35 câu trắc nghiệm Con lắc lò xo (có đáp án) Câu 1 Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang? A Chuyển động của vật là chuyển động thẳng B Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi[.]
Trang 135 câu trắc nghiệm Con lắc lò xo (có đáp án) Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang?
A Chuyển động của vật là chuyển động thẳng
B Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều
C Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn
D Chuyển động của vật là một dao động điều hoà
Lời giải:
Chọn B Với con lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà
Câu 2: Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng
không khi vật chuyển động qua
Chọn B Khi vật ở vị trí có li độ cực đại thì vận tốc của vật bằng không
Ba phương án còn lại đều là VTCB, ở VTCB vận tốc của vật đạt cực đại
Câu 3: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8 cm Lấy g
= 10 m/s2 Chu kỳ dao động của vật là:
A T = 0,178 s
B T = 0,057 s
C T = 222 s
D T = 1,777 s
Trang 2A Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo
B Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng
C Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật
D Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật
Lời giải:
Chọn B Lực kéo về (lực phục hồi) có biểu thức F = - kx không phụ thuộc vào khối lượng của vật
Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao
động điều hoà với chu kỳ
Lời giải:
Chọn A Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ
Trang 3Câu 6: Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên
Câu 7: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100 N/m Lấy π2 =
10 Dao động điều hoà với chu kỳ là:
Chọn B Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao
động điều hoà với chu kỳ , thay m = 100g = 0,1kg; k = 100 N/m và π2 = 10 ta được T = 0,2 s
Câu 8: Con lắc lò xo gồm vật m = 200g và lò xo k = 50N/m Lấy π2 =
10 Dao động điều hoà với chu kỳ là
Trang 4Câu 9: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5 s, khối
lượng của quả nặng là m = 400g Lấy π2 = 10 Độ cứng của lò xo là
Chọn C Áp dụng công thức tính chu kỳ ta suy ra k = 64 N/m
Câu 10: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8 cm, chu kỳ T
= 0,5s, khối lượng của vật là m = 0,4 kg Lấy π2 = 10 Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là
Trang 5Chọn B Trong con lắc lò xo ngang lực đàn hồi tác dụng lên vật khi vật
ở vị trí x là F = -kx, lực đàn hồi cực đại có độ lớn Fmax = kA,
với
Thay A = 8 cm = 0,8 m; T = 0,5s; m = 0,4 kg; π2 = 10 ta được Fmax = 5,12
N
Câu 11: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu
lò xo có độ cứng 40 N/m Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn
4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Phương trình dao động của vật nặng
= 0 Thay vào phương trình tổng quát ta được x = 4cos(10t) cm
Câu 12: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu
lò xo có độ cứng 40 N/m Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn
4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Vận tốc cực đại của vật nặng là:
A vmax = 160 cm/s
B vmax = 80 cm/s
C vmax = 40 cm/s
D vmax = 20 cm/s
Trang 6Lời giải:
Chọn C Tốc độ góc
Vận tốc cực đại
Câu 13: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu
lò xo có độ cứng 40 N/m Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn
4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Cơ năng dao động của con lắc là:
Chọn C Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo
Đổi đơn vị và thay số ta được E = 3,2.10-2 J
Câu 14: Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hoà với chu
kỳ T = 1 s Muốn tần số dao động của con lắc là f’ = 0,5 Hz, thì khối lượng của vật m phải là
A m’ = 2 m
B m’ = 3 m
C m’ = 4 m
Trang 7D m’ = 5 m
Lời giải:
Chọn C Con lắc gồm lò xo k và vật m dao động với chu kỳ
con lắc gồm lò xo k và vật m’ dao động với tần số
