Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt bàn nằm ngang không ma sát với tần số 2,0 Hz

Sách bài tập Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động - Cánh diều

Câu 1.39 trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt bàn nằm ngang không ma sát với tần số 2,0 Hz. Khối lượng của vật gắn với lò xo là 0,20 kg. Tại thời điểm ban đầu, vật ở vị trí có li độ 5,0 cm và vận tốc –0,30 m/s.

a) Viết phương trình li độ của vật.

b) Xác định tốc độ cực đại và gia tốc cực đại của vật.

c) Tìm vị trí của vật tại thời điểm 0,40 s.

d) Tìm cơ năng dao động của con lắc.

e) Tìm các vị trí mà tại đó con lắc có động năng gấp 3 lần thế năng.

Lời giải:

a) Tần số góc: $\omega =2\pi f=2\pi .2=\mathrm{4,0}\pi \text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}rad/s}$

Phương trình li độ và vận tốc của vật có dạng: $x=A\cos (\omega t+\phi )$

Tại $t=\mathrm{0,}x=\mathrm{0,050} \text{m};v=-\mathrm{0,30} \text{m/s}$ nên ta có:

$\cos \phi =\frac{\mathrm{0,050}}{A}$(1)

$\sin \phi =\frac{\mathrm{0,30}}{\mathrm{4,0}\pi .A}$(2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: A = 0,055m và $\phi =\mathrm{0,45}\text{rad}$

Vậy phương trình li độ của vật: $x=\mathrm{0,055}\cos (\mathrm{4,0}\pi t+\mathrm{0,45})\text{m}$

b) Tốc độ cực đại: $v_{\max }=\omega A=4\pi \mathrm{.0,055}=\mathrm{0,69} \text{m/s}$

Gia tốc cực đại: $a_{\max }={\omega }^{2}A={\left(4\pi \right)}^2\mathrm{.0,055}=\mathrm{8,7} {\text{m/s}}^{\text{2}}$

c) Tại t = 0,40s thì $x=\mathrm{0,055}\cos \left(4\pi \mathrm{.0,4}+\mathrm{0,45}\right)=\mathrm{0,038} \text{m}$

d) Cơ năng của vật dao động: $W=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.0,2.}{\left(4\pi \right)}^2{\mathrm{.0,055}}^2=\mathrm{0,048} \text{J}$

e) Khi $W_d=n{W}_{\text{t }}$ thì $x=\pm \frac{A}{\sqrt{n+1}}$

Với n = 3 thì $x=\pm \frac{A}{2}=\pm \mathrm{0,028} \text{m}$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động hay khác:

• Câu 1 trang 5 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà có đồ thị li độ – thời gian được cho trong Hình 1.1 ....

• Câu 2 trang 6 Sách bài tập Vật Lí 11: Một xe chạy trên đệm khí được mắc vào lò xo nhẹ có một đầu cố định như trong Hình 1.2 ....

• Câu 1.1 trang 7 Sách bài tập Vật Lí 11: Khẳng định nào dưới đây là đúng khi nói về chuyển động của một vật dao động điều hoà? ....

• Câu 1.2 trang 8 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi nói về gia tốc của vật dao động điều hoà, phát biểu nào dưới đây là đúng? ....

• Câu 1.3 trang 8 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho đồ thị li độ – thời gian của một vật dao động điều hoà như Hình 1.3. Thông tin nào dưới đây là đúng? ....

• Câu 1.4 trang 8 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà với phương trình (cm) (t tính bằng s) ....

• Câu 1.5 trang 8 Sách bài tập Vật Lí 11: Sau khi chạy một quãng đường ngắn, nhịp tim của một bạn học sinh là 96 nhịp mỗi phút ....

• Câu 1.6 trang 8 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong ba đồ thị ở Hình 1.4, đồ thị nào mô tả vật dao động điều hoà? Giải thích vì sao ....

• Câu 1.7 trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Âm thoa y tế như trong Hình 1.5 được sử dụng để phát hiện triệu chứng giảm sự nhạy cảm với các rung động ....

• Câu 1.8 trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Một nguyên tử trong tinh thể dao động điều hoà với tần số 1,0.10¹⁴ Hz ....

• Câu 1.9 trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho hai dao động điều hoà (1) và (2) có đồ thị li độ – thời gian như Hình 1.6. Xác định ....

• Câu 1.10 trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Bố trí thí nghiệm như trong Hình 1.7. Vật có khối lượng m được gắn chặt ....

• Câu 1.11 trang 10 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật dao động điều hoà với tần số 60,0 Hz và biên độ 2,50 cm ....

• Câu 1.12 trang 10 Sách bài tập Vật Lí 11: Bánh xe trong mô hình động cơ đơn giản ở Hình 1.9 có bán kính A = 0,250m ....

• Câu 1.13 trang 10 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho đồ thị li độ – thời gian của một vật dao động điều hoà như Hình 1.10. Xác định ....

• Câu 1.14 trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho đồ thị vận tốc – thời gian của một vật dao động điều hoà như Hình 1.11. Xác định ....

• Câu 1.15 trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Con lắc lò xo gồm lò xo khối lượng không đáng kể, một đầu cố định và đầu kia gắn với một viên bi nhỏ ....

• Câu 1.16 trang 11 Sách bài tập Vật Lí 11: Tại một nơi xác định, chu kì của con lắc đơn tỉ lệ thuận với ....

• Câu 1.17 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k không đổi, dao động điều hoà ....

• Câu 1.18 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong thực hành, để đo gia tốc trọng trường, một học sinh dùng con lắc đơn có chiều dài dây treo 80,00 cm. ....

• Câu 1.19 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Thú nhún lò xo (Hình 1.12) là một loại đồ chơi của các em nhỏ ....

• Câu 1.20 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Các nhạc sĩ sử dụng máy gõ nhịp như trong Hình 1.13 để rèn luyện khả năng chơi nhạc theo một nhịp độ nhất định ....

• Câu 1.21 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s,sub>2

• Câu 1.22 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,500 kg mắc với lò xo nhẹ có độ cứng 70,0 N/m ....

• Câu 1.23 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1,2 m dao động điều hoà với biên độ 5,0 cm ....

• Câu 1.24 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong các máy đo gia tốc thường có một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m, gắn với một cặp lò xo ....

• Câu 1.25 trang 13 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật có khối lượng 0,250 kg được gắn vào lò xo nhẹ để dao động với biên độ 0,125 m trên mặt bàn ....

• Câu 1.26 trang 13 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc đơn gồm vật nhỏ treo vào sợi dây có chiều dài l ....

• Câu 1.27 trang 13 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật có khối lượng m = 0,20kg gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k ....

• Câu 1.28 trang 14 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc đơn gồm vật nhỏ treo vào sợi dây có chiều dài 2,23 m tại nơi có gia tốc trọng trường g ....

• Câu 1.29 trang 14 Sách bài tập Vật Lí 11: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ nếu con lắc đơn của nó có chu kì 1,000 s ....

• Câu 1.30 trang 14 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài 1,20 m và vật có khối lượng 0,500 kg ....

• Câu 1.31 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k, một đầu cố định ....

• Câu 1.32 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây sai? ....

• Câu 1.33 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Treo quả cầu vào sợi dây mảnh không co giãn để tạo thành một con lắc đơn ....

• Câu 1.34 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật nhỏ khối lượng 0,10 kg dao động điều hoà theo phương trình ....

• Câu 1.35 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,20 kg gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 50,0 N/m. ....

• Câu 1.36 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà ....

• Câu 1.37 trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với cơ năng 1,0 J. Biết rằng biên độ của vật dao động là 10,0 cm ....

• Câu 1.38 trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Đồ thị Hình 1.17 mô tả sự thay đổi động năng của một vật dao động điều hoà có khối lượng 0,40 kg ....

• Câu 1.40 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong phân tử hydrochloric acid (HCl), nguyên tử clorine (Cl) và nguyên tử hydrogen (H) ....

• Câu 1.41 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,500 kg gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ có độ cứng 20,0 N/m ....

• Câu 1.42 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Hình 1.19 là đồ thị vận tốc – thời gian của một con lắc đơn dao động điều hoà với cơ năng 9,6 mJ ....

• Câu 1.43 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Hình 1.20 là đồ thị gia tốc – thời gian của một vật có khối lượng 0,15 kg đang dao động điều hoà ....

• Câu 1.44 trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi nói về dao động tắt dần, phát biểu nào dưới đây là không đúng? ....

• Câu 1.45 trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Dao động của quả lắc đồng hồ không tắt dần là vì ....

• Câu 1.46 trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng? khi nói về dao động cưỡng bức? ....

• Câu 1.47 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây đúng? ....

• Câu 1.48 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo có chu kì dao động riêng T⁰ = 1s . Tác dụng các lực cưỡng bức biến đổi tuần hoàn theo phương trùng ....

• Câu 1.49 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo nằm ngang, lò xo có khối lượng không đáng kể và có độ cứng ....

• Câu 1.50 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo treo trên trần của toa tàu ngay vị trí phía trên trục bánh xe ....

• Câu 1.51 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Nêu một số ví dụ thực tế về dao động tắt dần. Trong ví dụ đã nêu, dao động tắt dần là có lợi hay có hại? ....

• Câu 1.52 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Nêu một số ví dụ về dao động cưỡng bức xảy ra cộng hưởng trong một thiết bị khi đang vận hành tại gia đình ....

• Câu 1.53 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chiếc thuyền đang dao động bởi những con sóng xô mạn thuyền ....

• Câu 1.54 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy tìm hiểu về cấu tạo của giảm xóc xe máy và cho biết vì sao khi xe máy đi qua chỗ xóc ....

• Câu 1.55 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong lịch sử có những trận động đất đã phá hủy các nhịp cầu của đường cao tốc trên cao ....

• Câu 1.56 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Tháng 4 năm 1983, một lữ đoàn lính diễu hành bước đều qua cầu treo Broughton của Anh ....

• Câu 1.57 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Vào năm 2007, một hiện tượng gây hoảng loạn cho người dân ở một toà nhà 14 tầng tại Hà Nội ....

• Câu 1.58 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Một người đi bộ mỗi bước dài ∆S = 0,4m. Người này xách một xô nước rồi bước đi đều ....

• Câu 1.59 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Quả lắc của đồng hồ cổ treo tường có tác dụng vận hành cho đồng hồ chạy đúng giờ (Hình 1.22) ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• SBT Vật Lí 11 Chủ đề 2: Sóng

• SBT Vật Lí 11 Chủ đề 3: Điện trường

• SBT Vật Lí 11 Chủ đề 4: Dòng điện, mạch điện

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---