Một con lắc đơn dài \(2,0m\) có vật nặng khối lượng \(500\,g\) đang dao động điều hòa tại

Câu hỏi số 520056:

Vận dụng

Một con lắc đơn dài \(2,0m\) có vật nặng khối lượng \(500\,g\) đang dao động điều hòa tại nơi có gia tốc rơi tự do \(10\,\,m/{s^2}.\) Khi động năng của vật là \(4,5\,mJ\) thì độ lớn của lực kéo về là \(0,20\,N.\) Khi động năng của vật là \(8\,mJ\) thì độ lớn của lực kéo về là bao nhiêu?

A. \(0,15N.\)

B. \(2N.\)

C. \(0N.\)

D. \(1N.\)

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:520056

Phương pháp giải

Sử dụng công thức tính lực kéo về: \({F_{kv}} = - Pt = - mg\sin \alpha = - mg\alpha \) và các công thức tính năng lượng con lắc đơn để giải.

Giải chi tiết

Lực kéo về của con lắc đơn là: \({F_{kv}} = - mg\alpha \)

Về độ lớn \(\left| {{F_{kv}}} \right| = mg\alpha \)

+ Chú ý: \(\alpha < {10^0}:\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_t} = \frac{{mgl}}{2}.{\alpha ^2}\\{\rm{W}} = \frac{{mgl}}{2}.\alpha _0^2\end{array} \right. \Rightarrow {{\rm{W}}_d} = \frac{{mgl}}{2}\left( {\alpha _0^2 - {\alpha ^2}} \right)\)

Ta có: \({{\rm{W}}_d} = 4,5\,mJ;\,\,{F_{kv}} = 0,2N\)

- \({F_{kv}} = mg\alpha \Rightarrow \alpha = \frac{{{F_{kv}}}}{{mg}} = \frac{{0,2}}{{0,5.10}} = 0,04\,\left( {rad} \right)\)

- \({{\rm{W}}_d} = \frac{{mgl}}{2}\left( {\alpha _0^2 - {\alpha ^2}} \right) \Leftrightarrow \alpha _0^2 = 2,{5.10^{ - 3}}\,{\left( {rad} \right)^2}\)

+ Khi \({{\rm{W}}_d} = 8\,mJ;\,\,{F_{kv}} = ?\)

\({{\rm{W}}_d} = \frac{{mgl}}{2}\left( {\alpha _0^2 - {\alpha ^2}} \right) \Rightarrow \alpha = 0,03\left( {rad} \right)\)

Khi này lực kéo về của con lắc là: \({F_{kv}} = mg\alpha = 0,5.10.0,03 = 0,15\,\left( N \right)\)

Đáp án cần chọn là: A

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.