Câu hỏi:
2 năm trước
Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nhỏ thì:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Trong dao động điều hòa của con lắc đơn thì
\(\begin{array}{l}1 - \cos \alpha = 2{\sin ^2}\dfrac{\alpha }{2} \approx {\dfrac{\alpha }{2}^2} \Rightarrow 1 - \cos \alpha \approx {\dfrac{\alpha }{2}^2}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}T = mg(3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0})\\P = mg\end{array} \right.\\ \Rightarrow (3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}) = 1\\ \Rightarrow (3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}) = 1\\ \Leftrightarrow 3\left( {1 - {{\dfrac{\alpha }{2}}^2}} \right) - 2\left( {1 - \dfrac{{\alpha _0^2}}{2}} \right) = 1\\ \Rightarrow \dfrac{{\alpha _0^2}}{{{\alpha ^2}}} = \dfrac{3}{2}(1)\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\rm{W}} = \dfrac{1}{2}mgl\alpha _0^2\\{{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}mgl{\alpha ^2}\end{array} \right.\\ \Rightarrow \dfrac{{\rm{W}}}{{{{\rm{W}}_t}}} = \dfrac{{\alpha _0^2}}{{{\alpha ^2}}} = \dfrac{3}{2} \Leftrightarrow \dfrac{{{{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t}}}{{{{\rm{W}}_t}}} = \dfrac{3}{2}\\ \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = 2{W_d}\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng công thức tính lực căng: \(T = mg\left( {3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}} \right)\)
+ Sử dụng biểu thức tính thế năng: \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}mgl{\alpha ^2}\)
+ Sử dụng biểu thức tính cơ năng của con lắc đơn: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}mgl\alpha _0^2\)
Câu hỏi khác
- Bài tập xác định thời gian vật chuyển động từ x1 đến x2, số lần qua li độ x có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập lí thuyết dao động điều hòa có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập các đại lượng đặc trưng của DĐĐH có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập xác định quãng đường, tốc độ trung bình của vật trong DĐĐH có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập viết phương trình dao động điều hòa có lời giải MÔN LÝ lớp 12
