Tuyển tập ôn thi đại học mon vat ly

Nếu tại một thời điểm nào đó vật đang có li độ 3 cm và đang chuyển động theo chiều dương thì sau 0,25s vật có li độ 4 cm.. Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian đó là Bài tập

Trang 1

ĐẠI NÃ DAO ĐỘNG CƠ – ĐIỆN XOAY CHIỀU SỐ 1 - Loveboook.vn

TUYỂN CHỌN NHỮNG BÀI TẬP CHỌN LỌC ĐIỂN HÌNH, HAY, LẠ KHÓ BÁM SÁT ĐỀ THI THPTQG VỚI LỜI GIẢI CHI TIẾT VÀ ĐẶC SẮC

Bàn luận: Dưới đây là tổng hợp chọn lọc chi tiết kỹ lưỡng nguồn bài tập có chất lượng và vận dụng cao được

sưu tầm từ nhiều nguồn trên cả nước (tài liệu biên soạn từ các thầy cô và các trích chọn lọc từ các đề thi thử

tại các trường THPT trên cả nước) tất cả biên tập công phu chọn lọc chất lượng đưa vào cuốn sách đồng hành

mọi học sinh Việt Nam “Cuốn Chinh Phục ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ TẬP 1” Hy vọng rằng qua

những bài tập chọn lọc + lời giải này phần nào giúp độc giả tham khảo tiếp cận hiệu quả tốt các dạng bài điển

hình, hay, mới lạ và khó dạng toán phong phú kỹ thuật giải độc để tích lũy và có thể tự tin giải và học nâng

cao chinh phục tuyệt đối dao động cơ và điện xoay chiều

_

Phần I – DAO ĐỘNG CƠ

Bài tập 1: Trích đề thi thử THPT Lương Tài Số 2 – năm 2016 lần 1.

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos2πt (cm) Nếu tại một thời điểm nào đó vật đang có li

độ 3 cm và đang chuyển động theo chiều dương thì sau 0,25s vật có li độ 4 cm Tốc độ trung bình của vật

trong khoảng thời gian đó là

Bài tập 2: Trích cuốn sách Chinh Phục Bài Tập Vật Lí DAO ĐỘNG CƠ – năm 2016 lần 1.

Một vật dao động điều hòa có chu kì dao động T Tại thời điểm t1 tỉ số vận tốc và li độ 1

1

x  3 Sau thời gian ∆t tỉ số đó là 2

Trang 2

Bài tập 3: Trích (trang 385) cuốn sách Chinh Phục Bài Tập Vật Lí DAO ĐỘNG CƠ –

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos 2πt π

+ Đối với con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa thì lực đàn hồi trùng với lực kéo về Công của lực đàn hồi

(kéo về) bằng độ giảm thế năng đàn hồi Lực đàn hồi (kéo về) sinh công dương khi vật chuyển động từ vị trí

biên về VTCB

+ Theo bài ra: T = 1s 2π 1s 2s 2T

2π 3  3 = T 5T

4 12

+ Tại thời điểm t = 0 vật có li độ x0 = 5 3

2 cm theo chiều âm Do vậy trong khoảng thời

2

3s đầu tiên lực đàn hồi (kéo về) sinh công dương chỉ trong khoảng thời gian ∆t = 5T

12 =

5

12s

 Đáp án D

Bài tập 4: Trích (câu 31/trang 15) cuốn sách “ Chinh Phục Đề Thi Quốc Gia THPT – Tập 1

Câu 31 : Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1(đường 1) và chất

điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc độ cực đại của chất điểm 2 là 4

(cm/s) Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ

Trang 3

.- Nhìn đồ thị, ta thấy trong khoảng thời gian từ    2    ,

- Thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần 5 ứng với m 3 , tức là t 0 5 3 3 5 s  ,   ,

Ngoài ra, nhìn đồ thị, nếu tinh ý, chúng ta thấy điểm cắt lần thứ 5 ứng với thời điểm nằm trong khoảng

Một lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m, đầu trên được treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào vặt nhỏ A có

khối lượng 100g; vật A được nối với vật nhỏ B có khối lượng 100g bằng một sợi dây mềm, mảnh, nhẹ, không

dãn và đủ dài Từ vị trí cân bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn 20 cm rồi thả nhẹ để

vật B đi lên với vận tốc ban đầu bằng không Khi vật B bắt đầu đổi chiều chuyển động thì bất ngờ bị tuột tay

khỏi dây nối Bỏ qua các lực cản, lấy g = 10m/s2 Khoảng thời gian từ khi vật B bị tuột khỏi dây nối đến khi

rơi đến vị trí được thả ban đầu là

A 0,30 s B 0,68 s C 0,26 s D 0,28 s

Hướng dẫn giải

Đây là một bài có sử dụng kiến thức chuyển động thẳng biến đổi đều lớp 10 đã được học Sai lầm thường thấy

là lời giải sau:



 a t2   2MN  2 90

- Sai lầm ở đây do việc không đọc kĩ đề bài Đề bài nói rằng, thiết bị từ M chuyển động với vận tốc ban đầu bằng

0 theo hướng đến O theo hai giai đoạn với gia tốc không đổi, và dừng lại tại N

- Như vậy, giai đoạn 1, vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc ban đầu bằng 0, với gia tốc có độ lớn

0,4 m/s đến vị trí P nào đó, khi đó tại P vật có vận tốc là v Sau đó, giai đoạn 2, thiết bị chuyển động thẳng 2

Trang 4

Một lò xo đồng chất, tiết diện đều được cắt thằng ba lò xo có chiều dài tự nhiên là (cm), ( -10)(cm) và (

- 20) (cm) Lần lượt gắn mỗi lò xo này (theo thứ tự trên) với vật nhỏ khối lượng m thì được ba con lắc

có chu kì dao động riêng tương ứng là : 2s; 3s và T Biết độ cứng của các lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự

nhiên của nó Giá trị của T là

Một vật dao động điều hòa với biên độ 13 cm, t = 0 tại biên dương Sau khoảng thời gian t (kể từ lúc chuyển

động) vật đi quãng đường 135cm Vậy trong khoảng thời gian 2t (kể từ lúc chuyển động) vật đi được quãng

đường là bao nhiêu?

A 263,65 cm B 260,24 cm C 276,15 cm D Đáp án khác

Ta có: Phương trình dao động của vật x = Acosωt (cm) = 13cosωt (cm)

⋆Phân tích: Nửa chu kỳ dao động chắc chắn vật đi được quãng được 2A với (A là biên độ)

– Như vậy vật đã đi được 5 nửa chu kỳ và 5cm

Sau khi đi 5 nửa chu kỳ vật sẽ ở vị trí –13cm (biên âm)

– Đi tiếp 5cm nữa vật sẽ ở vị trị –8cm

Trang 5

⋄Tổng quãng đường vật đi trong khoảng thời gian 2t là:

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

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

 Đáp án C

Một con lắc đơn gồm vật có khối lượng m, dây treo có chiều dài ℓ = 2 m, lấy g = π2 Con lắc dao động điều

hòa dưới tác dụng của ngoại lực có biểu thức F = F0cos ωt π

2



  (N) Nếu chu kỳ T của ngoại lực tăng từ 2

s lên 4 s thì biên độ dao động của vật sẽ

A tăng rồi giảm B chỉ tăng C chỉ giảm D giảm rồi tăng

+) Khi tăng chu kì từ T1 = 2s qua T0 = 2 2 (s) đến T2 = 4 (s), tần số sẽ giảm từ f1 qua f0 đếnf2

 Biên độ của dao động cưỡng bức tăng khi f tiến đến f0

⊳Do đó trong trường hợp này ta chọn đáp án A Biên độ tăng rồi giảm

 Đáp án A

Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần

  (x1 và x2 tính bằng cm, t tính bằng s) Tại các thời điểm x1

= x2 và gia tốc của chúng đều âm thì li độ của dao động tổng hợp là:

* Khi gia tốc a1 , a2 âm thì x1 ; x2 > 0

* Vẽ giản đồ như hình bên ở thời điểm t = 0

+) Đến thời điểm t khi x1 = x2 và a1; a2 < 0A đến vị trí 1

0M; A đến vị trí ON 2

+) Vì x1, x2 vuông pha nên góc NOM vuông

– Ta có: x1 = x2  A2cosα = A1cos(900 – α) = A1sinα

Trang 6

* Thế t vào phương trình dao động tổng hợp suy ra: x  4,8cm

 Đáp án C

Một lò xo nhẹ treo thẳng đứng, đầu dưới của lò xo treo một vật nhỏ có khối lượng m Từ vị trí cân bằng O,

kéo vật thẳng đứng xuống dưới đến vị trí B rồi thả không vận tốc ban đầu Gọi M là một vị trí nằm trên OB,

thời gian ngắn nhất để vật đi từ B đến M và từ O đến M gấp hai lần nhau Biết tốc độ trung bình của vật trên

các quãng đường này chênh lệch nhau 60 cm/s Tốc độ cực đại của vật có giá trị xấp xỉ bằng

O M

A 3AV

⊳Bình luận: đến đây nếu chủ quan không chú ý đến giá trị π sẽ không thấy đáp án hoặc đôi khi một chút vội vã

mà các em chọn ngay phương án B (sai) Ở đây giá trị 40≈125,7

 Đáp án A

Một vật dao động điều hòa có đồ thị của li độ như hình vẽ Phương trình dao động của vật là

+ Giả sử phương trình dao động có dạng: x = Acos(ωt + φ) cm

+ Từ đồ thị ta thấy ngay biên độ A = 10 cm (vì theo trục tung li độ của vật biến thiên từ - 10 cm đến 10 cm

+ Lúc t = 0 vật có li độ x = -5 3 cm và li độ x đang giảm dần, chứng tỏ hàm x nghịch biến Vậy x’ = v < 0, vậy

10

-10

O

Trang 7

Lúc t = 0, vật đang đi qua vị trí có li độ x = - 5 3 cm theo chiều âm, sau 2s vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều

dương Dùng vòng tròn lượng giác ta dễ dàng tìm được tổng thời gian dao động của vật là:

Một chất điểm bắt đầu dao động điều hòa từ điểm M có tốc độ khác không và thế năng đang giảm Với M, N

là 2 điểm cách đều vị trí cân bằng O Biết cứ sau khoảng thời gian 0,02s thì chất điểm lại đi qua các điểm M,

O, N Kể từ khi bắt đầu dao động, sau thời gian ngắn nhất t1 gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại Tại thời

điểm t2 = t1 + Δt (trong đó t2 < 2013T với T là chu kì dao động) thì tốc độ chất điểm đạt cực đại Giá trị lớn

nhất của Δt là

A 241,52s B 246,72s C 241,53s D 241,47s

Nhận xét: Trước tiên để giải bài này chúng ta cần phải hình dung một chút trên trục phân bố thời gian mới có

thể tìm chu kì T đúng được Có thể nói đây là bài, nhiều em rất dễ nhầm và tìm ra chu kì T sai

⋆ Phân tích, hướng dẫn: Từ dữ kiện đề bài đưa ra kết hợp với trục phân bố như hình vẽ ta sẽ thấy: Cứ sau

khoảng thời gian ngắn nhất T

6 thì vật lại qua vị trí M hoặc O hoặc N Vì cứ sau khoảng thời gian 0,02s thì chất điểm lại đi qua M, O, N nên ta dễ dàng suy ra được T 0,02 T 0,12s

6  –Đầu tiên để ý dữ kiện bài ra “điểm M có tốc độ khác không và thế năng đang giảm” có nghĩa là nó đang tiến về

vị trí cân bằng O

+) Thời gian từ M đến O, N rồi đến biên dương A ứng với góc quay: π π π 5π

3  3 6 6  thời gian ngắn nhất t1gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại là:t = 1 5T

12 +) Thời điểm t = 2 t + Δt (trong đó 1 t < 2013T với T là chu kì dao động) thì tốc độ chất điểm đạt cực đại là: 2

Trang 8

Cho một vật dao động điều hòa với chu kì T Tìm khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc công suất lực hồi phục

cực đại đến lúc động năng vật gấp ba lần thế năng:

∗Bình luận: Ở bài này có nhắc đến “công suất lực hồi phục cực đại” thiết nghĩ sẽ có một số em ngỡ ngàng và có

thể không hiểu , nghe cảm thấy có vẻ mới, sau đây xin chỉ dẫn phân tích để các em hiểu rõ hơn, các em cần chú

ý suy nghĩ và ghi nhớ kiến thức nền tảng này, để sau có thể giải quyết một số bài toán liên quan đến loại bài

dạng này hiệu quả!

*Phân tích:

⋄Giả sử x = Acosωt Công suất của lực bằng tích độ lớn (F = k|x|) và tốc độ v

Công suất lực hồi phục là P = F.v =

⋄Đề bài hỏi thời gian gian ngắn nhất ta chỉ cần chọn lấy giá trị

dương của 2 li độ để tính là sẽ ra thời gian ngắn nhất chính là

góc quét như hình vẽ:φ π π π

3 4 12

  

⊳Vậy khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc công suất lực hồi phục

cực đại đến lúc động năng vật gấp ba lần thế năng

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 5 cm, được quan sát bằng một bóng đèn nhấp nháy Mỗi lần

đèn sáng thì ta lại thấy vật ở vị trí cũ và đi theo chiều cũ Thời gian giữa hai lần liên tiếp đèn sáng là

∆t = 2s Biết tốc độ cực đại của vật nhận giá trị trong khoảng từ 12π cm/s đến 19π cm/s Tốc độ cực đại của

vật là:

A 14π cm/s B 15π cm/s C.17π cm/s D.19π cm/s

Do mỗi lần đèn sáng thì ta lại thấy trạng thái vật như cũ và đi theo chiều cũ thì vật đã chuyển động được n chu

kì   t nT 2s. (T là chu kì dao động của vật):

A 2

A

Trang 9

Hai chất điểm M và N dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song

song với trục Ox Vị trí cân bằng của điểm M và N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc

với Ox Biên độ của M và N lần lượt là A1; A2 (A1 >A2) Biên độ dao động tổng hợp của hai chất điểm là 7 cm

Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 97cm Độ lệch pha của hai

dao động là 2π

3 Giá trị A1 và A2 là:

A 10cm và 3cm B 8cm và 6cm C 8cm và 3cm D 10cm và 8cm

Hướng dẫn

Nhận xét: Đây là một dạng bài hai dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song

+ Từ dữ kiện đề bài ta có thể biểu diễn như trên hình vẽ

*Trên hình vẽ: Ở đây A và B lần lượt là biên độ dao động tổng

hợp và khoảng cách cực đại của hai chất điểm “A và B chính là

đường chéo của hình bình hành!” độ dài A1A2 = B

 Đáp án C

Bài tập 16: Trích đề thi thử THPT Chuyên năm 2016 – lời giải từ cuốn ‘Chinh Phục Dao Động Cơ’’

Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với phương trình lần

lượt x1= 2Acos(ωt+φ1) cm và x2 = 3Acos(ωt + φ2) cm Tại thời điểm mà tỉ số vận tốc và tỉ số li độ của dao

động thứ hai so với dao động thứ nhất lần lượt là 1 và – 2 thì li độ dao động tổng hợp là 15 cm Tại thời

điểm mà tỉ số vận tốc và tỉ số li độ của dao động thứ hai so với dao động thứ nhất lần lượt là – 2 và 1 thì giá

trị lớn nhất của li độ dao động tổng hợp là bao nhiêu?

2 1

Trang 10

+) Tại thời điểm t2:

2 2

Xét dao động điều hòa trong nửa chu kì của con lắc lò xo nằm ngang, lúc ban đầu vật ở biên dương Vật nhỏ

của con lắc lò xo đi từ vị trí x1 đến vị trí x2 với tốc độ biến thiên thế năng trung bình là 100J/s Lực tác dụng

của lò xo tại trung điểm của đoạn x1x2 là 50N Vận tốc trung bình mà vật đạt được khi đi từ vị trí x1 đến vị trí

Một vật dao động điều hòa Trong khoảng thời gian t1 – t2 = T

3 thì tốc độ trung bình của vật là

20 m/s Tốc trung bình của vật khi đi thêm một chu kì là 10 m/s Hỏi tốc độ trung bình của vật khi đi thêm

một chu kì tiếp nữa là bao nhiêu (m/s)?

 

 Đáp án A

Trang 11

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, lò xo có độ cứng 100N/m, vật nặng có khối lượng 400g

Mốc thế năng tại vị trí cân bằng, lấy g = π2 (m/s2) = 10 m/s2 Gọi Q là đầu cố định của lò xo Khi lực tác dụng

của lò xo lên Q bằng 0, tốc độ của vật v 3 vmax

A2 = x2 +

2 2

v

2 +

2 2 2

4A

2 = x2 = (∆ℓ0)2  A = 2∆ℓ0 = 8cm

+Thời gian ngắn nhất để vật đi hết quãng đường 8 2cm là:

tmin = 2t1 với t1 là thời gian vật đi từ VTCB đến li độ x = 4 2

cm

⊳ Vật đi từ VTCB đến li độ x = A 2

2 hết thời gian t1 = 1

8T (ứng với góc quay là

4

)tmin = T

4 = 0,1s

 Đáp án C

Hai vật có cùng khối lượng gắn vào 2 lò xo có cùng tần số cùng phương ngược pha nhau có biên độ lần lượt

là A1, A2 biết A1 = 2A2 Khi dao động 1 có động năng Wđ1 = 0,56J thì dao động 2 có thế năng Wt2 = 0,08 J

Hỏi khi dao động 1 có động năng W’

đ1 = 0,08J thì dao động 2 có thế năng là bao nhiêu?

⋄Theo bài ra thì “hai vật dao động ngược pha nhau”

+)Từ đây ta có thể biểu diễn dao động điều hòa như hình vẽ

*Từ giả thiết đề bài đã cho "A1 = 2A2" và quan sát hình vẽ ta có: 1 1

Trang 12

+) Áp dụng công thức tổng quát tính thế năng của vật khi

qua li độ x bất kì là: W = kx2

Từ đây suy ra được:

Vậy khi vật 2 có thế năng là 0,08J thì thế năng của vật 1 là

Wt1 = 4.0,08 = 0,32J

+) Cơ năng của vật 1 là: W = 0,56+0,32 = 0,88J

– ⊳ Khi động năng vật 1 là 0,08J thì thế năng vật 1 là:

0,88–0,08 = 0,8J nên thế năng vật 2 là: = 0,2J

 Đáp án B

Bài tập2 1: Trích (câu 46/trang 77) cuốn sách “ Chinh Phục Đề Thi Quốc Gia THPT – Tập 1

Gọi M là điểm của đoạn AB trên quỹ đạo chuyển động của một vật dao động điều hòa Biết gia tốc tại A và B

lần lượt là –3 cm/s2 và 6 cm/s2 đồng thời chiều dài đoạn AM gấp đôi chiều dài đoạn BM Tỉ số gia tốc B

⋄Ta có công thức tính gia tốc: a = – ω2.x Từ công thức này ta áp dụng cho các điểm A, B, M

+) Theo giả thiết thì AM = 2MB nên suy ra xM –xA = 2(xA–xM) xM = ( xA+2 xB)/3 (1)

– Từ (1)ta suy ra được: – ω2xM = (– ω2xA –2 ω2xB)/3 aM = (aA + 2aB)/3 = 3

⊳ Vậy tỉ số gia tốc: aB/aM = 6/3 = 2.

 Đáp án A

Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 5 cm Trong một chu kì thời gian vật có tốc độ không nhỏ hơn

một giá trị v0 nào đó là 1 s Tốc độ trung bình của vật khi đi một chiều giữa hai vị trí có cùng tốc độ là

Vì một chu kì thời gian vật có tốc độ không nhỏ hơn một giá trị v0 nào đó là 1s nên: 2t = 1s t = 0,5s;

+)Trong một chu kì, thời gian vật có tốc độ không nhỏ hơn một giá trị v0 là:

 Do đó tần số góc: ω = =

12t1 t2

W 4W

0,84



0 tb

2 xSv

 



tb 0

v t 10 3 5 3 A 3 x

2T

t 1s T 1,5s3

    2

Trang 13

+) Mà khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn bằng

⋄ Áp dụng công thức độc lập thời gian ta tìm ra v0:

A2 = x02 +

 v0 = ± ω = ± = ± 10,47cm/s

⊳Vậy nên giá trị: v0 = 10,47cm/s

 Đáp án A

Gắn một lò xo nhẹ trên thanh nhẹ OA nằm ngang, một đầu lò xo gắn với O; đầu còn lại gắn quả cầu có khối

lượng m sao cho quả cầu có thể chuyển động không ma sát trên thanh ngang OA (thanh ngang xuyên qua

quả cầu) thì chu kì dao động là T = 0,85s Nếu cho thanh quay tròn đều với tốc độ góc ω xung quanh trục

thẳng đứng đi qua O thì chu kì dao động lúc này là T’ = 1 s Tính ω?

A 3,9rad/s B 2,5rad/s C 3,4rad/s D 2,7 rad/s

Chu kì dao động ban đầu: T = , khi thanh quay thì chu kì dao động là: T’ =

– Xét trong hệ quy chiếu:

+ Tại VTCB, lực li tâm cân bằng với lực đàn hồi:

 Tuyển chọn một số bài tập luyện tập (Trích đề thi thử số 4 đề số 5 trong cuốn sách CHINH PHỤC ĐỀ THI

QUỐC GIA THPT – TẬP 1) Các bạn có thể tham khảo đáp án và lời giải chi tiết và diễn giải trong sách

Bài tập 1: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trọng trường g 10m / s 2 , đầu trên của lò xo

được gắn cố định, đầu dưới của lò xo được gắn vật nặng khối lượng m Kích thích cho con lắc dao động điều

hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T Khoảng thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là T

6 Tại thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không bị biến dạng thì tốc độ của vật là v 10 3 (cm / s)  Lấy  2 10 Chu kì dao

động của con lắc xấp xỉ bằng:

A 3 2

A x 4

3

 2 3A2A4



m2k



'

m2k

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	2,23 MB