(THPT Thực hành – sp HCM – 2017) Một con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m gắn với dây treo có chiều dài l. Từ vị trí cân bằng kéo lệch sợi dây sao cho góc lệch của sợi dây với phương thẳng đứng là α0 = 60° rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Độ lớn của gia tốc khi lực căng dây có độ lớn bằng trọng lực
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBiểu thức của lực căng dây :
\( T = mg(3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}) \to \cos \alpha = \frac{1}{3} + \frac{2}{3}\cos {\alpha _0} = \frac{2}{3}\) (T=P)
Gia tốc của vật \( a = \sqrt {({a_n} + {a_t})} \) với an là gia tốc hướng tâm và at là gia tốc tiếp tuyến.
\( {a_t} = \frac{{{F_{hl}}}}{m} = \frac{{P\sin \alpha }}{m} = g\sin \alpha \)
\( {a_t} = \frac{{T - P\cos \alpha }}{m} = g(1 - \cos \alpha ) = \frac{g}{3}\)
Vậy:
\( a = \sqrt {{{(\frac{g}{3})}^2} + {{(g\sin \alpha )}^2}} = 10\sqrt {\frac{1}{9} + (1 - {{(\frac{2}{3})}^2})} = \frac{{10\sqrt 6 }}{3}m/{s^2}\)
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng là m, dao động nhỏ với chu kì T. Nếu tăng khối lượng vật nặng thêm một lượng m′=2m thì chu kì của vật bằng:
-
Một con lắc đơn có chiều dài l. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc α0 = 300 rồi thả nhẹ cho dao động. Khi đi qua vị trí cân bằng dây treo bị vướng vào một chiếc đinh nằm trên đường thẳng đứng cách điểm treo con lắc một đoạn 0,5l. Tính biên độ góc α’0 mà con lắc đạt được sau khi vướng đinh?
-
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m đang dao động điều hòa với chu kì T tại nơi có gia tốc trọng trường là g = π2 = 10m/s2. Khi dao động qua vị trí cân bằng, dây treo bị vướng đinh tại vị trí 0,5l và con lắc tiếp tục dao động. Xác định chu kì của con lắc đơn khi này?
-
Khi làm thực hành về hiện tượng cộng hưởng cơ ta có hệ thống các con lắc đơn bố trí như hình vẽ.
Con lắc 1 là con lắc điều khiển. Kéo con lắc điều khiển 1 lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả nhẹ cho dao động. Các con lắc còn lại, con lắc nào dao động mạnh nhất?
-
Một con lắc đơn dài l = 20 cm treo tại một điểm có định. Kéo con lắc khỏi phương thẳng đứng một góc bằn 0,1 rad về phía bên phải rồi chuyền cho một vận tốc 14 cm/s theo phương vuông góc với dây về phía vi trí cân bằng. Coi con lắc dao động điều hòa, viết phương trình dao động đối với li độ dài của con lắc. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất. Cho gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa được treo vào trần một toa xe. Khi xe đứng yên, con lắc dao động với chu kỳ T. Khi xe chuyển động nhanh dần đều trên đoạn đường nằm ngang với gia tốc 2,87 m/s2. Lấy g = 10 m/s2 thì chu kỳ dao động điều hòa của con lắc là
-
Một con lắc đơn có khối lượng vật nhỏ g đang dao động điều hòa. Đặt trên con lắc một nam châm thì vị trí cân bằng không thay đổi. Biết lực hút của nam châm tác dụng lên vật dao động của con lắc là 0,02 N. Lấy \(g = 10m/s^2\) Chu kỳ dao động của con lắc tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm so với lúc ban đầu?
-
Một con lắc đơn có độ dài dây là 1m, treo quả nặng 1kg, kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc 600 rồi buông tay. Tính vận tốc cực đại của con lắc đơn.
-
Con lắc đơn gồm một hòn bi có khối lượng m treo trên sợi dây dài ℓ = 1 m ở tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản môi trường. Con lắc trên được treo vào trần một ôtô chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a = 2 m/s2 từ đỉnh mặt phẳng nghiêng với mặt phẳng ngang một góc 300. Hỏi con lắc dao động với chu kì bằng bao nhiêu ?
-
Một con lắc đơn mang điện tích dương khi không có điện trường nó dao động điều hòa với chu kỳ T. Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T1. Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T2. Chu kỳ T dao động điều hòa của con lắc khi không có điện trường liên hệ với T1 và T2 là:
-
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi trường)?
-
Hai con lắc có cùng biên độ, có chu kì T1 và T2 = 4T1. Tại thời điểm ban đầu chúng đi qua VTCB theo cùng một chiều. Khoảng thời gian ngắn nhất hai con lắc ngược pha nhau là:
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8 m/s2, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 6°. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là 90g và chiều dài dây treo là 1 m. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc xấp xỉ bằng
-
Tại một nơi trên mặt đất, chu kì dao động của con lắc đơn
-
Trong quá trình dao động của con lắc đơn, lực căng của sợi dây tác dụng lên vật nhỏ của con lắc có độ lớn
-
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi trường)?
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa có cơ năng 1J, m=0,5kg. Tính vận tốc của con lắc đơn khi nó đi qua vị trí cân bằng?
-
Hai con lắc đơn có chiều dài l1 = 64 cm; l2 = 81 cm dao động nhỏ trong hai mặt phẳng song song. Hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng và cùng chiều t0 = 0. Sau thời gian t ngắn nhất hai con lắc trùng phùng (cùng qua vị trí cân bằng, chuyển động cùng chiều). Lấy g = π2 (m/s2). Giá trị của t là:
-
Cho hai con lắc đơn A và B dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song với nhau. Ban đầu kéo vật nặng của hai con lắc về cùng một phía hợp với phương thẳng đứng một góc bằng nhau rồi buông nhẹ cùng một lúc. Biết rằng chu kì dao động của con lắc B nhỏ hơn chu kì dao động của con lắc A. Người ta đo được sau 4 phút 30 giây thì thấy hai vật nặng lại trùng nhau ở vị trí ban đầu. Biết chu kì dao động của con lắc A là 0,5s. Tỉ số chiều dài của con lắc A so với chiều dài con lắc B là:
-
Một con lắc đơn có dây treo dài 50cm, vật nặng có khối lượng 25 g. Từ vị trí cân bằng kéo dây treo đến vị trí nằm ngang rồi thả cho dao động. Lấy \(g=10 m/s^2\). Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là:
