Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 1 Dao động điều hoà Bài giảng Vật Lí 12 Bài 1 Dao động điều hoà Câu 1 Một vật dao động điều hòa khi đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên âm thì A vận tốc và gi[.]
Trang 1Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 1: Dao động điều hoà Bài giảng Vật Lí 12 Bài 1: Dao động điều hoà
Câu 1 Một vật dao động điều hòa khi đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị
trí biên âm thì
A vận tốc và gia tốc cùng có giá trị dương
B độ lớn vận tốc và độ lớn gia tốc cùng giảm
C vectơ vận tốc ngược chiều với vectơ gia tốc
D độ lớn vận tốc tăng và độ lớn gia tốc không thay đổi
Hiển thị đáp án
Đáp án: C
Giải thích:
A - Sai, vì vận tốc có giá trị âm, còn gia tốc có giá trị dương
B - Sai, vì độ lớn vận tốc giảm, còn độ lớn gia tốc tăng
C - Đúng, vì một vật dao động điều hòa khi đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên âm thì vecto vận tốc ngược chiều với vecto gia tốc
D - Sai, vì độ lớn vận tốc giảm còn độ lớn gia tốc tăng
Câu 2 Phát biểu nào sau đây sai? Khi một vật dao động điều hòa thì
A động năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
B thế năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
C cơ năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
D vận tốc của vật biến thiên điều hòa theo thời gian
Hiển thị đáp án
Trang 3Đáp án: A
Giải thích: Dao động điều hòa đổi chiều khi vật ở vị trí biên khi đó lực tác dụng có
độ lớn cực đại
Câu 5 Một vật dao động điều hòa với biên độ A thì cơ năng của vật
A bằng 0,5 lần thế năng của vật ở li độ x=±A2
B bằng 2 lần thế năng của vật ở li độ x=±A2
C bằng 43 lần thế năng của vật ở li độ x=±A32
D bằng 34 lần thế năng của vật ở li độ x=±A32
C Động năng, thế năng, cơ năng
D Cơ năng, biên độ, chu kì
Hiển thị đáp án
Trang 4A Thế năng và động năng của vật được bảo toàn trong quá trình dao động
B Cơ năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
C Động năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên
D Thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên
B – sai, vì trong dao động điều hòa cơ năng của vật được bảo toàn
C – sai, vì tại vị trí biên v = 0 nên động năng bằng 0
D – đúng vì Wt=12kx2 nên khi vật ở biên thì li độ x đạt cực đại
Câu 8 Gia tốc của một chất điểm dao động điều hòa biến thiên
A cùng tần số và cùng pha với li độ
B cùng tần số và ngược pha với li độ
C khác tần số và vuông pha với li độ
D khác tần số và cùng pha với li độ
Hiển thị đáp án
Trang 5Đáp án: B
Giải thích:
Gia tốc của một chất điểm dao động điều hòa là: a=−ω2x
Gia tốc biến thiên cùng tần số và ngược pha với li độ x
Câu 9 Đồ thị của dao động điều hòa là
Giải thích: Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin
Câu 10 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Khi chất điểm đi từ vị trí
biên về vị trí cân bằng thì
A thế năng của chất điểm giảm
B động năng của chất điểm tăng
C cơ năng được bảo toàn
D Cả A, B và C đều đúng
Hiển thị đáp án
Đáp án: D
Giải thích:
Trang 6Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Khi chất điểm đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì:
+ Li độ giảm => thế năng giảm
+ Vận tốc tăng => động năng tăng
+ Cơ năng được bảo toàn
Câu 11 Chu kì của dao động điều hòa là
A là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây
B là số dao động toàn phần thực hiện được trong một phút
C là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần
D là khoảng thời gian vật thực hiện được một số dao động toàn phần
Hiển thị đáp án
Đáp án: C
Giải thích: Chu kì của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần
Câu 12 Nhận xét nào sau đây không đúng khi nói về dao động điều hòa?
A Trong dao động điều hòa, véctơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ
B Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của một vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian
C Dao động điều hòa có tính tuần hoàn
D Đồ thị của dao động điều hòa là một đường thẳng
Hiển thị đáp án
Đáp án: D
Trang 7Giải thích:
A – Đúng
B – Đúng
C – Đúng
D – Sai, đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin
Câu 13 Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí
Câu 14 Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng?
A Trong dao động điều hòa li độ và vận tốc luôn trái dấu
B Trong dao động điều hòa gia tốc và li độ luôn trái dấu
C Trong dao động điều hòa vận tốc và gia tốc luôn cùng dấu
D Trong dao động điều hòa vận tốc và li độ luôn cùng dấu
Hiển thị đáp án
Đáp án: B
Trang 8Giải thích:
A – Sai, li độ và vận tốc có thể cùng dấu hoặc trái dấu
B – Đúng vì a=−ω2x
C – Sai, vận tốc và gia tốc có thể cùng dấu hoặc trái dấu
D – Sai, vận tốc và li độ có thể cùng dấu hoặc trái dấu
Câu 15 Vật dao động điều hòa với phương trình x=Acosωt+φ Đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của vận tốc dao động v và li độ x có dạng
Vật dao động điều hòa với phương trình x=Acosωt+φ
Vận tốc và li độ có mối liên hệ: xA2+vAω2=1
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động v và li độ x có dạng elip
Câu 16 Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo có chiều dài 10 cm
Biên độ của dao động là
A 10 cm
B 5 cm
C 2,5 cm
Trang 9D 1,125 cm
Hiển thị đáp án
Đáp án: B
Giải thích: Biên độ của dao động là:
Câu 17 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Khi chất điểm đi qua vị trí
cân bằng thì tốc độ của nó là 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 403cm/s2 Biên độ dao động của chất điểm là
Trang 10A 0,98A chuyển động theo chiều âm
B 0,98A chuyển động theo chiều dương
C 0,5A chuyển động theo chiều âm
D 0,5A chuyển động theo chiều dương
Hiển thị đáp án
Đáp án: B
Giải thích:
Chọn lại gốc thời gian t = t1 = 1,2 s thì pha dao động có dạng: ϕ=ωt+π3
Từ M1 quay một vòng (ứng với thời gian T) thì vật qua vị trí cân bằng 2 lần, rồi quay tiếp một góc 2π3 (ứng với thời gian T3) vật đến biên âm và tổng cộng đã qua
vị trí cân bằng 3 lần
Trang 11Câu 20 Một vật dao động theo phương trình x=4.cosπt6 cm (t đo bằng giây) Tại
thời điểm t1 li độ là 23cm và đang giảm Tính li độ sau thời điểm t1 là 3 (s)
Trang 12⇒xt+3=4cosπt6+π2=−2cm
Câu 21 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x=4cosπ2t +π2 cm(t đo
bằng giây) Từ thời điểm t = 0 (s) đến thời điểm t = 5 (s) vật đi qua vị trí x = − 2
cm là
A 3 lần trong đó 1 lần đi theo chiều dương và 2 lần đi theo chiều âm
B 4 lần trong đó 2 lần đi theo chiều dương và 2 lần đi theo chiều âm
C 5 lần trong đó 2 lần đi theo chiều dương và 3 lần đi theo chiều âm
D 6 lần trong đó 3 lần đi theo chiều dương và 3 lần đi theo chiều âm
Trang 13Câu 22 Một vật dao động điều hòa với biên độ A, tần số góc ω Chọn gốc thời
gian là lúc vật đi qua vị trí có toạ độ dương và có vận tốc bằng − ωA2 Phương trình dao động của vật là
Câu 23 Vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng 3 m/s và gia tốc cực đại
bằng 30π m/s2 Lúc t = 0 vật có vận tốc v1=+1,5 m/s và thế năng đang giảm Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì vật có gia tốc bằng − 15πm/s2?
Trang 14Từ các công thức: amax=ω2A và vmax=ωA suy ra ω=amaxvmax=10πrad/s
Ta có: v1=1,5=vmax2⇒x=±A32
Mà thế năng đang giảm nên chọn x1=−A32
Khi a2=−15π=−amax2⇒x2=A2 (vì sau thời gian ngắn nhất nên chọn x2=A2)
⇒t−A32→A2=T6+T12=14.2πω=0,05s
Chọn đáp án C
Câu 24 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=4cosπ2t−π3 (cm) (t tính
bằng giây) Thời điểm vật đi qua vị trí có li độ x=23 cm theo chiều âm lần thứ 2 là
Trang 15t=1+n.4≥0⇒n=0,1,2,3
Lần thứ 2 ứng với n = 1 nên t = 5(s)
Chọn đáp án A
Câu 25 Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x=6cos2πt+π4, trong
đó x tính bằng xentimét (cm) và t tính bằng giây (s) Chỉ xét các thời điểm chất
điểm đi qua vị trí có li độ x = −3 cm theo chiều dương Thời điểm lần thứ 10 là
Trang 16t1=T8+T12+T6+T6=13T24=1324s
Lần 10 vật đến x = −3 cm theo chiều dương:
t=t1+9T=1324+9.1=22924s
Chọn đáp án A
Câu 26 Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kì T Thời gian dài nhất
để vật đi được quãng đường có độ dài 7A là
Câu 27 Một dao động điều hòa x=Acosωt−π3, sau thời gian vật trở lại vị trí ban
đầu và đi được quãng đường 8 cm Tìm quãng đường đi được trong giây thứ 2013
A 2 cm
B 4 cm
C 8 cm
D 16 cm
Trang 17Hiển thị đáp án
Đáp án: D
Giải thích:
Từ phương trình dao động xác định được vị trí ban đầu như hình vẽ
Vì sau thời gian 23s vật trở lại vị trí ban đầu và đi được quãng đường 8 cm nên: T6+T6⇒T=2sA2+A2=8⇒A=8cm
Trong giây thứ 2013=1006T+T2 (t=T2) quãng đường đi được là:
S = 2A = 16 cm
Chọn đáp án D
Câu 28 Một vật dao động điều hoà dọc theo phương trình x=5cos2π3t−π3(cm)
Kể từ thời điểm t = 0, sau thời gian bao lâu thì vật đi được quãng đường 7,5 cm?
Trang 18Câu 29 Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 14 cm với chu
kì 1 s Từ thời điểm vật qua vị trí có li độ 3,5 cm theo chiều dương đến khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu lần thứ hai, vật có tốc độ trung bình là
Biên độ của vật là: A=L2=142=7(cm)
Gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu (amin = −ω2A) khi x = +A
Trang 19Tính từ thời điểm vật ở vị trí có li độ 3,5 cm x1=A2 theo chiều dương đến khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu lần thứ hai x2=+A thì thời gian và quãng đường đi được:
Chu kì của dao động là: T=2πω=0,6s
Thay tốc độ 10π cm/s vào phương trình:
x2+v2ω2=A2⇒x=33cm
Ta nhận thấy: 20134=503 dư 1
Trang 20⇒t=503T+t1 nên ta chỉ cần tìm t1
t1=T12⇒t=503T+T12=301,85s
Chọn đáp án C
Câu 31 Một vật nhỏ dao động mà phương trình vận tốc v=5πcosπt+π6 (cm/s) Tốc
độ trung bình của vật tính từ thời điểm ban đầu đến vị trí động năng bằng 13 thế năng lần thứ hai là
Trang 21Từ điều kiện: Wd=13Wt⇒Wd=14WWt=34W⇒x=A32
Thời điểm lần thứ 2 động năng bằng một phần ba thế năng thì vật đi được quãng đường và thời gian tương ứng là:
ΔS=A2+A−A32≈3,17cmΔt=T6+T12=0,5s
Vậy tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là: vtb=ΔSΔt=6,34cm/s
Chọn đáp án A
Câu 32 Vật dao động điều hòa theo phương trình x = Acosωt (cm) Sau khi dao
động được 1/6 chu kì vật có li độ √3/2 cm Biên độ dao động của vật là:
Câu 33 Vật dao động điều hòa với phương trình gia tốc a = 40π2cos(2πt + π/2)
cm/s2 Phương trình dao động của vật là
Trang 22Câu 34 Một vật dao động điều hòa với phương trình dạng cos Chọn gốc tính thời
gian khi vật đổi chiều chuyển động và khi đó gia tốc của vật đang có giá trị dương Pha ban đầu là:
A -π/2
Trang 23- Gia tốc của vật đang có giá trị dương khi:
- Tại thời điểm ban đầu (t = 0):
Chọn đáp án C
Câu 35 Một vật dao động điều hòa với vận tốc góc 5 rad/s Khi vật đi qua li độ 5
cm thì nó có tốc độ là 25 cm/s Biên độ dao động của vật là:
Trang 24Câu 36 Một vật dao động điều hòa với biên độ 5 cm Khi vật có tốc độ 10 cm/s thì
có gia tốc 40√3 cm/s2 Tần số góc của dao động là:
Trang 25Câu 37 Chất điểm dao động điểu hòa trên đoạn MN = 4 cm, với chu kì T = 2s
Chọn gốc thời gian khi chất điểm có li độ x = -1 cm, đang chuyển động theo chiều dương Phương trình dao động là:
- Pha ban đầu:
+ Tại thời điểm ban đầu t = 0 :
Trang 26
- Phương trình dao động của vật:
Chọn đáp án A
Câu 38 Một chất điểm dao động điều hòa dọc trục Ox với phương trình x =
10cos2πt (cm) Quãng đường đi được của chất điểm trong một chu kì dao động là:
Câu 39 Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos10t (t tính
bằng s) Tại t = 2 s, pha của dao động là:
A 10 rad
B 40 rad
Trang 27Câu 40 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cosπt (cm,s) Tốc độ
của vật có giá trị cực đại là bao nhiêu?