CHU KÌ CON LẮC ĐƠN PHỤ THUỘC NHIỆT ĐỘ, ĐỘ CAO, ĐỘ SÂU
CHUN ĐỀ: DAO ĐỘNG CƠ
MƠN: VẬT LÍ LỚP 12
BIÊN SOẠN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM
Câu 1: (ID 368560) Chọn câu trả lời đúng. Khi nói về con lắc đơn, ở nhiệt độ khơng đổi thì:
A. Đưa lên cao đồng hồ chạy nhanh, xuống sâu chạy chậm
B. Đưa lên cao đồng hồ chạy chậm, xuống sâu chạy nhanh
C. Đưa lên cao đồng hồ chạy nhanh, xuống sâu chạy nhanh
D. Đưa lên cao đồng hồ chạy chậm, xuống sâu chạy chậm
Câu 2: (ID 368561) Một đồng hồ quả lắc được coi như một con lắc đơn chạy đúng giờ tại một địa
điểm trên mặt đất. Khi nhiệt độ môi trường giảm thì đồng hồ
A. chạy chậm.
B. chạy nhanh.
C. chạy như lúc chưa tăng nhiệt độ.
D. không chạy nữa
Câu 3 : (ID 368562) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên độ cao h. Đưa đồng hồ xuống mặt đất.
Coi nhiệt độ hai nơi này là như nhau. Khi đó đồng hồ sẽ:
A. chạy nhanh.
B. chạy chậm.
C. chạy đúng giờ.
D. không có cơ sở để kết luận.
Câu 4: (ID 368563) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ dưới một hầm mỏ có độ sâu d. Đưa đồng hồ
lên mặt đất. Coi nhiệt độ hai nơi này là như nhau. Khi đó đồng hồ sẽ:
A. chạy nhanh.
B. chạy chậm.
C. chạy đúng giờ.
D. khơng có cơ sở để kết luận.
Câu 5: (ID 368564) Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con
lắc không đổi) thì tần số dao động điều hịa của nó sẽ
A. tăng vì tần số dao động điều hịa của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường.
B. giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao.
C. không đổi vì chu kỳ dao động điều hịa của nó khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường.
D. tăng vì chu kỳ dao động điều hịa của nó giảm.
Câu 6: (ID 368565) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ khi ở nhiệt độ t10C. Con lắc đồng hồ có thể
xem là con lắc đơn và có chiều dài ở 00C là l0. Hệ số nở dài của con lắc là α. Khi nhiệt độ là t20C, hỏi
tỉ số
T
là?
T
1
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
A.
T 1
t2 t1
T
2
B.
T
2 t2 t1
T
C.
T
1
t2 t1
T
2
D.
T
1
T
2 t2 t1
Câu 7: (ID 368566) Một đồng hồ quả lắc chỉ đúng giờ vào mùa nóng và khi nhiệt độ trung bình là
320C . Con lắc đồng hồ có thể xem là con lắc đơn và có chiều dài ở 00C là l0 = 1m. Hệ số nở dài của
con lắc là 2.105 K 1 . Vào mùa lạnh nhiệt độ trung bình là 170C, hỏi đồng hồ chạy nhanh hay
chậm bao nhiêu sau 12h.
A. Nhanh 5,64s
B. Chậm 5,64s
C. Chậm 6,48s
D. Nhanh 6,48s
Câu 8: (ID 368567) Một con lắc đơn dao động tại điểm A có nhiệt độ 250C và tại địa điểm B có
nhiệt độ 100C với cùng một chu kì. Hỏi so với gia tốc trong trường tại A thì gia tốc trọng trường tại B
tăng hay giảm bao nhiêu %? Cho hệ số nở dài của dây treo con lắc là = 4.10-5K-1.
A. tăng 0,06%
B. giảm 0,06%
C. tăng 0,6%
D. giảm 0,6%
Câu 9: (ID 368568) Với g0 là gia tốc rơi tự do ở mặt đất, R - là bán kính Trái Đất. Ở độ cao h so với
mặt đất gia tốc rơi tự do của một vật là:
A. g h
GM
R2
B. g h
GM
R 2 h2
C. g h g0
Rh
R
R
D. g h g0
Rh
2
Câu 10: (ID 368569) Một con lắc dao động điều hịa với chu kì T1 ở mặt đất. Con lắc được đưa lên
vùng núi có độ cao h so với mặt đất. Giả sử nhiệt độ ở độ cao h không thay đổi so với nhiệt độ ở mặt
đất. Độ biến thiên tỉ đối
T
của chu kì được xác định bằng biểu thức nào sau đây? Biết R là bán
T1
kính của Trái Đất.
A. 1
h
R
B.
h
R
C.
h
2R
D.
2h
R
Câu 11: (ID 368570) Một con lắc đồng hồ chạy đúng ở mặt đất, khi đưa con lắc lên độ cao h=1,6km
thì một ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Biết bán kính trái đất R = 6400km.
A. Chậm 21,6s
B. Chậm 43,6s
C. Nhanh 21,6s
D. Nhanh 43,6s
Câu 12: (ID 368571) Trên mặt đất nơi có gia tốc trọng trường g. Một con lắc đơn dao động với chu
kỳ T = 0,5s. Nếu đem con lắc này lên độ cao 5 km thì nó dao động với chu kỳ bằng bao nhiêu (lấy
đến 5 chử số thập phân). Cho bán kính Trái Đất là R = 6400 km.
A. 0,50049 s.
B. 0,50039 s.
C. 0,50029 s.
D. 0,50019 s.
Câu 13: (ID 368572) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ khi đặt trên mặt đất. Hỏi khi đưa đồng hồ
2
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
lên độ cao h = 300 m so với mặt đặt thì nó sẽ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu trong 30 ngày. Biết
nhiệt độ khơng thay đổi, bán kính của Trái Đất là R = 6400 km.
A. chậm 121,5s
C. chậm 12,5s
B. nhanh 121,5s
D. nhanh 12,5s
Câu 14: (ID 368573) Với g0 là gia tốc rơi tự do ở mặt đất, R - là bán kính Trái Đất. Ở độ sâu d so với
mặt đất gia tốc rơi tự do của một vật là:
A. g d
GM
R2
B. g d
Rd
C. g d g0
R
GM
R2 d 2
R
D. gd g0
Rd
2
Câu 15 : (ID 368574) Con lắc đồng hồ chạy đúng ở mặt đất, khi đưa con lắc xuống độ sâu d =
6400m so với mặt nước biển thì sau một ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Biết
bán kính trái đất là 6400km.
A. Chậm 86,4
B. Chậm 43,2s
C. Nhanh 43,2s
D. Nhanh 86,4s
Câu 16 : (ID 368575) Con lắc của đồng hồ quả lắc được coi như một con lắc đơn khi ở trên mặt đất
với nhiệt độ t = 270C thì đồng hồ chạy đúng. Hỏi khi đưa đồng hồ này lên độ cao 1km so với mặt đất
thì nhiệt độ phải là bao nhiêu để đồng hồ vẫn chạy đúng. Biết bán kính Trái đất là R = 6400km và hệ
số nở dài của thanh treo con lắc là 1,5.105 K 1
A. 6,20C
B. 6,40C
C. 6,30C
D. 6,50C
Câu 17 : (ID 368576) Một con lắc đơn có dây treo bằng kim loại và có hệ số nở dài α = 2.10-5K-1 ở
mặt đất nhiệt độ 300C. Đưa lên độ cao h, ở đó nhiệt độ 100C thì thấy trong một ngày đêm con lắc
chạy nhanh 4,32s. Cho bán kính Trái Đất R = 6500km. Độ cao h là:
A. 0,48km
B. 1,6km
C. 0,64km
D. 0,96km
Câu 18: (ID 368577) Một con lắc đơn ở mặt đất có chu kì dao động 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. Tìm chu kì con
lắc khi đưa con lắc lên mặt trăng:
A. 6,58s
B. 5,72s
C. 6,86s
D. 4,86s
Câu 19: (ID 368578) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ tại Hà Nội (T = 2s). Ở nhiệt độ trung bình
bằng 200C gồm vật nặng m và thanh treo mảnh, nhẹ bằng kim loại có hệ số nở dài 2.105 K 1 .
Đưa đồng hồ vào TP. Hồ Chí Minh có nhiệt độ trung bình 300C thì đồng hồ chạy nhanh hay chậm so
với Hà Nội mỗi ngày bao nhiêu giây. Biết gia tốc trọng trường ở Hà Nội (g = 9,787 m/s2) ở TP.HCM
(g = 9,793m/s2)
3
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
A. Nhanh 17,8s
B. Chậm 53s
C. Chậm 17,8s
D. Nhanh 53s
Câu 20: (ID 368580) Biết bán kính Trái Đất là R. Khi đưa một đồng hồ dùng con lắc đơn lên độ cao
h so với mặt đất (h << R) thì thấy trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm hơn 2 phút so với khi ở
h
có giá trị bằng
R
mặt đất. Biết chiều dài của con lắc không đổi. Tỉ số
A.
1
1440
B.
1
1441
C.
1
720
D.
1
721
Câu 21: (ID 368581) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ khi đặt trên mặt đất. Hỏi khi đưa đồng hồ
xuống độ sâu z = 300 m so với mặt đặt thì nó sẽ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu trong 30 ngày. Biết
nhiệt độ khơng thay đổi, bán kính của Trái Đất là R = 6400 km.
A. chậm 60,1s
B. nhanh 60,67s
C. chậm 60,75s
D. nhanh 52,5s
Câu 22: (ID 368582) Một con lắc đơn có chu kì dao động tự do trên Trái Đất là T 0. Đưa con lắc lên
Mặt Trăng. Gia tốc rơi tự do trên Mặt Trăng bằng
1
trên Trái Đất. Chu kì của con lắc trên Mặt
6
Trăng là T. Giá trị của T là:
B. T 6T0
A. T 6T0
C. T 7T0
D. T
T0
6
Câu 23: (ID 368583) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Đưa đồng hồ lên cao h =
320m so với mặt đất thấy đồng hồ chạy chậm. Đưa đồng hồ xuống hầm sâu h’ so với mặt đất thấy
đồng hồ giống ở độ cao h. Xác định độ sâu của hầm. Coi nhiệt độ là không đổi.
A. 1080m
B. 640m
C. 181m
D. 717m
Câu 24: (ID 368584) Một con lắc đơn đếm giây có chu kì bằng 2s, ở nhiệt độ 20oC và tại nơi có gia
tốc trọng trường 9,813 m/s2, thanh treo có hệ số nở dài là 17.10–6 K–1. Đưa con lắc đến nơi có gia tốc
trọng trường là 9,809 m/s2 và nhiệt độ 300C thì chu kì dao động là:
A. 2,0007 (s)
B. 2,0232 (s)
C. 2,0132 (s)
D. 2,0006 (s)
Câu 25 : (ID 368585) Người ta đưa một con lắc đơn từ mặt đất lên độ cao h = 10km. Phải giảm độ
dài của nó đi bao nhiêu % để chu kì dao động của nó khơng thay đổi. Biết bán kính Trái Đất R =
6400 km.
A. 0,3%
B. 3%
C. 0,4%
D. 4%
Câu 26: (ID 368586) Đưa một con lắc đơn từ mặt đất lên độ cao h = 9,6km. Biết bán kính trái đất R
= 6400km, coi chiều dài con lắc đơn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Muốn chu kì của con lắc đơn
khơng thay đổi thì chiều dài của con lắc phải thay đổi thế nào?
