Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một khoảng 2cm rồi truyền cho vật vận tốc 20cm/s theo phương dao động.. Câu 26: Tỉ số giữa tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất trong mỗi một phần ba c
Trang 1Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
LỜI DẠY CỦA BÁC HỒ
“… ngày nay chúng ta phải xây dựng lại cơ đồ mà tổ tiên
để lại cho chúng ta, làm sao cho chúng ta theo kịp các nước khác trên toàn cầu Trong công cuộc kiến thiết đó, nhà nước trông mong chờ đợi ở các em rất nhiều Non sông Việt Nam có trở nên tươi đẹp hay không, dân tộc Việt Nam có bước tới đài vinh quang để sánh vai cùng các cường quốc năm châu được hay không chính là nhờ một phần lớn ở công học tập của các em”
(Thư gửi các em học sinh nhân ngày khai trường đầu tiên
của nước Việt Nam Dân chủ cộng hòa, tháng 9/1945)
- -
“Không có việc gì khó Chỉ sợ lòng không bền Đào núi và lấp biển Quyết chí ắt làm nên”
(Câu thơ Bác tặng Đơn vị thanh niên xung phong 312 làm đường tại xã Cẩm Giàng, Bạch Thông, Bắc Kạn, ngày 28/3/1951)
- - Đừng xấu hổ khi không biết, chỉ xấu hổ khi không học
- -
Trang 2
Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
ÔN TẬP
1 Kiến thức toán cơ bản:
a Đạo hàm của một số hàm cơ bản sử dụng trong Vật Lí:
y = sinx y’ = cosx
y = cosx y’ = - sinx
b Các công thức lượng giác cơ bản:
2sin2a = 1 – cos2a - cos = cos( + ) - sina = cos(a +
2
)
2cos2a = 1 + cos2a sina = cos(a -
2
)
sina + cosa = )
4 sin(
a - cosa = cos(a + )
sina - cosa = )
4 sin(
a cosa - sina = )
4 sin(
a
3
cos3 a 4 cos a 3cos a
c Giải phương trình lượng giác cơ bản:
k a
k a a
cos cos a a k 2
d Bất đẳng thức Cô-si: a b 2 a b; (a, b 0, dấu “=” khi a = b)
e Định lý Viet:
y x
a
c P y x
a
b S y x
,
Trang 3- -
Trang 4Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
2 Kiến thức Vật Lí:
ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN
7 ĐƠN VỊ CHUẨN TRONG HỆ SI (Systeme International)
Đơn vị chiều dài: mét (m)
Đơn vị thời gian: giây (s)
Đơn vị khối lượng: kilôgam (kg)
Đơn vị nhiệt độ: kenvin (K)
Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A)
Đơn vị cường độ sáng: canđêla (Cd)
Đơn vị lượng chất: mol (mol)
Chú ý: các bội và ước về đơn vị chuẩn và sử dụng máy tính Casio
Trang 5Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
3 Động học chất điểm:
a Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0
b Chuyển động thẳng biến đổi đều: v ; o a const
v v t
v a
2
2
12
1
mv mv
1
l k kx
d Định luật bảo toàn cơ năng: W 1 W2
Hay Wd1 Wt1 Wd2 Wt2
- -
Trang 6Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
6 Điện tích:
a Định luật Cu-lông:
2 2 1
r
q q k F
v B
thì hạt chuyển động tròn đều Khi vật chuyển động tròn đều thì lực
Lorenzt đóng vai trò là lực hướng tâm
Bán kính quỹ đạo:
B q
(là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V))
Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch:
A = UIt
P = U.I
t A
Trang 7E I
1
2 21sin
sin
v
v n
n n r
2 1
n
n i i
n n
“Đường đi khó không phải vì ngăn sông cách núi
Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông”
- - Thà đổ mồ hôi trên trang vở, còn hơn rơi lệ ở phòng thi!
- -
“Đường tuy gần, không đi không bao giờ đến.Việc tuy nhỏ, không làm
chẳng bao giờ nên”
- -
Trang 8a Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị
trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng
b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng
nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một
hàm cosin (hay sin) của thời gian
3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(t + )
+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m
-A O A
+ A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)
+ 2A: Chiều dài quỹ đạo
+ : tần số góc (luôn có giá trị dương)
+ t : pha dđ (đo bằng rad) ( 2 2 )
+ : pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) ( )
+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: 0
+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm:
+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm:
+ Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A
+ Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm)
- sina = cos(a +
2
) và sina = cos(a -
2
)
Trang 9+ Vật ở VTCB: x = 0; vmax = A; amin = 0
+ Vật ở biên: x = ±A; vmin = 0; amax = 2A
6 Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m2x=-kx
+ Fhpmax = kA = m2A: tại vị trí biên
+ Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng
+ Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại
+ Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng
-A O A
xmax A x = 0 xmax = A
v = 0 vmax A v = 0
amax = 2A a = 0 amax = 2A
Fhpmax Fhpmin = 0 Fhpmax = kA = m2A
Trang 10Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
2 2 2
v x
2 2
2 2
a v
A + Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông (thả) A
+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi truyền v x
9 Đồ thị của dđđh: đồ thị li độ là đường hình sin
- Giả sử vật dao động điều hòa có phương
Một số giá trị đặc biệt của x, v, a như sau:
Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin
Đồ thị cũng cho thấy sau mỗi chu kì dao động thì tọa độ x, vận tốc v và gia tốc a lập lại giá trị cũ
Trang 11
b Đường đi:
+ Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1
2 chu kỳ là 2A + Đường đi trong 1
4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại (còn các vị trí khác phải tính)
@ Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < t <
-M
O P
2
1 M
M
A
Trang 12Nếu bài toán nói thời gian nhỏ nhất đi được quãng đường S thì
ta vẫn dùng các công thức trên để làm với S = Smax; Nếu bài toán nói thời gian lớn nhất đi được quãng đường S thì ta vẫn dùng các công thức trên để làm với S = Smin; nếu muốn tìm n thì dùng
, ( 0, ) 2
t và
min
tb min
S v
t với Smax; Smin tính như trên
Trang 13Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
d Quãng đường và thời gian trong dđđh
12 Vận tốc trong một khoảng thời gian t:
@ Vận tốc không vượt quá giá trị v x A cos( t ) Xét
- -
Trang 14Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 1: Một vật thực hiện được 50 dao động trong 4 giây Chu kỳ là
A 12,5 s B 0,8 s C 1,25 s D 0,08 s
Câu 2: Một vật dao động điều hòa theo phương trìnhx 5cos 2 t
(cm), tọa độ của vật ở thời điểm t = 10s là
A 3 cm B 5 cm C - 3 cm D - 6 cm
Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo phương trìnhx 6 cos 4 t( cm), vận tốc của vật tại thời điểm t = 7,5s là:
A 0 B 75,4 cm/s C - 75,4 cm/s D 6 cm/s
Câu 4: Một vật dđđh phải mất 0,25s để đi từ điểm có vận tốc bằng
không tới điểm tiếp theo cũng như vậy Chu kì của dao động là
Câu 6: Một vật dđ điều hoà theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s
Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một khoảng 2cm rồi truyền cho vật vận tốc 20cm/s theo phương dao động Biên độ dao động của vật là
A 2 2cm B 2 cm C 4 cm D 2 cm
