ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC NĂM HỌC 2012-2013 MÔN LÝ 22 pptx

áp án khác.

BÀI T P V DAO NG C I U HÒA P - 4

Bài 16 : M t con l c lò xo dao đ ng đi u hoà trên m t ph ng ngang v i chu k T = 2 (s) Khi con l c đ n v trí biên d ng thì m t v t có kh i l ng m chuy n đ ng cùng ph ng ng c chi u đ n va ch m đàn h i xuyên tâm v i con l c T c đ chuy n đ ng c a m tr c va ch m là 2cm/s và sau va ch m v t m b t ng c

tr l i v i v n t c là 1cm/s Gia t c c a v t n ng c a con l c ngay tr c va ch m là - 2cm/s2 Sau va ch m con l c đi đ c quãng đ ng bao nhiêu thi đ i chi u chuy n đ ng?

A s = 5cm B 2 + 5 cm C 2 5cm D 2 +2 5cm

Gi i:

G i m0là kh i l ng v t n ng c a con l c lò xo

G i v0là v n t c c a v t n ng con l c lò xo ngay sau va ch m, v và v’ là v n t c c a v t m tr c và sau va

ch m: v = 2cm/s; v’ = -1cm/s

Theo đ nh lu t b o toàn đ ng l ng và đ ng n ng ta có:

mv = m0v0+ mv’ (1’) -> m0v0 = m(v – v’) (1)

2 2

2

2 ' 2

0

0

2

mv v

m

mv   (2’) -> m0v02 = m(v2– v’2

) (2)

T (1) và (2) ta có v0= v + v’ = 2 – 1 = 1cm/s

Gia t c v t n ng tr c khi va ch m a = - 2A, v i A là biên đ dao đ ng ban đ u

T n s góc  = 2 1

T



(rad/s), Suy ra - 2cm/s2 = -Acm/s2 -> A = 2cm

G i A’ là biên đ dao đ ng c a con l c sau va ch m v i m Quãng đ ng v t n ng đi đ c sau va ch m đ n khi đ i chi u s = A + A’

Theo h th c đ c lâp: x0 =A, v = v0 -> A’2

= A2 + 2

2 0



v

-> A’ = 5 (cm)

V y s = 2 + 5 (cm) Ch n đáp án B

Bài 17: Hai ch t đi m dao đ ng đi u hòa trên cùng m t tr c Ox theo ph ng trình:

x1= 4 cos( 4t + / 3) cm và x2 = 4 2cos( 4t + /12) cm Coi r ng trong quá trình dao đ ng hai ch t đi m không va ch m vào nhau H i trong quá trình dao đ ng kho ng cách l n nh t và nh nh t gi a hai ch t đi m

là bao nhiêu ?

Gi i:

Xét hi u y = x2– x1 = 4 2cos( 4t +

12



) - 4 cos( 4t +

3



)

V gi n đ véc t A1= 4 (cm); 1 =

3



A2= 4 2 (cm); 2 =

12



A = A2– A1 y = Acos (4t + )

Theo gi n đ ta có

A

 21

A1 A

A2

O

A2 = A12 + A22 + 2A1A2 cos(1 - 2 )

21= 1 - 2 =

4

 Thay s ta đ c A = 4cm và tam giác OA2A1vuông cân t i A1

 =

12



+

4



+

2



=

6

5

V y ta đ c y = 4cos (4t +

6

5

)

Kho ng cách gi a hai ch t đi m d = y  = 4cos(4t +

6

5

)

d = dmin = 0 khi cos(4t +

6

5

) = 0

d = dmax = 4 (cm) khi cos(4t +

6

5

) = 1

áp s : d min = 0; d max = 4 (cm)

Bài 18: M t con l c lò xo dao đ ng đi u hòa trên m t ph ng n m ngang v i chu kì T = 2 (s), qu c u nh có

kh i l ng m1 Khi lò xo có đ dài c c đ i và v t m1có gia t c -2(cm/s2) thì m t v t có kh i l ng m2 = m1/2

chuy n đ ng d c theo tr c c a lò xo đ n va ch m đàn h i xuyên tâm v i m1có h ng làm lo xo b nén l i

V n t c c a m2 tr c khi va ch m là 3 3cm/s Kho ng cách gi a hai v t k t lúc va ch m đ n khi m1đ i chi u chuy n đ ng là:

(đáp án: 9,63cm)

Gi i:

G i v là v n t c c a m1ngay sau va ch m, v2 và v2’ là v n t c c a v t m2tr c và sau va ch m: v2 = 2cm/s;

Theo đ nh lu t b o toàn đ ng l ng và đ ng n ng ta có:

m2v2 = m1v + m2 v2’ (1’) -> m1v = m2 (v2– v2’) (1)

2 2

2

2 ' 2 2

2

1

2

2

m   (2’) -> m1v2 = m2 (v22– v2 ’2) (2)

T (1) và (2) ta có v = v2+ v’2 (3)

v2– v’2 = m1v/m2 và v2+ v’2 = v -> v = 2 3

3

2

2 1

2



v m m

v m

cm/s

v’2 = v – v2 = 2 33 3 3 (cm/s) < 0 V t m2 chuy n đ ng ng c tr l i

Gia t c v t n ng m1tr c khi va ch m a = - 2A, v i A là biên đ dao đ ng ban đ u

T n s góc  = 2 1

T



(rad/s), Suy ra - 2cm/s2 = -A (cm/s2) -> A = 2cm

G i A’ là biên đ dao đ ng c a con l c sau va ch m v i m2 Quãng đ ng v t m1đi đ c sau va ch m đ n khi đ i chi u S1 = A + A’

Theo h th c đ c lâp: x0 =A, v0 = v -> A’2

= A2 + 2

2



v

= 22 +

1

) 3 2

=16

-> A’ = 4 (cm) > S1 = A + A’ = 6cm

Th i gian chuy n đ ng c a các v t k t sau va ch m đ n khi m1đ i chi u chính là kho ng th i gian v t m1

đi t v trí có li đ x1 = - A’/2 v VTCB r i ra v trí biên x = A’

t = T/12 + T/4 = T/3 = 2 /3 (s) Khi đó v t m2đi đ c quãng đ ng S2= v’2 t = 2 3/3 = 3,63 cm Do đó kho ng cách gi a hai v t lúc này

là: S = S 1 + S 2 = 9,63 cm ,

Câu 19: M t dao đ ng đi u hòa v i biên đ 13cm, t=0 t i biên d ng Sau kho ng th i gian t (k t lúc chuy n đ ng) v t đi đ c quãng đ ng 135cm V y trong kho ng th i gian 2t ( k t lúc chuy n đ ng) v t đi

đ c quãng đ ng là bao nhiêu?

A 263,65cm B 260,24cm C 276cm D áp án khác

Gi i:

1 Ph ng trình dao đ ng c a v t x = Acost (cm) = 13cost (cm)

V trí c a v t th i đi m t là M1 cách O: 8cm

x1 =13cost (cm) = -8 (cm) vì 135 cm = 10A + 5

V trí c a v t th i đi m t là M2

x2 =13cos2t (cm)

x2 = 13(2cos2t -1) = 13[2 1

16964  ] =

-13

41

= -3,15 (cm) -> OM2 = 3,15 cm

T ng quãng đ ng v t đi trong kho ng th i gian 2t

s = 10A + BM1+ 10A +M’1M1(v i M’1A = BM1 = 5cm)

s = 20A + BM1 + (A –AM’1) + OM2 = 21A + OM2 = 276,15cm

áp án 276,15 cm áp án C

Câu 20 M t dao đ ng đi u hòa v i biên 13cm, t=0 t i biên d ng Sau kho ng th i gian t (k t lúc ban đ u chuy n đ ng) thì v t cách O m t đo n 12cm v y sau kho ng th i gian 2t (k t lúc ban đ u chuy n đ ng) v t cách O m t đo n bao nhiêu?

A 9.15cm B 5cm C 6cm D 2cm

Gi i Ph ng trình dao đ ng c a v t x = Acost (cm) = 13cost (cm)

th i đi m t c t cách O x1 = 12cm

x1 = 13cost (cm) =12cm -> cost =12/13

th i đi m 2t c t cách O

x2 = 13 cos2t (cm) = x2 = 13(2cos2t -1) 13[2 1

169

Ch n đáp án A: 9,15cm



A



O



B



M1



M2



M’