Home / Giải bài tập Vật lý lớp 12 / Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

C1 trang 11 SGK:

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Trả lời:

Từ công thức định luật II Niuton, ta có:

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 1 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Đơn vị của k là (N/m), đơn vị của m là (kg)

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 2 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

C2 trang 12 SGK:

Hãy cho biết một cách định tính, thế năng và động năng của con lắc thay đổi thế nào khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng và từ vị trí cân bằng đến vị trí biên.

Trả lời:

Con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng: giá trị x giảm dần ⇒ thế năng Et giảm dần ⇒ động năng Eđ tăng dần ⇒ giá trị của v tăng dần.

Tại vị trí cân bằng O: giá trị x = 0 ⇒ thế năng Et = 0 ⇒ động năng cực đại Eđmax ⇒ vận tốc có giá trị cực đại.

Con lắc đi từ vị trí cân bằng đến biên: giá trị x tăng dần ⇒ thế năng Et tăng dần ⇒ động năng Eđ giảm dần ⇒ giá trị v giảm dần.

Tại biên: giá trị xmax = A ⇒ thế năng cực đại Etmax ⇒ động năng bằng 0 ⇒ vận tốc bằng 0.

Bài 1 (trang 13 SGK Vật Lý 12)

Khảo sát dao động của con lắc lò xo nằm ngang. Tìm công thức của lực kéo về.

Lời giải:

Xét con lắc lò xo như hình vẽ:

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 3 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Chọn hệ trục tọa độ có Ox có gốc tọa độ O trùng với vị trí cân bằng, chiều dương là chiều quy ước (như hình vẽ).

Xem thêm:  Giải Lý lớp 12 Bài 3: Con lắc đơn

Từ vị trí cân bằng O kéo vật m cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay, vật sẽ dao động trên một đường thẳng quanh vị trí cân bằng.

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 4 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Bài 2 (trang 13 SGK Vật Lý 12)

Nêu công thức tính chu kì của con lắc lò xo.

Lời giải:

Công thức chu kì con lắc lò xo

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 5 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Với: m: khối lượng quả nặng (kg)

Loading...

k: là độ cứng của lò xo, có đơn vị là Niuton trên mét (N/m)

T: là chu kì, có đơn vị là giây (s)

Bài 3 (trang 13 SGK Vật Lý 12)

Viết công thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.

Khi con lắc lò xo dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại như thế nào?

Lời giải:

Động năng:

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 6 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Wđ: Động năng của con lắc lò xo (J)

m: khối lượng của vật (kg)

v: vận tốc của vật (m/s)

Thế năng (Chọn gốc thế năng đàn hồi tại vị trí cân bằng của vật)

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 7 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Wt: thế năng đàn hồi (J)

k: độ cứng lò xo (N/m)

x: li độ (m)

Cơ năng: Bằng tổng động năng và thế năng

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 8 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Khi con lắc dao động điều hòa, động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại, động năng giảm thì thế năng tăng.

Bài 4 (trang 13 SGK Vật Lý 12)

Chọn đáp án đúng. Công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo là:

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 9 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Lời giải:

Chọn đáp án D.

Bài 5 (trang 13 SGK Vật Lý 12)

Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Khi vật m của con lắc đi qua vị trí có li độ x = – 2cm thì thế năng của con lắc là bao nhiêu?

A. – 0,016 J

B. – 0,008 J

C. 0,016 J

D. 0,008 J

Lời giải:

Thế năng

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 10 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Chọn đáp án D.

Bài 6 (trang 13 SGK Vật Lý 12)

Một con lắc lò xo gồm một khối lượng m = 0,4 kg và một lò xo có độ cứng k = 80 N/m. Con lắc dao động điều hòa với biên độ bằng 0,1 m. Hỏi tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân bằng?

A. 0 m/s

B. 1,4 m/s

C. 2,0 m/s

D. 3,4 m/s

Lời giải:

Tốc độ của con lắc qua vị trí cân bằng là cực đại

Ta có vmax = ωA với

giai ly lop 12 bai 2 con lac lo xo 11 - Giải Lý lớp 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Chọn đáp án B.

Check Also

duyen dang hoc sinh 300x165 - Giải Lý lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Giải Lý lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Giải Lý lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân C1 trang …