Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
CON LẮC ĐƠN
DẠNG 1 : CHU KỲ PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ DÀI
1.Công thƣ́ c tí nh tầ n số gó c, chu kì và tầ n số dao độ ng củ a con lắ c đơn:
+ Tầ n số gó c: =
g
vớ i g: gia tốc trọng trường(m/s
2
); l: chiều dài dây treo(m).
+ Chu kỳ : T = 2
g
+ Tầ n số : f =
1
2
g
2.Chu kỳ dao độ ng điề u hò a củ a con lắ c đơn khi thay đổ i chiề u dà i:
Gọi T
1
và T
2
là chu k ca con lc c chiều dài l
1
và l
2
+ Con lắ c có chiề u dà i là
12
th chu k dao đng là: T
2
=
2
1
T
+
2
2
T
.
+ Con lắ c có chiề u dà i là l = l
1
– l
2
th chu k dao đng là: T
2
=
2
1
T
−
2
2
T
.
Chú ý :
-Khi chiều dài l: T
1
= 2
g
-Khi chiều dài là l+∆l:
g
ll
T
2
2
với
0
0
l
l
nếu chiều dài tăng hoặc giảm.
-Lập tỉ số:
g
ll
T
T
1
2
Chú ý: +
l
thường tính theo %.
+ C thể viết
11
1
1
2
1
T
T
T
TT
T
T
Ví dụ 1. Mt con lc đơn c đ dài ℓ
1
dao đng với chu kỳ T
1
= 0,8 (s). Mt con lc đơn khác c đ dài ℓ
2
dao đng với chu kỳ T
1
= 0,6 (s).
a) Tần số ca con lc đơn c đ dài ℓ
1
+ ℓ
2
là bao nhiêu?
b) Chu kỳ ca con lc đơn c đ dài 3ℓ
1
– ℓ
2
là bao nhiêu?
Ví dụ 2. Mt con lc đơn chiều dài 99 (cm) c chu k dao đng 2 (s) tại A.
a) Tính gia tốc trọng trường tại A.
b) Đem con lc đến B, ta thấy con lc thực hiện 100 dao đng mất 199 (s). Hỏi gia tốc trọng trường tại
B tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm so với gia tốc trọng trường tại A.
c) Muốn con lc dao đng tại B với chu k 2 (s) th ta phải làm như thế nào?
Ví dụ 3. Hai con lc đơn dao đng trên cùng mặt phẳng c hiệu chiều dài là 14 (cm). Trong cùng mt
khoảng thời gian: khi con lc 1 thực hiện được 15 dao đng th con lc 2 thực hiện được 20 dao đng.
a) Tính chiều dài và chu k ca hai con lc. Lấy g = 9,86 m/s
2
b) Giả sử tại thời điểm t hai con lc cùng qua vị trí cân bằng theo cùng chiều th sau đ bao lâu cả hai
con lc cùng qua vị trí cân bằng theo cùng chiều như trên.
TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Mt con lc đơn c đ dài l
1
dao đng với chu k T
1
=0,8 s. Mt con lc dơn khác c đ dài l
2
dao
đng với chu k T
2
=0,6 s. Chu k ca con lc đơn c đ dài l
1
+l
2
là.
A. T = 0,7 s B. T = 1 s C. T = 1,4 s D. T = 0,8 s
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
Câu 2. Cho con lc đơn c chiều dài l = l
1
+l
2
th chu kỳ dao đng bé là 1 giây. Con lc đơn c chiều dài
là l
1
th chu kỳ dao đng bé là 0,8 giây. Con lc c chiều dài l' = l
1
-l
2
th dao đng bé với chu kỳ là:
A). 0,6 giây B). 0,2 giây. C). 0,4 giây D). 0,5 giây
Câu 3. Mt con lc đơn c chiều dài l
1
dao đng điều hoà với tần số f
1
= 3Hz, khi chiều dài là l
2
thì dao
đng điều hoà với tần số f
2
= 4Hz, khi con lc c chiều dài l = l
1
+ l
2
th tần số dao đng là:
A. 5Hz B. 2,5Hz C. 2,4Hz D. 1,2Hz
Câu 4. Trong cùng mt khoảng thời gian, con lc đơn dài
1
thực hiện được 5 dao đng bé, con lc đơn
dài
2
thực hiện được 9 dao đng bé. Hiệu chiều dài dây treo ca hai con lc là 112cm. Tính đ dài
1
và
2
ca hai con lc.
A.
1
= 162cm và
2
= 50cm B.
1
= 50cm và
2
= 162cm
C.
1
= 140cm và
2
= 252cm D.
1
= 252cm và
2
= 140cm
Câu 5. Mt con lc đơn c l =50cm dao đng điều hòa với chu kỳ T. Ct dây thành hai đoạn l
1
và l
2
. Biết
chu kỳ ca hai con lc đơn c l
1
và l
2
lần lượt là T
1
= 2,4s ; T
2
= 1,8s. l
1
, l
2
tương ứng bằng :
A.l
1
= 35cm; l
2
= 15cm B.l
1
= 28cm; l
2
= 22cm
C.l
1
= 30cm; l
2
= 20cm D.l
1
= 32cm; l
2
= 18cm
Câu 6. (ĐH 2009) Tại mt nơi trên mặt đất, mt con lc đơn dao đng điều hòa. Trong khoảng thời gian
t, con lc thực hiện 60 dao đng toàn phần; thay đổi chiều dài con lc mt đoạn 44 cm th cũng trong
khoảng thời gian t ấy, n thực hiện 50 dao đng toàn phần. Chiều dài ban đầu ca con lc là:
A. 144 cm. B. 60 cm. C. 80 cm. D. 100 cm.
Câu 7. Hai con lc đơn c chiều dài là l
1
và l
2
. Tại cùng mt nơi các con lc c chiều dài l
1
+ l
2
và l
1
– l
2
dao đng với chu k lần lượt là 2,7s và 0,9s. Chu k dao đng ca hai con lc c chiều dài l
1
và l
2
lần lượt
là:
A.2s và 1,8s B. 0,6s và 1,8s C. 2,1s và 0,7s D.5,4s và 1,8s.
Câu 8. Xét dao đng điều hòa ca mt con lc đơn. Nếu chiều dài ca con lc giảm 2,25 lần th chu k
dao đng ca con lc:
A. tăng 2,25 lần. B. tăng 1,5 lần. C. giảm 2,25 lần. D. giảm 1,5 lần.
Câu 9. Mt con lc đơn dao đng điều hoà, nếu tăng chiều dài 25% th chu kỳ dao đng ca n:
A. tăng 25% B. giảm 25% C. tăng 11,80% D. giảm 11,80%
Câu 10. Để chu k con lc đơn tăng thêm 5 % th phải tăng chiều dài n thêm
A. 10,25 %. B. 5,75%. C. 2,25%. D. 25%.
Câu 11. Mt con lc đơn c chiều dài l. Người ta thay đổi chiều dài ca n tới giá trị l’ sao cho chu kì dao
đng chỉ bằng 90% chu k dao đng ban đầu. Tỉ số l’/l c giá trị bằng:
A. 0,9 B. 0,1 C. 1,9. D. 0,81.
Câu 12. Mt con lc đơn c chu k dao đng T = 2s. khi người ta giảm bớt 19cm. chu k dao đng ca con
lc là T’ = 1,8s. Tính gia tốc trọng lực nơi đặt con lc?
A.10m/s
2
B.9,87m/s
2
.
C. 9,81m/s
2
D. 9,80m/s
2
Câu 13. Mt con lc đơn c khối lượng vật nặng là m dao đng điều hòa với tần số f. Nếu tăng khối lượng
vật nặng thành 2m th khi đ tần số dao đng ca con lc là
A. f B. 2f C. 2f D.
2
f
Câu 14. Con lc đơn l = 1,5(m). Dao đng trong trọng trường g =
2
(m/s
2
), khi dao đng cứ dây treo thẳng
đứng th bị vướng vào mt cái đinh ở trung điểm ca dây. Chu k dao đng ca con lc sẽ là :
A.
6
(s). B.
3
(s). C.
63
2
(s). D.
3
2
(s).
Câu 15. : Mt con lc đơn chiều dài
l
được treo vào điểm cố định O. Chu k dao đng nhỏ ca n là
T
.
Bây giờ, trên đường thẳng đứng qua O, người ta đng 1 cái đinh tại điểm O’ bên dưới O, cách O mt đoạn
4/3l
sao cho trong quá trnh dao đng, dây treo con lc bị vướng vào đinh. Chu k dao đng bé ca con
lc lúc này là:
A.
4/3T
B.
T
C.
4/T
D.
2/T
.
Câu 16. : Mt con lc đơn gồm vật nặng và dây treo không giãn c chiều dài 1m được treo ở O. Trên
đường thẳng đứng qua O theo phương thẳng đứng và phía dưới O 0,5 m c chiếc đinh I sao cho dây treo
7
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
sẽ vấp vào đinh khi dao đng. Kéo con lc khỏi phương thẳng đứng mt gc
0
bé rồi thả nhẹ cho vật dao
đng. Lấy g = π
2
m/s
2
. Chu k dao đng ca con lc:
A. 1,707 s. B. 0,854 s. C. 2s. D. 3,414 s.
DẠNG 2: CHU KÌ PHỤ THUỘC ĐỘ CAO
Gia tốc trọng trƣờng ở độ cao h so với mặt đất:
Gọi T
o
, g
o
và T, g là chu kỳ, gia tốc trọng trường ở mặt đất và ở đ cao h.
Có:
2
o
R
GM
g
và
2
)( hR
GM
g
Trong đ G: Hằng số hấp dẫn
M, R: khối lượng , bán kính hành tinh. (Trái Đất,Mặt Trăng )
2
2
0
)hR(
R
g
g
; do h R
R
h
21
g
g
0
g = go(1- 2
R
h
)
Chu kỳ T ở độ cao h:
0
0
1
2
1
g
T
h
Tg
R
= (1-
2
1
)
2
R
h
T =
)
R
h
1(T
0
Biến thiên của chu kì:
0
T
T
=
R
h
hay
R
h
TT
0
Tính độ nhanh chậm của đồng hồ quả lắc.
* Viết công thức tính chu k dao đng ca quả lc ( coi như con lc đơn) lúc đồng hồ chạy đúng (T
đúng
) và
chạy sai (T
sai
).
-Lập tỉ số
sai
đúng
sai
đúngsai
sai
T
T
T
TT
T
T
1
-Đ sai ca đồng hồ sau mỗi dao đng:
sai
sai
đúng
T
T
T
T ).1(
+Nếu ∆T>0
đúngsai
TT
: đồng hồ chạy chậm.
+Nếu ∆T<0
đúngsai
TT
: đồng hồ chạy nhanh.
-Số dao đng ca quả lc trong thời gian t:
sai
T
t
N
-Thời gian đồng hồ chạy sai trong thời gian t là:
t
T
T
TNt
sai
đúng
.1
Thời gian nhanh hay chậm ca đồng hồ con lc sau
thời gian (1 ngày đêm)
là:
R
h
.
(
= 86400 s)
Ví dụ 1. Mt con lc đơn chạy đúng ở mặt đất. Khi đưa n lên đ cao h = 1,6 (km) thì trong mt ngày
đêm n chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Biết bán kính Trái đất là R = 6400 (km).
Ví dụ 2. Con lc ca mt đồng hồ coi như mt con lc đơn. Đồng hồ chạy đúng khi ở mặt đất. Ở đ cao
3,2 km nếu muốn đồng hồ vẫn chạy đúng th phải thay đổi chiều dài con lc như thế nào? Biết bán kính
trái đất R = 6400 km
.
TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Cùng mt số dao đng như nhau, t ại A con lc thực hiện 3 phút 20 giây nhưng tại B cùng con lc
đ thực hiện trong thời gian 3 phút 19 giây (chiều dài con lc không đổi). Như vậy so vối gia tốc rơi tự do
tại A th gia tốc rơi tự do tại B đã:
A. tăng thêm 1%. B. giảm đi 1%. C. tăng thêm 0,01%. D. giảm đi 0,01%.
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
Câu 2. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo l treo tại sát mặt đất c gia tốc trọng trường g
1
th dao đng
với chu k T
1
. Khi đưa con lc lên đ cao h so với mặt đất, với chiều dài dây treo không thay đổi, con lc
dao đng với chu k T
2
. Biết bán kính ca Trái Đất là R. Biểu thức nào sau đây đúng:
A.
1
2
T
R
T R h
B.
1
2
T
R
T R h
C.
1
2
T
Rh
TR
D.
1
2
T
Rh
TR
.
Câu 3. Mt con lc đơn dao được đưa từ mặt đất lên đ cao h = 3,2 km. Biết bán kính trái đất là
R = 6400 km và chiều dài dây treo không thay đổi. Để chu k dao đng ca con lc không thay đổi ta phải:
A. tăng chiều dài thêm 0,001%. B. giảm bớt chiều dài 0,001%.
C. tăng chiều dài thêm 0, 1%. D. giảm bớt chiều dài 0, 1%.
Câu 4. Mt con lc đơn dao được đưa từ mặt đất lên đ cao h = 3,2 km. Biết bán kính trái đất là
R = 6400 km và chiều dài dây treo không thay đổi. Chu k dao đng bé ca con lc đã:
A. tăng lên 0,05%. B. giảm đi 0,05%. C. tăng lên 0,0005%. D. giảm đi 0,0005%.
Câu 5. Mt con lc đồng hồ tại mặt đất dao đng tại nơi c gia tốc trong trường 9,8 m/s
2
với chu k 2 s .
Khi đưa con lc lên đ cao h = 50 km th chu k dao đng ca con lc là bao nhiêu? Biết bán kính Trái Đất
là 6400 km.
A. T = 1,998s. B. T = 2,003s. C. T = 1,98s. D. T = 2,015s.
Câu 6. Người ta đưa mt con lc đơn từ mặt đất lên mt nơi c đ cao 5km. Hỏi đ dài ca n phải thay
đổi thế nào để chu kỳ dao đng không thay đổi.
A. l' = 0,997l B. l' = 0,998l C. l' = 0,999l D. l' = 1,001l
Câu 7. Ở mặt đất con lc c chu k dao đng T = 2s. 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. Đưa con lc lên Mặt Trăng th chu k con lc
sẽ bằng :
A. 4,86 s. B. 2,43 s. C. 43,7 s. D. 2 s.
Câu 8. Mt đng hồ quả lc chạy đúng giờ trên mặt đất. Biết bán kính trái đất là 6400(km) và coi nhiệt đ
không ảnh hưởng đến chu k con lc . Đưa đồng hồ lên đỉnh núi cao 640(m) so với mặt đất th mỗi tuần
đồng hồ sẽ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu ?
A. Nhanh 8,64 (s) B. Chậm 8,64 (s) C. Nhanh 60,48(s) D. Chậm 60,48 (s).
Câu 9. Người ta đưa mt đồng hồ quả lc từ mặt đất lên đ cao h = 3,2 km. Cho bán kính Trái Đất
R = 6400 km, Mỗi ngày đồng hồ chạy chậm:
A. 4,32 s B. 23,4 s C. 43,2 s D. 32,4 s.
Câu 10. Mt đồng hồ quả lc mỗi ngày chậm 130s phải điều chỉnh chiều dài ca con lc thế nào để đồng
hồ chạy đúng:
A.Tăng 0,2% B. Giảm 0,2% C . Tăng 0,3% D. Giảm 0,3%.
