Ôn tập: 20 câu ôn bài tập con lắc đơn

20 câu ôn bài tập con lắc đơn sẽ giới thiệu cho các em các dạng toán liên quan đến con lắc đơn từ cơ bản đến nâng cao nhằm giúp các em:

• Rèn luyện kỹ năng giải nhanh.
• Vận dụng công thức tính toán tốt nhất.
• Nắm được các mẹo đọc hiểu bài toán thật nhanh để tìm ra phương pháp giải phù hợp, chính xác.

Từ đó các em tự rút ra những kinh nghiệm, lưu ý cần thiết cho bản thân để chuẩn bị thật tốt cho kì thi THPT.

Câu 1: Một con lắc đơn có ℓ = 61,25cm, dao động tại nơi có g = 9,8 m/s². Từ vị trí đứng yên cân bằng truyền cho quả cầu. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của quả cầu vận tốc 0,588m/s cho nó dao động điều hòa, gốc thời gian là lúc bắt đầu dao động, chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của quả cầu. Phương trình dao động của con lắc là:
A. \(\alpha = 0,24\cos(4t -\frac{\pi }{2})\ (rad).\)                            B. \(\alpha = 0,12\cos(4t -\frac{\pi }{2})\ (rad).\)
C. \(\alpha = 0,48\cos(4t -\frac{\pi }{2})\ (rad).\)                            D. \(\alpha = 0,24\cos(4t -\frac{\pi }{2})\ (rad).\)

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 2: Một con lắc đơn gồm quả cầu có khối lượng bằng 60 g, dây treo dài 90 cm, được treo tại nơi có gia tốc trọng trường  bằng 10 m/s². Từ vị trí đứng yên cân bằng, truyền cho quả cầu một vận tốc 12 cm/s theo phương ngang cho con lắc dao động điều hòa. Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc \(\alpha = 0,02\) rad thì quả cầu có động năng là:
A. 3,24.10^-4J.               B. 1,62.10^-4J.               C. 8,10.10^-4J.               D. 6,48.10^-4J.

Lời giải:

⇒ Chọn A

Câu 3: Một con lắc đơn (m = 200 g, ℓ = 80 cm) treo tại nơi có g = 10 m/s². Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc rồi thả không vận tốc ban đầu, con lắc dao động điều hòa với năng lượng E = 3,2.10^-4 J. Biên độ dao động của con lắc bằng:
A. S₀ = 3 cm.                B. S₀ = 2 cm.                C. S₀ = 1,8 cm.             D. S₀ = 1,6 cm.

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 4: Một con lắc đơn, vật nặng mang điện tích q. Đặt con lắc vào vùng không gian có điện trường đều hướng theo phương ngang, với F = | q | E = trọng lực P, chu kì con lắc sẽ là:
A. T’ = 2T.                   B. T’ = 0,5T.                C. T’ = \(\sqrt{2}\)T.               D. T’ = 0,84T.

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 5: Một con lắc đơn dao động bé với biên độ 4 cm. Thời gian giữa hai lần liên tiếp vận tốc của vật đạt độ lớn cực đại là 0,05 s. Khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí có li độ s₁ = 2 cm đến li độ s₂ = 4 cm là:
A. \(\frac{1}{120}s.\)                     B. \(\frac{1}{60}s.\)                       C. \(\frac{1}{100}s.\)                      D. \(\frac{1}{80}s.\)

Lời giải:

⇒ Chọn B

Câu 6: Hai con lắc đơn I, II dao động điều hòa, có chiều dài lần lượt là ℓ₁ và ℓ₂ = 4ℓ₁; lần lượt được kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc \(2 \alpha\) và \(\alpha\). Biết thời gian để con lắc I đi từ biên trái sang biên phải là 2 s. Chu kì dao động của con lắc II là:
A. 4 s.                           B. 1 s.                           C. 2 s.                           D. 8 s.

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 7: Một con lắc đơn được treo trong thang máy, dao động điều hòa với chu kỳ T khi thang máy đứng yên. Nếu thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 0,1.g thì chu kỳ dao động của con lắc là:
A. \(T\sqrt{\frac{9}{10}}\).                     B. \(T\sqrt{\frac{10}{11}}\).                     C. \(T\sqrt{\frac{10}{9}}\).                     D. \(T\sqrt{\frac{11}{10}}\).

Lời giải:

⇒ Chọn B

Câu 8: Một con lắc đơn dài ℓ = 0,1 m, khối lượng m = 0,01 kg mang điện tích q = 10^-7 C, g = 10m/s². Đặt trong điện trường đều \(\overrightarrow{E}\) có chiều hướng thẳng đứng lên trên có độ lớn Ε = 10⁴ V/m. Chu kì con lắc khi đó là:
A. 0,361 s.                    B. 0,631 s.                    C. 0,72 s.                      D. 0,316 s.

Lời giải:

⇒ Chọn B

Câu 9: Con lắc đơn chiều dài 1 m, khối lượng 200 g, dao động với biên độ góc 0,15 rad tại nơi có g = 10 m/s² . Ở li độ góc bằng \(\frac{2}{3}\) biên độ, con lắc có động năng bằng:
A. 255.10^-4 J.                B. 625.10^-4 J.                C. 125.10^-4 J.               D. 10^-2 J.

