Category:
Trắc nghiệm ôn tập Vật lý 12 cánh diều học kì 2 (Phần 2)
Tags:
Bộ đề 1
10. Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng $m=100\text{ g}$ và lò xo có độ cứng $k=40\text{ N/m}$. Khi vật đi qua vị trí cân bằng, nó có vận tốc $v_{max} = 20 \text{ cm/s}$. Cơ năng của con lắc là:
Cơ năng của con lắc lò xo được tính bằng công thức $E = \frac{1}{2} k A^2 = \frac{1}{2} m v_{max}^2$. Ta có $m = 100 \text{ g} = 0,1 \text{ kg}$, $k = 40 \text{ N/m}$, $v_{max} = 20 \text{ cm/s} = 0,2 \text{ m/s}$. Sử dụng công thức $E = \frac{1}{2} m v_{max}^2$, ta có $E = \frac{1}{2} (0,1 \text{ kg}) (0,2 \text{ m/s})^2 = \frac{1}{2} (0,1) (0,04) = 0,02 \text{ J}$. Kiểm tra lại đơn vị vận tốc, nếu $v_{max} = 20 \text{ cm/s}$ thì $E = \frac{1}{2} (0.1) (0.2)^2 = 0.002 \text{ J}$. Nếu $v_{max} = 20 \text{ m/s}$ thì $E = \frac{1}{2} (0.1) (20)^2 = 20 \text{ J}$. Nếu $k=40$ và $A=0.2$, $E = \frac{1}{2} (40) (0.2)^2 = 0.8 \text{ J}$. Nếu $k=40$ và $m=0.1$, $\omega = \sqrt{k/m} = \sqrt{400} = 20 \text{ rad/s}$. $v_{max} = \omega A = 20 A$. Nếu $v_{max}=0.2$, $A = 0.01 \text{ m}$. $E = \frac{1}{2} k A^2 = \frac{1}{2} (40) (0.01)^2 = 0.002 \text{ J}$. Nếu $v_{max}=20$, $A=1 \text{ m}$. $E = \frac{1}{2} (40) (1)^2 = 20 \text{ J}$. Đơn vị vận tốc $20 \text{ cm/s}$ là hợp lý hơn trong bài toán con lắc lò xo thông thường. Vậy $E = \frac{1}{2} (0,1) (0,2)^2 = 0,002 \text{ J}$. Lựa chọn 1 có vẻ đúng với đơn vị vận tốc $20 \text{ cm/s}$. Kết luận Giải thích: $E = \frac{1}{2} m v_{max}^2 = \frac{1}{2} (0,1) (0,2)^2 = 0,002 \text{ J}$
