• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Cộng đồng học tập lớp 12

Cộng đồng học tập lớp 12

Trắc nghiệm bài học, bài tập, kiểm tra và đề thi cho học sinh lớp 12.

Bạn đang ở:Trang chủ / Giải SGK Vật lý 12 NC / Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 8: Năng lượng trong dao động điều hòa

Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 8: Năng lượng trong dao động điều hòa

21/01/2021 by admin

1. Giải bài 1 trang 43 SGK Vật lý 12 nâng cao

Động năng của vật nặng dao động điều hoà biến đổi theo thời gian

A. Theo một hàm dạng sin.                                         

B. Tuần hoàn với chu kì T.

C. Tuần hoàn với chu kì T/2.                                        

D. Không đổi.

Phương pháp giải

Trong dao động điều hòa, chu kì của động năng bằng 1/2 lần chu kì của vật

Hướng dẫn giải

– Động năng của vật nặng dao động điều hoà biến đổi theo thời gian tuần hoàn với chu kì T/2.

– Chọn đáp án C.

2. Giải bài 2 trang 43 SGK Vật lý 12 nâng cao

Một vật có khối lượng 750 g dao động điều hoà với biên độ 4 cm và chu kì T=2. Tính năng lượng của dao động.  

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính năng lượng:

\(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2}m{\left( {\frac{{2\pi }}{T}} \right)^2}{A^2}\)

Hướng dẫn giải

– Vật dao động điều hoà có:

m= 750(g)= 0,75(kg), A=4 (cm), T=2 (s). 

– Năng lượng của dao động:

\(\begin{array}{l} W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2}m{\left( {\frac{{2\pi }}{T}} \right)^2}{A^2}\\ \Rightarrow W = \frac{1}{2}.0,75.{\left( {\frac{{2\pi }}{2}} \right)^2}.{(0,04)^2} = 0,006(J) \end{array}\)

3. Giải bài 3 trang 43 SGK Vật lý 12 nâng cao

Tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc đơn ở một vị trí bất kì (li độ góc α) và thử lại rằng cơ năng không đổi trong chuyển động.

Phương pháp giải

a) Áp dụng công thức tính thế năng:

\(\Rightarrow {W_t} = \frac{1}{2}m\frac{g}{\ell }{s^2} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{s^2}\)

b) Áp dụng công thức tính động năng:

\({W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}(s_0^2 – {s^2}).\)

c) Áp dụng công thức tính cơ năng:

\(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}s_0^2\)

Hướng dẫn giải

Xét con lắc đơn, ở một vị trí bất kì (có li độ góc α):

a) Biểu thức thế năng :    

Wt= mgh= mgℓ(1−cosα)

– Với dao động nhỏ:

1−cosα=α/2; α=sℓ

– Thay vào  

\(\Rightarrow {W_t} = \frac{1}{2}m\frac{g}{\ell }{s^2} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{s^2}\)                         

b) Biểu thức động năng:

Wđ= 1/2mv2

với v2= 2gℓ(cosα−cosα0).

– Dao động nhỏ :

1−cosα=α2/2; 1−cosα0= αo2/2 và α= sℓ.

– Thay vào ta được:

\({W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}(s_0^2 – {s^2}).\)

c) Cơ năng:

\(\begin{array}{l} W = {W_d} + {W_t}\\ = \frac{1}{2}m{\omega ^2}(s_0^2 – {s^2}) – \frac{1}{2}m{\omega ^2}{s^2}\\ \Rightarrow W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}s_0^2 \end{array}\)

không đổi trong chuyển động.

4. Giải bài 4 trang 43 SGK Vật lý 12 nâng cao

Dựa vào định luật bảo toàn cơ năng, tính :

a) Vận tốc của vật nặng trong con lắc lò xo khi đi qua vị trí cân bằng theo biên độ A.

b) Vận tốc của con lắc đơn khi đi qua vị trí cân bằng theo biên độ góc α0.

Phương pháp giải

a) Áp dụng công thức:

\(W = {W_{_{d\max }}} = \frac{1}{2}mv_{\max }^2\\\)

để tìm vận tốc:

\(v = \pm A\omega\)

b) Áp dụng công thức:

\(W = {W_d} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}s_0^2 = \frac{1}{2}m{v^2}\)

để tìm vận tốc:

\(v = \pm \omega {s_0} = \pm \sqrt {2gl(1 – \cos {\alpha _0})}\)

Hướng dẫn giải

Dựa vào định luật bảo toàn cơ năng, ta tính được :

a) Vận tốc của vật nặng trong con lắc lò xo khi đi qua vị trí cân bằng :

\(\begin{array}{l} x = 0\\ \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = 0\\ \Rightarrow W = {W_{_{d\max }}} = \frac{1}{2}mv_{\max }^2\\ \Rightarrow W = \frac{1}{2}m{(v)^2} = \frac{1}{2}m{(\omega A)^2} \Rightarrow v = \pm A\omega . \end{array}\)

b) Vận tốc con lắc đơn khi đi qua vị trí cân bằng theo biên độ góc α0

\(\begin{array}{l} \alpha = 0\\ \Rightarrow {W_t} = 0\\ W = {W_d} \Leftrightarrow \frac{1}{2}m{\omega ^2}s_0^2 = \frac{1}{2}m{v^2}\\ \Rightarrow v = \pm \omega {s_0} = \pm \sqrt {2gl(1 – \cos {\alpha _0})} \end{array}\)

Thuộc chủ đề:Giải SGK Vật lý 12 NC Tag với:Chương 2 Lý 12

Bài liên quan:
  1. Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 13: TH xác định chu kì dao động của con lắc đơn hoặc con lắc lò xo và gia tốc trọng trường
  2. Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 12: Tổng hợp dao động
  3. Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 11: Dao động cưỡng bức – cộng hưởng
  4. Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 10: Dao động tắt dần và dao động duy trì
  5. Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 7: Con lắc đơn – Con lắc vật lý
  6. Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 6: Dao động điều hòa

Sidebar chính

Trắc nghiệm online Lớp 12 - Bài học - Ôn thi THPT 2022.
Bản quyền - Chính sách bảo mật - Giới thiệu - Liên hệ - Sitemap.