Giải bài tập lý lớp 12 bài 2 năm 2024
VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 2: Con lắc lò xo, nội dung tài liệu được cập nhật chi tiết và chính xác sẽ là nguồn thông tin hay để giúp các bạn học sinh học tốt hơn môn Vật lý. Mời các bạn học sinh và thầy cô cùng tham khảo. Show
Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 2: Con lắc lò xo vừa được VnDoc.com sưu tập và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết được VnDoc.com tổng hợp lời giải của 18 bài tập trong sách bài tập môn Vật lý lớp 12 bài 2 Con lắc lò xo. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết và tải về tại đây. Con lắc lò xo2.1. Một lò xo giãn ra 2,5 cm khi treo và nó một vật có khối lượng 250 g. Chu kì của con lắc được tạo thành như vậy là bao nhiêu? Cho g = 10 m/s2.
2.2. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo trục x nằm ngang. Lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Khi vật có khối lượng m của con lắc đi qua vị trí có li độ x = 4 cm theo chiều âm thì thế năng của con lắc đó là bao nhiêu?
2.3 Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0,5 kg và độ cứng k = 60 N/m. Con lắc dao động với biên độ bằng 5 cm. Hỏi tốc độ con lắc khi qua vị trí cân bằng là bao nhiêu?
B.0,17 m/s
2.4. Một con lắc là xo có cơ năng W = 0,9 J và biên độ dao động A = 15 cm. Hỏi động năng của con lắc tại li độ x = -5cm là bao nhiêu?
2.5. Một con lắc lò xo có độ cứng k = 200 N/m, khối lượng m = 200 g dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm. Tốc độ của con lắc khi qua vị trí có li độ x = 2,5 cm là bao nhiêu?
D.0,0027 m/s 2.6 Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ gắn với một lò xo nhẹ dao động điều hoà theo phương ngang. Lực kéo về tác dụng vào vật luôn?
Đáp án 2.1 A 2.2 B 2.3 D 2.4 A 2.5 B 2.6 C 2.7. Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 100 g gắn với một lò xo nhẹ. Con lắc dao động điều hoà theo phương ngang với phương trình x=10cos10πt(cm). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy π2=10. Cơ năng của con lắc bằng
2.8. Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hoà theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acoscωt. Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy π2=10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng
2.9. Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là 200 mJ. Lò xo của con lắc có độ cứng là?
2.10. Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox. Trong các đại lượng sau của chất điểm: biên độ, vận tốc, gia tốc, động năng thì đại lượng nào không thay đổi theo thời gian?
2.11. Con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m và vật nhỏ có khối lượng 200 g đang dao động điều hoà theo phương ngang. Lấy π2=10. Tần số dao động của con lắc là?
2.12. Một vật nhỏ có khối lượng 500 g dao động điều hoà dưới tác dụng của một lực kéo về có biểu thức F = -0,8cos4t (N). Biên độ dao động của vật là?
Đáp án 2.7 A 2.8 D 2.9 A 2.10 D 2.11 B 2.12 D 2.13. Một con lắc lò xo có khối lượng m = 50 g, dao động điều hoà trên trục x với chu kì T = 0,2 s và biên độ A = 0,2 m. Chọn gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng, chọn gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều âm.
Hướng dẫn giải chi tiết
Tại thời điểm ban đầu vật ở vị trí cân bằng và đi theo chiều âm nên ta có Phương trình dao động của vật là: x=0,2cos(10πt+π/2)
a=−ω2Acos2π=−(10π)2(0,2).1=−197≈−200m/s2 Ta thấy vecto a→ hướng theo chiều âm của trục x về vị trí cân bằng F=ma=0,050.(−197)=−9,85≈−9,9N<0 Vecto F→ cùng hướng cùng chiều với vecto a→ Bài 2.14 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 122.14. Một con lắc lò xo có biên độ A = 10,0 cm, có tốc độ cực đại 1,2 m/s và có cơ năng 1 J.Hãy tính
Hướng dẫn giải chi tiết
W=1/2mv2m=>m=2W/v2m=2.1/1,22≈1,388≈1,39kg
f=ω/2π=12/6,28=1,91Hz Bài 2.15 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 122.15. Một vật có khối lượng 10 g dao động điều hoà với biên độ 24 cm và chu kì 4,0 s. Tại thời điểm t = 0, vật ở vị trí biên x = -A.
Hướng dẫn giải chi tiết
ω=2π/T=π/2 rad/s. Tại t = 0 vật ở biên âm nên ta có x = Acosφ = -A => cosφ = -1 => φ=π Phương trình dao động của vật là x = 24cos(π2t+ππ2t+π) (cm)
Li độ của vật là: x=24cos5π/4=24.(−√2/2)=−16,9cm≈−17cm Gia tốc của vật là: a=−ω2x=−(π/2)2.(−16,9)=42cm/s2 Lực kéo về là: F=ma≈0,01.0,42=0,0042N
−12=24cos(π/2t+π)=>cos(π2/t+π)=−12 \=>π2/t+π=π/3+π=>t=2/3s Tốc độ của vật tại thời điểm t=2/3s v=−π/2.24sin(π/2t+π)=>−π/2.24sin(π/2.2/3+π)=−0,12π(−√3/2)m/s=>v≈0,33m/s Bài 2.16 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 122.16. Một cori lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 200 g gắn với một lò xo nhẹ, dao động điều hoà theo trục Ox nằm ngang với tần số 2,5 Hz. Trong khi dao động, chiều dài của lò xo biến thiên từ l1= 20 cm đến l2 = 24 cm.
Hướng dẫn giải chi tiết
A=l1−l2/2=24−20/2=2cm l0=l1+A=20+2=22cm
Tại thời điểm t =0 A= Acosφ =>cosφ = 1=>φ= 0 x = Acos2πft = >x= 2cos5πt (cm)
Tại vị trí cân bằng vật đạt vận tốc cực đại và gia tốc bằng 0 nên ta có v= A.ω = 2.5π=10π cm/s a = 0 Bài 2.17 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 122.17. Một con lắc lò xo dao động điều hoà.
Hướng dẫn giải
W=1/2kA2 Wt=1/2kx2=1/4.1/2kA2=1/4W Wd=W−Wt=3/4W
Wd=Wt ⇒Wd+Wt=2 Wt=W⇒1/2kx2=1/2.1/2kA2⇒x=±A√2 Bài 2.18 trang 8 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 122.18. Một con lắc lò xo gồm một vật khối lượng 0,5 kg gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m. Con lắc dao động theo trục Ox nằm ngang với biên độ dao động là 3 cm. Tính: |