Lý thuyết và Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề 1: Dao động điều hòa - Chuyên đề 3: Con lắc đơn

Nội dung text: Lý thuyết và Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề 1: Dao động điều hòa - Chuyên đề 3: Con lắc đơn

1. CHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Con lắc đơn Cấu tạo: Gồm quả nặng có khối lượng m gắn vào một đầu sợi dây nhẹ, có chiều dài l ở nơi có gia tốc trọng trường g. Kích thích cho vật dao động. Phương trình dao động: 0 <10° Li độ cong: s = S0cos(t + ) Li độ góc: = 0cos(t + ) Con lắc đơn dao động với phương trình: Trong đó: s = l. 3cos 2 t rad S = l. 0 0 0 3(rad) và 0 có đơn vị là rad  2 (rad / s) Ta cũng có mối liên hệ: (rad) v2 v2 S 2 s2 ; 2 2 0  2 0 gl 2. Chu kỳ và tần số g Ví dụ: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là Tần số góc:  (rad / s) l 1m. Lấy g = 2 = 10m/s2. Các thông số sau: l g 10 Chu kì: T 2 (s) Tần số góc:  10 (rad / s) g l 1 l 1 1 1 g Chu kì: T 2 2 2 2(s) Tần số: f (Hz) 2 2 l g 10 1 g 1 10 1 Tần số: f 2 0,5(Hz) 2 l 2 1 2 l l0 1 t Chú ý: Các đại lượng trên không phụ thuộc vào m, tuy nhiên do GM chu kì, tần số, tần số góc g 2 R h lại phụ thuộc nhiệt độ và vị trí. 2. Vận tốc và lực căng Vị trí Vận tốc Lực căng dây Tại li độ góc bất kì v 2gl cos cos 0 T = mg(3cos - 2cos 0) Góc bất kì Tại VTCB: vmax 2gl 1 cos 0 Tmax = mg(3 - 2cos 0) = 0 cos = 1 Trang 1
2. Tại biên: vmin 0 Tmin = mgcos 0 = ± 0 cos = cos 0 3 2 2 T mg 1 2 2 Tại li độ góc bất kì v gl 0 0 2 Góc Tại VTCB: 2 vmax 0 gl S0 Tmax mg(1 0 ) 10° = 0 cos = 1 Tại biên: 2 v 0 0 min Tmin mg(1 ) = ± 0 cos = cos 0 2 PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Đại cương con lắc đơn 1. Phương pháp giải Sử dụng các công thức cơ bản về chu kì, tần Ví dụ: (Đề thi TSĐH 2013) Một con lắc đơn có số, bổ sung thêm một số công thức: chiều dài 121 cm, dao động điều hoà tại nơi có gia Khi thay đổi vị trí (g); chiều dài dây (l) ta có tỉ tốc trọng trường g. số: Lấy g = 10 m/s2 = 2. Chu kì dao động của con lắc T f l g là 1 2 1 . 2 A. 1 s. B. 0,5 s. C. 2,2 s. D. 2 s. T2 f1 l2 g1 Hướng dẫn Nếu trong cùng một khoảng thời gian, hai con lắc đơn thực hiện được N và N dao động: l 1,21 1 2 T 2 2 2.1,1 2,2(s) g 2 T f l N 1 2 1 2 T2 f1 l2 N1 Nếu tăng, giảm chiều dài: T f l 1 2 1 T2 f1 l1 l 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s 2, một con lắc đơn và một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với cùng tần số. Biết con lắc đơn chiều dài 49 cm và lò xo có độ cứng 10 N/m. Khối lượng vật nhỏ của con lắc lò xo bằng: A. 0,125 kg. B. 0,75 kg. C. 0,5 kg. D. 0,25 kg. Hướng dẫn k g k.l 10.0,49 Hai con lắc dao động điều hòa cùng tần số: f f m 0,5kg 1 2 m l g 9,8 Chọn C Ví dụ 2: Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian t, con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44 cm thì cũng trong khoảng thời Trang 2
