1. CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC C1 (trang 11) Từ công thức định luật II Niu-tơn: F = ma Suy ra: IN = 1kg1 === 1. 8

_

m

N

S

Đơn vị của k là N/m, đơn vị của m là kgo đơn vị của m là sỏ.

Vậy đơn vị của 7 là giây (s).

C2 (trang 12)

Con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì li độ (x) giảm dần và vận tốc tăng dần = thế năng (W) giảm dần và động năng (W) tăng dần.

* Tại vị trí cân bằng 2: x = 03 W = 0 = Wa cực đại. * Con lắc đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên: x tăng dần =W, tăng dần » W giảm dần. * Tại biên: Li độ cực đại: Xmax = A = W cực đại 4 W = 0.

1. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Bài 1 (trang 13)

Xét con lắc lò xo nằm ngang gồm một lò xo độ cứng k, khối lượng không đáng kể, một đầu treo một quả nặng có khối lượng m, đầu còn lại cố định. Quả cầu chuyển động không ma sát quanh vị trí cân bằng 0.

VTCB

– Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng, trục Ox như hình vẽ.

– Kích thích cho vật dao động. Ở độ dài x bất kì, hòn bi chịu tác dụng của ba lực: trọng lực ,lực đàn hồi Fah , phản lực N của mặt sàn.

– Theo định luật II Niu-tơn: Ñ + Foh + N=ma (*) -Chiếu (*) lên trục Ox:

0 +0 – Fon = ma

– k.x = ma

a=

m

Đặt o = và a =

x

x” =- 02x2x + 2x = 0

m

– Nghiệm của phương trình này có dạng: x= Acos((t + %) (trong đó A, 0 và p là những hằng số)

– Vì hàm cos là một hàm điều hòa nên dao động của con lắc lò xo là một dao động điều hòa có tần số góc là: 0 =^

к

V

m

– Khi quả cầu có độ dài x, tổng các lực tác dụng gọi là lực kéo về F=-kx. Lực này tỉ lệ với x và ngược chiều với x, là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa, luôn có khuynh hướng kéo vật về vị trí cân bằng.

Bài 2 (trang 13) Công thức tính chu kì của con lắc lò xo:

T = 27.k

Trong đó: m: khối lượng của quả nặng, đơn vị là ki-lô-gam (kg); k: độ cứng của lò xo, đơn vị là Niu-tơn trên mét (N/m); T: chu kì dao động của quả nặng, đơn vị là giây (s). Bài 3 (trang 13) * Động năng của con lắc lò xo: Wa = my

.

Trong đó: Wa: động năng của con lắc lò xo (J); m: khối lượng của vật (kg); v: vận tốc của vật (m/s). * Thế năng của con lắc lò xo:

ng của con lắc lò xo: . . . . . w=kx (chọn gốc thế năng đàn hồi tại vị trí cân bằng của vật) Trong đó: W: thế năng đàn hồi của lò xo (J); k: độ cứng của lò xo (N/m); x: li độ của vật (m). * Cơ năng của con lắc lò xo:

W= W + =

W = Wit W. =-m

+-krá

hay vì sao

mo

max = hằng số

. .

.

.

Trong đó: .

. . W: cơ năng của lò xo (J); k: độ cứng của lò xo (N/m); A: biên độ dao động của quả nặng (1).

* Vị W = wa + w = AA’ = hằng số nên 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) Chọn D. T= 2x + Bài 5 (trang 13) Chọn D. 0,008J. Thế năng đàn hồi: W= kx = 40(-0,02 = 0,008 (1). . Bài 6 (trang 13) Chọn B. 1,4m/s. Tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân bằng là cực đại:

)

.

Vmax = A0) = A

– m

80.

-= 1,4 (m/s).

4