Kết hợp với giả thiết T = 1s, f’ = 0,5 Hz suy ra m’ = 4 m
Câu 15: Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 400 g
và một lò xo có độ cứng k = 40 N/m Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn bằng 8cm và thả cho nó dao động Phương trình dao động của quả nặng là
Chọn D Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 10
Câu 16: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo
có độ cứng 1600 N/m Khi quả nặng ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 m/s Biên độ dao động của quả nặng là
A A = 5 m
B A = 5 cm
C A = 0,125 m
D A = 0,125 cm
Trang 8Lời giải:
Chọn B Theo bảo toàn cơ năng trong dao động điều hoà ta có biểu thức tính biên độ dao động
Câu 17: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo
có độ cứng 1600 N/m Khi quả nặng ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 m/s theo chiều dương trục toạ độ Phương trình
li độ dao động của quả nặng là
Chọn C Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos(ωt + φ) Tần
số góc ω = √(m/k) = 40 rad/s Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 0 cm và - Asinφ = 200 cm/s, từ đó tính được A = 5
cm, φ = - π/2
Thay vào phương trình tổng quát ta được x = 5cos (40t - π/2)cm
Câu 18: Khi gắn quả nặng m1 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ
T1 = 1,2s Khi gắn quả nặng m2 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ
T2 = 1,6s Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là
A T = 1,4s
B T = 2,0s
C T = 2,8s
Trang 9D T = 4,0s
Lời giải:
Chọn B
Khi con lắc có khối lượng m1 nó dao động với chu kỳ
Khi con lắc có khối lượng m2 nó dao động với chu kỳ
Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng
là
Câu 19: Khi mắc vật m vào lò xo k1 thì vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k2 thì vật m dao động với chu kỳ T2 = 0,8s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 nối tiếp với k2 thì chu kỳ dao động của
Trang 10Khi độ cứng của lò xo là k2 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Khi hai lò xo k1 và k2 mắc nối tiếp thì chu kỳ dao động của con lắc là
Câu 20: Khi mắc vật m vào lò xo k1 thì vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k2 thì vật m dao động với chu kỳ T2 = 0,8s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 thì chu kỳ dao động của m là
Khi độ cứng của lò xo là k1 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Khi độ cứng của lò xo là k2 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Trang 11Khi hai lò xo k1 và k2 mắc song song thì chu kỳ dao động của con lắc là
Câu 21: Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc
thêm vào vật m một vật khác có khối lượng gấp 3 lần vật m thì chu kì dao động của chúng
Chọn C Chu kì dao động của hai con lắc :
Câu 22: Khi treo vật m vào lò xo k thì lò xo giãn ra 2,5 cm, kích thích
cho m dao động Chu kì dao động tự do của vật là :
A 1 s
B 0,5 s
C 0,32 s
Trang 12D 0,28 s
Lời giải:
Chọn C Tại vị trí cân bằng trọng lực tác dụng vào vật cân bằng với lực đàn hồi của là xo:
Câu 23: Một con lắc lò xo dao động thẳng đứng Vật có khối lượng m =
0,2 kg Trong 20 s con lắc thực hiện được 50 dao động Tính độ cứng của
Trang 13Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 thì chu kì dao động của m là
k1, k2 ghép song song, độ cứng của hệ ghép xác định từ công thức : k =
k1 + k2 Chu kì dao động của con lắc lò xo ghép
Câu 25: Vật có khối lượng m = 160 g được gắn vào lò xo có độ cứng k
= 64 N/m đặt thẳng đứng, vật ở trên Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm và buông nhẹ Chọn trục Ox hướng lên, gốc tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc buông vật Lực tác dụng lớn nhất và nhỏ nhất lên giá đỡ là (g = 10 m/s2)
Trang 14Câu 26: Trên mặt phẳng nghiêng α = 30° đặt con lắc lò xo Vật có độ
cứng 64 N/m, khối lượng vật là 160 g, vật ở dưới Bỏ qua mọi ma sát Từ
vị trí cân bằng, kéo vật xuống theo phương trục lò xuống 1 đoạn 1 cm và buông nhẹ Lực tác dụng lớn nhất và nhỏ nhất lên giá đỡ là (g = 10 m/s2)
Trang 15Câu 27: Vật có khối lượng m = 160 g được gắn vào lò xo có độ cứng k
= 64 N/m đặt thẳng đứng, vật ở dưới Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm và buông nhẹ Chọn trục Ox hướng lên, gốc tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc buông vật Phương trình dao động của vật là :
Trang 16Câu 28: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Kíck thích dao động đều hòa
theo phương thẳng đứng Chu kì và biên độ của con lắc lần lượt là 0,4 s
và 8 cm Chọn trục x’x phương thẳng đứng Chiều dương hướng lên trên, gốc tọa độ tại VTCB, gốc thời gian t = 0 khi lực đàn hồi của lò xo cực tiểu và cđ theo chiều trục tọa độ Lấy g = π2 = 10 m/s2 Thời gian ngắn nhất kể từ t = 0 đến khi lực đàn hồi cực đại là
A 4/15 s
B 2/15 s
C 7/15 s
D 11/15 s
Câu 29: Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng là m =
100g Con lắc dao động điều hoà theo phương trình x = cos (10√5t) cm
Trang 17Lấy g = 10 m/s2 Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị là
Trang 18Đó là thời gian ngắn nhất kể từ t = 0 đến khi lực đàn hồi cực đại là 4/15
s
Câu 30: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với phương
trình x = 2cos20t (cm) Chiều dài tự nhiên của lò xo là l0 = 30 cm, lấy g
= 10 m/s2 Chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động lần lượt là
Câu 31: Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với
năng lượng dao dộng là 1 J và lực đàn hồi cực đại là 10 N I là đầu cố định của lò xo Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp điểm I chịu tác dụng của lực kéo là 5√3 N là 0,1s Quãng đường dài nhất mà vật
đi được trong 0,4 s là :
A 60 cm
B 64 cm
C.115 cm
Trang 19D 84 cm
Lời giải:
Chọn A
Cách giải 1: Cơ năng : W = (1/2)k.A2
Lực đàn hồi cực đại của con lắc dđ trên mặt phẳng ngang: F = kA
Suy ra: k = 50 N/m, A = 0,2 m Lực kéo: F = kx
Đây là vị trí đặc biệt suy ra khoảng thời gian điểm I bị kéo là T/6 = 0,1 s
60 cm
Câu 32: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động
điều hòa Thời gian quả cầu đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là 1,5
Trang 20s và tỉ số giữa độ lớn của lực đàn hồi lò xo và trọng lượng quả cầu gắn ở đầu con lắc khi nó ở vị trí thấp nhất là 76/75 Lấy gia tốc rơi tự do là g =
Câu 33: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hòa
phương trình x = Acos(ωt + φ) Biểu thức thế năng là: Et = 0,1cos(4πt + π/2) + 1 J Phương trình li độ là:
Trang 21Lời giải:
Chọn C
Câu 34: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m, vật có
khối lượng 25 g, lấy g = 10 m/s2 Ban đầu người ta nâng vật lên sao cho
lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, trục ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống Động năng và thế năng của vật bằng nhau vào những thời điểm là:
Trang 22Lời giải:
Chọn C
Câu 35: Con lắc lò xo nằm ngang, gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m,
vật nặng khối lượng 100 g, được tích điện q = 2.10-5 C (cách điện với lò
xo, lò xo không tích điện) Hệ được đặt trong điện trường đều có E→ nằm
ngang (E = 105 V/m) Bỏ qua mọi ma sát, lấy π2 = 10 Ban đầu kéo lò xo
Trang 23đến vị trí dãn 6 cm rồi buông cho nó dao động điều hòa (t = 0) Xác định thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2013?
Chu kỳ T = 0,2 s Vật m tích điện q > 0 dao động ngang trong điện trường
chịu thêm Fn → không đổi giống trường hợp treo thẳng đứng
Phương trình ĐL II Newton cho vật m khi cân bằng ở VTCB mới
O’: Fnh → + F n → = 0
Chiếu lên chiều + ta có: – Fđh + Fđ = 0
Ta có OA = 6 cm ⇒ O’A = 6 – 2 = 4 cm
Biên độ dao động của vật trên trục O’x là A’ = O’A = 4 cm (vì buông v
= 0) Thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất là vị trí
O (có li độ – 2 cm) so với O’ là t1 = T/4 + T/12 = T/3 = 2/30 s
Trang 24Thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2013 là :