Câu 11. Chọn câu trả lời đúng: Mt đồng hồ quả lc chạy đúng giờ trên mặt đất. Đưa đồng hồ xuống
giếng sâu 400 m so với mặt đất. Coi nhiệt đ hai nơi này bằng nhau và lấy bán kính trái đất là R = 6400
km. Sau mt ngày đồng hồ chạy:
A. chậm 2,7 s B. chậm 5,4 s C. nhanh 2,7 s D. nhanh 5,4 s.
DẠNG 3:CHU KỲ PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ
Gọi T
2,
,l
2
và T
1 ,
l
1
là chu k, chiều dài con lc ở nhiệt đ t
2
và t
1
Có:
1
2
1
2
l
l
T
T
với: l
1
= l
o
(1+t
1
) ; l
2
= l
o
(1+t
2
)
1
2
1
2
t1
t1
T
T
. l
o
: Chiều dài dây treo con lc ở 0
o
C hoặc 0K
0
;
: Hệ số nở dài ca dây treo con lc (C
-1
,K
1
); 0
o
C = 273
0
K
Dot <<1 , sử dụng công thức gần đúng
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
(1+t)
n
= 1+nt nR ;
1+
1+
1 + ớ , 1
1
2
T
T
1 = (t1 t2)=
)tt(
2
1
12
; t = t
2
– t
1
2
t
1
T
T
1
2
* Độ biến thiên của chu kì:
2
t
1
T
T
1
2
=>
1
12
T
TT
=
2
t
tTT
2
1
+ Nếu T > 0 T
2
>T
1
:
Con lc dao đng chậm lại
+ Nếu
12
TT0T
: Con lc dao đng nhanh hơn
*Thời gian nhanh hay chậm của đồng hồ con lắc sau
thời gian (1 ngày đêm)
là:
t
2
.
(
= 86400 s)
Ví dụ 1: Dùng con lc đơn c chiều dài ℓ = 1 m để điều khiển đồng hồ quả lc th đồng hồ chạy đúng giờ.
Do sơ suất khi bảo dưỡng nên đã làm giảm chiều dài thanh treo 0,2 mm. Hỏi đồng hồ chạy nhanh hay
chậm bao nhiêu sau mt ngày đêm.
Ví dụ 2. Mt con lc đơn chạy đúng giờ vào mùa hè khi nhiệt đ là 32
0
C. Khi nhiệt đ vào mùa đông là
17
0
C thì nó sẽ chạy nhanh hay chậm? Nhanh hay chậm bao nhiêu giây trong 12 giờ, biết hệ số nở dài ca
dây treo là λ =2.10
–5
K
–1
, chiều dài dây treo là ℓ
o
= 1 (m)
Ví dụ 3. Mt con lc đồng hồ chạy đúng tại mặt đất có gia tốc g = 9,86 (m/s
2
) và nhiệt đ là t
1
= 30
0
C.
Đưa đồng hồ lên đ cao 3200 (m) so với mặt đất thì ta thấy rằng đồng hồ vẫn chạy đúng. Giải thích hiện
tượng và tính nhiệt đ tại đ cao đ, biết hệ số nở dài ca dây treo con lc là λ = 2.10
–5
K
–1
, và bán kính
trái đất là R = 6400 (km).
TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Mt đồng hồ quả lc đếm giây mỗi ngày nhanh 120 (s), phải điều chỉnh chiều dài ca con lc thế
nào để đồng hồ chạy đúng?
A. Tăng 0,28% B. Giảm 0,28% C. Tăng 0,14% D. Giảm 0,14%
Câu 2. Mt đồng hồ quả lc mỗi tuần chạy chậm 15 phút, phải điều chỉnh chiều dài ca con lc thế nào để
đồng hồ chạy đúng?
A. Tăng 0,2% B. Giảm 0,2% C. Tăng 0,3% D. Giảm 0,3%
Câu 3. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo l treo tại nơi c gia tốc trọng trường g
1
. Ở nhiệt đ t
1
thì dao
đng với chu k T
1
. Khi tăng nhiệt đ ca dây treo con lc lên nhiệt đ t
2
(t
2
> t
1
)
th con lc dao đng với
chu kì T
2
. Biểu thức làm tròn nào sau đây đúng:
A.
1
21
2
T
1 (t t )
T
B.
1
2 2 1
T
1
T 1 (t t )
C.
1
2 2 1
T
1
T 1 (t t )
D.
1
2 2 1
T
1
T 1 (t t )
.
Câu 4. Mt con lc đơn dao đng điều hòa với chu k T = 2 s ở nhiệt đ 15
0
C. Biết hệ số nở dài ca dây
treo ca con lc là λ = 2.10
-5
K
-1
. Chu k dao đng ca con lc ở cùng nơi khi nhiệt đ là 25
0
C bằng:
A. 2,0004 s
B. 2,0002 s C. 2,002 s D. 2,008 s.
Câu 5. Mt viên bi bằng đồng treo vào dây đồng ( dây không giãn và c khối lượng không đáng kể) dao
đng tại nơi c gia tốc trọng trường 9,815 m/s
2
và ở nhiệt đ 20
0
C với chu k 2 s. Biết hệ số nở dài ca
dây treo là α = 1,7.10
-6
K
-1
. Khi ở nơi c gia tốc trọng trường g’ = 9,795 m/s
2
và ở nhiệt đ 35
0
C thì nó
dao đng với chu k T’ bằng:
A. 2,002 s
B. 1,997 s C. 1,999s D. 2 s .
Câu 6. Mt con lc dơn dao đng với đúng ở nhiệt đ 45
0
C, dây treo làm bằng kim loại có hệ số nở dài
2.10
–5
K
–1
. Khi nhiệt đ hạ xuống đến 20
0
C th n dao đng nhanh hay chậm bao nhiêu trong mt tuần:
A. Nhanh 21,6 (s). B. Chậm 21,6 (s). C. Nhanh 151,2 (s). D. Chậm 151,2 (s).
Câu 7. Mt con lc dao đng đúng ở mặt đất ở nhiệt đ 42
0
C, bán kính trái đất R = 6400 km, dây treo
làm bằng kim loại có hệ số nở dài α = 2.10
–5
K
–1
. Khi đưa lên đ cao 4,2 km ở đ nhiệt đ 22
0
C thì nó
dao đng nhanh hay chậm bao nhiêu trong mt ngày đêm?
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
A. Nhanh, T = 39,42 (s). B. Chậm, T = 39,42 (s).
C. Chậm, T = 22,14 (s). D. Nhanh, T = 22,14 (s).
Câu 8. Chọn câu trả lời đúng:Mt đồng hồ quả lc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt đ 17
0
C. Đưa đồng
hồ lên đỉnh núi c đ cao h = 640 m th đồng hồ vẫn chỉ đúng giờ. Biết hệ số nở dài dây treo con lc α =
4.10
-5
K
-1
. Lấy bán kính trái đất R = 6400 km. Nhiệt đ trên đỉnh núi là:
A. 7
0
C B. 12
0
C C. 14,5
0
C D. 15,5
0
C.
Câu 9. Mt đồng hồ quả lc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt đ 25
0
c. Biết hệ số nở dài ca dây treo con
lc
15
10.2
K
. Khi nhiệt đ ở đ là 20
0
c th sau mt ngày đêm đồng hồ sẽ chạy:
A. Chậm 4,32s; B. Nhanh 4,32s ; C. Nhanh 8,64s ; D. Chậm 8,64s
Câu 10. Mt đồng hồ quả lc trong mt ngày đêm chạy nhanh 6,48s tại mt nơi ngang mực nớc biển và ở
nhiệt đ bằng 10
0
C. Thanh treo con lc c hệ số nở dài = 2.10
-5
K
-1
. Cũng với vị trí này, ở nhiệt đ t th
đồng hồ chạy đúng giờ. Kết quả nào sau đây là đúng?
A. t = 2,5
0
C. B. t = 20
0
C . C. t = 17,5
0
C. D. Mt giá trị khác
Câu 11. Tại mt nơi ngang mực nước biển, mt đồng hồ quả lc chạy đúng ở 25
o
C. Biết hệ số nở dài ca
dây treo quả lc là α = 2.10
-5
K
-1
, bán kính trái đất R = 6400km. Khi đưa đồng hồ lên mt ngọn núi mà tại
đ nhiệt đ là 15
o
C đồng hồ vẫn chạy đúng. Đ cao ca ngọn núi đ là:
A 64km B 6400m C 640m D 640km
Câu 12. Mt đồng hồ quả lc chạy đúng giờ tại Hà Ni, ở nhiệt đ trung bình bằng 20
0
C gồm vật nặng m
và thanh treo mảnh, nhẹ bằng kim loại có hệ số nở dài λ = 2.10
-5
K
-1
. Đưa đồng hồ vào thành phố Hồ Chí
Minh có nhiệt đ trung bình 30
0
C th đồng hồ chạy nhanh hay chậm so với Hà Ni và nhanh chậm mỗi
ngày bao nhiêu? Biết gia tốc trọng trường ở thành phố Hồ Chí Minh là g′ = 9,787 m/s
2
và ở Hà ni là g =
9,793 m/s
2
A.nhanh 53s B.chậm 35s C.nhanh 35s D.Chậm 53s
LÝ THUYẾT
CON LẮC CHỊU TÁC DỤNG CỦA NGOẠI LỰC
1.Chu kỳ dao độ ng điề u hò a củ a con lắ c đơn khi chịu thêm tá c dụ ng củ a ngoạ i lự c không đổ i :
T’ = 2
g'
với g’: gia tốc trọng trường biểu kiến.
Vớ i
F
g' g
m
vớ i
F
: ngoại lực không đổi tác dụng lên con lc
2.Sử dụ ng cá c công thứ c cộ ng vectơ để tìm g’
+ Nế u
F
c phương nằm ngang (
F
g
) th g’
2
= g
2
+
2
F
m
.
+ Khi đó , tại VTCB, con lắ c lệ ch so vớ i phương thẳ ng đứ ng 1 gc : tg =
F
P
.
+ Nế u
F
thẳ ng đứ ng hướ ng lên (
F
g
) th g’ = g −
F
m
g’ < g
+ Nế u
F
thẳ ng đứ ng hướ ng xuố ng (
F
g
) th g’ = g +
F
m
g’ > g
3.Các dạng ngoại lực:
+ Lự c điệ n trườ ng:
F
= q
E
F = q.E
Nế u q > 0 th
F
cùng phương, cùng chiều với
E
Nế u q < 0 th
F
cùng phương, ngượ c chiề u vớ i
E
+ Lự c quá n tính:
F
= – m
a
đ lớn F = ma (
Fa
)
Chú : chuyể n độ ng thẳ ng nhanh dầ n đề u
a
cùng chiều với
v
chuyể n độ ng thẳ ng chậ m dầ n đề u
a
ngượ c chiề u vớ i
v
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
Ví dụ 1. Mt con lc đơn c chiều dài 1 m treo vào điểm O cố định. Khi dao đng con lc luôn chịu
tác dụng ca lực
F
không đổi, c phương vuông gc với trọng lực
P
và c đ lớn bằng
P
3
. Tìm vị trí
cân bằng và chu kì con lc. Lấy g = 10 m/s
2
.
Ví dụ 2. Mt con lc đơn c chiều dài ℓ = 1 (m), khối lượng m = 50 (g) được tích điện q = –2.10
–5
C dao
đng tại nơi c g = 9,86 (m/s
2
). Đặt con lc vào trong điện trường đều
E
c đ lớn E = 25 (V/cm). Tính
chu kỳ dao đng ca con lc khi
a)
E
hướng thẳng đứng xuống dưới.
b)
E
hướng thẳng đứng lên trên.
c)
E
hướng ngang.
Ví dụ 3. Mt con lc đơn c khối lượng vật nặng m = 5 (g), đặt trong điện trường đều c phương ngang
và đ lớn E = 2.10
6
(V/m). Khi vật chưa tích điện n dao đng với chu kỳ T, khi vật được tích điện tích q
th n dao đng với chu kỳ T′. Lấy g = 10 (m/s
2
), xác định đ lớn ca điện tích q biết T’ =
3T
10
Ví dụ 4. Mt con lc đơn đuợc treo vào trần mt thang máy tại nơi c gia tốc g = 9,86 (m/s
2
). Khi thang
máy đứng yên thì con lc dao đng với chu kỳ T = 2 (s). Tìm chu kỳ dao đng ca con lc khi
a) thang máy đi lên đều.
b) thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 1,14 (m/s
2
).
c) thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 0,86 (m/s
2
).
Ví dụ 5. Con lc đơn gồm dây mảnh dài ℓ = 1 (m), c gn quả cầu nhỏ khối lượng m = 50 (g) được treo
vào trần mt toa xe đang chuyển đng nhanh dần đều trên đường nằm ngang với gia tốc a = 3 (m/s
2
). Lấy
g = 10 (m/s
2
).
a) Xác định vị trí cân bằng ca con lc.
b) Tính chu kỳ dao đng ca con lc.
DẠNG 4:CON LẮC TÍCH ĐIỆN TREO TRONG ĐIỆN TRƢỜNG
Câu 1. Mt con lc đơn, vật nặng mang điện tích q. Đặt con lc vào vùng không gian c điện trường đều
E
, chu k con lc sẽ:
A. tăng khi
E
c phương thẳng đứng hướng xuống dưới với q > 0.
B. giảm khi
E
c phương thẳng đứng hướng lên trên với q > 0.
C. tăng khi
E
c phương thẳng đứng hướng xuống dưới với q < 0.
D. tăng khi
E
c phương vuông gc với trọng lực
P
.
Câu 2. Tích điện cho quả cầu khối lượng m ca mt con lc đơn điện tích q rồi kích thích cho con lc
đơn dao đng điều hoà trong điện trường đều cường đ E, gia tốc trọng trường g. Để chu kỳ dao đng ca
con lc trong điện trường giảm so với khi không c điện trường th điện trường hướng c hướng
A. thẳng đứng từ dưới lên và q > 0. B. nằm ngang và q < 0.
C. nằm ngang và q = 0. D. thẳng đứng từ trên xuống và q < 0.
Câu 3. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ c khối lượng 0,01 kg mang điện tích q =
+5.10
-6
C, được coi là điện tích điểm. Con lc dao đng điều hòa trong điện trường đều mà vectơ cường
đ điện trường c đ lớn E = 10
4
V/m và hướng xuống dưới. Lấy g = 10 m/s
2
, π = 3,14. Chu k dao đng
điều hòa ca con lc là:
A. 0,58 s. B. 1,99 s. C. 1,40 s. D. 1,15s.
Câu 4. Mt con lc đơn c khối lượng vật nặng m = 80 (g), đặt trong điện trường đều c véc tơ cường đ
điện trường
E
thẳng đứng, hướng lên c đ lớn E = 4800(V / m) . Khi chưa tích điện cho quả nặng , chu
k dao đng ca con lc với biên đ nhỏ T
0
= 2 (s) , tại nơi c gia tốc trọng trường g = 10(m/s
2
).Khi tích
điện cho quả nặng điện tích q = 6. 10
- 5
C thì chu kì dao đng ca n là :
A. 2,5 (s) B. 2,36 (s) C. 1,72 (s) D. 1,54 (s).
Câu 5. Mt con lc đơn gồm 1 sợi dây dài c khối lượng không đáng kể , đầu sợi dây treo hòn bi bằng
kim loại khối lượng m = 0,01(kg) mang điện tích q = 2. 10
-
7
C. Đặt con lc trong 1 điện trường đều
E
có
phương thẳng đứng hướng xuống dưới . Chu k con lc khi E = 0 là T
0
= 2 (s) . Tm chu k dao đng khi
E = 10
4
(V/ m) . Cho g = 10(m/s
2
).
