Đề bài - đề kiểm tra 15 phút - đề số 2 - chương 1 - vật lý 12

Đề bài

Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hòa với biên độ A = 6cm.

a) (3 điểm) Tính cơ năng của con lắc.

b) (3 điểm) Tính thế năng và động nặng của con lắc khi li độ của vật là -3cm.

c) (4 điểm) Nếu thay quả cầu của con lắc bằng một quả cầu khác có khối lượng lớn gấp 4 lần thì chu kì và cơ năng của con lắc thay đổi thế nào? Biết biên độ của dao động không đổi.

Lời giải chi tiết

a) Cơ năng

\({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}.100.{({6.10^{ - 2}})^2} = 0,18J.\)

\(b){{\rm{W}}_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_{t}}\)

với \({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2} = 0,0045J \)

\(\Rightarrow {{\rm{W}}_d} = 0,135J\)

c) Ta có \(T' = 2\pi \sqrt {\dfrac{{m'}}{k}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{4m}}{k}}\)\(\, = 2.2\pi \sqrt {\dfrac{m}{k}} = 2T\)

\({\rm{W}}' = \dfrac{1}{2}k{A^2} = {\rm{W}}\)

Vậy cơ năng của con lắc không đổi.