt được sau khi vướng đinh? oc A. 340 . B. 300 . C. 450 . D. 430 . H ai Hướng dẫn: D Theo định luật bảo toàn cơ năng: hi WA  WB nT α0  mgl 1  cos 0   mgl ' 1  cos 0  l uO l l'  l 1  cos  0   1  cos 0   1  cos 0  2 1  cos 0  0 ie 2 iL B A    cos 0  1  2 1  cos 0   1  2 1  cos 30o   3  1 O Ta  0  43o s/ Câu 7: Một con lắc đơn có chiều dài l = 95cm, đầu trên treo ở điểm O’ cố định. Gọi O up là vị trí cân bằng của vật. Ở trung điểm của OO’ người ta đóng một chiếc đinh sao cho ro khi vật đi qua vị trí cân bằng thì dây vướng vào đinh. Bỏ qua mọi ma sát, lực cản. Kích /g thích cho con lắc dao động với biên độ góc nhỏ thì trong một phút đếm được 36 dao om động toàn phần. Lấy π =3,14. Gia tốc trọng trường ở nơi treo con lắc là: A. 9,967m/s2 B. 9,862m/s2 C. 9,827m/s2 D. 9,826m/s2 .c ok Hướng dẫn: bo - Chu kỳ dao động của con lắc:  l l'   l l  ce l  1  T              1   g g  g 2g  g 2 .fa - Tần số dao động của con lắc: w N 36 3   Hz  w f   t 60 5 w 1 - Mà T  nên: f 5 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com l  1  5  1   g  2 3 2 2 32  1  2 32  1   g  2 1  5   2 l  2 1   .0,95.3,14  9,827 m / s 2 2   5  2 Câu 8: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng 01 trường g ≈ π2 m/s2. Nếu khi vật đi qua vị trí cân bằng dây treo vướng vào đinh nằm oc cách điểm treo 50 cm thì chu kỳ dao động nhỏ của con lắc đơn là: H 2 2 ai A. 2 + 2 s B. s. C. 2 s. D. 1 + 2 s. 2 D Hướng dẫn: hi nT - Chu kỳ dao động nhỏ của con lắc là: uO  l l'   l l  2 2 T            s  g g   g 2 g  2 ie iL Câu 9: Hai con lắc đơn có chiều dài l1, l2 được kéo lệch về cùng một phía với cùng biên Ta độ góc  0 rồi thả nhẹ để cho chúng dao động điều hòa với tần số f1  5 3 Hz và s/ f 2  1,25Hz . Sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì hai con lắc lại ở cùng trạng thái ban up đầu? ro A. 3s B. 4,8s C. 2s D. 2,4s /g Hướng dẫn: om - Chu kỳ dao động của hai con lắc: 1 3 T1    0, 6  s  .c f1 5 ok 1 1 T2    0,8  s  bo f 2 1, 25 ce T2 - Để hai con lắc trùng phùng thì con lắc 1 cần thực hiện được n1  dao động. T2  T1 .fa - Thời gian ngắn nhất để hai con lắc ở cùng trạng thái ban đầu là: w T1T2 t  n1T1   2, 4  s  w T2  T1 w 6 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Câu 10: Hai con lắc đơn treo cạnh nhau có tần số dao động bé là f1 và f2 với f1 < f2. Kích thích để hai con lắc dao động điều hòa trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng. Thời gian giữa hai lần liên tiếp hai con lắc qua vị trí cân bằng theo cùng một chiều là f1f2 1 A. . B. . C. f2  f1 . D. f2  f1 . f2  f1 f2  f1 01 Hướng dẫn: oc - Chu kỳ dao động của hai con lắc: H 1 1 T1  ; T2  ai f1 f2 D T2 hi - Vì f1  f 2 nên T1  T2 . Con lắc 1 cần thực hiên n1  dao động để hai con lắc T1  T2 nT trùng phùng. uO - Thời gian giữa hai lần liên tiếp hai con lắc qua vị trí cân bằng theo cùng một chiều: ie T1T2 1 t  n1T1   T1  T2 f 2  f1 iL Ta Câu 11: Một con lắc đơn có chiều dài l dao động điều hòa với chu kỳ T1 khi qua vị trí cân bằng dây treo con lắc bị kẹp chặt tại trung điểm của nó. Chu kỳ dao động mới tính s/ theo chu kỳ ban đầu là bao nhiêu? up A. T1(1+ 2 ). B. T1/ 2 C. T1/ 2 D. T1 2 ro Hướng dẫn: /g - Giả sử T1 và T2 lần lượt là chu kỳ dao động của con lắc trước và sau khi dây treo bị om kẹp chặt. .c l l T1  2 ; T2  2 ok g 2g bo - Chu kỳ dao động mới của con lắc: ce l 2 T2 2g 1 T1    T2  .fa T1 l 2 2 2 g w w Câu 12: Hai con lắc đơn chiều dài l1= 64cm, l2 = 81cm, dao động nhỏ trong hai mặt phẳng w song song. Hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng và cùng chiều lúc t = 0. Sau thời gian t, hai con lắc lại cùng qua vị trí cân bằng và cùng chiều một lần nữa. Lấy g = 2 m/s2. Chọn kết quả đúng về thời gian t trong các kết quả dưới đây. 7 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com A. 20s B. 12s C. 8s D. 14,4s Hướng dẫn: - Chu kỳ dao động của hai con lắc: l1 l T1  2  1, 6  s  ; T2  2 2  1,8  s  g g 01 T2 - Để hai con lắc trùng phùng thì con lắc 1 cần thực hiện n1  dao động. oc T2  T1 H - Khoảng thời gian trùng phùng lần đầu tiên của hai con lắc: ai T1T2 t  n1T1   14, 4  s  D T2  T1 hi Câu 12: Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ được treo vào sợi dây không giãn. Con lắc đang nT dao động với biên độ S và khi đi qua vị trí cân bằng thì điểm giữa của sợi dây bị giữ lại. Tìm uO biên độ sau đó. ie A. S 2 B. S/ 2 C. S D. S/2 iL Hướng dẫn: Ta - Biên độ của con lắc sau khi dây treo bị giữ lại tại điểm chính giữa: s/ 1 S2 1 S'2 S 2 S'2 Ta có: W W '  mg  mg   up 2 l 2 l' l l' ro l' S S'S  l 2 /g Câu 13: Hai con lắc đơn dao động với chu kỳ lần lượt là T1 = 0,3s; và T2 = 0,6s. Được kích om thích cho bắt đầu dao động nhỏ cùng lúc. Chu kỳ dao động trùng phùng của bộ đôi con lắc là: .c A. 1,2s B. 0,9s C. 0,6s D. 0,3s ok Hướng dẫn: bo T2 - Để hai con lắc trùng phùng thì con lắc 1 cần thực hiện n1  dao động. T2  T1 ce - Chu kỳ dao động trùng phùng của bộ đôi con lắc: .fa T1T2 Ttp  n1T1   0, 6  s  w T2  T1 w w 8 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com DẠNG 2: CHU KỲ CỦA CON LẮC ĐƠN PHỤ THUỘC NHIỆ ĐỘ À ĐỘ CAO 2.1. hay đổi nhiệt độ: Khi thay đổi nhiệt độ chiều dài của con lắc bị thay đổi, trong trường hợp gia tốc trọng trường không thay đổi. Khi đó: - Chiều dài con lắc khi ở nhiệt độ t2: l2  l1  l1  t2  t1   l1 (1  t ) 01 oc l1 - Chu kỳ của con lắc khi ở nhiệt độ t1: T1  2 g H ai l1 (1  t ) - Chu kỳ của con lắc khi ở nhiệt độ t2 : T2  2 D g hi T2 l  Tỉ số chu kỳ:  2  1  t nT T1 l1 uO 2.2. hay đổi độ cao: Khi thay đổi độ cao (độ sâu) gia tốc trong trường bị thay đổi, trong trường hợp ie chiều dài của con lắc không thay đổi do nhiệt độ không thay đổi. Khi đó: iL - Tỉ số chu kỳ con lắc khi ở độ cao h so với mặt đất: Ta s/ T2 g1 h   1 T1 g2 R up - Tỉ số chu kỳ của con lắc khi ở độ sâu h so với mặt đất: ro T2 g1 h /g   1 T1 g2 2R om Trường hợp đưa con lắc lên thiên thể khác: .c T2 g1 R2 M1   ok T1 g 2 R1 M2 bo 2.2. Độ biến thiên chu kỳ và thời gian chạy nhanh chậm của con lắc đơn: - Độ biến thiên chu kỳ dao động của con lắc ở nhiệt độ t2 so với t1 hoặc ở nơi có gia ce tốc trọng trường g1 so với g2: .fa T2 T Nếu t2 > t1 hay g2  g1 :  1  Con lắc chạy chậm w T1 T1 w T2 T Nếu t2 < t1 hay g2  g1 :  1 w  Con lắc chạy nhanh T1 T1 T - Thời gian con lắc chạy nhanh chậm trong một ngày: t  86400  s  T1 9 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Câu 1: Mặt trăng có khối lượng nhỏ hơn khối lượng trái đất 81 lần, bán kính nhỏ hơn bán kính trái đất 3,7 lần. Biết vào ban ngày, nhiệt độ trung bình trên Mặt Trăng là 107 °C, nhiệt độ trung bình trên trái đất là 27°C. Cho hệ số nở dài của dây treo con lắc là  =2.10-5 K-1. Chu kì dao động của con lắc đơn khi đưa từ trái đất lên mặt trăng thay đổi bao nhiêu lần: 01 A. tăng 4,6826 lần B. tăng 2,4305 lần C. tăng 2,4324lần D. tăng 2,4344 lần oc Hướng dẫn: H - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc ở mặt trăng và trên trái đất: ai D l1 2 2 1  t     1   2, 4344 hi T g1 l1 g M R - 1    T l g1 l M1  R  nT 2 g uO  Chu kỳ dao động của con lắc tăng 2,4344 lần. ie Câu 2: Một con lắc đơn dao động với chu kì 2s, Đem con lắc lên Mặt Trăng mà không thay iL đổi chiều dài thì chu kì dao động của nó là bao nhiêu? Biết rằng khối lượng Trái Đất gấp 81 Ta lần khối lượng Mặt Trăng, bán kính Trái Đất bằng 3,7 lần bán kính Mặt Trăng. s/ A. 4,865s B. 4,866s C. 4,867s D. 4,864s up Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc trên mặt trăng và trái đất: ro /g l 2 Tmt g mt gtd M td Rmt2 om    Ttd l g mt M mt Rt2d 2 gtd .c ok - Chu kỳ dao động của vật trên mặt trăng: bo M td Rmt2 Tmt  Ttd  4,865s M mt Rtd2 ce Câu 3: Người ta đưa một con lắc đơn từ mặt đất lên một nơi có độ cao 5 km. Hỏi độ dài của .fa nó phải thay đổi như thế nào để chu kì dao động không thay đổi ( R = 6400Km): w A. l’= 0,997l B. l’= 0,998l C. l’= 0,996l D.l’= 0,995l w Hướng dẫn: w - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn khi ở mặt đất và khi ở độ cao 5km: 10 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com l' 2 T' g' l' g' R2  1   T l l g  R  h 2 2 g - Độ dài của dây treo con lắc đơn để chu kỳ dao động không thay đổi: 01 R 2l l'  0,998l  R  h oc 2 H Câu 4: Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T1 ở nhiệt độ t1. Đặt  là hệ số nở dài ai của dây treo con lắc. Độ biến thiên tỉ đối của chu kì T/T1 có biểu thức nào khi nhiệt độ thay D đổi có biểu thức nào khi nhiệt độ thay đổi từ t1 đến t2 = t1 + t. hi A. . t/2 B. . t C. 2. t nT D. Biểu thức khác Hướng dẫn: uO - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn ở hai nhiệt độ: ie l2 2 iL T2 g l1 1  t      1  t  1  t Ta T1 l1 l1 2 2 g s/ - Độ biến thiên chu kỳ dao động của con lắc đơn T/T1: up T2 T  T1 t T t ro   1   T1 T1 2 T1 2 /g Câu 5: Con lắc này vận hành một đồng hồ. Mùa hè đồng hồ chạy đúng, về mùa đông, đồng