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
A. 2,02 (s) B. 1,98 (s) C. 1,01 (s) D. 0,99 (s).
Câu 6. Mt con lc đơn khối lượng 40g dao đng trong điện trường c cường đ điện trường hướng thẳng
đứng trên xuống và c đ lớn E = 4.10
4
V/m, cho g=10m/s
2
. Khi chưa tích điện con lc dao đng với chu
kỳ 2s. Khi cho n tích điện q = -2.10
-6
C th chu kỳ dao đng là:
A. 2,4s B. 2,236s C. 1,5s D. 3s.
Câu 7. C ba con lc đơn c cùng chiều dài, cùng khối lượng. Con lc thứ nhất và thứ hai mang điện tích
q
1
và q
2
. Con lc thức ba không tích điện. Đặt ba con lc trên vào trong điện trường theo phương thẳng
đứng hướng xuống. Chu k ca chúng là T
1
, T
2
và T
3
với T
1
=
3
1
T
3
; T
2
=
3
2
T
3
.
Biết q
1
+ q
2
= 7,4.10
-8
C. Điện tích q
1
và q
2
là:
A. 6,4.10
-8
C và 10
-8
C. B. 4,6.10
-8
C và 2,810
-8
C. C. 2,6.10
-8
C và 4,810
-8
C. D. 2,6.10
-8
C và 2. 10
-8
C.
Câu 8. Mt con lc đơn dao đng nhỏ tại nơi c g = 10 m/s
2
với chu kỳ T = 2 (s), vật có khối lượng m =
200 (g) mang điện tích q = 4.10
–7
C. Khi đặt con lc trên vào trong điện đều có E = 5.10
6
V/m nằm ngang
thì vị trí cân bằng mới ca vật lệch khỏi phương thẳng đứng mt góc là
A. 0,57
0
B. 5,71
0
C. 45
0
D. 60
0
Câu 9. Mt con lc đơn dao đng nhỏ tại nơi c g = 10 m/s
2
với chu kỳ T = 2 (s), vật có khối lượng m =
100 (g) mang điện tích q = –0,4 µC. Khi đặt con lc trên vào trong điện đều có E = 2,5.10
6
V/m nằm
ngang thì chu kỳ dao đng lúc đ là:
A. T = 1,41 (s). B. T = 1,68 (s). C. T = 2,38 (s). D. T = 2,82 (s).
Câu 10. Mt con lc đơn c chu kỳ T = 1s trong vùng không c điện trường, quả lc c khối lượng m =
10g bằng kim loại mang điện tích q = 10
-5
C. Con lc được đem treo trong điện trường đều giữa hai bản
kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu , đặt thẳng đứng, hiệu điện thế giữa hai bản bằng 400V.
Kích thước các bản kim loại rất lớn so với khoảng cách d = 10cm gữa chúng. Tm chu k co lc khi dao
đng trong điện trường giữa hai bản kim loại:g =10 (m/s2)
A. 0,964 B. 0,928s C. 0,631s D. 0,580s
Câu 11. Mt con lc đơn gồm vật c khối lượng 1g dao đng với chu k T
0
= 2s ở nhiệt đ 0
0
C và có gia
tốc g = 9,8 m/s
2
. Hệ số nở dài ca dây treo con lc là 2.10
-5
K
-1
. Muốn chu k dao đng ca con lc ở 20
0
C
vẫn là 2s, người ta truyền cho con lc điện tích q = 10
-9
C rồi đặt n trong điện trường đều c phương nằm
ngang. Giá trị cường đ điện trường là :
A. 0,277.10
6
V/m. B. 2,77.10
6
V/m C. 2,277.10
6
V/m D. 0,277.10
5
V/m.
Câu 12. Mt con lc đơn c chiều dài 0,64 m dao đng ở nơi c g = 9,8 m/s
2
. Quả nặng ca con lc là quả
cầu nhỏ bằng st non, khối lượng 10 (g). Con lc dao đng trong từ trường đều, lực từ tác dụng vào quả
cầu c cường đ 0,002 N và c phương thẳng đứng. Tính chu kì con lc.
A.1,62s B.1,60s C.2,16s D.2,62s
DẠNG 5: CON LẮC TREO TRONG THANG MÁY VÀ OTÔ
Câu 1. Xét con lc đơn treo trên thang máy. Chu k con lc tăng lên khi thang máy chuyển đng:
A. đều tăng lên. B. nhanh dần đều lên trên với gia tốc a < g.
C. chậm dần đều lên trên với gia tốc a < g. D. rơi tự do.
Câu 2. Treo con lc đơn c đ dài l = 100cm trong thang máy, lấy g =
2
=10m/s
2
. Cho thang máy chuyển
đng nhanh dần đều đi lên với gia tốc a = 2m/s
2
th chu kỳ dao đng ca con lc đơn:
A. tăng 11,8% B. giảm 16,67% C. giảm 8,71% D. tăng 25%.
Câu 3. Mt con lc đơn được treo ở trần thang máy. Khi thang máy đứng yên, con lc dao đng điều hòa
với chu k T. Khi thang máy đi lên thẳng đứng, chậm dần đều với gia tốc c đ lớn bằng mt nửa gia tốc
trọng trường tại nơi đạt thang máy th con lc dao đng điều hòa với chu k T’ bằng:
A. 2T. B.
T
2
C.
T2
. D.
T
2
.
Câu 4. Mt con lc đơn được treo trong mt thang máy. Gọi T là chu k dao đng ca con lc khi thang
máy đứng yên, T' là chu k dao đng ca con lc khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc g/10, ta
có:
A. T' = T
11
10
. B. T' = T
11
9
. C. T' = T
10
11
. D. T' = T
9
11
.
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
Câu 5. Mt con lc đơn được treo ở trần ca mt thang máy. Khi thang máy đứng yên, con lc dao đng
điều hoà với chu k T. Khi thang máy đi lên thẳng đứng, nhanh dần đều với gia tốc c đ lớn bằng mt
nửa gia tốc trọng trường tại nơi đặt thang máy th con lc dao đng điều hoà với chu k T' bằng”
A.
2T
B.
2
T
C.
3
2T
D.
3
2T
Câu 6. Con lc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi c gia tốc trọng trường g = 10 m/s
2
. Khi thang
máy đứng yên th con lc dao đng với chu k 1s. Chu k dao đng ca con lc đ khi thang máy đi lên
nhanh dần đều với gia tốc 2,5 m/s
2
là:
A. 1,12 s. B. 1,5 s. C. 0,89 s. D. 0,81 s.
Câu 7. Con lc đơn được treo vào trần thang máy. Khi thang máy đứng yên th con lc dao đng với chu
k 2s. Chu k dao đng ca con lc đ khi thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/2 là:
A.
2
s. B.
22
s. C. 4 s D.
1
2
s.
Câu 8. Con lc đơn được treo vào trần thang máy. Khi thang máy đứng yên th con lc dao đng với chu
k 1s. Khi con lc đi lên chậm dần đều th chu k dao đng ca con lc là
T' 2 s
. Gia tốc thang máy
là:
A.
1
ag
2
. B.
ag
. C.
1
ag
4
. D.
a 2g
.
Câu 9. Trong mt thang máy đang chuyển đng đều c mt con lc đơn dao đng với chu kỳ 2s. Nếu dây
cáp treo thang máy đt ngt bị đứt và thang máy rơi tự do th con lc.
A.Tiếp tục dao đng với chu kỳ 2s B. Ngừng dao đng ngay.
C. Dao đng với chu kỳ lớn hơn trước. D. Dao đng với chu kỳ nhỏ hơn trước.
Câu 10. Treo con lc đơn vào trần mt ôtô tại nơi c gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s
2
Khi ôtô đứng yên
th chu k dao đng điều hòa ca con lc là 2 s. Nếu ôtô chuyển đng thẳng nhanh dần đều trên đường
nằm ngang với gia tốc 2m/s
2
th chu k dao đng điều hòa ca con lc xấp xỉ bằng:
A. 2,02 s. B. 1,98 s. C. 2,00 s. D. 1,82 s.
Câu 11. Mt con lc đơn c chu kỳ dao đng riêng T. Lấy g = 10 m/s
2
, khi cho n dao đng trên trần mt
toa tàu đang chuyển đng trên đường ngang nhanh dần với gia tốc 5m/
S
2
th chu k con lc thay đổi như
thế nào?
A.Tăng lên B.giảm1,5 lần C.Giảm 5,43% D.Giảm 1,118 lần
Câu 12. Mt con lc đơn được treo tại trần ca 1 toa xe, khi xe chuyển đng đều con lc dao đng với chu
kỳ 1s, cho g=10m/s
2
. Khi xe chuyển đng nhanh dần đều theo phương ngang với gia tốc 3m/s
2
th con lc
dao đng với chu kỳ:
A. 0,9787s B. 1,0526s C. 0,958s D. 0,9216s .
Câu 13. Mt con lc đơn c chiều dài 1m được treo vào trần mt ô tô đang chuyển đng nhanh dần đều
với gia tốc a, Khi đ ở vị trí cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng mt gc
0
= 60
0
. Khi ô tô
đứng yên th con lc dao đng với chu k T, khi xe chuyển đng chu k dao đng ca con lc là:
A. T’ =
T
2
. B.
T
T'
2
. C.
T' 2T
. D.
T' T 2
.
Câu 14. Mt ô tô bt đầu khởi hành chuyển đng nhanh dần đều trên quãng đường nằm ngang sau khi đi
được đoạn đường 100m xe đạt vận tốc 72 km/h. Trần ôtô treo con lc đơn dài 1m, cho g = 10 m/s
2
. Chu kì
dao đng ca con lc là:
A. 1,97 s. B. 2,13 s. C. 1,21 s. D. 0,61 s.
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
DẠNG 6: VẬN TỐC,LỰC CĂNG DÂY VÀ NĂNG LƢỢNG
1. Tốc độ và lực căng dây của con lắc đơn
Khi xét đến tốc đ và lực căng dây ca con lc đơn th chúng ta xét trong
trường hợp gc lệch ca con lc c thể rất lớn mà không phải là nhỏ hơn
10
0
. Lúc này con lc đơn dao đng là dao đng tuần hoàn chứ không phải
là dao đng điều hòa nữa.
a. Tốc độ của con lắc đơn
Xét tại mt vị trí bất kỳ (gc lệch α), áp dụng định luật bảo toàn năng
lượng ta được:
b. Lực căng dây (T
L
):
Từ phương trnh: , chiếu vào phương ca T ta được quỹ đạo là hnh tròn, và gia tốc a đng vai
trò là gia tốc hướng tâm . Ta được:
Vậy ta c công thức tính tốc đ và lực căng dây ca con lc đơn như sau:
* Nhận xét:
Khi con lc đi qua vị trí cân bằng (α = 0) th khi đ cả tốc đ và lực căng dây đều đạt giá trị lớn nhất:
Khi con lc đi qua vị trí biên (α = α
0
) th khi đ cả tốc đ và lực căng dây đều đạt giá trị nhỏ nhất:
2. Năng lƣợng của con lắc đơn
5.1 Động năng của con lắc đơn
W
đ
=
5.2 Thế năng của con lắc (Chọn gốc thế năng tại VTCB và con lắc có li độ góc α)
5.3 Cơ năng của con lắc
W = + = const
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
* Chú ý : Các công thức tính đng năng, thế năng và cơ năng trên là những công thức tính chính xác với
mọi giá trị ca gc lệch α. Khi α nhỏ (α < 10
0
) th chúng ta c các công thức tính gần đúng giá trị ca thế
năng và cơ năng ca con lc như sau:
Vì:
Khi đ:
Đng năng ca con lc đơn : W
đ
=
Thế năng ca con lc đơn :
Do nên ta có
Cơ năng ca con lc đơn :
Đơn vị tính : W, W
d
, W
t
(J); α, α
0
(rad); m (kg); .
Ví dụ 1. Mt con lc đơn gồm vật nặng c khối lượng m = 200 (g), chiều dài dây ℓ = 0,25 (m) treo tại
nơi c g = 10 m/s
2
. Bỏ qua ma sát. Kéo con lc lệch khỏi vị trí cân bằng gc α
o
= 10
0
rồi thả không vận
tốc đầu.
a) Tính cơ năng ca con lc.
b) Tính đng năng,vận tốc vật khi vật qua vị trí cân bằng và khi gc lệch dây treo là 5
0
.
c) Tính gc lệch α khi đng năng bằng 3 thế năng.
Ví dụ 2. Mt con lc đơn treo mt vật nặng c khối lượng 100 (g), chiều dài dây treo là 1 (m), treo tại
nơi c g = 9,86 m/s
2
. Bỏ qua mọi ma sát. Kéo con lc lệch khỏi vị trí cân bằng gc α
o
rồi thả không
vận tốc đầu. Biết con lc dao đng điều hòa với năng lượng E = 8.10
-4
J.
a) Lập phương trnh dao đng điều hòa ca con lc, chọn gốc thời gian lúc vật nặng c li đ cực đại
dương. Lấy π
2
= 10.
b) Tính lực căng dây khi vật nặng qua vị trí cân bằng,vị trí biên.
TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Mt con lc đơn c chiều dài ℓ, vật năng c khối lượng m dao đng điều hòa. Nếu chọn mốc thế
năng tại vị trí cân bằng ca vật thì thế năng ca con lc ở li đ gc α c biểu thức là
A. mgℓ (3 – 2cosα). B. mgℓ (1 – sinα). C. mgℓ (1 + cosα). D. mgℓ (1 – cosα).
Câu 2. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo là ℓ, khối lượng vật nặng là m, dao đng tại nơi c gia tốc g.
Biết con lc dao đng điều hòa với biên đ góc nhỏ α, công thức tính thế năng ca con lc là
A. mgℓ
α
2
B. mgℓ
2
2
C. mgℓ
2
2
D.
mg
2ℓ
Câu 3. Khi qua vị trí cân bằng, con lc đơn c tốc đ v = 100 cm/s. Lấy g = 10 m/s
2
th đ cao cực đại là
A. h
max
= 2,5 cm. B. h
max
= 2 cm. C. h
max
= 5 cm. D. h
max
= 4 cm.
Câu 4. Mt con lc đơn c chiều dài 98 cm, khối lượng vật nặng là 90 (g), dao đng với biên đ gc α
0
=
6
0
tại nơi c gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s
2
. Cơ năng dao đng điều hòa ca con lc có giá trị bằng
A. W = 0,0047 J. B. W = 0,047 J. C. W = 0,0235 J. D. W = 0.00235 J.
Câu 5. Mt con lc đơn c dây treo dài l = 1m gn vật m. Truyền cho vật vận tốc
10
m/s khi vật đang đứng
yên tại vị trí cân bằng. Lấy g = 10m/s. Bỏ qua lực cản. Đ cao tối đa mà vật lên được so với vị trí cân bằng và
gc lệch cực đại ca dây treo con lc là:
A. h= 0, 2m ;
max
= 30
0
B. h =0,5m,
max
= 45
0
C. h =0,5m ;
max
= 60
0
D. h= 0, 2m ;
max
= 90
0
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
Câu 6. Hai con lc đơn c cùng khối lượng vật nặng, chiều dài dây treo lần lượt là l
1
= 81cm, l
2
= 64cm
dao đng với biên đ gc nhỏ tại cùng mt nơi với cùng mt năng lượng dao đng. Biên đ gc ca con
lc thứ nhất là
01
= 5
0
, biên đ gc
02
ca con lc thứ hai là:
A. 5,625
0
. B. 3,951
0
. C. 6,328
0
. D. 4,445
0
.
Câu 7. Mt con lc đơn c dây treo dào 1m và vật c khối lượng m = 1kg dao đng với biên đ gc 0,1rad.
Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng ca vật, lấy g = 10m/s. Cơ năng ca con lc là:
A. 0,1J. B. 0,01J. C. 0,05J. D. 0,5J.
Câu 8. Mt con lc đơn dao đng điều hoà với biên đ gc
0
= 9
0
và năng lượng E = 0,02 J. Đng năng
ca con lc khi li đ gc
= 4,5
0
là:
A. 0,198 J B. 0,015 J C. 0,225 J D. 0,027 J
Câu 9. Mt con lc đơn dao đng điều hòa với biên đ gc 0. Con lc c đng năng bằng n lần thế năng tại vị trí
c li đ gc.
A. =
0
/ n B. =
0
/ (n + 1) C.
)1(/
0
n
D.
0
/(n+1
Câu 10. Mt con lc đơn dao đng điều hòa với biên đ gc
0
. Con lc c đng năng bằng thế năng tại vị trí c li
đ gc.
A. =
0
/2 B.= ±
22
0
a
C.
0
/
2
D. = ±
0
/2
Câu 11. Mt con lc đơn dao đng điều hòa với biên đ gc 0 = 5
0
. Với li đ gc bằng bao nhiêu th đng năng
ca con lc gấp 2 lần thế năng?
A.= ±3,45
0
B. = 2,89
0
C. = ± 2,89
0
D. = 3,45
0
Câu 12. Mt con lc đơn DĐĐH với biên đ gc nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lc chuyển
đng nhanh dần theo chiều dương đến vị trí c đng năng bằng thế năng th li đ gc
ca
con lc bằng?
A
0
/
3
B. -
0
/
3
C.
0
/
2
D. -
0
/
2
Câu 13. Con lc đơn c chiều dài l = 1m, đặt tại nơi c g = 10m/s, chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng.
Con lc dao đng với biên đ
0
= 8
0
. Giá trị vận tốc ca vật tại vị trí mà ở đ đng năng bằng thế năng là :
A. 0,31 m/s. B. 2m/s. C. 8 5m/s. D. 2,7 m/s
Câu 14. Mt con lc đơn c khối lượng m = 1 kg, đ dài dây treo ℓ = 2 m, gc lệch cực đại ca dây so với
đường thẳng đứng α = 0,175 rad. Chọn mốc thế năng trọng trường ngang với vị trí thấp nhất, g = 9,8
m/s
2
. Cơ năng và vận tốc ca vật nặng khi nó ở vị trí thấp nhất là
A. E = 0,2 J; v
max
= 0,77 m/s B. E = 0,3 J; v
max
= 0,77 m/s
C. E = 0,3 J; v
max
= 1,7 m/s D. E = 0,2 J; v
max
=0,7 m/s.
Câu 15. Mt con lc đơn gồm vật có khối lượng m = 100 (g), dây treo dài 80 cm dao đng tại nơi c g
=10 m/s
2
. Ban đầu lệch vật khỏi phương thẳng đứng mt góc 10
0
rồi thả nhẹ. Khi vật đi qua vị trí cân
bằng thì vận tốc và lực căng dây là
A. v = 0,24 m/s; = 1,03 N. B. v = ± 0,24 m/s; = 1,3 N.
C. v = 0,24 m/s; = 2,04 N D. v = 0,24 m/s; = 1,03 N
Câu 16. Con lc đơn c chiều dài l = 1m. Kéo con lc lệch khỏi vị trí cân bằng mt gc 30
0
rồi thả nhẹ. Bỏ
qua ma sát, lấy g = 10m/s. Vận tốc ca vật khi qua vị trí c li đ = 8
0
là:
A. 1,57 m/s. B. 3,16 m/s. C. 2,64 m/s. D. 2,23m/s.
Câu 17. Mt con lc đơn: vật c khối lượng 200g, dây dài 50 Cm dao đng tại nơi c g =10m/s
2
. Ban đầu
lệch vật khỏi phương thẳng đứng mt gc 10
0
rồi thả nhẹ. Khi vật đi qua vị trí c li đ gc 5
5
th vận tốc và
lực căng dây là :
A.
0,34m/s và 2,04N. B.
0,34m/s và 2N.
C. -0,34m/s và 2,04N. D. 0,34m/s và 2,04N.
Câu 18. Mt con lc đơn c dây treo dài l = 50 cm gn vật m = 250g. Truyền cho vật vận tốc v = 1m/s theo
phương ngang khi vật đang đứng yên tại vị trí cân bằng. Lấy g = 10m/s. Bỏ qua lực cản. Lực căng dây khi
vật ở vị trí cao nhất là:
A. 2,25N. B. 2,35N. C. 3,15N. D. 3,25N.
Câu 19. Mt con lc đơn c dây treo dài l = 0,4m. Vật m = 200g. Lấy g = 10m/s. Kéo con lc để dây treo
hợp với phương thẳng đứng gc
0
= 60
0
, rồi buông nhẹ. Lúc lực căng dây treo là 4N th vận tốc ca vật bằng:
A. 2m/s. B. 2,5m/s. C. 3 m/s. D. 4m/s.
Câu 20. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo l = 43,2cm. Vật c khối lượng m dao đng tại nơi c g =
10m/s, với biên đ gc 0 sao cho Tmax = 4Tmin. Khi lực căng sợi dây T = 2Tmin th tốc đ ca vật là:
A. 1m/s. B. 1,2m/s. C.1,6m/s. D. 2m/s.
Câu 21. Con lc đơn c chiều dài l, vật nhỏ c khối lượng m = 100g được kéo lệch khỏi phương đứng gc
0
rồi buông nhẹ. Lấy g = 10m/s
2
. Trong quá trnh dao đng đ lớn lực căng cực đại và cực tiểu lần lượt là
M
và
m
, ta có:
A.
M
-2
m
= 3(N). B.
M
+2
m
= 3(N). C.
M
+
m
= 2(N). D.
M
-
m
= 1(N).
Câu 22. Con lc đơn dao đng với phương trnh li đ dài s =2cos7t cm, tại nơi c gia tốc trọng trường g =
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
9,8m/s. Tỉ số giữa lực căng sợi dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là:
A. 1,08. B. 0,98. C. 1,01. D. 1,05
Câu 23. Con lc đơn c dây dài l = 50 mm, khối lượng m = 100g dao đng tại nơi g = 9,8m/s2. Chọn gốc
thế năng tại vị trí cân bằng. Tỷ số lực căng cực đại và cực tiểu ca dây treo bằng 4 . Cơ năng ca con lc là?
