10 Bài tập Năng lượng của con lắc lò xo, con lắc đơn (có lời giải)

42 người thi tuần này 4.6 195 lượt thi 10 câu hỏi 45 phút

Nội dung liên quan:

Danh sách câu hỏi:

Câu 1

Tại vị trí cân bằng, truyền cho quả nặng một năng lượng ban đầu  22,5Jm để quả nặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân bằng. Lấy  g=10 m/s2. Độ cứng của lò xo là  k=18N/m Chiều dài quỹ đạo của vật bằng

Lời giải

Đáp án đúng là B

Ta có  W=12kA2A=2Wk=0,05m.

Chiều dài quỹ đạo của vật là  L=2A=10cm.

Câu 2

Con lắc lò xo nằm ngang có  k= 100N/m , m=1kg  dao động điều hoà. Khi vật có động năng  10mJ thì cách vị trí cân bằng 1cm khi có động năng 5mJ thì cách vị trí cân bằng một đoạn là

Lời giải

Đáp án đúng là C

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có W=Wd1+Wt1=Wd2+Wt2

12100.0,012+10.103=12100.x22+5.103    x2=±2 cm

Câu 3

Một con lắc lò xo có độ cứng  150N/m và có năng lượng dao động là  0,12J Biên độ dao động của nó là

Lời giải

Đáp án đúng là C

Năng lượng dao động W=12kA2A=2Wk=2.0,12150=0,04 m = 4 cm

Câu 4

Một con lắc lò xo có độ cứng  k=100N/m Vật nặng dao động với biên độ  20cm khi vật đi qua li độ  x=12cm thì động năng của vật bằng

Lời giải

Đáp án đúng là A

Ta có  Wđ=WWt=12kA2x2=1,28 J. 

Câu 5

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m=400gam và lò xo có độ cứng k  Kích thích cho vật dao động điều hoà với cơ năng  E=25mJ. Khi vật qua vị trí có li độ  x=-1cm  thì vật có vật tốc  v=-25cm/s  Độ cứng  k của lò xo bằng

Lời giải

Đáp án đúng là A 

W=12kx2+12mv20,025=12.k.0,012+12.0,4.(0,25)2k=250N/m.

Câu 6

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 1kg và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng  100N/m dao động điều hoà. Trong quá trình dao động chi ều dài của lò xo biến thiên từ  20cm đến  23cm Cơ năng của con lắc bằng

Lời giải

Đáp án đúng là D

Biên độ dao động A=lmax  lmin2=32202=  6  cm

Cơ năng của con lắc W=12k.A2=12.100.0,062=0,18  J.

Câu 7

Một vật nặng 500gam dao động điều hoà trên quỹ đạo dài  20cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật thực hiện 540 dao động. Cho  π2=10.Cơ năng của vật khi dao động là

Lời giải

Đáp án đúng là B

Biên độ dao động A=L2=10  cm

Tần số f=5403.60=3  Hz  ω=2πf=6π  rad/s

Cơ năng của vật khi dao động W=12m.ω2.A2=12.0,5.6π2.0,12=0,9  J.

Câu 8

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là  50gam  Con lắc dao động điều hòa trên một trục cố định nằm ngang với phương trình  x = Acos.ωtcm Cứ sau những khoảng thời gian 0,05s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy  π2=10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

Lời giải

Đáp án đúng là D

Theo giả thiết cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau nên ta có   T4=0,05T=0,2s.

Mặt khác T=2πmk,  thay số ta được  

Câu 9

Một con lắc đơn có chiều dài 1m khối lượng quả nặng bằng  100g dao động với biên độ góc 30 °tại nơi có  g=10  m/s2.Bỏ qua mọi ma sát. Cơ năng của con lắc đơn là

 

Lời giải

Đáp án đúng là A

Cơ năng của con lắc đơn W=mgl1cosα0=0,1.10.1.1cos30°=232   J.

Câu 10

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng  m=200g dây treo có chiều dài  l=100cm Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc  60° rồi buông ra không vận tốc đầu. Lấy  g=10m/s2. Năng lượng dao động của vật là

Lời giải

Đáp án đúng là C

Ta có:  W=Wt max=mgl1-cosα0=0,2.10.1.1-cos60°=1J.

4.6

39 Đánh giá

50%

40%

0%

0%

0%