om hồ chay nhanh 1phút 30s trong một tuần. Cho  = 2.10-5K1. Độ biến thiên nhiệt độ là: .c A. 10o C B. 12,32oC C. 14,87o C D. 20oC ok Hướng dẫn: bo - Thời gian dao động của con lắc đơn trong 1 tuần:: 1 (tuần) = 604800 (giây) ce - Độ biến thiên chu kỳ dao động của con lắc đơn so với khi chạy đúng: .fa T2 T  T1 t T t   1   w T1 T1 2 T1 2 w - Độ biến thiên nhiệt độ: w T 90 90  2   t   14,870 T1 86400 604800   11 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Câu 6: Nếu đưa con lắc trên xuống đáy giếng có độ sâu h so với mặt đất. Giả sử nhiệt độ không đổi. Lập biểu thức của độ biến thiên T/T0 của chu kỳ theo h và bán kính tría đất R là: A. h/2R B. h/R C. 2h/R D. h/4R Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: 01 l2 oc 2 T g g0 h    1 H T0 l1 g 2R 2 ai g D - Độ biến thiên chu kỳ dao động của con lắc đơn theo h và R: hi T0  T h T h nT  1   T0 2R T0 2R uO Câu 7: Con lắc đồng hồ chạy đúng tại nơi có gia tốc rơi tự do là 9,819 m/s2 và nhiệt độ là 200. Nếu treo con lắc đó ở nơi có gia tốc rơi tự do là 9,793 m/s2 và nhiệt độ là 300 C thì trong 6h ie iL đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu giây? Công thức hệ số nở dài l = l0(1 + t),  = Ta 2.10-5 k-1. s/ A. Nhanh 3,077 s B. Chậm 30,81s C. Chậm 3,077s D. Nhanh 30,77s up Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: ro /g l' 2 T' g' l 1   t  g om    1, 00143  Đồng hồ chạy chậm. T l lg ' 2 g .c ok T ' T  T T    1, 43 103 T T T bo - Thời gian con lắc chạy chậm trong 6 giờ: ce T t  21600  30,81( s) .fa T Câu 8: Một đồng hồ quả lắc được điều khiển bởi con lắc đơn chạy đúng giờ khi chiều dài w thanh treo l = 0,234 (m) gia tốc trọng trường g = 9,832 (m/s2). Nếu chiều dài thanh treo l’= w w 0,232 (m) và gia tốc trọng trường g’ = 9,831 (m/s2) thì sau khi trái đất quay được một vòng(24h) số chỉ của đồng hồ là bao nhiêu? A. 24 giờ 6 phút 5,6s B. 24 giờ 6 phút 2,4s C. 24 giờ 6 phút 9,4s D. 24 giờ 8 phút 3,7s 12 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: l' 2 T' g'   0,99155  Đồng hồ chạy nhanh T l 2 01 g oc T ' T  T T    4, 232 103 T T T H - Số chỉ của đồng hồ khi trái đất quay một vòng: ai D  T  t  86400    86400   86765, 65( s) = 24 giờ 6 phút 9,4 giây hi  T  nT Câu 9: Hai đồng hồ quả lắc, đồng hồ chay đúng có chu kì T = 2s và đồng hồ chạy sai có chu kì T’ = 2,002s. Nếu đồng hồ chạy sai chỉ 24h thì đồng hồ chạy đúng chỉ: uO A. 24h 1 phút 26,4s B. 24h 2 phút 26,4s C. 23h 47 phút 19,4 s D. 23h 58 phút 33,6 s. ie Hướng dẫn: iL - Vì T > T0  Đồng hồ chạy chậm Ta - Thời gian chạy chậm của đồng hồ trong 24h: s/ T  T  T0  up t  86400     86400  86, 4( s) T0  T0  ro - Số chỉ của đồng hồ chạy đúng khi đồng hồ chạy sai chỉ 24h: /g t1 = 24h – t = 23h 58 phút 33,6 s. om Câu 10: Một đồng hồ quả lắc chay nhanh 8,64s trong một ngày đêm tại một nơi có nhiệt độ là 100C. Thanh treo con lắc có hệ số nở dài  = 2.10-5 K-1. Cùng ở vị trí này con lắc chạy đúng ở .c ok