Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m dao động điều hoà treo trong một xe chạy trên mặt

Câu hỏi số 355803:

Vận dụng

Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m dao động điều hoà treo trong một xe chạy trên mặt phẳng nghiêng góc α = 30⁰ so với phương ngang. Xe chuyển động xuống dưới trên mặt phẳng nghiêng không ma sát. Quả cầu khối lượng \(m = 100\sqrt 3 g\). Lấy g = 10m/s². Chu kì dao động là

A. 1s

B. 1,95s

C. 2,13s

D. 2,31s

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:355803

Phương pháp giải

Phương pháp động lực học:

Bước 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát.

Bước 2: Chọn hệ quy chiếu (Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phương chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phương chuyển động)

Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ.

Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn.

\(\overrightarrow {{F_{hl}}} = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} = m.\overrightarrow a \) (*) (Tổng tất cả các lực tác dụng lên vật)

Bước 5: Chiếu phương trình lực (*) lên các trục toạ độ Ox, Oy:

Ox: F_1x + F_2x + … + F_nx = ma (1); Oy: F_1y + F_2y + … + F_ny = 0 (2)

Giải phương trình (1) và (2) ta thu được đại lượng cần tìm

Giải chi tiết

Ta có: \(\overrightarrow P + \overrightarrow N = m\overrightarrow a \Leftrightarrow \overrightarrow {{P_x}} + \overrightarrow {{P_y}} + \overrightarrow N = m\overrightarrow a \Leftrightarrow \overrightarrow {{P_x}} = m\overrightarrow a \,\,\,\,\left( * \right)\)

Chiếu (*) lên phương Ox và Oy ta được: \(P\sin 30 = ma \Rightarrow a = g\sin 30 = 5m/{s^2}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow g' = \sqrt {{g^2} + {a^2} + 2ga.\cos 120} = 8,66m/{s^2}\\ \Rightarrow T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{g'}}} \approx 2,13s\end{array}\)

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.