trong quá trình dao động của con lắc lực đàn hồi luôn hướng về vị trí cân bằng.. Trong quá trình dao động của vật, lực đàn hồi tác dụng lên vật sẽ đổi chiều tại vị trí có li độ Mã đề thi
Trang 1(Đề thi gồm 2 trang)
ĐỀ KIỂM TRA ĐỊNH KÌ – LẦN II Chương: DAO ĐỘNG CƠ
Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề
Họ & Tên: ………
Số Báo Danh:………
Câu 1: (BXD – 2019) Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng m và lò xo có độ cứng k Kích
thích cho con lắc này dao động điều hòa theo phương ngang Tần số góc của dao động là
A m
k
m k
m
Hướng dẫn:
+ Tần số góc dao động điều hòa của con lắc lò xo k
m
Câu 2: (BXD – 2019) Một vật nhỏ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O trên trục Ox Gọi x và f kv
lần lượt là li độ và lực kéo về tác dụng lên vật nhỏ tại cùng một thời điểm Kết luận nào sau đây là đúng?
A x và f kv dao động cùng pha nhau B x và f kv dao động vuông pha nhau
C x và f kv dao động ngược pha nhau D x và f kv dao động lệch pha nhau một góc
4
Hướng dẫn:
+ Trong dao động điều hòa của một vật thì x và f kv dao động ngược pha nhau → Đáp án C
Câu 3: (BXD – 2019) Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ được cho bởi
5 cos 2
2
x= t−
cm, t được tính bằng giây Vận tốc của chất điểm khi nó đi qua vị trí cân bằng theo chiều
âm là
Hướng dẫn:
+ Vận tốc của chất điểm khi đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm v=vmin = −A= −5.20= −10 cm/s
→ Đáp án C
Câu 4: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo được kích thích cho dao động điều hòa theo phương ngang Kết luận nào sau đây là sai?
A trong một chu kì có một nửa thời gian lò xo bị nén
B trong một chu kì có một nửa thời gian lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi
C trong dao động của con lắc hợp lực giữa trọng lực và lực đàn hồi đóng vai trò là lực kéo về
D trong quá trình dao động của con lắc lực đàn hồi luôn hướng về vị trí cân bằng
Hướng dẫn:
+ Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo nằm ngang, về cơ bản lực đàn hồi đóng vai trò là lực kéo về →
C sai → Đáp án C
Câu 5: (BXD – 2019) Con lắc lò xo treo thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo giãn một đoạn l0 Kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ A Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng thẳng đứng xuống dưới Trong quá trình dao động của vật, lực đàn hồi tác dụng lên vật sẽ đổi chiều tại vị trí có li độ
Mã đề thi: 001
Trang 2A x = 0 B x= − A C x= + A D x= −l0
Hướng dẫn:
+ Lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng sẽ đổi chiều tại vị trí lò xo không biến dạng → x= −l0→ Đáp án D
Câu 6: (BXD – 2019) Hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên phương bán kính là một dao
động điều hòa Nếu v là tốc độ dài của chất điểm chuyển động tròn đều thì giá trị của v tương ứng với
A vận tốc dao động cực đại của hình chiếu
B vận tốc dao động cực tiểu của hình chiếu
C vận tốc tại vị trí hình chiếu đổi chiều chuyển động
D vận tốc tại vị trí hình chiếu có động năng bằng thế năng dao động điều hòa
Hướng dẫn:
+ Tốc độ dài của chuyển động tròn đều tương ứng là vận tốc dao động cực đại của hình chiếu → Đáp án A
Câu 7: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo với vật nặng có khối lượng m được kích thích cho dao động điều
hòa quanh vị trí cân bằng theo phương ngang Quan sát dao động của con lắc thì thấy rằng khi vật đi qua vị trí có li độ x1 thì vật có vận tốc v1, khi vật đi qua vị trí x2 thì vận tốc của vật là v2 Độ cứng k của lò xo là
A k=m x( 1+x2) B 2
1
v
k m x
2 2 1
v
k m
x
=
v v
k m
x x
−
=
Hướng dẫn:
+ Độ cứng của lò xo được xác định bằng biểu thức
v v
k m
x x
−
=
− → Đáp án D
Câu 8: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k , dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng, khi vật đi qua vị trí có li độ x thì thế
năng E t của vật được xác định bằng biểu thức
2
t
E = − kx B 1 2
2
t
E = kx C E t =kx D E t = −kx
Hướng dẫn:
+ Thế năng dao động điều hòa của con lắc lò xo 1 2
2
t
E = kx → Đáp án B
Câu 9: (BXD – 2019) Một chất điểm dao động điều hòa với vận tốc được xác định bởi phương trình
4 cos
v= t− cm, với t được tính bằng giây và là một hằng số Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp 0 chất điểm đi qua vị trí có vận tốc v=4 cm/s là
Hướng dẫn:
+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí có vận tốc cực đại là một chu kì = = s t T 2
→ Đáp án B
Câu 10: (BXD – 2019) Kích thích dao động điều hòa của một con lắc lò xo Đồ thị nào sau đây biểu diễn
đúng mối liên hệ giữa li độ x và lực kéo về f kv tác dụng lên vật nặng của con lắc?
A Đồ thị Hình 1 B Đồ thị Hình 2 C Đồ thị Hình 3 D Đồ thị Hình 4
Hướng dẫn:
kv
f
kv
f
kv
f
kv
f
Trang 3+ Sự phụ thuộc của lực kéo về vào li độ được biểu diễn bằng đồ thị hình 2 tương ứng với f kv = −kx
→ Đáp án B
Câu 11: (BXD – 2019) Con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m =100 và lò xo có độ cứng k =100N/m được treo thẳng đứng Tại vị trí cân bằng, lò xo giãn một đoạn
Hướng dẫn:
+ Tại vị trí cân bằng, lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng trọng lực của vật nặng
dh
100
mg l
k
Câu 12: (BXD – 2019) Một chất điểm được kích thích cho dao động điều hòa với chu kì T =4s Quan sát dao động của chất điểm này thì thấy rằng tại thời điểm t1 động năng của con lắc bằng thế năng Thời điểm chất điểm có động năng bằng thế năng sau đó có thể là
A t2 = +t1 0, 5s B t2 = +t1 1s C t2 = +t1 1, 5s D t2 = +t1 2, 5s
Hướng dẫn:
+ Động năng và thế năng bằng nhau sau các khoảng thời gian 1
4
T t
= = s → Đáp án B
Câu 13: (BXD – 2019) Một vật dao động điều hòa với phương trình gia tốc được cho bởi 100 cos
2
a= t−
cm/s2, t được tính bằng giây Lấy 2 =10 Quãng đường mà vật đi được trong 2 s là
Hướng dẫn:
+ Chu kì dao động của vật 2 2 1
2
= = = s → quãng đường mà vật đi được trong một chu kì luôn là
Câu 14: (BXD – 2019) Gắn vật nặng có khối lượng m =81g vào một lò xo lí tưởng thì tần số dao động của vật là 10 Hz Gắn thêm một gia trọng có khối lượng =m 19g vào vật m thì tần số dao động của hệ bằng
A 8,1 Hz B 11,1 Hz C 12,4 Hz D 9,0 Hz
Hướng dẫn:
+ Ta có f 1
81 19
m
f f
Câu 15: (BXD – 2019) Một chất điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O , bán kính R =10 cm nằm trong một mặt phẳng theo chiều ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc =2
rad/s Tại thời điểm ban đầu, bán kính OM tạo với trục Ox góc
6
= như hình vẽ
Hình chiếu của điểm M trên trục Ox biến đổi theo thời gian với phương trình
3
x t
3
x= t−
cm
Hướng dẫn:
+ Hình chiếu của M lên trục Ox dao động điều hòa với phương trình 10 cos 2
6
x= t+
x O
M
Trang 4Câu 16: (BXD – 2019) Kích thích một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ
A và chu kì T Biết rằng tại vị trí cân bằng, lò xo đã giãn một đoạn 0
2
A l
= Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là
A
2
T
4
T
3
T
6
T
Hướng dẫn:
+ Với 0
2
A
l
= thì thời gian trong một chu kì lò xo bị nén là
3
T t
= → Đáp án C
Câu 17: (BXD – 2019) Dao động điều hòa của vật m =200g có phương trình li độ được xác định bởi
5 cos 2
3
x t
cm, t được tính bằng giây Lấy
2
10
= Động năng cực đại của dao động là
Hướng dẫn:
+ Động năng cực đại của dao động có giá trị bằng cơ năng của dao động
.0, 2 2 0, 05 0, 01
dmax
Câu 18: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo dao động điều hòa Biết lò xo có độ cứng 36 N/m và vật nhỏ có
khối lượng 100 g Lấy 2
10
= Động năng của con lắc biến thiên theo thời gian với tần số
Hướng dẫn:
+ Tần số dao động của con lắc lò xo 1 1 36 3
k f
m
= = = Hz → động năng biến thiên theo thời gian với tần số f d =2f =2.3=6Hz → Đáp án A
Câu 19: (BXD – 2019) Cho hai dao động điều hòa với phương trình lần lượt là 1 5 cos 2 2
3
x = t+
2 10 cos 2
3
x = t+
cm, t được tính bằng giây Tại thời điểm dao động x1 đang đi qua vị trí biên âm thì dao động x2
A đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương B đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm
C đi qua vị trí x = +2 5 cm theo chiều âm D đi qua vị trí x = −2 5 cm theo chiều âm
Hướng dẫn:
+ Dao động x1 sớm pha hơn dao động x2 một góc
3
→ Tại thời điểm dao động x1 đang đi qua vị trí biên âm thì dao động x2 đi qua vị trí x = −2 5 cm theo chiều âm → Đáp án D
