[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 12

Một con lắc đơn có chiều dài sợi dây 50 cm và khối lượng

36/40

Một con lắc đơn có chiều dài sợi dây 50 cm và khối lượng vật nặng  M được treo vào điểm I. Một vật nặng có khối lượng m nối với vật M bằng  một sợi dậy và vắt qua ròng rọc tại điểm K. Ban đầu hệ cân bằng và các vật  đứng yên, sau đó đốt sợi dây giữa mM để vật M dao động điều hòa. Cho m=0,23M,IK=50 cm và IK nằm ngang. Bỏ qua ma sát, lực cản, khối  lượng dây. Lấy g=9,8 m/s2.Tốc độ dao động của điểm M khi qua vị trí dây  treo thẳng đứng bằng

                                                  Media VietJack

32,5 cm/s

39,2 cm/s

24,5 cm/s

16,6 cm/s

Giải thích

Hướng dẫn

Media VietJack

Từ hình vẽ ta có:β=1350−α2  

Áp dụng định lý hàm số sin ta có: 

T1sinα=PMsinβ↔Pmsinα=PMsin1350−α2→α=10,160

Khi ta đốt sợi dây con lắc đơn M sẽ dao động với biên độ góc α=α0=10,160  

Vận tốc khi M qua vị trí cân bằng 

v=2gl1−cosα0=39,2 cm/s

Chọn B