Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 15 chi tiết trong Chủ đề 1: Dao động Cánh diều giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động

Bài 1.31 trang 15 SBT Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k, một đầu cố định và một đầu gắn với viên bi nhỏ khối lượng m. Con lắc này đang dao động điều hoà có cơ năng

A. tỉ lệ nghịch với độ cứng k của lò xo.

B. tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

C. tỉ lệ với bình phương chu kì dao động.

D. tỉ lệ nghịch với khối lượng m của viên bi.

Phương pháp giải: 

Vận dụng kiến thức đã học về cơ năng của dao động điều hòa: $\mathrm{W}=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}$

Lời giải:

Đáp án: B. tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

Bài 1.32 trang 15 SBT Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây sai? Cơ năng của vật dao động điều hoà

A. bằng thế năng khi vật ở vị trí biên.

B. bằng động năng khi vật ở vị trí cân bằng.

C. bằng động năng khi vật ở vị trí biên.

D. bằng tổng động năng và thế năng tại mọi vị trí.

Lời giải:

Cơ năng của vật dao động điều hòa: $\mathrm{W}=\frac{1}{2}k{A}^2=\frac{1}{2}m{v}_{max}^2=const$

Đáp án: C. bằng động năng khi vật ở vị trí biên.

Bài 1.33 trang 15 SBT Vật Lí 11: Treo quả cầu vào sợi dây mảnh không co giãn để tạo thành một con lắc đơn. Trong quá trình dao động điều hoà của con lắc đơn đó, có sự biến đổi qua lại giữa

A. động năng và thế năng đàn hồi.

B. thế năng đàn hồi và thế năng hấp dẫn.

C. thế năng đàn hồi và cơ năng.

D. động năng và thế năng hấp dẫn.

Phương pháp giải: 

Vận dụng kiến thức đã học về cơ năng của dao động điều hòa: $\mathrm{W}={\mathrm{W}}_{\mathrm{d}}+{\mathrm{W}}_t=\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}$

Lời giải:

Đáp án: D. động năng và thế năng hấp dẫn.

Bài 1.34 trang 15 SBT Vật Lí 11: Một vật nhỏ khối lượng 0,10 kg dao động điều hoà theo phương trình x = 8,0cos10,0t (x tính bằng cm; t tính bằng s). Động năng cực đại của vật là

A. 32 mJ.

B. 16 mJ.

C. 64 mJ.

D. 28 mJ.

Lời giải:

Động năng cực đại của vật là ${\mathrm{W}}_{dmax}=\frac{1}{2}m{v}_{max}^2=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=\frac{1}{2}0,{1.10}^2.0,{08}^2=32\mathrm{m}\mathrm{J}$

Đáp án: A. 32 mJ.

Bài 1.35 trang 15 SBT Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,20 kg gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 50,0 N/m. Tính cơ năng của con lắc khi nó dao động điều hoà với biên độ 4,0 cm.

Lời giải:

 Cơ năng của vật là : $\mathrm{W}=\frac{1}{2}k{A}^2=\frac{1}{2}50.0,{04}^2=0,04\mathrm{J}$

Bài 1.36 trang 15 SBT Vật Lí 11: Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà có chu kì 0,12 s. Xác định:

a) Khối lượng của vật.

b) Thế năng khi vật ở vị trí có li độ 1,0 cm.

c) Vị trí tại đó vật có động năng bằng thế năng.

Lời giải:

Tần số góc của vật là : $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{0,12}=52,36\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

Từ đồ thị, dễ thấy A = 2 cm; Wdmax = 0,08 J.

a) Tốc độ cực đại của vật: $v_{max}=\omega A=52,36.0,02=1,047\mathrm{m}/\mathrm{s}$

Khối lượng của vật là : $m=\frac{2W_{dmax}}{v_{max}^2}=\frac{2.0,08}{1,{047}^2}=0,15\mathrm{k}\mathrm{g}$

b) Tại x = 1 cm, Wd = 0,06 J

Thế năng của vật là: Wt = W – Wd = Wdmax – Wd = 0,08 – 0,06 J

c) Khi vật có Wd = nWt thì ${\mathrm{W}}_t=\pm \frac{\mathrm{W}}{\sqrt{n+1}}$

$\frac{1}{2}m{\omega }^2{x}^2=\frac{1}{n+1}.\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2\iff x=\pm \frac{A}{\sqrt{n+1}}$

Với n = 1 thì $x=\pm \frac{A}{\sqrt{2}}=\pm \frac{2}{\sqrt{2}}=\pm 1,4\mathrm{c}\mathrm{m}$

Bài 1.37 trang 15 SBT Vật Lí 11: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với cơ năng 1,0 J. Biết rằng biên độ của vật dao động là 10,0 cm và tốc độ cực đại của vật là 1,2 m/s. Hãy xác định:

a) Khối lượng của vật gắn với lò xo.

b) Độ cứng của lò xo.

Lời giải:

a) Ta có $\mathrm{W}={\mathrm{W}}_{dmax}=\frac{1}{2}m{v}_{max}^2\Rightarrow m=\frac{2\mathrm{W}}{v_{max}^2}=\frac{2.1}{1,2^2}=1,4\mathrm{k}\mathrm{g}$

b) Ta có $\mathrm{W}={\mathrm{W}}_{tmax}=\frac{1}{2}k{A}^2\Rightarrow k=\frac{2\mathrm{W}}{A^2}=\frac{2.1}{0,1^2}=200\mathrm{N}/\mathrm{m}$