Câu 20: (BXD – 2019) Cho cơ hệ như hình vẽ Con lắc gồm lò xo có độ cứng k =200N/m và vật nặng có khối lượng m =200g Tại vị trí cân bằng của hệ, lực căng mà dây tác dụng
vào vật có độ lớn T =4N Kích thích dao động của con lắc bằng cách đốt cháy
dây nối Chọn gốc tọa độ O tại vị trí lò xo không biến dạng, hướng dọc theo
trục của lò xo, gốc thời gian là ngay lúc dây nối bị đứt Bỏ qua mọi ma sát, lấy
2
10
= Phương trình dao động của con lắc là
2
x= t−
C x=4 cos 2( )t cm D x=2 cos 10( t)cm
Hướng dẫn:
Trang 5+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng 0 4 2
200
T l k
Dây nối bị đứt, không còn lực căng dây tác dụng lên vật → dưới tác dụng của lực đàn hồi, con lắc dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng
0, 2
k m
→ Phương trình của dao động x=2 cos 10( t)cm → Đáp án C
Câu 21: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, được kích thích dao động điều hòa với phương
trình 5 cos 20
3
x= t−
cm, t được tính bằng giây Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng thẳng đứng xuống dưới Biết vật nặng của con lắc có khối lượng m =400g Kể từ thời điểm ban đầu, lực đàn hồi của lò xo tác dụng vào vật có giá trị F = + dh 4N vào thời điểm
A
15
30
25
40
s
Hướng dẫn:
+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng 0 2 102 2,5
20
g l
thời điểm đầu tiên lực đàn hồi có giá trị F = + dh 4N khi vật ở biên âm
→ Từ hình vẽ, ta có
15
Câu 22: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và con lắc có độ cứng 20 N/m dao động điều hòa với
chu kì 2 s Khi pha dao động là
2
thì vận tốc của vật là −20 3 cm/s Lấy 2 =10 Khi vật đi qua vị trí có li
độ 3 cm thì động năng của con lắc là
Hướng dẫn:
Tần số góc của dao động 2 2
2
T
= = = rad/s
+ Khi dao động có pha là
2
→ vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm →v= −A= −20 3cm/s →
2 3
A= cm
→ Động năng của con lắc tại vị trí x=3cm
Câu 23: (BXD – 2019) Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k không đổi và vật nặng m có thể thay thế được
Khi m=m1 thì chu tần số dao động của con lắc là f =1 3Hz, khi m=m2 thì tần số dao động của con lắc là
f = Hz Khi m=m1+m2 thì tần số dao động của con lắc là
Hướng dẫn:
+ Nhận thấy m 12
f → với m=m1+m2 ta có 2 2 2
f = f + f → 1 2
3.6
2, 68
f f f
f f
→ Đáp án A
x
5 + 5
−
2, 5 +
Trang 6Câu 24: (BXD – 2019) Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A = cm và chu kì 4 T =2s Khoảng thời gian nhỏ nhất để chất điểm này đi được quãng S = cm là 3
Hướng dẫn:
+ Thời gian nhỏ nhất tương ứng với trường hợp quãng đường vật đi được là lớn nhất
max
S T
t
A
Câu 25: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m =100g, lò xo có độ cứng k =100
N/m dao động điều hòa với biên độ A Lấy 2
10
= Tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vật đi qua vị trí động năng bằng thế năng lần thứ 2020 vào thời điểm
A 201,175 s B 205,165 s C 100,975 s D 200,145 s
Hướng dẫn:
+ Chu kì dao động của con lắc 2 2 0,1 0, 2
100
m T
k
o Vị trí động năng bằng thế năng có li độ 2
2
x = A được biễu diễn tương ứng bằng các điểm M1→ M4 trên đường tròn
o Tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương
được biểu diễn bằng điểm N thuộc nửa dưới của đường tròn
+ Nhận thấy rằng, trong một chu kì vật đi qua vị trí động năng bằng thế
năng 4 lần → ta tách 2020 2016 4= + Vật đi qua vị trí động năng bằng thế
năng lần thứ 4 khi chuyển động trên cung NM M 1 3
→ Thời gian tương ứng
0
315
Câu 26: (BXD – 2019) Hai con lắc lò xo giống hệt nhau đặt trên cùng mặt phẳng nằm ngang Con lắc thứ
nhất và con lắc thứ hai dao động điều hòa ngược pha với biên độ lần lượt là 2A và A Chọn mốc thế năng tại
