Tìm động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo trong Dao động điều hòa

TÌM ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG VÀ CƠ NĂNG CỦA CON LẮC LÒ XO DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

 

Câu 1. Cho một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(20t – π/3) cm. Biết vật nặng có khối lượng m = 100g. Động năng của vật nặng tại li độ x = 8 cm bằng

A. 2,6J.                         B. 0,072J.                     

C. 7,2J.                                  D. 0,72J.

Câu 2. Cho một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(20t – π/3) cm. Biết vật nặng có khối lượng m = 100g. Thế năng của con lắc tại thời điểm t = (s) bằng

A. 0,5J.                          B. 0,05J.                      

C. 0,25J.                        D. 0,5mJ.

Câu 3. Cho một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(20t – π/6) cm. Biết vật nặng có khối lượng m = 200g. Cơ năng của con lắc trong quá trình dao động bằng

A. 0,1mJ.                      B. 0,01J.                       

C. 0,1J.                          D. 0,2J.

Câu 4. Một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 10cos t cm. Tại vị trí có li độ x = 5 cm, tỉ số giữa động năng và thế năng của con lắc là

A. 1.                               B. 2.                            

C. 3.                                       D. 4.

Câu 5. Một con lắc lò xo dao động điều hòa đi được 40 cm trong thời gian một chu kì dao động. Con lắc có động năng gấp ba lần thế năng tại vị trí có li độ bằng

A. 20 cm.                       B. 5 cm.                   

C. ±5\(\sqrt 2 \)  cm.               D. ±5/ \(\sqrt 2 \) cm.

Câu 6. Cho một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(20t + π/6) cm. Tại vị trí mà động năng nhỏ hơn thế năng ba lần thì tốc độ của vật bằng

A. 100 cm/s.                  B. 50 cm/s.                   

C. 50 \(\sqrt 2 \) cm/s.             D. 50 m/s.

Câu 7. Một vật có m = 500 g dao động điều hòa với phương trình dao động x = 2sin10πt cm. Lấy π2 ≈ 10. Năng lượng dao động của vật là     

A. 0,1J.                         B. 0,01J.                       

C. 0,02J                        D. 0,1mJ.

Câu 8. Con lắc lò xo có khối lượng m = 400g, độ cứng  k = 160 N/m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Biết khi vật có li độ 2 cm thì vận tốc của vật bằng 40 cm/s. Năng lượng dao động của vật là

A. 0,032J.                     B. 0,64J.                       

C. 0,064J.                              D. 1,6J.

Câu 9. Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 1kg dao động điều hòa trên phương ngang. Khi vật có vận tốc v = 10 cm/s thì thế năng bằng ba lần động năng. Năng lượng dao động của vật là

A. 0,03J.                       B. 0,00125J.                 

C. 0,04J.                                D. 0,02J.

Câu 10. Con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 100g, chiều dài tự nhiên 20 cm treo thẳng đứng. Khi vật cân bằng lò xo có chiều dài 22,5 cm. Kích thích để con lắc dao động theo phương thẳng đứng. Thế năng của vật khi lò xo có chiều dài 24,5 cm là

A. 0,04J.                       B. 0,02J.                       

C. 0,008J.                              D. 0,8J.

Câu 11. Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hòa. Chiều dài tự nhiên của lò xo là l0 = 30 cm. Lấy g = 10 m/s2. Khi lò xo có chiều dài l = 28 cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn Fđ = 2N. Năng lượng dao động của vật là

A. 1,5J.                         B. 0,08J.                       

C. 0,02J.                                D. 0,1J.

Câu 12. Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 1kg và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 100N/m dao động điều hòa. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 20 cm đến 32 cm. Cơ năng của vật là

A. 1,5J.                         B. 0,36J.                       

C. 3J.                                     D. 0,18J.

Câu 13. Một vật nặng 500g dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20 cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật thực hiện 540 dao động. Cho π2 ≈ 10. Cơ năng của vật khi dao động là

A. 2025J.                      B. 0,9J.                         

C. 900J.                                 D. 2,025J.

Câu 14. Một vật nhỏ có khối lượng m = 200g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k. Kích thích để con lắc dao động điều hòa (bỏ qua các lực ma sát) với gia tốc cực đại bằng 16 m/s2 và cơ năng bằng 6,4.10-2J. Độ cứng k của lò xo và vận tốc cực đại của vật lần lượt là

A. 40 N/m; 1,6 m/s.      B. 40 N/m; 16 cm/s.     

C. 80 N/m; 8 m/s.         D. 80 N/m; 80 cm/s.

Câu 15. Một vật nhỏ khối lượng m = 200 g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 80 N/m. Kích thích để con lắc dao động điều hòa (bỏ qua các lực ma sát) với cơ năng bằng 6,4.10-2J. Gia tốc cực đại và vận tốc cực đại của vật lần lượt là

A. 16 cm/s2; 1,6 m/s.     B. 3,2 cm/s2; 0,8 m/s.   

C. 0,8 m/s2  ; 16 m/s.              D. 16 m/s2; 80 cm/s.

Câu 16: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang với phương trình x = Acos(wt + j). Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng π/40 (s) thì động năng của vật bằng thế năng của lò xo. Con lắc dao động điều hòa với tần số góc bằng:                               

A. 20 rad.s – 1                B. 80 rad.s – 1               

C. 40 rad.s – 1.               D. 10 rad.s – 1

Câu 17: Một con lắc lò xo nằm ngang, tại vị trí cân bằng, cấp cho vật nặng một vận tốc có độ lớn 10 cm/s dọc theo trục lò xo, thì sau 0,4s thế năng con lắc đạt cực đại lần đầu tiên, lúc đó vật cách vị trí cân bằng     

A. 1,25 cm.                   B. 4,5 cm.                    

C. 2,55 cm.                   D. 5 cm.

Câu 18: Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 0,4kg  và lò xo có độ cứng k =100 N/m. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 2 cm rồi truyền cho vật vận tốc  đầu 15 cm/s. Lấy π2=10. Năng lượng dao động của vật là  

A. 245 J                        B. 2,45 J                       

C. 0,245J                               D. 24,5 J

Câu 19: Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 200g  và lò xo có độ cứng k =20 N/m đang dao động điều hòa với biên độ A= 6 cm. Vận tốc của vật khi qua vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng có độ lớn bằng:   

A. 1,8 m/s                     B. 0,3 m/ s                    

C. 0,18 m/s                   D. 3 m/s

Câu 20: Một quả cầu nhỏ khối lượng 100g, treo vào đầu một lò xo có độ cứng 50N/m. Từ vị trí cân cân bằng truyền cho quả  cầu một năng lượng E = 0,0225 J cho quả nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, xung quanh vị trí cân bằng. Lấy g = 10 m/s2 . Khi lực đàn hồi lò xo có độ lớn nhỏ nhất thì quả năng cách vị trí cân bằng một đoạn.

A.3 cm.                         B. 0                              

C. 2 cm.                                 D.        5 cm.

Câu 21: Con lắc lò xo có m = 0,4 kg ; k = 160 N/m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Biết khi vật có li độ 2 cm thì vận tốc của vật là 40 cm/s. Năng lượng dao động của con lắc nhận giá trị nào sau đây:    

A.  0,032J                     B. 0,64J                        

C. 0,064 J                               D. 1,6J  

Câu 22: Một con lắc lò xo m = 1kg dao động điều hòa trên mặt phẳng ngang. Khi vật có vận tốc v = 10 cm/s thì có thế năng bằng 3 động năng. Năng lượng dao động của con lắc là           

A. 0.03J                        B. 0.0125J                    

C.0.04J                                  D. 0.02J

Câu 23: Một con lắc lò xo thẳng đứng, m = 100g. Ở vị trí cân bằng , lò xo giãn 9 cm. Cho con lắc dao động, động năng của nó ở li độ 3 cm là 0.04J. Lấy π2=g= 10. Biên độ của dao động là    

A. 4 cm                         B. 7 cm                        

C. 5 cm                         D. 9 cm

Câu 24: Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang. Vận tốc cực đại của vật là 96 cm/s. Biết khi x = 4\(\sqrt 2 \)cm thì thế năng bằng động năng. Chu kì của con lắc là   

A. 0.2s                          B. 0.32s                        

C. 0.45s                                 D. 0.52s

Câu 25: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật nặng có khối lượng m =1kg. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới sao cho lò xo giãn đoạn 6 cm rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa với năng lượng là 0.05J. Lấy π2 = 10; g=10 m/s2. Biên độ dao động của vật là                               

A. 2 cm                         B. 4 cm                       

C. 6 cm                                  D. 5 cm

Câu 26 (CĐ2010) Một con lắc lò xo dao động đều hòa với tần số 2f1. Động năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số  bằng     

A. 2f1.                           B. f1/2.                         

C. f1.                             D. 4 f1.  

Câu 27 (ĐH - 2009) Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Biết lò xo có độ cứng 36 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100g. Lấy π2 = 10. Động năng của con lắc biến thiên theo thời gian với tần số.

A. 6 Hz.                        B. 3 Hz.                       

C. 12 Hz.                      D. 1 Hz.

Câu 28 (ĐH - 2009) Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acoswt. Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy π2 =10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

A. 50 N/m.                    B. 100 N/m.                 

C. 25 N/m.                    D. 200 N/m.

Câu 29 (ĐH - 2009) Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s. Biên độ dao động của con lắc là

A. 6 cm                         B.  6\(\sqrt 2 \)cm                 

C. 12 cm                       D. 12\(\sqrt 2 \) cm

Câu 30 (CĐ2010) Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa với biên độ 0,1 m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên bi cách vị trí cân bằng 6 cm thì động năng của con lắc bằng

A. 0,64 J.                      B. 3,2 mJ.                     

C. 6,4 mJ.                     D. 0,32 J.

...

---Để xem tiếp nội dung từ câu 31-35, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tìm động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo trong Dao động điều hòa môn Vật lý 12. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• 20 câu hỏi trắc nghiệm về năng lượng của vật DĐĐH môn Vật lý 12 năm 2020

• Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12

• Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH

Chúc các em học tập tốt !