Chuyên đề dao động cơ học

Hệ thống kiến thức sử dụng trong chuyên đề: I Dao động điều hoà: 1 Dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà: a Dao động là chuyển động trong không gian hẹp, vật lặp đi lặp lại nhi

Trang 1

CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐẠI HỌC

MÔN VẬT LÝ TÊN CHUYÊN ĐỀ: DAO ĐỘNG CƠ HỌC TÁC GIẢ CHUYÊN ĐỀ: KHƯƠNG THỊ THỦY

CHỨC VỤ: PHÓ HIỆU TRƯỞNG

ĐƠN VỊ CÔNG TÁC: TRƯỜNG THPT SÔNG LÔ

HỌC SINH BỒI DƯỠNG: 12A1

CHUYÊN ĐỀ 1 - DAO ĐỘNG CƠ HỌC

A Hệ thống kiến thức sử dụng trong chuyên đề:

I) Dao động điều hoà:

1) Dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà:

a) Dao động là chuyển động trong không gian hẹp, vật lặp đi lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng

b) Dao động tuần hoàn là dao động mà sau khoảng thời gian nhất định vật trở lại trạng thái cũ + Chu kì dao động: là khoảng thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ hoặc là khoảng thời gian vật thực hiện một lần dao động Kí hiệu T, đơn vị giây (s)

+ Tần số là số lần vật dao động trong một đơn vị thời gian hoặc là đại lượng nghịch đảo của chu

kì Kí hiệu f, đơn vị héc (Hz):

c) Dao động điều hoà là chuyển động của một vật mà li độ biến đổi theo định luật dạng cos (hay sin) theo thời gian: x A= cos(ω ϕt+ ) cm

trong đó A, ω và ϕ là các hằng số

x là li độ dao động(m, cm); A là biên độ(m, cm); ω là tần số góc(rad/s);

(ωt +ϕ) là pha dao động (rad). ϕ là pha ban đầu.

d) Vận tốc, gia tốc :

+ v = x’ = - Aωsin(ωt + ϕ)= Aωcos(ωt +ϕ+

2

π

) Vận tốc sớm pha

2

π

so với li độ

+ a = x’’ = v’ = - Aω2cos(ωt +ϕ) = - ω2x

Gia tốc ngược pha so với li độ; gia tốc sớm pha

2

π

so với vận tốc

* Thời gian, quãng đường, tốc độ trung bình

+ Nếu t = T thì s = 4A Nếu t = nT thì s = n4A

+ Nếu t =

4

T

thì s = A suy ra Nếu t = nT +

4

T

thì s = 4nA + A + Nếu t =

2

T

thì s = 2A Nếu t = nT +

2

T

thì s = 4nA + 2A

S = A

2

2 nếu vật đi từ x = 0 ↔ x = ± A

2 2

S = A(

2

1− ) nếu vật đi từ x = ± A

2

2 ↔ x = ± A

2

3 nếu vật đi từ x = 0 ↔ x = ± A

2 3

S = 2

A

nếu vật đi từ x = ±

2

A

↔ x = ± A

+ t =

8

T

→

+ t =

6

T

→



















Trang 2

S = 2

A

nếu vật đi từ x = 0 ↔ x = ±

2

A

S =

A(1-2

3 ) nếu vật đi từ x = ± A

2

3 ↔ x = ± A

+ Tốc độ trung bình : vtb=

t S

e) Năng lượng: Là cơ năng E: Với E = Et + Eđ

Et = 2 kA2cos2

2

1 2

kx = (ωt + ϕ ) ; Eđ = 2 mA2

2

1 2

mv = ω2.sin2(ωt + ϕ) = kA2sin2

2

1

(ωt + ϕ)

E =

2

1

kA2 =

2

1

mA2ω2 = E0 = const Mặt khác:

2

2 cos 1 cos2α= + α

và 2

2 cos

1

sin2α= − α

Nên Et = cos(2 t 2 )

2

E 2

E0 − 0 ω + ϕ ; Eđ = cos(2 t 2 )

2

E 2

E0 + 0 ω + ϕ Động năng và thế năng của dao động điều hoà có cùng tần số ω’ = 2ω; f’ = 2f ; chu kỳ T’ = T/2 + Do gốc thế năng chọn ở vị trí cân bằng => x là li độ của vật dao động

- Khi x = 0 => Eđmax=

2

2 max

mv

; Et = 0

- Khi x = ± A => Etmax=

2

kA

; Eđ = 0 Công thức tổng quát:

- Khi x = ±

2

A

=> Eđ = 3Et Nếu E đ = m.Et thì 1

1

A x

m m

m

ω

 = ±





 = ±



- Khi x = ±

2

A

=> Eđ = Et

- Khi x = ±

2

3

A

=> Et = 3Eđ

f) Hệ thức độc lập với thời gian: A2ω2 = x2ω2 + v2

g) Một vật khối lượng m, mỗi khi dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng(VTCB) O một đoạn x, chịu tác dụng của một lực F = - kx thì vật ấy sẽ dao động điều hoà quanh O với tần số góc

m

k

=

ω Biên

độ dao động A và pha ban đầu ϕ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu và cách chọn gốc thời gian -Tìm ϕ dựa vào điều kiện ban đầu: Lúc t = t0 (thường t0 = 0)







+

−

=

+

=

) sin(

) cos(

0

ϕ ω ω

ϕ ω

t A

v

t A x

→ ϕ

Lưu ý: Vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, ngược lại v <0.

Trước khi tính ϕ cần xác định rõ ϕ thuộc phần tư thứ mấy của đường tròn lượng giác

(thường lấy -π < ϕ≤π )

MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THƯỜNG GẶP

-Chọn gốc thời gian t0 = 0, lúc vật qua vị trí cân bằng x0 = 0, theo chiều dương v0 > 0: pha ban đầu ϕ =

-2

π

-Chọn gốc thời gian t0 = 0, lúc vật qua vị trí cân bằng x0 = 0, theo chiều âm v0 < 0: pha ban đầu ϕ =

2

π











+ t =

12

T

→







Trang 3

-Chọn gốc thời gian t0 = 0, lúc vật qua biên dương x0 = A: pha ban đầu ϕ = 0

-Chọn gốc thời gian t0 = 0, lúc vật qua biên âm x0 = -A: pha ban đầu ϕ = π

-Chọn gốc thời gian t0 = 0, lúc vật qua vị trí x0 =

2

A

, theo chiều dương v0 > 0: pha ban đầu ϕ =

-3

π

2

A

, theo chiều âm v0 < 0: pha ban đầu ϕ =

3

π

Chọn gốc thời gian t0 = 0, lúc vật qua vị trí x0 =

-2

A

, theo chiều dương v0 > 0: pha ban đầu ϕ =

-3

2π

-2

A

, theo chiều âm v0 < 0: pha ban đầu ϕ =

3

2π

2

A , theo chiều dương v0 > 0: pha ban đầu ϕ =

-4

π

2

A , theo chiều âm v0 < 0: pha ban đầu ϕ =

4

π

-2

2

-4

3π

-2

2

4

3π

2

3

-6

π

2

3

6

π

-2

3

-6

5π

-2

3

6

5π

* cosα = sin(α +

2

π

) ; sinα = cos(α -

2

π

) - sinα = cos(α +

2

π

)

* sin(π-α) = sinα sin(α + π) = - sinα

* cos(π-α) = - cosα cos(α + π) = - cosα

2) Mỗi dao động điều hoà được biểu diễn bằng một véc tơ quay: Vẽ vectơ OM có độ dài bằng

biên độ A, lúc đầu hợp với trục Ox một góc ϕ Cho véc tơ quay quanh O với vận tốc góc ω thì hình chiếu của véc tơ quay OM ở thời điểm bất kỳ lên trục Ox là dao động điều hoà x = Acos(ωt + ϕ)

3) Dao động tự do là dao động xảy ra trong một hệ dưới tác dụng của nội lực, sau khi hệ được kích

thích ban đầu Hệ có khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ (tự) dao động Mọi dao động tự do của một hệ dao động đều có cùng tần số góc ωo gọi là tần số góc riêng của hệ ấy

Ví dụ con lắc lò xo ω0 = k/m; con lắc đơn ω0 = g l;

4) Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số là cộng hai hàm x1 và x2 dạng cosin Nếu hai hàm có cùng tần số thì có thể dùng phương pháp Fresnel: vẽ các véc tơ quay biểu diễn cho các dao động thành phần, xác định véc tơ tổng, suy ra dao động tổng hợp

x1 = A1 cos(ωt + ϕ1); x2 = A2 cos(ωt +ϕ2); x = x1 + x2 = Acos(ωt + ϕ);

Trang 4

Với: A A A2 2A1A2cos( 2 1)

2

2 1

2 = + + ϕ −ϕ và

2 2 1 1

cos A cos A

sin A sin A tg

ϕ +

ϕ

ϕ +

ϕ

=

ϕ ; A1 + A2 > A > |A1 –

A2|

5) Dao động tự do không có ma sát là dao động điều hoà, khi có ma sát là dao động tắt dần, khi

ma sát lớn dao động tắt nhanh, ma sát quá lới thì dao động không xảy ra

6) Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do tác dụng của ma sát.

ĐĐ: Dao động tắt dần nói chung không có tính điều hòa nhưng khi xét trong thời gian ngắn ta có thể coi là dao động điều hòa với chu kì riêng và tần số riêng Lực cản càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh

7) Dao động duy trì là dao động tắt dần nhưng mỗi chu kì dao động hệ được cung cấp đúng phần

năng lượng bị tiêu hao do ma sát nên gọi là dao động duy trì (phần năng lượng được cung cấp trong mỗi chu kì từ các cơ cấu nằm trong hệ)

Đặc điểm: Có tần số bằng tần số dao động riêng của hệ và có biên độ không đổi

8) Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn theo thời gian: f = F

cos(ωt+ϕ)

Tần số f tác dụng lên một hệ dao động có tần số riêng f0 thì sau một thời gian chuyển tiếp, hệ sẽ dao động với tần số f của ngoại lực

Biên độ dao động cưỡng bức tỉ lệ với biên độ F0 của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số cưởng bức của ngoại lực

9) Sự cộng hưởng: Hiện tượng biên độ dao động cưởng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần

số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ thì, đó là hiện tượng cộng hưởng

Biên độ dao động đạt đến giá trị không đổi và cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ

Biên độ dao động cộng hưởng phụ thuộc vào lực cản của môi trường Ma sát giảm thì giá trị cực đại tăng

* Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì:

+ Dao động cưởng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc Ω

bất kì Khi ổn định dao động cưởng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực

+ Dao động duy trì cũng xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực nhưng ngoại lực được điều khiển bởi (chính dao động ấy) để có tần số góc bằng tần số góc dao động tự do của hệ

II) Con lắc lò xo; con lắc đơn và Trái Đất là những hệ dao động Dưới đây là bảng các đặc trưng

chính của một số hệ dao động

Lực F = - kx lực này luôn hướng về vị trí cân bằng nên gọi là lực kéo về (hay lực hồi phục)

Cấu trúc Hòn bi (m) gắn vào lò xo (k) Hòn bi (m) treo vào đầu sợi dây (l)

VTCB

- Con lắc lò xo ngang: lò xo không giãn

- Con lắc lò xo dọc: lò xo biến dạng

k

mg

l=

∆

Dây treo thẳng đứng

Lực tác dụng Lực đàn hồi của lò xo: F = - kxx là li độ dài

Trọng lực của hòn bi và lực căng của dây treo:

s l

g m

F=− = -mgα s là li độ cung, s là li độ

PT động lực

học của chuyển

Tần số góc,

k

=

ω ; T = 2π m

k

g l

ω = ; T = 2π l

g

PT dao động X = Acos(ωt + ϕ) s = s0cos(ωt + ϕ); α = α0cos(ωt + ϕ)

2

1 kA 2

1

0

l

g m 2

1 ) cos 1 ( mgl

2mω2s20=1

2mglα2

0

B Phân dạng bài tập:

Trang 5

Dạng 1: Lập phương trình dao động:

Phương pháp chung:

Bước 1: Tìm tần số góc ω dựa vào các thông số đầu bài cho theo một trong các công thức:

sin 2

2

f

Bước 2: Tìm các đại lượng A, ϕ dựa vào 2 trong 3 điều kiện của dao động tại thời điểm t.