vị trí cân bằng Tại thời điểm t khi thế năng của con lắc thứ nhất là 64 mJ thì động năng của con lắc thứ hai
là 12 mJ Cơ năng của con lắc thứ hai là
Hướng dẫn:
+ Hai con lắc dao động ngược pha nhau, ta luôn có 1 1
x = −A →
=
2 2
t t
→ Khi E = t1 64mJ thì E d2 =12mJ, ta có 1
4
t d
E
64
4 12
− → E =2 28 mJ → Đáp án A
Câu 27: (BXD – 2019) Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Chiều dài tự nhiên của lò xo là 20 cm Khi vật ở
vị trí cân bằng thì lò xo giãn 4 cm Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu mà lò xo tác dụng vào vật lần lượt là 10 N
và 6 N Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình vật dao động là
A 25 cm và 24 cm B 24 cm và 23 cm C 26 cm và 24 cm D 25 cm và 23 cm
Hướng dẫn:
+ Ta có tỉ số
min
0 0
max dh dh
+
=
A A
− → A =1 cm
→ Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo 0 0
max max
= + +
max max
l l
x A
−
1
M
A
+
2
M
3
N
Trang 7Câu 28: (BXD – 2019) Cho hai dao động điều hòa x1 và x2 cùng tần số và cùng vị trí cân bằng O trên trục
Ox Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của x1 vào x2 được cho như
hình vẽ Độ lệch pha giữa hai dao động này là
A
3
2
C
6
3
Hướng dẫn:
Từ đồ thị, ta thấy:
o hai dao động có cùng biên độ A
o tại vị trí x =2 0 thì 1
2
A
x = và đang tang
→ độ lệch pha giữa hai dao động là
6
= → Đáp án C
Câu 29: (BXD – 2019) Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Trong khoảng thời gian
2
T t
tỉ số
giữa quãng đường lớn nhất và quãng đường nhỏ nhất mà chất điểm có thể đi được là 4 Giá trị của t gần nhất giá trị nào sau đây?
Hướng dẫn:
+ Ta có
min
2 sin
2
2
max
t
t
→
0
sin 180
2
2
max
S t
S t
=
→
min
max
Với S max =4Smin →
2
2 17
A
+ Thay vào công thức tính quãng đường nhỏ nhất, ta có
min
2 sin sin
0,16
S
arc arc
T
→ Đáp án A
Câu 30: (BXD – 2019) Cho cơ hệ như hình vẽ Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m =100g và lò xo
có độ cứng k =100 N/m, mang điện tích q=10−6C Ban đầu con lắc nằm yên tại vị trí lò xo không biến dạng
Kích thích dao động của con lắc bằng cách làm xuất hiện trong không gian quanh nó một điện trường đều E
có phương nằm ngang, dọc theo trục của lò xo về phía lò xo giãn Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của E theo thời gian được cho như hình vẽ Lấy 2
10
Bỏ qua mọi ma sát và vật nặng của con lắc không trao đổi điện tích với bên ngoài Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động là
A 10 cm/s B 40 cm/s C 50cm/s D 30cm/s
Hướng dẫn:
E
6
4.10
6
1.10
E (V/m)
2 ( )
x cm
1 ( )
x cm
A
+
A
−
A
+
A
−
Trang 8+ Tần số góc của dao động 100 10
0,1
k m
= = = rad/s → T =0, 2s
Từ đồ thị, ta thấy rằng:
o từ trường có độ lớn 6
1 4.10
4
T t
o kể từ thời điểm t =0, 05s trở về sau, từ trường có độ lớn luôn không đổi và bằng 6
2 1.10
+ Trong khoảng thời gian 0, 05
4
T t
= = s, dưới tác dụng của điện trường con lắc dao động điều hoàn quanh
vị trí cân bằng mới O1 , vị trí này cách vị trí cân bằng cũ O một đoạn
1 1
10 4.10
4 100
qE OO
k
−
→ Tại thời điểm t =0, 05s vật sẽ đi qua vị trí cân bằng mới O1 với tốc độ v0 =A1=OO1=10 4 =40 cm/s
+ Trong khoảng thời gian còn lại, cường độ điện trường có phương như cũ, độ lớn giảm đi → con lắc lúc này
sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới O2, vị trí này cách O một đoạn
2 2
10 1.10
1 100
qE OO
k
−
→ Biên độ dao động của vật trong giai đoạn này
40
10
v
+ Tốc độ cực đại v max =A2 =10 5 =50cm/s → Đáp án C
HẾT
![+ Sự phụ thuộc của lực kéo về vào li độ được biểu diễn bằng đồ thị hình 2 tương ứng với f kv = −kx - Giai chi tiet de kiem tra dinh ky dao dong co - lan 2 - thay Bui Xuan Duong - [blog.exam24h.com]](https://123doc.top/img.php?url=https%3A%2F%2F123docz.com%2Fimage%2Fdoc_normal.png)