Câu 35: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo có chiều dài 20cm và trong khoảng thời gian 3 phút nó thực hiện 540 dao động toàn phần.. Tính biên độ và tần số dao động.[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA MÔN VẬT LÝ 12 NĂM HỌC 2021-2022
1 TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1.1 Chu kì, tần số, tần số góc: 2π
ω= 2πf =
T ; T =
t
n (t là thời gian để vật thực hiện n dao động)
1.2 Dao động:
a Dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng
b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) theo thời gian
1.3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(t + )
+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m
+ A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)
+ Quỹ đạo dao động là một đoạn thẳng dài L = 2A
+ (rad/s): tần số góc; (rad): pha ban đầu; (t + ): pha của dao động
+ x max = A, |x| min = 0
1.4 Phương trình vận tốc: v = x’= - Asin(t + )
+ v luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm
thì v < 0)
+ v luôn sớm pha π
2 so với x
Tốc độ: là độ lớn của vận tốc |v|= v
+ Tốc độ cực đại |v|max = A khi vật ở vị trí cân bằng (x = 0)
+ Tốc độ cực tiểu |v|min= 0 khi vật ở vị trí biên (x= A)
1.5 Phương trình gia tốc: a = v’= - 2 Acos(t + ) = - 2 x
+ a có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng
+ a luôn sớm pha π
2 so với v ; a và x luôn ngược pha
+ Vật ở VTCB: x = 0; vmax = A; amin = 0
+ Vật ở biên: x = ±A; vmin = 0; amax = A2
1.6 Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m ω x =- kx 2
+ F có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng
+ Dao động cơ đổi chiều khi hợp lực đạt giá trị cực đại
+ Fhpmax = kA = mω A : tại vị trí biên 2
+ Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng
1.7 Các hệ thức độc lập:
Trang 2a)
2
A = x +
ω b) a = - 2x
2
ω ω d) F = -kx
e)
a) đồ thị của (v, x) là đường elip
b) đồ thị của (a, x) là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ
c) đồ thị của (a, v) là đường elip
d) đồ thị của (F, x) là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ e) đồ thị của (F, v) là đường elip
2 LUYỆN TẬP
Câu 1: Chu kì dao động điều hòa là:
A Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s
B Khoảng thời gian dể vật đi từ bên này sang bên kia của quỹ đạo chuyển động
C Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí ban đầu
D Khoảng thời gian ngắn nhất để vật lặp lại trạng thái dao động
Câu 2: Tần số dao động điều hòa là:
A Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s
B Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong một chu kỳ
C Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí ban đầu
D Khoảng thời gian vật thực hiện hết một dao động toàn phần
Câu 3: Trong dao động điều hoà thì li độ, vận tốc và gia tốc là những đại lượng biến đổi theo hàm sin hoặc
cosin theo thời gian và
A cùng biên độ B cùng pha ban đầu C cùng chu kỳ D cùng pha dao động
Câu 4: Cho vật dao động điều hòa Ly độ đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí
Câu 5: Cho vật dao động điều hòa Ly độ đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí
Câu 6: Cho vật dao động điều hòa Vật cách xa vị trí cần bằng nhất khi vật qua vị trí
Câu 7: Cho vật dao động điều hòa Vận tốc đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí
Câu 8: Cho vật dao động điều hòa Vận tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí
Câu 9: Cho vật dao động điều hòa Tốc độ đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí
Trang 3A biên B cân bằng
Câu 11: Cho vật dao động điều hòa Gia tốc đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí
Câu 12: Cho vật dao động điều hòa Gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí
Câu 13: Cho vật dao động điều hòa Gia tốc có giá trị bằng 0 khi vật qua vị trí
Câu 14: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là chuyển
động
A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần
Câu 15: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra vị trí biên dương là
chuyển động
A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần
Câu 16: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra vị trí biên âm là chuyển
động
A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần
Câu 17: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng Khi vật chuyển động
nhanh dần theo chiều dương thì giá trị của li độ x và vận tốc v là:
A x > 0 và v > 0 B x < 0 và v > 0 C x < 0 và v < 0 D x > 0 và v <
0
Câu 18: Khi nói về vận tốc của một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây sai?
A Vận tốc biến thiên điều hòa theo thời gian
B Vận tốc có giá trị dương nếu vật chuyển động từ biên âm về vị trí cân bằng
C Khi vận tốc và li độ cùng dấu vật chuyển động nhanh dần
D Vận tốc cùng chiều với gia tốc khi vật chuyển động về vị trí cân bằng
Câu 19: Khi nói về một vật đang dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng?
A Vectơ gia tốc của vật đổi chiều khi vật có li độ cực đại
B Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật cùng chiều nhau khi vật chuyển động về vị trí cân bằng
C Vectơ gia tốc của vật luôn hướng ra xa vị trí cân bằng
D Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật cùng chiều nhau khi vật chuyển động ra xa vị trí cân bằng
Câu 20: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Vectơ gia tốc của chất điểm có
A độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luôn hướng ra biên
B độ lớn cực tiểu khi qua vị trí cân bằng luôn cùng chiều với vectơ vận tốc
C độ lớn không đổi, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng
D độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng
Câu 21: Trong dao động điều hoà
A Gia tốc có độ lớn cực đại khi vật đi qua VTCB B Gia tốc của vật luôn cùng pha với vận tốc
C Gia tốc của vật luôn hướng về VTCB D Gia tốc của vật bằng 0 khi vật ở biên
Trang 4Câu 22 Vật dao động điều hòa Tại thời điểm t1 thì tích của vận tốc và gia tốc a1v1> 0, tại thời điểm t2 = t1
+T/4 thì vật đang chuyển động
Câu 23: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm thì ly độ
Câu 24: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên âm đến biên dương thì gia tốc
Câu 25: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm thì gia tốc
Câu 26: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí có gia tốc cực tiểu đến vị trí có gia tốc cực đại thì
vận tốc của vật
Câu 27: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo dài 18 cm Dao động có biên độ
Câu 28: Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ 3cm Vật dao động trên đoạn thẳng dài
Câu 29: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = – 3cos(5πt – π/3) cm Biên độ dao động và tần
số góc của vật là
A A = – 3 cm và ω = 5π (rad/s) B A = 3 cm và ω = – 5π (rad/s)
C A = 3 cm và ω = 5π (rad/s) D A = 3 cm và ω = – π/3 (rad/s)
Câu 30: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = – 5cos(5πt – π/6) cm Biên độ dao động và pha
ban đầu của vật là
A A = – 5 cm và φ = – π/6 rad B A = 5 cm và φ = – π/6 rad
C A = 5 cm và φ = 5π/6 rad D A = 5 cm và φ = π/3 rad
Câu 31: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 2cos(4πt + π/3) cm Chu kỳ và tần số dao động
của vật là
C T = 0,25 (s) và f = 4 Hz D T = 4 (s) và f = 0,5 Hz
Câu 32: Một vật dao động điều hòa với phương trình x 10cos4 t 1
2 16
(x tính bằng cm, t tính bằng giây) Chu kì dao động của vật
A T = 0,5 (s) B T = 2 (s) C T = 5 (s) D T = 1 (s)
Câu 33: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình là x 5cos 5 t 4(x tính bằng cm, t tính bằng giây) Dao động này có:
A biên độ 0,05cm B tần số 2,5Hz C tần số góc 5 rad/s D chu kì 0,2s
Câu 34: Một vật dao động điều hòa, biết rằng vật thực hiện được 100 lần dao động sau khoảng thời gian
20(s) Tần số dao động của vật là
Trang 5Câu 35: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo có chiều dài 20cm và trong khoảng thời gian 3
phút nó thực hiện 540 dao động toàn phần Tính biên độ và tần số dao động
Câu 36: Một vật dao động điều hòa với tần số 10Hz Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1
giây là
Câu 37: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ là 0,2 giây Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong
5 giây là
Câu 38: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại V Tần số góc của vật dao động là
2 A
V A
V A
2A
Câu 39: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại vmax Chu kỳ dao động của vật là
A vmax
T
A
max
A T v
T
2 A
2 A T v
Câu 40: Một vật thực hiện dao động điều hoà với chu kỳ dao động T=3,14s và biên độ dao động A=1m
Tại thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng, vận tốc của vật đó bằng bao nhiêu?
Câu 41: Hai vật nhỏ cùng dao động điều hòa Tần số dao động lần lượt là f1 và f2; Biên độ lần lượt là A1
và A2 Biết f1 = 4f2; A2=2A1 Tỉ số tốc độ cực đại của vật thứ nhất (V1) và tốc độ cực đại của vật thứ hai (V2) là
A 1
2
2
2
2
Câu 42: Pittong của một động cơ đốt trong dao động trên quỹ đạo 15cm và làm cho trục khuỷu của động
cơ quay với vận tốc 1200 vòng/phút Lấy π = 3,14 Vận tốc cực đại của pittong là
ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP
15D 16D 17B 18C 18B 20D 21C 22C 23C 24C 25D 26A 27A 28C
29C 30C 31B 32D 33B 34B 35A 36B 37D 38C 39D 40C 41A 42C
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em
HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình,
TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng
đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất
cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề
thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