Câu 7: Một vật dđđh tần số góc 10 rad/s Tại thời điểm t, vận tốc và
gia tốc của viên bi lần lượt là 20cm/s và 2 3m/s2 Biên độ dđ là
A 4 cm B 16cm C 4 3cm D 10 3 cm
Câu 8: Một vật dđđh theo phương ngang với biên độ 2 cm và với chu
kì 0,2s Độ lớn của gia tốc của vật khi vật có vận tốc 10 10cm/s là
A 10 m/s2 B 2m/s2 C 8 m/s2 D 7 m/s2
Câu 9: Chất điểm dao động: x = 4cos(5t +
2
) cm Quãng đường mà chất điểm đi được sau thời gian t = 2,15s kể từ lúc t = 0 là
A 55,17 cm B 85,17 cm C 65,17 cm D 75,17 cm
Câu 10: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T = 0,2s, biên độ A
= 4 cm Vận tốc trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất khi đi
Trang 15Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 11: Vật dao động điều hòa theo phương trình: x = 12cos(10t -
3
)
cm Quãng đường ngắn nhất mà vật đi được trong 1
4chu kỳ là
A 8,03 cm B 16,79 cm C 7,03 cm D 5,03 cm
Câu 12: Một vật dđđh với phương trình x = 4cos(4t + /3) Tính quãng
đường lớn nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian t = 1/6 (s):
A 4 3 cm B 3 3 cm C 3 cm D 2 3 cm
Câu 13: Chọn kết luận đúng khi nói về dđđh cuả con lắc lò xo:
A Vận tốc tỉ lệ thuận với thời gian B Gia tốc tỉ lệ thuận với thời gian
C Quỹ đạo là một đoạn thẳng D Quỹ đạo là một đường hình sin
Câu 14: Chọn phát biểu sai khi nói về dao động điều hoà:
A Vận tốc luôn trễ pha
2
so với gia tốc
B Gia tốc sớm pha so với li độ
C Vận tốc và gia tốc luôn ngược pha nhau
C x = 2sin2(2t +
6
)(cm) D x = 3sin5t + 3cos5t(cm)
Câu 16: Một vật dao động điều hòa khi vật có li độ x1 = 3cm thì vận tốc của vật là v1 = 40cm/s, khi vật qua vị trí cân bằng thì vận tốc của vật là v2
= 50cm/s Tần số của dao động điều hòa là
Trang 16
Câu 19: Phương trình: x = asint + acost Biên độ dao động là
1
ω2x2
C v1 = v2
max 2
quãng đường vật đi được trong thời gian
Câu 24: Một chất điểm M chuyển động với tốc độ 0,75 m/s trên đường
tròn có đường kính bằng 0,5m Hình chiếu M’ của điểm M lên đường
Trang 17Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
kính của đường tròn dao động điều hoà Tại t = 0s, M’ đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm Khi t = 8s hình chiếu M’ qua li độ:
A - 10,17 cm theo chiều dương B - 10,17 cm theo chiều âm
C 22,64 cm theo chiều dương D 22,64 cm theo chiều âm
Câu 25: Chất điểm dđđh Tại thời điểm t1 li độ của chất điểm là x1 = 3cm và v1 = -60 3cm/s tại thời điểm t2 có li độ x2 = 3 2cm và v2 =
60 2cm/s Biên độ và tần số góc dao động của chất điểm lần lượt bằng
A 6cm; 20rad/s B 6cm; 12rad/s
C 12cm; 20rad/s D 12cm; 10rad/s
Câu 26: Tỉ số giữa tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất trong mỗi một
phần ba chu kì của một vật dao động điều hòa là:
Tại thời điểm t = 0, chất điểm có
A li độ x = -2,5cm và chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ
B li độ x = 2,5cm và chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ
C li độ x = -2,5 3cm và chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ
D li độ x = 2,5 3cm và chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ
Câu 28: Một vật dao động điều hòa với phương trình
.)2
Câu 29: Một chất điểm dđ điều hòa với chu kì T và biên độ 10 cm Biết
trong một chu kì, khoảng thời gian để chất điểm có vận tốc không vượt quá 20 3cm/s là 2
Trang 18Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 31: Vật dđđh trên đoạn MN dài 20cm với tần số góc rad/s Biết 0
là VTCB và P và Q là trung điểm của đoạn OM và ON Tính vận tốc trung bình trên đoạn PQ
A 60cm/s B 30cm/s C 15cm/s D 20cm/s
Câu 32: Phương trình x = 5cos25t(cm) Vận tốc cực đại của vật bằng
A 5cm/s B 10cm/s C 125cm/s D 50cm/s
Câu 33: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 8 cm
Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để chất điểm có vận tốc không nhