30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 2)

Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây có chiều

36/40

Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây có chiều dài l = 40cm. Bỏ qua sức cản không khí. Đưa con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc α0=0,15rad rồi thả nhẹ, quả cầu dao động điều hòa. Quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong khoảng thời gian 2T3 là

8cm

18cm

16cm

6cm

Giải thích

Phương pháp: Sử dụng VTLG

Cách giải:

Biên độ cong: S0=α0l=0,15.40=6 cm

Có: Δt=2T3=T2+T6

+ Với khoảng thời gian T2 vật luôn đi được quãng đường là 2S0

+ Với khoảng thời gian T6 vật đi được quãng đường lớn nhất khi nó di chuyển gần VTCB. Góc quét được: φT6=ω⋅T6=2πT⋅T6=π3

 Biểu diễn trên VTLG ta có:

Từ hình vẽ ta tính được quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong 

S=2S0+S0=3S0=3.6=18 cm

Chọn B