4
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
A. Tăng thêm 0,2%
B. Tăng thêm 0,3%
C. Giảm bớt 0,3%
D. Giảm bớt 0,2%
Câu 27: (ID 368587) Hai con lắc đơn giống hệt nhau, các quả cầu dao động có kích thức nhỏ làm
bằng chất có khối lượng riêng D = 8450 kg/m3. Dùng các con lắc nói trên để điều khiển các đồng hồ
quả lắc. Đồng hồ thứ nhất đặt trong khơng khí và cái thứ hai đặt trong chân khơng. Biết khối lượng
riêng của khơng khí là ρ = 1,3 kg/m3. Biết các điều kiện khác giống hệt nhau khi hai đồng hồ hoạt
động. Nếu xem đồng hồ thứ hai chạy đúng thì đồng hồ thứ nhất chạy nhanh hay chậm bao nhiêu sau
một ngày đêm?
A. chậm 6,9125s
B. chậm 0,665s
C. chậm 6,15s
D. chậm 6,678s
Câu 28: (ID 368588) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Đưa đồng hồ lên cao
h 640m so với mặt đất thấy đồng hồ chạy chậm. Đưa đồng hồ xuống hầm sâu h ' so với mặt đất
thấy đồng hồ giống ở độ cao h . Xác định độ sâu của hầm. Coi nhiệt độ là không đổi.
A. 160m
B. 640m
C. 1280m
D. 320m
Câu 29: (ID 368589) Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ tại một nơi ngang mặt biển, có g =
9,86m/s2 và nhiệt độ t1 = 300C. Thanh treo quả lắc nhẹ, làm bằng kim loại có hệ số nở dài
2.105 K 1 . Đưa đồng hồ treo lên cao 640m so với mặt nước biển, đồng hồ lại chạy đúng. Tính
nhiệt độ ở độ cao ấy. Coi trái đất hình cầu có bán kính 6400km :
A. 6,20C
B. 160C
C. 230C
D. 200C
Câu 30: (ID 368590) Đưa một con lắc đơn từ mặt đất lên độ cao h 8, 4km . Biết bán kính trái đất
R 6400km , coi chiều dài con lắc đơn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Muốn chu kì của con lắc đơn
khơng thay đổi thì chiều dài của con lắc phải thay đổi thế nào?
A. Tăng thêm 0,2%
B. Tăng thêm 0,4%
C. Giảm bớt 0,4%
D. Giảm bớt 0,2%
5
Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
HƢỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT
THỰC HIỆN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM
1.D
2.B
3.A
4.A
5.B
6.A
7.D
8.B
9.D
10.B
11.A
12.B
13.A
14.C
15.B
16.A
17.D
18.D
19.A
20.C
21.C
22.C
23.B
24.D
25.A
26.C
27.A
28.C
29.D
30.C
Câu 1:
Phƣơng pháp:
Khi đưa con lắc lên cao hoặc xuống sâu, chu kì đều tăng nên suy ra đồng hồ ln chạy chậm
Cách giải:
Ta có, đồng hồ chạy nhanh khi T giảm, chạy chậm khi T tăng
+ Khi đưa lên độ cao h → T tăng → Đồng hồ chạy chậm.
+ Khi đưa xuống độ sâu d → T tăng → Đồng hồ chạy chậm.
Chọn D.
Câu 2:
Phƣơng pháp:
Giả sử đồng hồ chạy đúng ở nhiệt độ t1
Nếu:
T
0 T2 T1 t2 t1 → Nhiệt độ tăng lên thì đồng hồ chạy chậm đi.
T1
Nếu:
T
0 T2 T1 t2 t1 → Nhiệt độ giảm thì đồng hồ chạy nhanh lên.
T1
→ Thời gian chạy nhanh/chậm trong 1 ngày đêm (tương ứng 86400s) là: t 86400.
2
t2 t1
Cách giải:
l l0 1 t
Ta có:
l
T 2
g
Khi nhiệt độ giảm thì l giảm → T giảm → Đồng hồ chạy nhanh.
Chọn B.
Câu 3 :
Phƣơng pháp:
6
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
+ Khi đưa con lắc lên độ cao h hay xuống độ sâu d thì gia tốc rơi tự do g thay đổi.
+ Chu kì dao động của con lắc khi ở mặt đất là: T1. Chu kì dao động của con lắc khi đưa lên độ cao h
là: T2.
Ta có:
T2
g
gh
T2 R h
h
T1
1
2
T1
R
R
g g R
h
2
R h
Cách giải :
Chu kì của con lắc ở độ cao h là : T’
Chu kì của con lắc ở mặt đất là : T
Khi đưa con lắc lên độ cao h thì:
T'
T
2
l'
g'
M
G 2
l' g
h
R
.
1
M
l g'
R
l
G
2
2
R h
g
T'
h
1 T ' T
T
R
→ Khi đưa con lắc xuống mặt đất con lắc sẽ chạy nhanh.
Chọn A.
Câu 4:
Phƣơng pháp:
+ Khi đưa con lắc lên độ cao h hay xuống độ sâu d thì gia tốc rơi tự do g thay đổi.
+ Chu kì dao động của con lắc trên mặt đất là T1; chu kì dao động của con lắc ở dưới độ sâu d là T2.
Ta có:
T2
g
1
T
g
T
R
1
d
1d
1
2
d
2
1 1
T1
2R
R h 1 d R
Rd
g
g
R
d
R
Cách giải:
Khi đưa đồng hồ xuống độ sâu d thì:
T2
g
gd
T
T1
2
R d T1
g d g R
7
R
1
d
1
R h 1 d R
R
1
2
1
1d
2R
Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
T
d
T2 T1
T
2R
→ Khi đ
h
2
R h
Cách giải:
Ta có, khi thay đổi độ cao
T2
g
gh
T R h
h
T1
2
1
2
T1
R
R
g g R
h
2
R h
h
1
T T
T T2 T1 R 1 1 h
T1
T1
T1
R
Chọn B.
Câu 11:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức thời gian đồng hồ chạy sai trong 1s khi thay đổi độ cao:
T T2 T1 h
T1
T1
R
Cách giải :
Ta có:
T T2 T1 h
1, 6
2,5.104
T1
T1
R 6400
→ Đồng hồ chạy chậm
→ Sau một ngày đêm (24h) đồng hồ chạy chậm một khoảng thời gian là:
t
T
.24.60.60 21, 6s
T1
Chọn A.
Câu 12:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức thời gian đồng hồ chạy sai trong 1s khi thay đổi độ cao:
11
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
T
h
T2 T1 h
hay 2 1
T1
R
T1
R
Cách giải :
Chu kì dao động của con lắc ở mặt đất : T1 = 0,5s
Chu kì dao động của con lắc ở độ cao 5km là: T2
T2
h
5
1 1
1, 00078
T1
R
6400
T2
1, 00078
T1
T2 1, 00078T1 0,50039
Chọn B.
Câu 13:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức thời gian đồng hồ chạy sai trong 1s khi thay đổi độ cao:
T2 T1 h
T1
R
Cách giải :
h 300m 0,3km
Ta có:
T T2 T1 h
0,3
4, 6875.105
T
T1
R 6400
→ Đồng hồ chạy chậm
→ Sau 30 ngày (= 30.24h) đồng hồ chạy chậm khoảng thời gian là:
t
T
.30.24.60.60 121,5s
T
Chọn A.
Câu 14:
Phƣơng pháp:
Công thức tính gia tốc trọng trường tại mặt đất là và ở độ sâu d so với mặt đất:
GM
g0 R 2
Rd
gd g0 .
R
g GM . R d
d
3
R
Cách giải:
12
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
Ở độ sâu d so với mặt đất, gia tốc rơi tự do của một vật là: g d g
R d
R
Chọn C.
Câu 15:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức thời gian đồng hồ chạy sai trong 1s khi thay đổi độ sâu:
T2 T1
d
T1
2R
Cách giải:
Ta có:
T T2 T1
d
6, 4
5.104
T
T1
2 R 2.6400
→ Đồng hồ chạy chậm
→ Sau một ngày đêm (= 24h) đồng hồ chạy chậm khoảng thời gian là:
t
T
.24.60.60 43, 2s
T
Chọn B.
Câu 16:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức xác định thời gian chạy sai của đồng hồ quả lắc khi thay đổi nhiệt độ và độ cao:
T2 T1 1
h
t2 t1
T1
2
R
Cách giải:
Ta có, cơng thức xác định thời gian chạy sai của đồng hồ quả lắc:
T2 T1 1
h
t2 t1
T1
2
R
Mặt khác, theo đề bài đồng hồ vẫn chạy đúng. Suy ra:
T2 T1 1
h
1
h
t2 t1 0 t2 t1
T1
2
R
2
R
1
1
.1,5.105 t2 t1
2
6400
t2 t1 20,833 t2 6,170
Chọn A.
13
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
Câu 17:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức xác định thời gian chạy sai của đồng hồ quả lắc khi thay đổi nhiệt độ và độ cao:
T2 T1 1
h
t2 t1
T1
2
R
Cách giải:
Ta có, cơng thức xác định thời gian chạy sai của đồng hồ quả lắc:
T2 T1 1
h
t2 t1
T1
2
R
Mặt khác, theo đề bài con lắc chaỵ nhanh 4,32s trong một ngày đêm
T
T
0 t
.24.60.60 4,32s
T
T1
h
1
t2 t1 .86400 4,32
R
2
1
h
2.105 10 30 5.105
2
R
h
1,5.104 h 1,5.104 R 0,96km
R
Chọn D.
Câu 18:
Phƣơng pháp:
+ Áp dụng cơng thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: T 2
+ Áp dụng công thức tính gia tốc trọng trường: g
l
g
GM
R2
Cách giải :
- Chu kì dao động của con lắc khi ở trái đất:
T 2
GM
l
với g 2
R
g
- Chu kì dao động của con lắc khi ở Mặt Trăng:
M
Gm
G.3, 7 2
l
81
g
'
với
T ' 2
R '2 ( R ) 2
81R 2
g'
3, 7
G
14
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
T'
T
g
g'
1
2, 43 T' 2, 43T 2, 43.2 4,86s
3, 72
81
→ Chu kì con lắc ở mặt trăng là 4,86s
Chọn D.
Câu 19:
Phƣơng pháp:
Áp dụng cơng thức tính thời gian chạy sai của đồng hồ khi thay đổi nhiệt độ và vị trí trên trái đất:
T T2 T1 1
1 g
t2 t1
T
T1
2
2 g1
Cách giải:
Đưa đồng hồ từ Hà Nội vào thành phố HCM do nhiệt độ và gia tốc trọng trường g thay đổi nên đồng
hồ sẽ chạy sai.
Áp dụng công thức tính thời gian chạy sai của đồng hồ trong 1s khi thay đổi nhiệt độ và vị trí trên trái
đất:
T T2 T1 1
1 g
t2 t1
T
T1
2
2 g1
1
1 (9, 793 9, 787)
.2.105 30 20
2, 07.104
2
2
9, 787
T
2, 07.104 0
T
→ Đồng hồ chạy nhanh
Mỗi ngày, đồng hồ chạy nhanh khoảng thời gian:
t
T
.24.60.60 17,84s
T
Chọn A.
Câu 20:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức thời gian đồng hồ chạy sai trong 1s khi thay đổi độ cao:
T2 T1 h
T1
R
Cách giải :
15
Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
Ta có:
T T2 T1 h
T
T1
R
→ Sau một ngày đêm (= 24h) đồng hồ chạy chậm khoảng thời gian là:
T
.24.60.60 120s
T
h
h
1
.86400 120
R
R 720
t
Chọn C.
Câu 21:
Phƣơng pháp:
Áp dụng công thức thời gian đồng hồ chạy sai trong 1s khi đưa đồng hồ xuống độ sâu d:
T2 T1
d
T1
2R
Cách giải :
d 300m 0,3km
Ta có:
T T2 T1
d
0,3
2,34375.105
T
T1
2 R 2.6400
→ Đồng hồ chạy chậm
→ Sau 30 ngày (= 30.24h) đồng hồ chạy chậm khoảng thời gian là:
t
T
.30.24.60.60 60, 75s
T
Chọn C.
Câu 22:
Phƣơng pháp:
+ Áp dụng cơng thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: T 2
+ Áp dụng công thức tính gia tốc trọng trường: g
l
g
GM
R2
Cách giải :
- Chu kì dao động của con lắc khi ở trái đất:
T0 2
16
GM
l
với g 0 2
R
g0
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
- Chu kì dao động của con lắc khi ở Mặt Trăng:
T 2
g0
g
T
T0
Gm g
l
với g 2 0
R'
6
g
g0
6 T 6T0
g0
6
Chọn C.
Câu 23:
Phƣơng pháp:
+ Áp dụng cơng thức tính thời gian chạy sai trong 1s của đồng hồ khi thay đổi độ cao:
T h
T
R
+ Áp dụng cơng thức tính thời gian chạy sai trong 1s của đồng hồ khi thay đổi độ cao:
T
d
T
2R
Cách giải:
Gọi chu kì chạy đúng của đồng hồ là T
Chu kì của đồng hồ khi ở độ cao h là: T1
Chu kì của đồng hồ khi ở hầm sâu h’ là: T2
Ta có: T1 = T2
- Thời gian đồng hồ ở độ cao h chạy chậm so với đồng hồ chạy đúng trong 1s là:
T T h
T h
1
T
R
T
R
- Thời gian đồng hồ ở hầm sau h’ chạy chậm so với đồng hồ chạy đúng trong 1s là:
T T
T ' h '
h'
2
T
2R
T
2R
h h'
h ' 2 h 2.320 640 m
R 2R
Chọn B.
Câu 24:
Phƣơng pháp:
Áp dụng cơng thức tính thời gian chạy sai của đồng hồ khi thay đổi nhiệt độ và vị trí trên trái đất:
T
1
1 g
T T2 T1 1
1 g
t2 t1
hay 2 1 t
T1
2
2 g
T
T1
2
2 g1
17
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
Cách giải:
Chu kì dao động của con lắc khi thay đổi cả vị trí và nhiệt độ:
T2
1
1 g
1 t
T1
2
2 g
Thay số ta được:
T2
1
1 g
1 t
T1
2
2 g
1
1 9,809 9,813
1 17.106 30 20
2
2
9,813
1 8,5.105 2, 038.104 1, 0002888
T2 1, 0002888T1 2, 0005776 s 2, 0006 s
Chọn D.
Câu 25:
Phƣơng pháp:
+ Áp dụng cơng thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo: T 2
+ Áp dụng cơng thức tính gia tốc trọng trường: g
l
g
GM
( R h) 2
Cách giải:
Ta có, chu kì dao động của con lắc đơn:
+ Ở mặt đất: T 2
+ Ở độ cao h: T ' 2
GM
l
với g 2
R
g
l'
GM
với g h
gh
( R h) 2
Để đồng hồ chạy đúng khi ở độ cao h tương đương với T = T’
T T ' 2
l
l'
2
g
gh
2
l' g
R2
2h
h
h
1 1
2
l
g ( R h) R
R
l
2h
2.10
3,125.103
l
R
6400
→ Cần phải giảm chiều dài dây một đoạn bằng 3,125.103 chiều dài ban đầu hay giảm 0,3125%
18
Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
Chọn A.
Chú ý khi giải: Về sau, khi gặp bài toán xác định độ thay đổi chiều dài dây để con lắc chạy đúng khi
thay đổi độ cao, ta áp dụng cơng thức
l
2h
l
R
Câu 26:
Phƣơng pháp:
+ Áp dụng cơng thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: T 2
l
g
T T2 T1 h
T
T1
R
+Áp dụng công thức sự biến đổi chu kì theo độ cao:
Cách giải:
+ Chu kì dao động của con lắc tại mặt đất: T 2
l
g
+ Chu kì dao động của con lắc tại độ cao h: T ' 2
l'
gh
GM
g 2
R
Ta có:
g h GM 2
( R h)
Theo đề bài, chu kì dao động con lắc không thay đổi
T T ' 2
l
l'
2
g
gh
2
2
l' g
R 6400
h
0,997
l
g R h 6400 9, 6
→ Cần giảm chiều dài của con lắc : 1 0,997 0, 003 0,3%
Chọn C.
