Một con lắc đơn gồm vật nặng có kg, độ dài dây treo 2 m, góc lệch cực đại của dây

36/40

Một con lắc đơn gồm vật nặng có kg, độ dài dây treo 2 m, góc lệch cực đại của dây so với đường thẳng đứng là 0,175 rad. Chọn mốc thế năng trọng trường ngang qua vị trí thấp nhất, g=9,8 m/s2. Cơ năng và tốc độ của vật nặng khi nó qua vị trí thấp nhất là

2J và 2m/s

0,30J và 0,77m/s

0,30J và 7,7m/s

3J và 7,7m/s

Giải thích

Đáp án B

Cơ năng của con lắc đơn:

W=12mgl.α02=12.1.9,8.0,1752=0,30J

Vận tốc của vật ở vị trí thấp nhất:

v=2gl1−cosα0=2.9,9.21−cos0,175=0,77m/s

- Vận tốc của con lắc đơn: ⇒v=2glcosα−cosα0

+ Tại vị trí cân bằng (thấp nhất): α=0⇒v=2gl1−cosα0

+ Tại vị trí biên (cao nhất): α=±α0⇒v=0

- Cơ năng: E=mgl1−cosα0=mgl.2.sinα022≈12mglα02