Một con lắc đơn gồm vật nhỏ \(m\) treo ở đầu sợi dây không dãn có khối lượng không đáng kể dao động điều hòa tại nơi có \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Người ta tích điện cho vật \(m\) và đặt con lắc vào trong một điện trường đều nằm ngang thì chu kì dao động là \(T\). Nếu quay phương của điện trường trong mặt phẳng thẳng đứng đi một góc \({30^0}\) so với phương ngang thì chu kì dao động của con lắc bằng \(1,987\,\,s\) hoặc \(1,147\,\,s\). Giá trị của chu kì \(T\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNhận xét: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{{\rm{l}}}{g}} \Rightarrow {T^2} = 4{\pi ^2}\dfrac{{\rm{l}}}{g} \Rightarrow {T^2} \sim \dfrac{1}{g}\) hay \(g \sim \dfrac{1}{{{T^2}}}\)
Ban đầu \(\overrightarrow F \) theo phương ngang, gia tốc hiệu dụng: \({g_0} = \sqrt {{g^2} + {a^2}} \)
Trường hợp 1: \(\overrightarrow F \) hướng lên trên
Ta có: \(\beta = {90^0} - \alpha \Rightarrow \cos \beta = - \sin \alpha \)
Gia tốc hiệu dụng là: \({g_1} = \sqrt {{g^2} + {a^2} + 2g.a.\sin \alpha } \Rightarrow {g_1}^2 = {g^2} + {a^2} + 2g.a.\sin \alpha \,\,\left( 1 \right)\)
Trường hợp 2: \(\overrightarrow F \) hướng xuống dưới:
.jpg)
Ta có: \(\beta = {90^0} + \alpha \Rightarrow \cos \beta = \sin \alpha \)
Gia tốc hiệu dụng là: \({g_2} = \sqrt {{g^2} + {a^2} - 2g.a.\sin \alpha } \Rightarrow {g_2}^2 = {g^2} + {a^2} - 2g.a.\sin \alpha \,\,\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) ta có: \({g_1}^2 + {g_2}^2 = 2\left( {{g^2} + {a^2}} \right)\)
\( \Rightarrow \dfrac{1}{{{T_1}^4}} + \dfrac{1}{{{T_2}^4}} = \dfrac{2}{{{T_0}^4}} \Rightarrow \dfrac{1}{{1,{{987}^4}}} + \dfrac{1}{{1,{{147}^4}}} = \dfrac{2}{{{T_0}^4}} \Rightarrow {T_0} \approx 1,329\,\,\left( s \right)\)
Chọn B.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Lý Chính Thắng
Câu hỏi liên quan
-
Một sóng điện từ có tần số \(f\) truyền trong chân không với tốc độ \(c\). Bước sóng \(\lambda \) của sóng này là
-
Một sợi dây đàn hồi đủ dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục \(Ox\), với tốc độ là \(48\,\,cm/s\), biên độ sóng là \(A\). Ở thời điểm \(t\), một đoạn của sợi dây và vị trí của ba điểm \(M,\,\,N,\,\,P\) trên đoạn dây này như hình vẽ. Giả sử ở thời điểm \(t + \Delta t\), ba điểm \(M,\,\,N,\,\,P\) thẳng hàng. Giá trị nhỏ nhất của \(\Delta t\) là
.jpg)
-
Trong dao động điều hòa, lực kéo về tác dụng lên vật
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng \(220\,\,V\) vào hai đầu một tụ điện thì dòng điện chạy qua tụ điện có cường độ hiệu dụng là \(I\). Biết dung kháng của tụ điện là \(100\,\,\Omega \). Giá trị của \(I\) bằng
-
Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp qua một lăng kính. Chùm tia sáng ló ra khỏi lăng kính sẽ tách thành các chùm tia sáng có màu khác nhau. Hiện tượng này gọi là
-
Mối liên hệ giữa tần số góc \(\omega \) và chu kì \(T\) của một dao động điều hòa là
-
Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kì
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u = {U_0}\cos \omega t\) (\({U_0}\) và \(\omega \) có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó tụ điện có điện dung \(C\) thay đổi được. Biết \(R = 5r\), cảm kháng của cuộn dây \({Z_L} = 4r\) và \(LC{\omega ^2} > 1\). Khi \(C = {C_0}\) và khi \(C = 0,5{C_0}\) thì điện áp giữa hai đầu \(M,\,\,B\) có biểu thức tương ứng là \({u_1} = {U_{01}}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\) và \({u_2} = {U_{02}}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\) (\({U_{01}}\) và \({U_{02}}\) có giá trị dương). Giá trị của \(\varphi \) là
.jpg)
-
Đơn vị của độ tự cảm là:
-
Một vật nhỏ dao động điều hoà dọc theo trục \({\rm{Ox}}\) (với \(O\) là vị trí cân bằng), chu kì \(1,5\,\,s\) và biên độ \(A\). Sau khi dao động được \(3,5\,\,s\) vật ở li độ cực đại. Tại thời điểm ban đầu vật qua
-
Công thức liên hệ giữa bước sóng \(\lambda ,\) tốc độ truyền sóng v và tần số góc \(\omega \) của một sóng cơ hình sin là
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở \(R\), tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là \({Z_C}\) Hệ số công suất của đoạn mạch là
-
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1A. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là \(\sqrt{3}\text{ A}\text{.}\) Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với nguồn đơn sắc, biết khoảng cách giữa hai khe là \(0,1\,\,mm\), khoảng cách từ hai khe đến màn là \(1,0\,\,m\). Người ta đo được khoảng cách giữa \(7\) vân sáng liên tiếp là \(3,9\,\,cm\). Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
-
Trên một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định và một đầu tự do đang có sóng dừng với 3 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng 60cm. Chiều dài sợi dây là
-
Con lắc lò xo dao động điều hòa, nếu chỉ tăng khối lượng của vật lên \(4\) lần thì tần số dao động của vật
-
Trong sóng cơ, sóng dọc truyền được trong các môi trường
-
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Biết \({r_0}\) là bán kính Bo. Bán kính quỹ đạo dừng \(L\) có giá trị là
-
Nếu máy phát điện xoay chiều có \(p\) cặp cực, rôto quay với tốc độ \(n\) vòng/giây thì tần số dòng điện phát ra là
-
Lần lượt chiếu 4 tia là: tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia anpha và tia Rơn-ghen (tia X) vào vùng không gian có điện trường. Tia bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là
