Con lắc đơn dao động điêu hòa tại nơi có gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2 . Khối lượng vật nhỏ

Câu hỏi số 341341:

Vận dụng

Con lắc đơn dao động điêu hòa tại nơi có gia tốc rơi tự do g = 10 m/s² . Khối lượng vật nhỏ của con lắc là 50 g, lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn cực đại là 0,05 N. Lấy\({{\pi }^{2}}=10\). Lực căng dây khi vật nhỏ đi qua vị trí mà thế năng bằng một nửa động năng có cường độ là

A. 0,4950N.

B. 0,5050N.

C. 0,5025N.

0,4975N.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:341341

Phương pháp giải

Công thức tính lực căng dây của con lắc đơn: \(T=mg.(3\cos \alpha -2\cos {{\alpha }_{O}})\)

Lực kéo về: \({{F}_{kv}}=-mg\alpha \)

Thế năng: \({{\text{W}}_{t}}=m.g.l.\frac{{{\alpha }^{2}}}{2}\)

Động năng: \({{\text{W}}_{d}}=\frac{m{{v}^{2}}}{2}=\frac{m.gl.(\alpha _{O}^{2}-{{\alpha }^{2}})}{2}\)

Giải chi tiết

Tại vị trí biên, lực kéo về đạt giá trị cực đại: \({{F}_{kv\max }}=mg{{\alpha }_{O}}\to {{\alpha }_{O}}=0,1(rad)\)

Tại vị trí mà thế năng bằng một nửa động năng:\({{\text{W}}_{t}}=\frac{{{\text{W}}_{d}}}{2}\to mgl.\frac{{{\alpha }^{2}}}{2}=\frac{1}{2}.\frac{m{{v}^{2}}}{2}\to mgl.\frac{{{\alpha }^{2}}}{2}=\frac{1}{2}.\frac{m.gl.(\alpha _{O}^{2}-{{\alpha }^{2}})}{2}\to \alpha =\frac{{{\alpha }_{O}}}{\sqrt{3}}\)

Lực căng dây của con lắc đơn: \(T=mg.(3\cos \alpha -2\cos {{\alpha }_{O}})=0,5025(N)\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.