A. 1,225J B. 2,45J C. 0,1225J D. 0,245J
Câu 24. Mt con lc đơn c dây treo mềm, chiều dài l = 1m, treo ở O. Kéo con lc ra khỏi vị trí cân bằng
góc 0 = 30
0
rồi thả. Khi đến vị trí thẳng đứng th vướng phải đinh dưới O' với OO' = l/2. Tính tỉ số sức căng
ca dây treo ở 2 vị trí cao nhất A và B mà con lc lên đến được.
A. 1,18. B. 2,1. C. 3,15 D. 1,52.
DẠNG 7: VIẾT PHƢƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG
Viết phƣơng trình chuyển động của co lắc đơn khi dao động bé( Với
α
0
10
).
-Phƣơng trình li độ góc: α = α
o
cos(t + )(rad)
-Phƣơng trình li độ dài: s = s
o
cos(t + )
-Phƣơng trình vận tốc dài: v = s’ = - s
o
sin(t + ) =s
o
cos(t + +
2
)
Hệ quả : + vận tốc tức thời biến thiên điều hoà theo thời gian cùng tần số với li đ dài, nhưng sớm
pha hơn li đ là
2
(rad)
+ v
max
= s
o
: khi vật qua vị trí cân bằng ; v
min
= 0 khi vật ở vị trí biên.
-Phƣơng trình gia tốc tiếp tuyến: a
t
= s’’ = -
2
s
o
cos(t + ) = -
2
s
Hệ quả : + gia tốc tiếp tuyến tức thời biến thiên điều hoà theo thời gian, cùng tần số nhưng ngược
pha so với li đ.
+ v
max
=
2
s
o
:khi vật ở vị trí biên ; v
min
= 0 khi vật qua vị trí cân bằng
Với s = l và s
o
=
o
l
-Hệ cô lập : Hệ thức đc lập: a = -
2
s = -
2
αl *
2 2 2
0
()
v
Ss
;
2
22
0
v
gl
Câu 1. Con lc đơn dao đng điều hòa có
0
S
= 4cm, tại nơi c gia tốc trọng trường g = 10m/s
2
. Biết
chiều dài ca dây là
= 1m. Hãy viết phương trnh dao đng biết lúc t = 0 vật đi qua vị trí cân bằng theo
chiều dương?
A.
S 4Cos 10 t
2
cm B.
S 4Cos 10 t
2
cm
C.
S 4Cos t
2
cm D.
S 4Cos t
2
cm
Câu 2. Mt con lc đơn dao đng với biên đ góc
0
= 0,1 rad c chu k dao đng T = 1s. Chọn gốc tọa
đ là vị trí cân bằng, khi vật bt đầu chuyển đng vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Phương
trnh dao đng ca con lc là:
A.
0,1Cos2 t
rad B.
0,1Cos 2 t
rad
C.
0,1Cos 2 t
2
rad D.
0,1Cos 2 t
2
rad
Câu 3. Con lc đơn c chu k T = 2 s. Trong quá trnh dao đng, gc lệch cực đại ca dây treo là
0
0,04
rad. Cho rằng quỹ đạo chuyển đng là thẳng, chọn gốc thời gian là lúc vật c li đ
0,02
rad
và đang đi về phía vị trí cân bằng. Viết phương trnh dao đng ca vật?
A.
0,04Cos t
3
rad B.
0,02Cos t
3
rad
C.
0,02Cos t
rad D.
0,04Cos t
rad
Câu 4. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo
= 62,5 cm đang đứng yên tại nơi c gia tốc trọng trường
g = 10 m/s
2
. Tại t = 0, truyền cho quả cầu mt vận tốc bằng 30 cm/s theo phương ngang cho n DĐĐH.
Tính biên đ gc
0
?
A. 0,0322 rad B. 0,12 rad
C. 0,0144 rad D. 0,0267 rad
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
Câu 5. Con lc đơn c chiều dài l = 20 cm. Tại thời điểm t = 0, từ vị trí cân bằng con lc được truyền vận
tốc 14 cm/s theo chiều dương ca trục tọa đ. Lấy g = 9,8 m/s
2
. Phương trnh dao đng ca con lc là:
A.
S 2Cos 7t
2
cm B. S = 2Cos 7t cm
C.
S 10Cos 7t
2
cm D.
S 10Cos 7t
2
cm
Câu 6. Mt con lc đơn c chiều dài 1m dao đng tại nơi c g =
2
m/s
2
. Ban đầu kéo vật khỏi phương
thẳng đứng mt gc
0
=0,1 rad rồi thả nhẹ, chọn gốc thời gian lúc vật bt đầu dao đng th phương trnh
li đ dài ca vật là :
A. S = 1Cos(t) m. B. S = 0,1Cos(t+
2
) m.
C. S = 0,1Cos(t) m. D. S = 0,1Cos(t+
) m.
Câu 7. Mt con lc đơn c chiều dài dây treo l = 20cm treo tại mt điểm cố định. Kéo con lc lệch khỏi
phương thẳng đứng mt góc bằng 0,1 rad về phía bên phải, rồi truyền cho nó vận tốc bằng 14cm/s theo
phương vuông góc với sợi dây về phía vị trí cân bằng thì con lc sẽ dao đng điều hòa. Chọn gốc tọa đ ở
vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lc đi
qua vị trí cân bằng lần thứ nhất. Lấy g = 9,8 m/s
2
. Phương trnh dao đng ca con lc là:
A.
S 2 2Cos 7t-
2
cm B.
S 2 2Cos 7t+
2
cm
C.
S 3Cos 7t-
2
cm D.
S 3Cos 7t+
2
cm
Câu 8. Mt con lc đơn dao đng điều hòa c chu kỳ dao đng T = 2s. Lấy g = 10m/s
2
, π
2
= 10. Viết
phương trnh dao đng ca con lc biết rằng tại thời điểm ban đầu vật c li đ gc α = 0,05 (rad) và vận
tốc v = -15,7 (cm/s).
A.
S 5 2Cos t+
4
cm B.
S 5 2Cos t-
4
cm
C.
S 5Cos t-
4
cm D.
S 5Cos t+
4
cm
Câu 9. Con lc đơn DĐĐH theo phương trnh:
2
S 4Cos 10t
3
cm. Sau khi vật đi được quãng
đường 2 cm ( kể từ t = 0) vật c vận tốc bằng bao nhiêu?
A. 20 cm/s B. 30 cm/s
C. 10 cm/s D. 40 cm/s
Phần bài tập khó về con lắc đơn nằm trong fle(Trắc nghiệm các dạng bài tập khó chương dao động cơ
học)
Nguyễn Hải Đăng Gia Sƣ Vật Lý Hải Phòng:0972.531.803
Facebook: (Xu si)
ĐÁP ÁN
DẠNG 1
1B
2B
3C
4A
5D
6D
7A
8D
9C
10A
11D
12B
13A
14C
15A
16A
DẠNG 2
1A
2A
3D
4A
5D
6B
7A
8D
9C
10D
11A
DẠNG 3
1A
2D
3B
4B
5A
6C
7B
8B
9B
10C
11C
12B
DẠNG 4
1C
2B
3D
4A
5B
6B
7A
8C
9B
10A
11A
12A
DẠNG 5
1C
2C
3C
4C
5D
6C
7B
8A
9B
10B
11C
12A
13A
14A
DẠNG 6
1D
2B
3C
4A
5A
6A
7C
8B
9C
10D
11C
12D
13A
14B
15A
16A
17A
18A
19A
20B
21B
22C
23D
24A
DẠNG 7
1C
2D
3A
4B
5A
6C
7B
8A
9D