Câu 27:
Phƣơng pháp:
Vật chịu thêm tác dung của lực đẩy Ác - si - mét có hướng từ dưới lên nên:
19
Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
P ' P FA mg ' mg Vg g ' g
T
T'
Vg
g 1
VD
D
g'
T T ' T
T
t 86400.
g
T
T
T
Cách giải:
Vật chịu thêm tác dung của lực đẩy Ác - si - mét có hướng từ dưới lên:
P ' P FA mg ' mg Vg
g' g
Vg
g 1
VD
D
g'
1,3
1 1
0,99992
g
D
8540
T
T'
T ' T
8, 0006.105 s
T
Vậy sau một ngày đêm đồng hồ chạy chậm:
t 8,0006.105.86400 6,9125s
Chọn A.
Câu 28:
Phƣơng pháp:
T h
T
R
T
d
+ Áp dụng công thức tính thời gian chạy sai trong 1s của đồng hồ khi thay đổi độ cao:
T
2R
Cách giải:
+ Gọi chu kì chạy đúng của đồng hồ là T
Chu kì của đồng hồ khi ở độ cao h là: T1
+ Áp dụng công thức tính thời gian chạy sai trong 1s của đồng hồ khi thay đổi độ cao:
Chu kì của đồng hồ khi ở hầm sâu h’ là: T2
+ Theo đầu bài, ta có: T1 T2
+ Thời gian đồng hồ ở độ cao h chạy chậm so với đồng hồ chạy đúng trong 1s là:
T h
T
R
+ Thời gian đồng hồ ở hầm sau h’ chạy chậm so với đồng hồ chạy đúng trong 1s là:
T ' h '
T
2R
h h'
h ' 2 h 2.640 1280 m
R 2R
Chọn C.
20
Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
Câu 29:
Phƣơng pháp:
Áp dụng cơng thức tính thời gian chạy sai của đồng hồ trong 1s khi thay đổi độ cao và nhiệt độ:
T 1
h
t2 t1
T
2
R
Cách giải:
Đưa đồng hồ lên cao 0,64km so với mặt nước biển, đồng hồ lại chạy đúng vì khi đưa đồng hồ lên cao
gia tốc trọng trường giảm nên chu kì T tăng nhưng ở trên cao nhiệt độ giảm.
Sự tăng chu kì do độ cao được bù trừ với sự giảm chu kì do nhiệt độ nên chu kì con lắc khơng thay
đổi nên đồng hồ vẫn chạy đúng.
Áp dụng cơng thức tính thời gian chạy sai của đồng hồ trong 1s khi thay đổi độ cao và nhiệt độ:
T 1
h
t2 t1
T
2
R
Đồng hồ vẫn chạy đúng tương đương với ∆T = 0 suy ra:
1
h
1
h
t2 t1 0 t2 t1
2
R
2
R
2h
2.0, 64
t2 t1
30
200 C
5
R
2.10 .6400
Chọn D.
Câu 30:
Phƣơng pháp:
+ Áp dụng cơng thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: T 2
+ Áp dụng cơng thức sự biến đổi chu kì theo độ cao:
l
g
T T2 T1 h
T
T1
R
Cách giải:
+ Chu kì dao động của con lắc tại mặt đất: T 2
+ Chu kì dao động của con lắc tại độ cao h: T ' 2
l
g
l'
gh
GM
g 2
R
Ta có:
g h GM 2
( R h)
Theo đề bài, chu kì dao động con lắc không thay đổi nên:
21
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!
T T ' 2
l
l'
2
g
gh
2
2
l' g
R 6400
h
0,996
l
g R h 6400 12,8
→ Cần giảm chiều dài của con lắc: 1 0,996 0, 004 0, 4%
Chọn C.
22
Truy cập trang để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn –
Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất!