35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 1)

Một con lắc đơn gồm dây treo dài l= 1 m gắn một đầu với một vật

38/40

Một con lắc đơn gồm dây treo dài l=1m gắn một đầu với một vật khối lượng m. Lấy g=π2m/s2, người ta đem con lắc đơn nói trên gắn vào trần một chiếc ô tô đang đi lên dốc chậm dần đều với gia tốc 5 m/s2. Biết dốc nghiêng một góc 300 so với phương ngang. Chu kì dao động của con lắc là

1,925s

2,425s

2,000s

2,135s

Giải thích

Ta có thể giải quyết bài toán này một cách trức tiếp, tuy nhiên mình sẽ trình bày lại bài toán tổng quát hơn để chúng ta có thể xử lý những bài toán tương tự

+ Bài toán con lắc đơn trong trường lực ngoài (trường hợp con lắc treo trong xe chuyển động với gia tốc ta cũng xem một cách hình thức, trường lực ngoài này là  F→=−ma→

Phương trình điều kiện cân bằng cho con lắc

T→+Pbk→=ma→ ở đây Pbk→=P→+F→ và gbk→=g→+F→m

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa (ảnh 1)Vậy chu kì của con lắc lúc này sẽ là:T=2πlgbk+ Nếu P→ F→ cùng phương cùng chiều thì gbk=g+Fm+ Nếu P→ F→ cùng phương ngược chiều thì gbk=g−Fm+ Tổng quát hơn nếu P→ F→ hợp với nhau một góc α thìgbk=g2+Fm2−2gFmcosα

Áp dụng cho bài toán gbk=g2+a2−2agcosπ3=53 m/s2

T=2πlgbk=2,134s

=> chọn đáp án D