Lời giải:

⇒ Chọn C

Câu 10: Con lắc đơn dao động nhỏ, có chiều dài ℓ. Kéo quả cầu lệch khỏi vị trí cân bằng, sao cho quả cầu cách điểm treo một đoạn 0,5ℓ (tính theo phương thẳng đứng) rồi buông nhẹ. Khi qua vị trí thấp nhất, sức căng dây:
A. T = mg.                 B. phụ thuộc vào ℓ.            C. T = 3mg.                  D. T = 2mg.

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 11: Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1 m dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường g = π² = 10 m/s. Nếu khi vật đi qua vị trí cân bằng dây treo vướng vào đinh nằm cách điểm treo 50 cm thì chu kì dao động của con lắc đơn là:
A. \(2 + \sqrt{2}\ s.\)                   B. 2 s.                           C. \(\frac{2 + \sqrt{2}}{2}\ s.\)                  D. 4 s.

Lời giải:

⇒ Chọn C

Câu 12: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01 kg mang điện tích q = + 5.10^-6 C, được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động điều hòa trong điện trường đều mà vectơ cường độ điện trường có độ lớn E = 104 V/m và hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g = 10 m/s², π = 3,14. Chu kì dao động điều hòa của con lắc là:
A. 0,58 s.                     B. 1,99 s.                     C. 1,40 s.                     D. 1,15 s.

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 13: Một con lắc đơn có dây treo dài ℓ = 80 cm, vật nặng có khối lượng m. Từ vị trí cân bằng kéo vật đến vị trí dây treo nằm ngang rồi thả cho dao động. Lấy g = 10m/s² . Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng có độ lớn là:
A. 4 m/s.                       B. 6 m/s.                       C. 8 m/s.                       D. 2 m/s.

Lời giải:

⇒ Chọn A

Câu 14: Hai con lắc đơn treo cạnh nhau có chu kỳ dao động nhỏ là 4 s và 4,8 s. Kéo hai con lắc lệch một góc nhỏ như nhau rồi đồng thời buông nhẹ thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này sau thời gian:
A. 24 s.                         B. \(\frac{12}{11}\) s.                         C. 8,8 s.                        D. 6,248 s.

Lời giải:

⇒ Chọn A

Câu 15: Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1m treo vào trần 1 chiếc xe chuyển động nhanh dần đều trên đường nằm ngang với gia tốc \(a = \frac{10}{\sqrt{3}}\) m/s². Cho \(\pi ^2 \approx 10\); lấy g = 10 m/s², khi dao động điều hòa trong xe, con lắc có chu kì:
A. 1,5 s.                        B. 1,86 s.                      C. 1,2 s.                        D. 2 s.

Lời giải:

⇒ Chọn B

Câu 16: Con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình \(x = 4\cos(4\pi t + \frac{\pi }{6})\) cm. Thời điểm nào sau đây con lắc qua vị trí có li độ x = - 2 cm lần thứ 5?
A. \(\frac{8}{9}\) s.                          B. \(\frac{9}{8}\) s.                          C. 1 s.                           D.1,2 s.

Lời giải:

⇒ Chọn B

Câu 17: Xét con lắc đơn treo trên một thang máy đang chuyển động chậm dần đều lên trên với gia tốc a = -0,5 g. Chu kì dao động của con lắc lúc này so với chu kì con lắc khi thang máy chuyển động đều sẽ:
A. tăng \(\sqrt{2}\) lần.            B. giảm \(\sqrt{2}\) lần.           C. tăng \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) lần.             D. giảm \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) lần.

Lời giải:

⇒ Chọn A

Câu 18: Một con lắc đồng hồ coi như là con lắc đơn. Đồng hồ chạy đúng ở mức ngang mặt biển. Đưa đồng hồ lên độ cao 3,2 km so với bề mặt biển (nhiệt độ không đổi). Biết R = 6400 km, để đồng hồ vẫn chạy đúng ta phải:
A. tăng chiều dài 1%.                                       B. giảm chiều dài 1%.
C. tăng chiều dài 0,1%                                     D. giảm chiều dài 0,1%.

Lời giải:

⇒ Chọn D

Câu 19: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0 nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc α của con lắc bằng:
A. \(-\frac{\alpha _0}{\sqrt{3}}.\)                     B. \(-\frac{\alpha _0}{\sqrt{2}}.\)                     C. \(\frac{\alpha _0}{\sqrt{2}}.\)                        D. \(\frac{\alpha _0}{\sqrt{3}}.\)

Lời giải:

⇒ Chọn B

Câu 20: Tại một nơi trên mặt đất, con lắc đơn có chiều dài ℓ đang dao động điều hòa với chu kì 2 s. Khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21 cm thì chu kì dao động điều hòa của nó là 2,2 s. Chiều dài ℓ bằng:
A. 2 m.                         B. 1 m.                         C. 2,5 m.                      D. 1,5 m.

Lời giải:

⇒ Chọn B