3. gian t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là: A. 144 cm. B. 60 cm. C. 80 cm. D. 100 cm. Hướng dẫn T l N 50 5 Trong cùng khoảng thời gian t ta có tỉ số: 1 1 2 T2 l2 N1 60 6 Ta thấy l2 > l1, nên chiều dài sợi dây phải tăng thêm 44cm, khi đó: T f l N 1 2 1 2 T2 f1 l2 N1 l1 25 l1 100cm l2 36 l2 144cm l2 l1 44cm Chọn D Ví dụ 3: Chọn câu sai khi nói về tần số dao động điều hòa của con lắc đơn? A. Tần số không đổi khi khối lượng con lắc thay đổi. B. Tần số tăng khi nhiệt độ giảm. C. Tần số giảm khi biên độ giảm. D. Tần số giảm khi đưa con lắc lên cao. Hướng dẫn 1 g Ta biết rằng tần số của con lắc đơn: f 2 l Tần số f không phụ thuộc vào khối lượng m của vật A đúng Khi nhiệt độ t giảm chiều dài l= l0(1+ t)giảm tần số f tăng B đúng M Vì gia tốc trọng trường g khi đưa lên cao, g giảm tần số giảm D đúng. R h 2 Chọn C Ví dụ 4: Một con lắc đơn dao động nhỏ ở nơi có g = 10 m/s 2 với chu kì T = 2 s trên quỹ đạo dài 24 cm. Tần số góc và biên độ góc có giá trị bằng A.  = 2 rad/s; 0 = 0,24rad. B.  = 2 rad/s; 0 = 0,12rad. o o C.  = rad/s; 0 = 9,25 . D.  = rad/s; 0 = 6,87 . Hướng dẫn 2 2  (rad / s) T 2 g g 10 Với con lắc đơn, có  chiều dài con lắc l 1m l  2 2 Biên độ dài: S0 = 12 cm = 0,12 m S 0,12 Biên độ góc: 0 0,12 rad 6,870 0 l 1 Trang 3
4. Chọn D Ví dụ 5: Biết khối lượng Trái Đất gấp 81 lần khối lượng Mặt Trăng và bán kính Trái Đất gấp 3,7 lần bán kính Mặt Trăng. Ở mặt đất, con lắc đơn dao động với chu kì 2 s. Hỏi rằng khi đưa con lắc đó lên Mặt Trăng (coi chiều dài dây treo không đổi) thì nó dao động với chu kì bằng bao nhiêu? A. 8,46 s. B. 6,84 s. C. 4,86 s. D. 4,68 s. Hướng dẫn GM Vì gia tốc trọng trường được tính theo biểu thức g nên ở trên bề mặt Trái Đất và bề mặt Mặt R h 2 GM1 GM 2 Trăng, giá trị của chúng lần lượt sẽ là g1 2 và g2 2 R1 R2 2 2 l lR1 lR2 Chu kì ở Trái Đất: T1 2 2 , còn ở Mặt Trăng: T2 2 g1 GM1 GM 2 2 T1 R1 M 2 R1 M 2 1 T1 2 3,7 0,411 T2 4,86s. T2 R2 M1 R2 M1 81 0,411 Chọn C. 3. Bài tập tự luyện dạng 1 Câu 1. Công thức nào sau đây dùng để xác định tần số góc của con lắc đơn? k g g l A.  B.  C.  D.  m l g Câu 2. Một con lắc đơn có dây treo dài l = 1 m, vật nặng có khối lượng m dao động tại nơi có g = 2 (m/s2). Chu kì dao động của con lắc là A. 1 s.B. 2 s.C. 3 s.D. 4 s. Câu 3. Con lắc đơn l = 0,25 m, thực hiện 6 dao động bé trong 12 s. Khối lượng con lắc là 1 m kg ,thì trọng lượng của nó là bao nhiêu? 5 2 A. 0,02 NB. 0,03 NC. 0,05 ND. 0,06 N Câu 4. Một con lắc đơn có chiều dài l. Trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 12 dao động. Khi giảm chiều dài đi 32 cm thì cũng trong khoảng thời gian nói trên con lắc thực hiện được 20 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là A. 40 cm.B. 50 cm.C. 20 cm.D. 60 cm. Câu 5. Một con lắc đơn dao động tại địa điểm A với chu kì là 2 s. Đưa con lắc tới địa điểm B thì thực hiện được 100 dao động hết 201 s. Coi nhiệt độ hai nơi này bằng nhau. So với gia tốc trọng trường tại A, gia tốc trọng trường tại B A. tăng 0,1%.B. tăng 1%.C. giảm 1%.D. giảm 0,1%. Đáp án: 1-C 2-B 3-C 4-B 5-C Dạng 2: Vận tốc – Lực căng dây Trang 4