nhiệt độ nào? A. 20o C B. 15o C. 5o C D. 0o C bo Hướng dẫn: ce - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: .fa l1 2 l 1  t  w T1 g l1 T    0  1  0,9999 w T0 l0 l0 l0 T0 2 w g - Nhiệt độ mà tại đó con lắc chạy đúng: 1  t  0,9998  t  100 13 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com t2  t1  10  t2  00 Câu 11: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở nhiệt độ t1 = 10o C, nếu nhiệt độ tăng đến t2 = 20oC thì mỗi ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Hệ số nở dài  = 2.10-5K-1 A. Chậm 17,28s B. Nhanh 17,28s C. Chậm 8,64s D. Nhanh 8,64s 01 Hướng dẫn: oc - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: H l 2 l 1  t  ai T g l    0  1  t  1, 0001  Đồng hồ chạy chậm D T0 l0 l0 l0 2 hi g nT T T0  T T   1, 0001   104 T0 T0 T0 uO - Thời gian chạy chậm của đồng hồ trong một ngày đêm: ie T t  86400  t  8, 64( s) iL T0 Ta Câu 12: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Biết bán kinh trái đất là 6400Km và s/ coi nhiệt độ không ảnh hưởng tới chu kì con lắ. Đưa đồng hồ lên đỉnh núi có độ cao 640m so up với mặt đất thì mỗi ngày đồng hồ chạy: ro A. Nhanh 17,28s B. Chậm 17,28s C. Nhanh 8,64s D. Chậm 8,64s /g Hướng dẫn: om - Tỉ số chu kỳ của con lắc đơn ở hai độ cao: l 2 .c T g g0 R  h     1, 0001  Đồng hồ chạy chậm ok T0 l g R 2 bo g0 T T0  T T ce     104 T0 T0 T0 .fa - Thời gian đồng hồ chạy chậm trong một ngày: w T t  86400  t  8, 64( s) w T0 w Câu 13 Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất, Đưa đồng hồ xuống giếng sâu 400m so với mặt đất. Coi nhiệt độ hai nơi này là bằng nhau. Bán kính trái đất là 6400 km, Sau một ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? 14 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com A. Chậm 5,4s B. Nhanh 2,7s C. Nhanh 5,4s D. Chậm 2,7s Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: l 2 01 T g g0 h    1  Đồng hồ chạy chậm T0 l g 2R oc 2 g0 H T T0  T T h ai    T0 T0 T0 2R D - Thời gian đồng hồ chạy chậm trong một ngày ở độ sâu h: hi T nT h t  86400   86400  5, 4( s) T0 2R uO Câu 14: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nơi có nhiệt độ là 17o. Đưa đồng ie hồ lên đỉnh núi có độ cao h = 640m thì đồng hồ vẫn chỉ đúng giờ. Biết hệ số nở dài  = 4.10-5 iL K-1. Bán kính trái đất là 6400 km. Nhiệt độ trên đỉnh núi là: Ta A. 17,5o c B. 14,5o C. 12o C D. 7o C s/ Hướng dẫn: up - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc đơn: ro l' 2 R2 /g T' g' l' g'  1    0,9998 T l l g  R  h 2 om 2 g .c - Nhiệt độ ở trên đỉnh núi: ok l'  1  t  t  50  t2  t1  50  t2  120 l bo 1 Câu 15: Khi đưa một vật lên một hành tinh, vật ấy chỉ chịu một lực hấp dẫn bằng ce 4 lực hấp dẫn mà nó chịu trên mặt Trái Đất. Giả sử một đồng hồ quả lắc chạy rất chính .fa xác trên mặt Trái Đất được đưa lên hành tinh đó. Khi kim phút của đồng hồ này quay w được một vòng thì thời gian trong thực tế là? w w 1 1 A. giờ. B. 2 giờ. C. giờ. D. 4 giờ. 