Bài 2.18 trang 8 SBT Vật Lí 12


Đề bài

Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng \(0,5kg\) gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ có độ cứng \(20N/m\). Con lắc dao động theo trục \({\rm{Ox}}\) nằm ngang với biên độ dao động là \(3cm\). Tính:

a) Cơ năng của con lắc và tốc độ cực đại của vật.

b) Động năng và tốc độ cực đại của vật tại vị trí có li độ \(2,0cm\) 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng công thức tính động năng\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k({A^2} - {x^2}) = \dfrac{1}{2}m{v^2}\), thế năng \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2}\), cơ năng \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2}\)

Lời giải chi tiết

Cơ năng của con lắc: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}.20.0,{03^2} = {9.10^{ - 3}}J = 9mJ\)

Ta có: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}mv_{\max }^2 \Rightarrow {v_{\max }} = \sqrt {\dfrac{{2W}}{m}}  = \sqrt {\dfrac{{{{2.9.10}^{ - 3}}}}{{0,5}}}  = 0.19m/s\)

b) Tại li độ \(x = 2cm\)

\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k({A^2} - {x^2})\)

\( = \dfrac{1}{2}.20.(0,{03^2} - 0,02{}^2)\)

\( = {5.10^{ - 3}}J = 5mJ\)

Ta có \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

\( \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{2{{\rm{W}}_d}}}{m}}\)

\(  = \sqrt {\dfrac{{{{2.5.10}^{ - 3}}}}{{0,5}}}  = 0,14(m/s)\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4 trên 7 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 2. Con lắc lò xo

  • Bài 2.17 trang 8 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.17 trang 8 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo dao động điều hoà.

  • Bài 2.16 trang 8 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.16 trang 8 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 200 g gắn với một lò xo nhẹ, dao động điều hòa theo trục Ox nằm ngang với tần số 2,5 Hz.

  • Bài 2.15 trang 8 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.15 trang 8 sách bài tập vật lí 12. Một vật có khối lượng 10 g dao động điều hoà với biên độ 24 cm và chu kì 4,0 s. Tại thời điểm t = 0, vật ở vị trí biên x = -A.

  • Bài 2.14 trang 8 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.14 trang 8 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo có biên độ A = 10,0 cm, có tốc độ cực đại 1,2 m/s và có cơ năng 1 J.Hãy tính

  • Bài 2.13 trang 7 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.13 trang 7 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo có khối lượng m = 50 g, dao động điều hoà trên trục x với chu kì T = 0,2 s và biên độ A = 0,2 m. Chọn gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng, chọn gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

  • Bài 2.10, 2.11., 2.12 trang 7 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.10, 2.11., 2.12 trang 7 sách bài tập vật lí 12. Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox . Trong các đại lượng sau của chất điểm: biên độ, vận tốc, gia tốc, động năng thì đại lượng nào không thay đổi theo thời gian?

  • Bài 2.7, 2.8, 2.9 trang 7 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.7, 2.8, 2.9 trang 7 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là 200 mJ. Lò xo của con lắc có độ cứng là

  • Bài 2.4, 2.5, 2.6 trang 6 SBT Vật Lí 12

    Giải 2.4, 2.5, 2.6 trang 6 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo có cơ năng W=0,9J và biên độ dao động A=15cm. Động năng của con lắc tại li độ x = -5cm là

  • Bài 2.1, 2.2., 2.3 trang 6 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 2.1, 2.2, 2.3 trang 6 sách bài tập vật lí 12. Một lò xo giãn ra 2,5 cm khi treo và nó một vật có khối lượng 250 g. Chu kì của con lắc được tạo thành như vậy là bao nhiêu ? Cho g = 10 m/s2.

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.