Bước 3: Thay các giá trị tìm được vào phương trình tổng quát của dao động điều hòa.

Dạng 2: Bài toán về lực đàn hồi, lực phục hồi, lực quán tính.

- Độ lớn của lực đàn hồi=Độ cững độ biến dạng của lò xo:

Khi chọn chiều dương xuống dưới: F dh = ∆ +k l x

Khi chọn chiều dương hướng lên: F dh = ∆ −k l x

- Lực phục hồi là hợp lực tác dụng vào vật lực này có độ lớn được tính bằng biểu thức sau:

Độ lớn của lực phục hồi=độ cứng xđộ lớn của li độ của vật:

F ph =k x

Dạng 3: Tính toán thời gian thực hiện dao động theo chu kỳ T.

Bước 1: Giả sử tại thời điểm t=0 vật ở vị trí xuất phát Từ đó thiết lập hệ phương trình để tìm ra x và

v

Bước 2: Giả sử tại thời điểm t vật ở vị trí xuất phát Từ đó thiết lập hệ phương trình để tìm ra x và v.

Có thể dùng đường tròn lượng giác để tính (dùng sơ đồ thời gian, sử dụng phương pháp bảo toàn cơ năng)

Câu hỏi và bài tập

Chủ đề 1: Đại cương về dao động điều hoà.

1 Vật tốc của chất điểm dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi nào?

A) Khi li độ có độ lớn cực đại B) Khi li độ bằng không

C) Khi pha cực đại; D) Khi gia tốc có độ lớn cực đại

2 Gia tốc của chất điểm dao động điều hoà bằng không khi nào?

A) Khi li độ lớn cực đại B) Khi vận tốc cực đại

C) Khi li độ cực tiểu; D) Khi vận tốc bằng không

3 Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi như thế nào?

A) Cùng pha với li độ B) Ngược pha với li độ;

C) Sớm pha

2

π

so với li độ; D) Trễ pha

2

π

so với li độ

4 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi như thế nào?

A) Cùng pha với li độ B) Ngược pha với li độ;

C) Sớm pha

2

π

so với li độ; D) Trễ pha

2

π

so với li độ

5 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi:

A) Cùng pha với vận tốc B) Ngược pha với vận tốc ;

C) Sớm pha π/2 so với vận tốc ; D) Trễ pha π/2 so với vận tốc

6 Động năng trong dao động điều hoà biển đổi theo thời gian:

A) Tuần hoàn với chu kỳ T; B) Như một hàm cosin;

C) Không đổi; D) Tuần hoàn với chu kỳ T/2

7 Tìm đáp án sai: Cơ năng của dao động điều hoà bằng:

A) Tổng động năng và thế năng vào thời điểm bất kỳ; B) Động năng vào thời điểm ban đầu; C) Thế năng ở vị trí biên; D) Động năng ở vị trí cân bằng

8 Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã:

A) Làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động

B) Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào dao động

Trang 6

C) Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kỳ

D) Kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt dần

9 Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc:

A) Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

B) Biên độ của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

C) Tần số của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

D) Hệ số lực cản (của ma sát nhớt) tác dụng lên vật

10 Đối với cùng một hệ dao động thì ngoại lực trong dao động duy trì và trong dao động cưỡng bức

cộng hưởng khác nhau vì:

A) Tần số khác nhau; B) Biên độ khác nhau; C) Pha ban đầu khác nhau; D) Ngoại lực trong dao động cưỡng bức độc lập với hệ dao động, ngoại lực trong dao động duy trì được điều khiển bởi một cơ cấu liên kết với hệ dao động

11 Xét dao động tổng hợp của hai dao động hợp thành có cùng tần số Biên độ của dao động tổng hợp

không phụ thuộc:

A) Biên độ của dao động hợp thành thứ nhất; B) Biên độ của dao động hợp thành thứ hai;

C) Tần số chung của hai dao động hợp thành; D) Độ lệch pha của hai dao động hợp thành

12 Người đánh đu là:

A) Dao động tụ do; B) dao động duy trì;

C) dao động cưỡng bức cộng hưởng; D) không phải là một trong 3 loại dao động trên

13 Dao động cơ học là

A chuyển động tuần hoàn quanh một vị trí cân bằng

B chuyển động lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng

C chuyển động đung đưa nhiều lần quanh vị trí cân bằng

D chuyển động thẳng biến đổi quanh một vị trí cân bằng

14 Một vật dđđh theo phương trình x = -2cos(2πt - π/3) Biên độ và pha dao động của vật là

A – 2, - π/3 B 2, 2π/3 C - 2, 2π/3 D 2, - π/3

15 Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt + ϕ), mét(m) là thứ nguyên của đại lượng

A Biên độ A B Tần số góc ω C Pha dao động (ωt + ϕ) D Chu kỳ dao động T

16 Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt + ϕ), radian trên giây(rad/s) là thứ nguyên của đại lượng

17 Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt + ϕ), radian(rad) là thứ nguyên của đại lượng

18 Trong các lựa chọn sau, lựa chọn nào không phải là nghiệm của phương trình x” + ω2x = 0?

A x = Asin(ωt + ϕ) B x = Acos(ωt + ϕ) C x = A1sinωt + A2cosωt D x = Atsin(ωt +

ϕ)

19 Trong dao động điều hoà x = Acos(ωt + ϕ), vận tốc biến đổi điều hoà theo phương trình

A v = Acos(ωt + ϕ) B v = Aωcos(ωt + ϕ) C v = - Asin(ωt + ϕ) D v = - Aωsin(ωt +

ϕ)

20 Trong dao động điều hoà x = Acos(ωt + ϕ), gia tốc biến đổi điều hoà theo phương trình

A a = Acos(ωt + ϕ) B a = Aω2cos(ωt + ϕ) C a = - Aω2cos(ωt + ϕ) D a = - Aωcos(ωt +

ϕ)

21 Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Cứ sau một khoảng thời gian T(chu kỳ) thì vật lại trở về vị trí ban đầu

B Cứ sau một khoảng thời gian T thì vận tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu

C Cứ sau một khoảng thời gian T thì gia tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu

D Cứ sau một khoảng thời gian T thì biên độ vật lại trở về giá trị ban đầu

22 Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của vận tốc là

A vmax = ωA B vmax = ω2A C vmax = - ωA D vmax = - ω2A

Trang 7

23 Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của gia tốc là

A amax = ωA B amax = ω2A C amax = - ωA D amax = - ω2A

24 Trong dao động điều hòa, giá trị cực tiểu của vận tốc là

A vmin = ωA B vmin = 0 C vmin = - ωA D vmin = - ω2A

25 Trong dao động điều hòa, giá trị cực tiểu của gia tốc là

A amin = ωA B amin = 0 C amin = - ωA D amin = - ω2A

26 Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Vận tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

B Gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

C Vận tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

D Gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

27 Trong dao động điều hoà của chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động khi

A lực tác dụng đổi chiều B lực tác dụng bằng không

C lực tác dụng có độ lớn cực đại D lực tác dụng có độ lớn cực tiểu

28 Vận tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi

A vật ở vị trí có li độ cực đại B gia tốc của vật đạt cực đại

C vật ở vị trí có li độ bằng không D vật ở vị trí có pha dao động cực đại

29 Gia tốc của vật dao động điều hoà bằng không khi

A vật ở vị trí có li độ cực đại B vận tốc của vật đạt cực tiểu

C vật ở vị trí có li độ bằng không D vật ở vị trí có pha dao động cực đại

30 Trong dao động điều hoà

A vận tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B vận tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ

C vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với li độ

D vận tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với li độ

A gia tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ

C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với li độ

D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với li độ

A gia tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với vận tốc

B gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với vận tốc

C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc

D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với vận tốc

33 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Cơ năng của dao động tử điều hoà luôn bằng A tổng động năng và thế năng ở thời điểm bất kỳ

B động năng ở thời điểm ban đầu C thế năng ở vị trí li độ cực đại

D động năng ở vị trí cân bằng

34 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, biên độ dao động của vật là

A A = 4cm B A = 6cm C A = 4m D A = 6m

35 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình: t )cm

3

2 cos(

4

x= π +π , biên độ dao động của chất điểm là:

A A = 4m B A = 4cm C A = 2π/3(m) D A = 2π/3(cm)

36 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, chu kỳ dao động của vật là

A T = 6s B T = 4s C T = 2s D T = 0,5s

37 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt)cm, chu kỳ dao động của chất điểm là

A T = 1s B T = 2s C T = 0,5s D T = 1Hz

38 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, tần số dao động của vật là

A f = 6Hz B f = 4Hz C f = 2Hz D f = 0,5Hz

Trang 8

39 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình:x t )cm

2 cos(

3 π +π

= , pha dao động của chất điểm tại thời điểm t = 1s là

A -3(cm) B 2(s) C 1,5π(rad) D 0,5(Hz)

40 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, toạ độ của vật tại thời điểm t = 10s là:

A x = 3cm B x = 6cm C x= - 3cm D x = -6cm

41 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt)cm, toạ độ của chất điểm tại thời điểm t = 1,5s là

A x = 1,5cm B x = - 5cm C x= + 5cm D x = 0cm

42 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, vận tốc của vật tại thời điểm

t = 7,5s là:

A v = 0 B v = 75,4cm/s C v = - 75,4cm/s D v = 6cm/s

43 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, gia tốc của vật tại thời điểm

t = 5s là:

A a = 0 B a = 947,5cm/s2 C a = - 947,5cm/s2 D a = 947,5cm/s

44 Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình x = 2cos10πt(cm) Khi động năng bằng ba lần thế năng thì chất điểm ở vị trí

A x = 2cm B x = 1,4cm C x = 1cm D x = 0,67cm

45 Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 4cm và chu kỳ T = 2s, chọn gốc thời gian là lúc vật đi

qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động của vật là

A x = 4cos(2πt -

2

π

)cm B x = 4cos(πt -

2

π

)cm

C x = 4cos(2πt +

2

π

)cm D x = 4cos(πt +

2

π

)cm

46 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không đúng?

A Động năng và thế năng biến đổi điều hoà cùng chu kỳ

B Động năng biến đổi điều hoà cùng chu kỳ với vận tốc

C Thế năng biến đổi điều hoà với tần số gấp 2 lần tần số của li độ

D Tổng động năng và thế năng không phụ thuộc vào thời gian

47 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không đúng?

A Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua VTCB

B Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

C Thế năng đạt giá trị cực đại khi vận tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

D Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

48 Phát nào biểu sau đây là không đúng?

A Công thức kA2

2

1

E= cho thấy cơ năng bằng thế năng khi vật có li độ cực đại

B Công thức mv2max

2

1

E= cho thấy cơ năng bằng động năng khi vật qua VTCB

C Công thức m 2A2

2

1

E= ω cho thấy cơ năng không thay đổi theo thời gian

D Công thức t 2 kA2

2

1 kx 2

1

E = = cho thấy thế năng không thay đổi theo thời gian

49 Động năng của dao động điều hoà

A biến đổi theo thời gian dưới dạng hàm số sin B biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu

kỳ T/2

C biến đổi tuần hoàn với chu kỳ T D không biến đổi theo thời gian

50 Một vật khối lượng 750g dao động điều hoà với biên độ 4cm, chu kỳ 2s, (lấy π2 = 10) Năng lượng dao động của vật là

A E = 60kJ B E = 60J C E = 6mJ D E = 6J

51 Phát biểu nào sau đây với con lắc đơn dao động điều hoà là không đúng?

Trang 9

A Động năng tỉ lệ với bình phương tốc độ góc của vật.

B Thế năng tỉ lệ với bình phương tốc độ góc của vật

C Thế năng tỉ lệ với bình phương li độ góc của vật

D Cơ năng không đổi theo thời gian và tỉ lệ với bình phương biên độ góc

52 Phát biểu nào sau đây về sự so sánh li độ, vận tốc và gia tốc là đúng?

Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lượng biến đổi điều hoà theo thời gian

và có

A cùng biên độ B cùng pha C cùng tần số góc D cùng pha ban đầu

53 Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng?