2 4 15 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc trên hành tinh so với trái đất: l 2 T' g' g    2  T '  2T  Đồng hồ chạy chậm so với trên trái đất T l g' 2 01 g oc - Thời gian thực tế trên trái đất khi kim phút đồng hồ quay được một vòng: ttd  tht  2  2 (giờ) H ai Câu 16: Ở độ cao bằng mực nước biển, chu kì dao động của một con lắc đồng hồ bằng D 2,0 s. Nếu đưa đồng hồ đó lên đỉnh Everest ở độ cao 8,85 km thì con lắc thực hiện N hi chu kì trong một ngày đêm. Coi Trái Đất đối xứng cầu bán kính 6380 km. Nếu chỉ có nT sự thay đổi gia tốc rơi tự do theo độ cao ảnh hưởng đáng kể đến dao động của con lắc uO thì: ie A. N = 43170. B. N = 43155. C. N = 43185. D. N = 43140 iL Hướng dẫn: Ta - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc khi ở trên đỉnh núi và khi ở dưới mặt đất: s/ l 2 up T' g' g h    1 T l g' R 2 ro g /g - Chu kỳ dao động của con lắc khi ở trên đỉnh núi: om  h T '  T  1    R .c - Số dao động con lắc thực hiện được trong một ngày đêm: ok 86400 86400 bo N   43140 T'  h T  1    R ce Câu 17: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở mặt đất. Nếu đưa lên Mặt Trăng thì trong .fa một ngày đêm (24 giờ) đồng hồ chạy chậm 852 phút. Bỏ qua sự nở dài vì nhiệt; lấy gia w tốc rơi tự do ở mặt đất là g = 9,80 m/s2. Gia tốc rơi tự do ở Mặt Trăng là: w w A. 3,87 m/s2 B. 1,63 m/s2. C. 1,90 m/s2. D. 4,90 m/s2 Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc khi ở mặt trăng và trái đất: 16 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com l 2 T' g' T  T g    T l T g' 2 g - Gia tốc rơi tự do trên mặt trăng: 01  3,87  m / s 2  g g g'   T  2 2 oc  t  1   1    T   86400  H Câu 18: Một đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn chạy đúng ở nhiệt độ 240 C và độ ai D cao 200m. Biết bán kính Trái Đất R = 6400km và thanh con lắc có hệ số nở dài λ = hi 2.10-5 K-1. Khi đưa đồng hồ lên độ cao 600m và nhiệt độ tại đó là 200 C thì mỗi ngày nT đêm đồng hồ chạy: uO A. nhanh 8,86s. B. chậm 8,86s. C. chậm 1,94s. D. nhanh 1,94s. Hướng dẫn: ie - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc khi ở hai độ cao: iL Ta l2 2 2 T2 g2  R  h2  T2   1  t       1, 0001  Đồng hồ chạy chậm s/ T1 l 2 1  R  h1  T1 up g1 ro - Thời gian con lắc chạy chậm trong một ngày: /g T T  t  86400   2  1  86400  8, 6( s) om T0  T1  Câu 19: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ tại một nơi bên bờ biển có nhiệt độ 00C. .c Đưa đồng hồ này lên đỉnh núi có nhiệt độ 00C, trong 1 ngày đêm nó chạy chậm 6,75s. ok Coi bán kính trái đất R = 6400km thì chiều cao của đỉnh núi là bo A. 0,5km. B. 2km. C. 1,5km. D. 1km. ce Hướng dẫn: .fa - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc khi ở đỉnh núi và bờ biển: w l 2 w T1 g1 g h    1  Đồng hồ chạy chậm w T l g1 R 2 g - Độ cao của đỉnh núi: 17 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com T  T t h  R  1  1  R   R  0,5(km) T  T 86400 Câu 20: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở Thành phố Hồ Chí Minh được đưa ra Hà Nội. Quả lắc coi như một con lắc đơn có hệ số nở dài α = 2.10-5 K-1. Gia tốc trọng trường ở Thành phố Hồ Chí Minh là g1=9,787m/s2. Ra Hà Nội nhiệt độ giảm 10oC. 01 Đồng hồ chạy nhanh 34,5s trong một ngày đêm. Gia tốc trọng trường ở Hà Nội là: oc A. 9,815m/s2. B. 9,825m/s2. C. 9,715/s2. D. 9,783m/s2. H Hướng dẫn: ai - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc khi ở Hà Nội và TPHCM: D hi l2 2 g2 nT T2 g1   1  t   (Vì t2 < t1) T1 l1 g2 2 uO g1 - Gia tốc trọng trường ở Hà Nội:  T  ie g1 T  1  t   2  1  t   1  iL   T1  Ta g2 T1  T   g1  1  t   1    9, 783  m / s  s/ 2  T1  up Câu 21: Con lắc của một đồng hồ có chu kỳ T = 2s ở nơi có gia tốc trọng lực g tại mặt ro đất. Đưa đồng hồ lên một hành tinh khác có cùng nhiệt độ với trái đất nhưng có gia tốc /g trọng lực g’ = 0,8g. Trong một ngày đêm ở trái đất thì đồng hồ trên hành tinh đó chạy om nhanh hạy chậm bao nhiêu. .c A. Chậm 10198s B. Chậm 9198 C. Chậm 9121s D. Chậm 10918s ok Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc khi ở hành tinh so với khi ở trái đất: bo l 2 ce T2 g2 g1 5     Đồng hồ chạy chậm .fa T1 l g2 2 2 g1 w - Thời gian đồng hồ chạy chậm trong một ngày đêm: w w T T  t  86400   2  1  86400  10198( s) T1  T1  18 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01
www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Omegavl12@gmail.com Câu 22. Cùng một số dao động như nhau, tại A con lắc thực hiện 3 phút 20 giây nhưng tại B cùng con lắc đó thực hiện trong thời gian 3 phút 19 giây (chiều dài con lắc không đổi). Như vậy so vối gia tốc rơi tự do tại A thì gia tốc rơi tự do tại B đã: A. tăng thêm 1%. B. giảm đi 1%. C. tăng thêm 0,01%. D. giảm đi 0,01%. Hướng dẫn: 01 - Tỉ số chu kỳ dao động của con lắc: oc l 2 H 2 T2 g2 g2 g t     2   2   0,99  Gia tốc giảm 1% ai T1 l g1 g1  t1  2 D g1 hi Câu 23. Một con lắc đơn dao được đưa từ mặt đất lên độ cao h = 3,2 km. Biết bán kính nT trái đất là R = 6400 km và chiều dài dây treo không thay đổi. Để chu kì dao động của uO con lắc không thay đổi ta phải: A. tăng chiều dài thêm 0,001%. ie B. giảm bớt chiều dài 0,001%. C. tăng chiều dài thêm 0, 1%. iLD. giảm bớt chiều dài 0, 1%. Ta Hướng dẫn: - Tỉ số chu kỳ của đồng hồ quả lắc ở độ cao h so với trên mặt đất: s/ up l2 2 T2 g2 l2 l ro  1  1 T1 l1 g 2 g1 2 /g g1 om - Độ dài của dây treo con lắc thứ 2: R2 .c g2 l2  l1   l1   0,999l1  R  h 2 g1 ok  Để đồng hồ chạy đúng thì chiều dài dây treo phải giảm 0,1% bo Câu 24. Một đồng hồ quả lắc mỗi ngày chậm 130s phải điều chỉnh chiều dài của con ce lắc thế nào để đồng hồ chạy đúng: .fa A.Tăng 0,2% B. Giảm 0,2% C . Tăng 0,3% D. Giảm 0,3%. w Hướng dẫn: w - Độ biến thiên chu kỳ của đồng hồ quả lắc so với khi chạy đúng : w T t   1,5 103 T1 86400 - Độ dài dây treo của con lắc so với khi đồng hồ chạy đúng 19 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.