Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Lí 11

Hình bên là sơ đồ của một bàn xoay hình tròn, có gắn một thanh nhỏ cách tâm bàn 15 cm. Bàn

Câu hỏi số 952052:
Vận dụng

Hình bên là sơ đồ của một bàn xoay hình tròn, có gắn một thanh nhỏ cách tâm bàn 15 cm. Bàn xoay được chiếu sáng bằng nguồn sáng rộng, song song, hướng chiếu sáng từ phía trước màn để bóng đổ lên màn hình. Một con lắc đơn dao động điều hoà phía sau bàn xoay với biên độ bằng khoảng cách từ thanh nhỏ đến tâm bàn xoay. Tốc độ quay của bàn quay được điều chỉnh là $2\pi$ rad/s. Bóng của thanh nhỏ và quả nặng của con lắc luôn trùng nhau. Chọn gốc thời gian là lúc con lắc ở vị trí hiển thị trong hình bên.

Đúng Sai
a) Dao động của bóng của thanh nhỏ và quả nặng là đồng pha.
b) Phương trình dao động của con lắc là $x = 15\cos(3\pi t)$ (cm).
c) Bàn xoay đi một góc $60^{0}$ từ vị trí ban đầu, li độ của con lắc tại thời điểm này là 7,5 cm.
d) Bàn xoay đi một góc $60^{0}$ từ vị trí ban đầu, tốc độ của con lắc tại thời điểm này là $22,5\pi\sqrt{3}$ cm/s.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:952052
Phương pháp giải

Vận dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa: hình chiếu của chuyển động tròn đều là một dao động điều hòa.

Xác định các đại lượng biên độ, tần số góc và pha ban đầu của con lắc từ các thông số của chuyển động tròn đều của thanh nhỏ trên bàn xoay

Sử dụng phương trình li độ và vận tốc để tính toán các giá trị ứng với góc quay đã cho.

Giải chi tiết

+ Theo đề bài, bóng của thanh và quả nặng luôn trùng nhau, nghĩa là dao động của quả nặng con lắc chính là hình chiếu chuyển động tròn đều của thanh nhỏ.

Xét ý a, vì chúng luôn trùng nhau tại mọi thời điểm nên dao động của chúng là đồng pha $\Rightarrow$ a Đúng

+ Biên độ dao động của con lắc bằng bán kính quỹ đạo tròn: $A = 15$ cm

Tần số góc của dao động bằng tốc độ góc của bàn xoay: $\omega = 2\pi$ rad/s

Vị trí ban đầu trong hình ứng với lúc bóng đang ở biên dương, tức pha ban đầu bằng 0.

Xét ý b, phương trình dao động phải là $x = 15\cos(2\pi t)$ (cm) $\Rightarrow$ b Sai

Xét ý c, góc quay $60^{0}$ tương ứng với góc $\Delta\varphi = \dfrac{\pi}{3}$ rad. Vì pha ban đầu bằng 0 nên pha dao động lúc này là $\dfrac{\pi}{3}$

Li độ con lắc $x = A\cos\left( \dfrac{\pi}{3} \right) = 15.0,5 = 7,5$ cm $\Rightarrow$c Đúng

Xét ý d, phương trình vận tốc là $v = - \omega A\sin(2\pi t)$

Khi vật ở vị trí góc quay $\dfrac{\pi}{3}$, vận tốc $v = - 2\pi \cdot 15\sin\left( \dfrac{\pi}{3} \right) = - 15\pi\sqrt{3}$ cm/s.

Tốc độ là độ lớn vận tốc, bằng $15\pi\sqrt{3}$ cm/s $\Rightarrow$ d Sai

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; S

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn