Một sợi dây nhẹ không dãn có chiều dài 1,5m được cắt thành hai con lắc đơn có chiều dài khác nhau. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc thời gian của các li độ góc của các con lắc. Tốc độ dao động cực đại của vật nặng con lắc (2) gần giá trị nào nhất sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ đồ thị, ta có:
+ Biên độ góc của con lắc thứ nhất: \({{\alpha }_{01}}=0,14(\text{rad})\)
T1 tương ứng 8 ô
+ Ban đầu t = 0: Cả 2 con lắc đều ở VTCB theo chiều dương.
Đến thời điểm con lắc 1 lên VT biên độ góc thì con lắc 2 có li độ \({{\alpha }_{2}}=\frac{{{\alpha }_{01}}}{2}\)
Đến thời điểm con lắc 1 và 2 cùng li độ nhưng ngược chiều nhau
Ta suy ra: \({{\alpha }_{01}}={{\alpha }_{02}}\)
+ Lại có:
\({{l}_{1}}+{{l}_{2}}=1,5~\text{ }va\text{ }~\frac{{{\omega }_{1}}}{{{\omega }_{2}}}=3=\sqrt{\frac{{{l}_{2}}}{{{l}_{1}}}}\text{ }\Rightarrow \text{ }\frac{{{l}_{2}}}{{{l}_{1}}}=\text{9 }\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{l}_{1}}=1,35m \\ {{l}_{2}}=0,15m \\ \end{array} \right.\)
Tốc độ dao động cực đại của con lắc (2): \({{v}_{{{2}_{\max }}}}=\sqrt{2g{{l}_{2}}\left( 1-\cos {{\alpha }_{02}} \right)}=0,169m/s\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Hạ Long - Quảng Ninh
Câu hỏi liên quan
-
Đặt một điện áp xoay chiều ổn định \(u=U\sqrt{2}\cos (\omega t)\) V vào hai đầu một đoạn mạch ghép nối tiếp gồm điện trở R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời qua mạch, \(\varphi \) là độ lệch pha giữa u và i. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tan\(\varphi \) theo ZC. Thay đổi C để điện áp hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp hai đầu đoạn mạch RL, giá trị của dung kháng khi đó là
-
Đơn vị của hiệu điện thế là
-
Một sóng ngang truyền trên sợi dây với tốc độ và biên độ không đổi, bước sóng 72cm. Hai phần tử sóng M, N gần nhau nhất lệch pha nhau \(\frac{\pi }{3}.\) Tại một thời điểm li độ của M, N đối nhau và cách nhau 13,0cm. Biên độ sóng là
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cảm kháng cuộn cảm thuần, dung kháng của tụ điện và điện trở thuần lần lượt là 200Ω,120Ω và 60Ω. Tổng trở của mạch là
-
Khi ghép n nguồn điện giống nhau song song, mỗi nguồn có suất điện động \(\xi \) và điện trở trong r thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là
-
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, cho R = 50Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp \(u=100\sqrt{2}\cos \omega \text{t}\) (V), biết điện áp giữa hai đầu cuộn dây và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha nhau một góc \(\frac{\pi }{3}.\) Công suất tiêu thụ của mạch điện là
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có biên độ lần lượt là A1 và A2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là \(A=\left| {{A}_{1}}+{{A}_{2}} \right|.\) Hai dao động đó
-
Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh một điện áp xoay chiều, biết cảm kháng của cuộn cảm thuần là ZL, dung kháng của tụ điện là ZC và điện trở thuần R. Biết i trễ pha so với với u. Mỗi quan hệ đúng là
-
Một vật có khối lượng m đang dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos (\omega t+\varphi ).\) Biểu thức tính giá trị cực đại của lực kéo về tại thời điểm t là
-
Dùng vôn kế xoay chiều đo điện áp giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều và chỉ 50V. Giá trị đo được là giá trị
-
Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình \({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( 6t-\frac{\pi }{2} \right)cm\) và \({{x}_{2}}=2\sqrt{3}\cos (6t)cm.\) Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng, khi động năng của con lắc bằng một phần ba cơ năng, thì vật có tốc độ \(12\sqrt{3}\)cm/s. Biên độ dao động A1 bằng
-
Âm sắc của âm là một đặc trưng sinh lý của âm phụ thuộc vào
-
Sóng cơ hình sin truyền theo dọc Ox với bước sóng \(\lambda \). Một chu kì sóng truyền đi được quãng đường là
-
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình chuyển động là \(x=5\cos (4\pi t\text{) cm}\text{.}\) Biên độ của dao động là
-
Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc \(\omega \) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm là L. Cảm kháng của cuộn dây là
-
Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m, đầu trên lò xo cố định, đầu dưới gắn vật nhỏ có khối lượng 400g. Kích thích để con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình thẳng đứng, chọn mốc thế năng trùng với vị trí cân bằng của vật. Tại thời điểm t (s), con lắc có thế năng 356mJ, tại thời điểm t + 0,05(s) con lắc có động năng 288mJ, cơ năng của con lắc không lớn hơn 1J. Lấy π2 =10. Trong 1 chu kì dao động, khoảng thời gian lò xo nén là
-
Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị li độ theo thời gian như hình vẽ. Tốc độ của vật tại N là
-
Một khung dây dẫn phẳng, diện tích 50cm2, gồm 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục cố định \(\Delta \) trong từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec{B}.\) Biết \(\Delta \) nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với \(\vec{B}.\) Suất điện động cực đại trong khung là \(200\sqrt{2}V.\) Độ lớn của \(\overrightarrow{B}\)
-
Một mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động 3V và điện trở trong là 1Ω. Biết điện trở ở mạch ngoài lớn hơn gấp 2 lần điện trở trong. Dòng điện trong mạch chính là
-
Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp có tổng số vòng dây của hai cuộn là 2400 vòng. Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 240V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 80V. Số vòng dây cuộn sơ cấp là