5. 1. Phương pháp giải Sử dụng các công thức cơ bản về thay đổi vận tốc, độ lớn vận tốc, lực căng dây 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 100 cm, vật có khối lượng m = 50 g dao động ở nơi có 2 gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s với biên độ góc 0 = 30° Khi = 8° thì tốc độ của vật và lực căng sợi dây là: A. 1,65 m/s và 0,706 N. B. 1,56 m/s và 0,607 N. C. 1,56 m/s và 0,706 N. D. 1,65 m/s và 0,607 N. Hướng dẫn Áp dụng công thức và thay số ta được: 0 0 v 2gl cos cos 0 2.9,81.1 cos8 cos30 1,56m / s -3 0 0 T = mg(3cos - 2cos 0) = 50.10 .9,81(3cos8 – 2 cos30 ) = 0,607 N. Chọn B. Ví dụ 2: Một con lắc đơn có dây treo dài l = 40 cm, vật nặng khối lượng m = 200 g. Lấy g =10 m/s 2. Kéo con lắc để dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng góc = 60° rồi buông nhẹ. Lúc lực căng của dây treo là 4 N thì tốc độ của vật bằng: A. 2 m/s. B. 2,5 m/s.C. 3 m/s. D. 4 m/s. Hướng dẫn Vận dụng công thức lực căng để suy ra li độ góc sau đó thay vào biểu thức vận tốc Ta có: 4 = 200.10-3.10.(3cos - 2cos600) cos = 1. Thay vào biểu thức tốc độ của vật, ta có: 0 v 2gl cos cos 0 2.10.0,4.(1 cos60 ) 2m / s Chọn A. Ví dụ 3: Một con lắc đơn có chiều dài l = 50 cm, khối lượng m = 250 g. Tại vị trí cân bằng ta truyền cho vật nặng vận tốc v = 1 m/s theo phương ngang, lấy g = 10 m/s 2. Lực căng sợi dây khi vật ở vị trí cao nhất là: A. 2,25 N. B. 2,35 N. C. 3,15 N. D. 3,25 N. Hướng dẫn Theo đề ra, ta có vận tốc ở VTCB: 9 1 2gl cos0 cos 2.10.0,5.(1 cos ) cos 0 0 0 10 Lực căng sợi dây khi vật ở vị trí cao nhất = ± 0 là 9 T = mg(3cos - 2cos 0) = mgcos 0 = 0,25.10. = 2,25 N 10 Chọn A. Ví dụ 4: Tại nơi có g = 9,8 m/s 2, một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1 m, đang dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05 rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là: A. 27,1 cm/s. B. 1,6 cm/s. C. 2,7 cm/s. D. 15,7 cm/s. Trang 5
6. Hướng dẫn Do biên độ góc và li độ góc rất nhỏ nên ta sử dụng công thức gần đúng: 2 2 2 2 v gl 0 9,8.1 0,1 0,05 0,271m / s Chọn A 3. Bài tập tự luyện dạng 2 Câu 1. Một con lắc đơn dài l = 1 m dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s 2 với biên độ 10 cm. Lấy 2 = 10. Khi quả cầu ở vị trí có li độ góc = 4° thì tốc độ của quả cầu là: A. 28,9 cm/s.B. 22,5 cm/s.C. 19,5 cm/s.D. 25,1 cm/s. Câu 2. Một con lắc đơn dài l = 1 m được kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0= 5° so với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho vật dao động. Cho g = 2 = 10 m/s2. Vận tốc của con lắc khi về đến vị trí cân bằng có giá trị là: A. 15,8 m/s.B. 0,276 m/s.C. 0,028 m/s.D. 0,087 m/s. Câu 3. Một con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ khối lượng 100 g treo vào trần nhà bằng một sợi dây dài 1 m, ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s 2. Bỏ qua mọi ma sát. Kéo vật nặng lệch một góc 30° rồi buông nhẹ. Tốc độ và lực căng của dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 10° là: A. 1,62 m/s và 0,586 N.B. 1,243 m/s và 1,243 N. C. 1,526 m/s và 1,198 N.D. 1,079 m/s và 0,616 N. Đáp án: 1-B 2-B 3-C Dạng 3: Bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực F không đổi 1. Phương pháp giải  Khi con lắc đơn dao động điều hòa chịu thêm tác dụng của lực F ta sử dụng các công thức tổng quát bên dưới:        F Gia tốc biểu kiến trong các trường hợp sau: P ' P F g' g a g m    F + Nếu lực F hướng xuống: F  P g ' g m    F + Nếu lực F hướng lên: F  P g ' g m    2 2 F g + Nếu lực F có phương ngang: F  P g ' g m cos F Với  là góc hợp bởi dây treo và phương thẳng đứng tại VTCB mới: tan  P l g Chu kì con lắc: T ' 2 T (T là chu kì ban đầu) g ' g ' Dưới đây là các trường hợp hay gặp: Trang 6
7.   - Lực trường: Fd q.E về độ lớn: Fđ = |q.E|   + Nếu:q > 0 F  E   + Nếu:q 0 a  v + Nếu vật chuyển động chậm dần đều: a.v < 0 a  v - Lực đẩy Ác-si-mét: Fasm =dgV F Lực đẩy Ác-si-mét luôn có phương thẳng đứng chiều hướng lên trên nên: g ' g asm m 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,86 m/s 2. Khi thang máy đứng yên thì con lắc dao động với chu kì T = 2 s. Tìm chu kì dao động của con lắc khi: a) Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 1,14 m/s2 b) Thang máy đi lên đều c) Thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 0,86 m/s2 Hướng dẫn  a) Thang máy đi lên nhanh dần đều nên a hướng lên Fqt hướng xuống dưới Gia tốc biểu kiến khi đó: g' = g + a = 9,86 +1,14 = 11 m/s2 g 9,86 Chu kì dao đông của con lắc khi đó: T ' T 2 1,894s g ' 11 b) Thang máy đi lên đều: a = 0 nên g’ = g suy ra: Chu kì T’ = T = 2 (s)  c) Thang máy đi lên chậm dần đều nên a hướng xuống Fqt hướng lên trên Gia tốc biểu kiến khi đó: g' = g + a = 9,86 - 0,86 = 9 m/s2 g 9,86 Chu kì dao động của con lắc khi đó: T ' T 2 2,093s g ' 9 Ví dụ 2: Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng 80 g, đặt trong điện trường đều có véctơ cường độ điện trường thẳng đứng, hướng lên có độ lớn 4800 V/m. Khi chưa tích điện cho quả nặng, chu kì dao động của con lắc với biên độ nhỏ 2 s, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s 2. Khi tích điện cho quả nặng điện tích 6.10-5C thì chu kì dao động của nó là: A. 2,5 s. B. 2,33 s. C. 1,6 s. D. 1,54 s. Hướng dẫn Do quả cầu tích điện dương, nên lực điện trường sẽ có chiều cùng với chiều của cường độ điện trường.   Tức là lực điện trường sẽ có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên: F  P T ' g g 10 1,25 T ' 1,25T 1,25.2 2,5(s) T g a qE 6.10 5.4800 g 10 m 0,08 Trang 7
8. Chọn A. Ví dụ 3: Một con lắc đơn có chu kì T = 2 s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng D = 8,67 g/cm3. Tính chu kì T’ của con lắc khi đặt con lắc trong không khí; sức cản của không khí xem như không đáng kể, quả lắc chịu tác dụng của sức đẩy Ác-si-mét, khối lượng riêng của không khí là d = 1,3 g/l? A. 2,00024 s B. 2,00015 s C. 1,99993 s D. 1,99985 s Hướng dẫn Đổi: d = 1,3 g/lít = 1,3.10-3 g/cm3 Áp dụng công thức tính sự thay đổi chu kì của con lắc dưới tác dụng của trọng lực, ta có: T ' g g D 8,67 T ' 2,00015(s) dgV 3 T g a g D d 8,67 1,3.10 DV Chọn B. 3. Bài tập tự luyện dạng 3 Câu 1. Con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ tích điện q và sợi dây không co dãn, không dẫn điện. Khi chưa có điện trường con lắc dao động điều hòa với chu kì 2 s. Sau đó treo con lắc vào điện trường đều, có phương thẳng đứng thì con lắc dao động điều hòa với chu kì 4 s. Khi treo con lắc trong điện trường có cường độ điện trường như trên và có phương ngang thì chu kì dao động điều hòa của con lắc bằng A. 2,15 s.B. 1,87 s.C. 0,58 s.D. 1,79 s. Câu 2. Con lắc đơn có khối lượng m = 100 g treo vào một điểm cố định trong điện trường đều có phương thẳng đứng, hướng lên trên E = 2.106 V/m. Khi chưa tích điện, con lắc dao động điều hòa với chu kì T = 2 4 s. Khi tích điện q cho con lắc, nó dao động điều hòa với chu kì giảm đi lần. Lấy g = 10 m/s2. Điện tích 3 của vật bằng A. q = -3,89.10-7C.B. q = 3,89.10 -7C.C. q = 3,89.10 -6C.D. q = -3,89.10 -6C. Đáp án: 1-D 2-A Dạng 4: Bài toán thay đổi chu kì con lắc đơn theo nhiệt độ, độ cao 1. Phương pháp giải Gọi chu kì lúc đầu của đồng hồ là T, chu kì sau khi Ví dụ: Chu kì lúc đầu của con lắc đơn là 25 s, sau bị thay đổi là T’ khi thay đổi chiều dài dẫn đến chu kì chỉ còn 15 s. + Nếu T’ T thì đồng hồ chạy chậm đêm? - Thời gian đồng hồ chạy sai trong 1 giây: Hướng dẫn T ' T Thời gian đồng hồ chạy sai trong 1 giây: T 0 T ' T 15 25 2 T ' T 0: đồng hồ chạy chậm Suy ra đồng hồ chạy nhanh, nên trong 1 ngày đêm T0 < 0: đồng hồ chạy nhanh đồng hồ chạy nhanh là: Trang 8
9. T0 = 0: đồng hồ chạy đúng 2 T t T0 24.60.60. 57600(s) - Thời gian đồng hồ chạy sai trong khoảng thời gian 3 t là: Tt = t. T0 1 Các công thức đối với trường hợp thay đổi nhỏ: Do nhiệt độ: T t 0 2 h Do độ cao: T cao 0 R T0 ( T0 ) 0 ( T0 )cao ( T0 )sau ( T0 ) l ( T0 ) g h t Do độ sâu: T sau 1 h h l g 0 2R T t cao sau 0 2 R 2R 2l 2g l Do chiều dài: T 0 2l g Do vị trí: T 0 2g 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Coi Trái Đất là một hình cầu có bán kính bằng 6400 km. Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở trên mặt đất. Khi đưa đồng hồ lên núi có độ cao 2500 m thì mỗi ngày đêm (t = 86400s) đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? A. Chậm 67,5 s. B. Nhanh 67,5 s. C. Chậm 33,75 s. D. Nhanh 33,75 s. Hướng dẫn Đưa đồng hồ lên cao nên đồng hồ chạy chậm. h 2,5 Thời gian chạy chậm trong 1 ngày đêm bằng: T T .86400 .86400 .86400 33,75s. t 0 R 6400 Chọn C. Ví dụ 2: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ ở nhiệt độ 25°C với dây treo bằng kim loại có hệ số nở dài bằng = 2.10-5K-1. Vào một ngày trời lạnh, nhiệt độ chỉ còn 20°C thì trong một ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? A. Nhanh 8,64 s. B. Chậm 8,64 s. C. Nhanh 4,32 s. D. Chậm 4,32 s. Hướng dẫn 1 1 Thời gian đồng hồ chạy sai trong 1 s: T t .2.10 5.(20 25) 5.10 5 < 0 0 2 2 suy ra đồng hồ chạy nhanh. Trong 1 ngày đêm đồng hồ chạy nhanh Tt = 86400. T0 = 4,32s. Chọn C. Ví dụ 3: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt độ 17°C. Đưa đồng hồ lên đỉnh núi có độ cao 640 m thì thấy đồng hồ vẫn chạy đúng. Biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là = 4.10-5K-1. Bán kính Trái Đất bằng 6400km. Nhiệt độ trên đỉnh núi là A. 17,5°C. B. 14,5°C. C. 12°C. D. 7°C. Hướng dẫn Cách 1: Trang 9
10. h Đưa lên cao đồng hồ chạy chậm. Thời gian chạy chậm trong 1 s: T 0 R Để đồng hồ chạy đúng thì nhiệt độ phải làm cho đồng hồ chạy nhanh trở lại. Do đó t2 < t1 h 1 Đồng hồ chạy đúng nên: t t 120 C. R 2 2 Cách 2: Sử dụng công thức tổng quát. 1 h h l g Thời gian đồng hồ chay sai trong 1 s: T t cao sau 0 2 R 2R 2l 2g 1 h Vì ở đây ta chỉ có thay đổi nhiệt độ và độ cao nên: T t cao 0 2 R h 1 Đồng hồ chạy đúng nên: T 0 t t 0 t 12o C 0 R 2 2 1 2 Chọn C. 3. Bài tập tự luyện dạng 4 Câu 1. Đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ ở một nơi ngang bằng mực nước biển ở nhiệt độ 20°C. Khi đem đồng hồ lên đỉnh núi, ở đó nhiệt độ 3°C, đồng hồ vẫn chạy đúng giờ. Coi Trái Đất hình cầu bán kính bằng 6400 km, hệ số nở dài của thanh treo con lắc đồng hồ là = 2.10 -5 K-1. Độ cao của đỉnh núi là A. 1088 m.B. 544 m.C. 980 m.D. 788 m. 2 Câu 2. Một đồng hồ quả lắc có chu kì T = 2 s ở Hà Nội với g = 9,7926 m/s và nhiệt độ t1 =10°C. Biết hệ -5 -1 2 số nở dài của dây treo con lắc là = 2.10 K .Chuyển đồng hồ đi vào Đà Nẵng có g 2 = 9,7867 m/ s và nhiệt độ t2 = 33°C. Muốn đồng hồ vẫn chạy đúng thì phải tăng hay giảm độ dài dây treo một lượng bằng bao nhiêu? A. Giảm 1,05 mm.B. Giảm 1,55 mm.C. Tăng 1,05 mm.D. Tăng 1,55 mm. Đáp án: 1-A 2-A PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1. Con lắc đơn dao động nhỏ trong 1 điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống, vật nặng có điện tích dương, biên độ A và chu kì T. Vào thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng thì đột ngột tắt điện trường. Chu kì và biên độ của con lắc khi đó thay đổi như thế nào? Bỏ qua mọi lực cản. A. chu kì tăng, biên độ giảm. B. chu kì tăng, biên độ tăng C. chu kì giảm, biên độ giảm.D. chu kì tăng, biên độ không đổi. Câu 2. Một con lắc đơn có chiều dài l. Trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 9 dao động. Nếu thay đổi chiều dài một lượng 50 cm thì cũng trong khoảng thời gian nói trên con lắc thực hiện được 5 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là 112 25 25 A. 0,9m B. cm. C. m. D. m. 25 112 81 Câu 3. Một con lắc đơn gồm sợi dây nhẹ, không dãn, không dẫn điện và quả cầu kim loại có khối lượng 40 g dao động nhỏ trong điện trường đều có véctơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống và có độ lớn 4.104 V/m, cho g =10 m/s2. Khi chưa tích điện con lắc dao động với chu kì 2 s. Khi cho quả cầu tích điện với điện tích q = -2.10-6 C thì chu kì dao động bằng Trang 10
11. A. 1,263 s.B. 1,5 s.C. 2,236 s.D. 2,5 s. Câu 4. Một con lắc đồng hồ có dây treo bằng kim loại, hệ số nở dài của kim loại này là = 1,4.10 -5 K. Con lắc đồng hồ dao động tại một điểm cố định trên mặt đất, có chu kì T = 2 s lúc ở 10°C. Nếu nhiệt độ tăng thêm 20°C thì chu kì của con lắc A. tăng 2,8.10-4s.B. giảm 2,8.10 -4s. C. giảm 4,2.10-4s.D. tăng 4,2.10 -4s. Đáp án: 1-B 2-C 3-C 4-A Trang 11