Dao động duy trỡ : Nếu cung cấp thờm năng lượng cho vật dao động bự lại phần năng lượng tiờu hao do ma sỏt mà khụng làm thay đổi chu kỡ dao động riờng của nú, khi đú vật dao động mải m
Trang 1CHƯƠNG TRèNH LUYỆN THI PHẦN I
PHẦN DAO ĐỘNG CƠ DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
I Dao động tắt dần :
1 Thế nào là dao động tắt dần : Là dao động mà biờn độ giảm dần theo thời gian Dao động tắt dần càng
nhanh nếu độ nhớt mụi trường càng lớn
Giải thớch : Do lực cản của khụng khớ, lực ma sỏt và lực cản càng lớn thỡ sự tắt dần càng nhanh.
2 Một con lắc lũ xo dao động tắt dần với biờn độ A, hệ số masỏt à:
Quóng đường vật đi được đến lỳc dừng lại là:
S
Độ giảm biờn độ sau mỗi chu kỳ là: 2
A k
Số dao động thực hiện được: 2
N
Thời gian vật dao động đến lỳc dừng lại:
t N T
(Nếu coi dao động tắt dần cú tớnh tuần hoàn với chu kỳ T 2 )
3 Ứng dụng : Thiết bị đúng cửa tự động hay giảm xúc.
II Dao động duy trỡ :
Nếu cung cấp thờm năng lượng cho vật dao động bự lại phần năng lượng tiờu hao do ma sỏt mà khụng làm thay đổi chu kỡ dao động riờng của nú, khi đú vật dao động mải mải với chu kỡ bằng chu kỡ dao động riờng của nú, gọi là dao động duy trỡ
Giữ biờn độ dao động của con lắc khụng đổi mà khụng làm thay đổi chu kỳ dao động riờng bằng cỏch cung cấp cho hệ một phần năng lượng đỳng bằng phần năng lượng tiờu hao do ma sỏt sau mỗi chu kỳ
III Dao động cưỡng bức : Nếu tỏc dụng một ngoại biến đổi điều hoà F=F0sin(t + ) lờn vật, hệ.lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bự lại phần năng lượng mất mỏt do ma sỏt Khi đú hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức Giữ biờn độ dao động của con lắc khụng đổi bằng cỏch tỏc dụng vào hệ một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn
2 Đặc điểm :
- Tần số dao động của hệ bằng tần số của lực cưỡng bức
- Biờn độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc biờn độ lực cưỡng bức và độ chờnh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riờng của hệ dao động
Chỳ ý: Bài toỏn xe , xụ nước lắc mạnh nhất:
Hệ dao động có tần số dao động riêng là f0, nếu hệ chịu tác dụng của lực cỡng bức biến thiên tuần hoàn với tần số f thì biên độ dao động của hệ lớn nhất khi: f0 = f
Vd: Một chiếc xe gắn máy chạy trên một con đờng lát gạch, cứ cách khoảng 9m trên đờng lại có một rãnh nhỏ Chu kì dao động riêng của khung xe máy trên lò xo giảm xóc là 1,5s Hỏi với vận tốc bằng bao nhiêu thì xe bị xóc mạnh nhất
Xe máy bị xóc mạnh nhất khi f0 = f T T0 mà T = s/v suy ra v = s/T = 9/1,5 = 6(m/s) = 21,6(km/h).
IV Hiện tượng cộng hưởng :
1 Định nghĩa : Hiện tượng biờn độ của dao động cưỡng bức tăng đến giỏ trị cực đại khi tần số f của lực
cưỡng bức tiến đến bằng tần số riờng f0của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng
Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f0 hay = 0 hay T = T0
Với f, , T và f0, 0, T0 là tần số, tần số gúc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động
2 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng : Hiện tượng cộng hưởng khụng chỉ cú hại mà cũn cú lợi
T
A x
t
O
ThuVienDeThi.com
Trang 2Dựa vào cộng hưởng mà ta cú thể dựng một lực nhỏ tỏc dụng lờn một hệ dao động cú khối lượng lớn để làm cho hệ này dao động với biờn độ lớn
Dựng để đo tần số dũng điện xoay chiều, lờn dõy đàn
BÀI T ẬP
Dao động tắt dần
1 Nhận xét nào sau đây là không đúng?
A Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trờng càng lớn
B Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của con lắc
C Dao động cỡng bức có tần số bằng tần số của lực cỡng bức
D Biên độ của dao động cỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cỡng bức
2 Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn dao động trong không khí là
A do trọng lực tác dụng lên vật
B do lực căng của dây treo
C do lực cản của môi trờng
D do dây treo có khối lợng đáng kể
3 Chọn câu Đúng Dao động duy trì là điện tắt dần mà ngời ta
A làm mất lực cản của môi trờng đối với vật chuyển động
B tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào vật chuyển động
C tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kỳ
D kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt dần
4, Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động
B Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian
C Biên độ của dao động duy trì phụ thuộc vào phần năng lợng cung cấp thêm cho dao động trong mỗi chu kỳ
D Biên độ của dao động cỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cỡng bức
5 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành nhiệt năng
B Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành hoá năng
C Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành điện năng
D Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành quang năng
6 Con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật m = 100g, dao động trên mặt phẳng ngang,
hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang là μ = 0,01, lấy g = 10m/s2 Sau mỗi lần vật chuyển động qua VTCB biên
độ dao động giảm 1 lợng là
A ΔA = 0,1cm B ΔA = 0,1mm C ΔA = 0,2cm D ΔA = 0,2mm
7 Một con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật m = 100g, dao động trên mặt phẳng
ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang là μ = 0,02 Kéo vật lệch khỏi VTCB một đoạn 10cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Quãng đờng vật đi đợc từ khi bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn là
A S = 50m B S = 25m C S = 50cm D S = 25cm
Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng
8 Phát biểu nào sau đây là đúng? Biên độ của dao động cỡng bức không phụ thuộc vào:
A pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
C tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D hệ số cản (của ma sát nhớt) tác dụng lên vật
9 Phát biểu nào sau đây là đúng? Hiện tợng cộng hởng chỉ xảy ra với:
A dao động điều hoà B dao động riêng C dao động tắt dần D với dao động cỡng bức
10 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A tần số góc lực cỡng bức bằng tần số góc dao động riêng
B tần số lực cỡng bức bằng tần số dao động riêng
C chu kỳ lực cỡng bức bằng chu kỳ dao động riêng
D biên độ lực cỡng bức bằng biên độ dao động riêng
11, Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Tần số của dao động cỡng bức luôn bằng tần số của dao động riêng
B Tần số của dao động cỡng bức bằng tần số của lực cỡng bức
ThuVienDeThi.com
Trang 3C Chu kỳ của dao động cỡng bức không bằng chu kỳ của dao động riêng
D Chu kỳ của dao động cỡng bức bằng chu kỳ của lực cỡng bức
12 Một ngời xách một xô nớc đi trên đờng, mỗi bớc đi đợc 50cm Chu kỳ dao động riêng của nớc trong xô
là 1s Để nớc trong xô sóng sánh mạnh nhất thì ngời đó phải đi với vận tốc
A v = 100cm/s B v = 75cm/s C v = 50cm/s D v = 25cm/s
13 Một ngời đèo hai thùng nớc ở phía sau xe đạp và đạp xe trên một con đờng lát bê tông Cứ cách 3m, trên
đờng lại có một rãnh nhỏ Chu kỳ dao động riêng của nớc trong thùng là 0,6s Để nớc trong thùng sóng sánh mạnh nhất thì ngời đó phải đi với vận tốc là
A v = 10m/s B v = 10km/h C v = 18m/s D v = 18km/h
14 Một hành khách dùng dây chằng cao su treo một chiếc ba lô lên trần toa tầu, ngay phía trên một trục
bánh xe của toa tầu Khối lợng ba lô là 16kg, hệ số cứng của dây chằng cao su là 900N/m, chiều dài mỗi thanh ray là 12,5m, ở chỗ nối hai thanh ray có một khe hở nhỏ Để ba lô dao động mạnh nhất thì tầu phải chạy với vận tốc là
A v ≈ 27km/h B v ≈ 54km/h C v ≈ 27m/s D v ≈ 54m/s
ThuVienDeThi.com