Một con lắc đơn dài 2m treo vật m = 200 g. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho phương sợi

Câu hỏi số 729064:

Vận dụng cao

Một con lắc đơn dài 2m treo vật m = 200 g. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho phương sợi dây hợp với phương thẳng đứng một góc ${60^0}$ rồi thả nhẹ,bỏ qua ma sát. Vận tốc vật qua vị trí cân bằng là:

A. 4,47 m/s.

B. 1,67 m/s.

C. 3,16 m/s.

D. 5,14 m/s.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:729064

Phương pháp giải

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: $W = {W_d} + {W_t} = \dfrac{1}{2}m{v^2} + 10z$

Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.

Giải chi tiết

Chọn gốc thế năng tại H.

Cơ năng của vật tại H:

${{{W}}_H} = {{{W}}_{tH}} + {{{W}}_{dH}} = \dfrac{1}{2}mv_H^2$

Cơ năng của vật tại B:

${{{W}}_B} = {{{W}}_{tB}} + {{{W}}_{dB}} = 10m.{z_B} = 10m.l.\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)$

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại H và B ta có:

$\begin{array}{l}{W_H} = {W_B} \Rightarrow \dfrac{1}{2}m{v_{{{\max }^2}}} = 10ml.\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)\\ \Rightarrow {v_H} = \sqrt {20l.\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)} = \sqrt {20.2.\left( {1 - \cos 60} \right)} \approx 4,47\,\,m/s\end{array}$

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 9 & Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com

>> Chi tiết khoá học xem: TẠI ĐÂY

Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.