A Trong dao động điều hoà vận tốc và li độ luôn cùng chiều

B Trong dao động điều hoà vận tốc và gia tốc luôn ngược chiều

C Trong dao động điều hoà gia tốc và li độ luôn ngược chiều

D Trong dao động điều hoà gia tốc và li độ luôn cùng chiều

Chủ đề 2: Con lắc lò xo

54 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

55 Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

A vị trí cân bằng B vị trí vật có li độ cực đại

C vị trí mà lò xo không bị biến dạng D vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không

56 Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8cm, lấy g = 10m/s2 Chu kỳ dao động của vật là:

A T = 0,178s B T = 0,057s C T = 222s D T = 1,777s

57 Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A 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

58 Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ

A

k

m 2

T= π ; B

m

k 2

T= π ; C

g

l 2

T= π ; D

l

g 2

T= π

59 Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật

A tăng lên 4 lần B giảm đi 4 lần C tăng lên 2 lần D giảm đi 2 lần

60 Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100N/m,(lấy π2 = 10) dao động điều hoà với chu kỳ là:

A T = 0,1s B T = 0,2s C T = 0,3s D T = 0,4s

61 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

A T = 0,2s B T = 0,4s C T = 50s D T = 100s

62 Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của quả nặng là m = 400g,

(lấy π2 = 10) Độ cứng của lò xo là

A k = 0,156N/m B k = 32N/m C k = 64N/m D k = 6400N/m

63 Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8cm, chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của vật là

m = 0,4kg, (lấy π2 = 10) Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là

A Fmax = 525N B Fmax = 5,12N C Fmax = 256N D Fmax = 2,56N

64 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m Người ta

kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Phương trình dao động của vật nặng là

A x = 4cos(10t)cm B x = 4cos(10t -

2

π

)cm C x = 4cos(10πt -

2

π

)cm D x = 4cos(10πt +

2

π

)cm

Trang 10

kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Vận tốc cực đại của vật nặng là:

A vmax = 160cm/s B vmax = 80cm/s C vmax = 40cm/s D vmax = 20cm/s

kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Cơ năng dao động của con lắc là:

A E = 320J B E = 6,4.10-2J C E = 3,2.10-2J D E = 3,2J

67 Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hoà với chu kỳ T = 1s Muốn tần số dao động

của con lắc là f’ = 0,5Hz, thì khối lượng của vật m phải là

A m’ = 2m B m’ = 3m C m’ = 4m D m’ = 5m

68 Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 400g và một lò xo có độ cứng k = 40N/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

A x = 8cos(0,1t)(cm) B x = 8cos(0,1πt)(cm) C x = 8cos(10πt)(cm) D x = 8cos(10t) (cm)

69 Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m Khi quả nặng ở

VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2m/s Biên độ dao động của quả nặng là

A A = 5m B A = 5cm C A = 0,125m D A = 0,125cm

70 Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m Khi quả nặng ở

VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2m/s theo chiều dương trục toạ độ Phương trình

li độ dao động của quả nặng là

A x = 5cos(40t

-2

π

)m B x = 0,5cos(40t +

2

π

)m

C x = 5cos(40t

-2

π

)cm D x = 0,5cos(40t)cm

71 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 D T = 4,0s

72 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 m là

A T = 0,48s B T = 0,70s C T = 1,00s D T = 1,40s

73 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

A T = 0,48s B T = 0,70s C T = 1,00s D T = 1,40s

Chủ đề 3: Con lắc đơn 2.74 Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây l tại nơi có gia tốc trọng trường g,

dao động điều hoà với chu kỳ T phụ thuộc vào

A l và g B m và l C m và g D m, l và g

2.75 Con lắc đơn chiều dài l dao động điều hoà với chu kỳ

A

k

m 2

T= π ; B

m

k 2

T= π ; C

g

l 2

T= π ; D

l

g 2

T= π

76 Con lắc đơn dao động điều hoà, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao động của con

lắc:

A tăng lên 2 lần B giảm đi 2 lần C tăng lên 4 lần D giảm đi 4 lần

77 Trong dao động điều hoà của con lắc đơn, phát biểu nào sau đây là đúng?

A Lực kéo về phụ thuộc vào chiều dài của con lắc

B Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng

C Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	594 KB