Một con lắc đơn có sợi dây dài 1m và vật nặng có khối lượng 500g

Câu hỏi :

Một con lắc đơn có sợi dây dài 1m và vật nặng có khối lượng 500g. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng sao cho cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 60o rồi thả nhẹ. Lấy g=10(m/s2)

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng

a. Ta có cơ năng

W=mgz=mgl(1cos600)=0,5.10.1(10,5)=2,5(J)

b. Theo định luật bảo toàn cơ năng

WA=WBmgzA=12mvB2+mgzBvB=2g(zAzB)(1)Mà zA=HM=lOM=llcosα0zB=llcosα 

Thay vào ( 1 ) ta có 

vB=2gl(cosαcosα0)+ Khi α=300 vB=2gl(cos300cos600)vB=2.10.1(3212)2,71(m/s)

+ Khi α=450 vB=2gl(cos450cos600)vB=2.10.1(2212)2,035(m/s)

Xét tai B theo định luật II Newton ta có: P+T=ma

Chiếu theo phương của dây

TPy=mahtTPcosα=mv2lTmgcosα=2mg(cosαcosα0)T=mg(3cosα2cosα0)

Khi α=300 T=mg(3cos3002cos600)

T=0,5.10(3.322.12)=7,99(N)

Khi α=450 T=mg(3cos4502cos600)

T=0,5.10(3.222.12)=5,61 N

Lưu ý: Khi làm trắc nghiệm thì các em áp dụng luôn hai công thức

+ Vận tốc của vật tại vị trí bất kỳ: vB=2gl(cosαcosα0)

+ Lực căng của sợi dây: T=mg(3cosα2cosα0)

c. Gọi C là vị trí để vật có  v= 1,8m/s

Áp dụng công thức vC=2gl(cosαcosα0)

1,8=2.10.1(cosαcos600)cosα=0,662α=48,550

Vật có đọ cao

 zC=llcosα=11.0,662=0,338(m)

d. Gọi D là vị trí vật có độ cao 0,18m

Áp dụng công thức 

zD=llcosα0,18=11.cosαcosα=0,82

Áp dụng công thức 

vD=2gl(cosαcosα0)=2.10.1.(0,820,5)=2,53(m/s)

e. Gọi E là vị trí 2wt=wđ  Theo định luật bảo toàn cơ năng WA=WE

  WA=WdE+WtE=32WdE2,5=32.12.mvE2vE=2,5.43.m=103.0,5=2,581(m/s) 

f.  Gọi F là vị trí để wt=3wđ

Theo định luật bảo toàn cơ năng  WA=WF

WA=WdF+WtF=53WtF2,5=53.mgzFzF=2,5.35.m.g=0,3(m)Mà zF=llcosαF0,3=11.cosαFcosαF=0,7αF=45,5730

Mặt khác vF=2gl(cosαFcos600)=2.10.1(0,70,5)=2(m/s)

Xét tại F theo định luật II Newton  P+T=ma

Chiếu theo phương của dây 

PcosαF+TF=mvF2l0,5.10.0,7+TF=0,5.221T=5,5(N)

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự Lớp 10

Lớp 10 - Năm thứ nhất ở cấp trung học phổ thông, năm đầu tiên nên có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi xa hơn vì ngôi trường mới lại mỗi lúc lại xa nhà mình hơn. Được biết bên ngoài kia là một thế giới mới to và nhiều điều thú vị, một trang mới đang chò đợi chúng ta.

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK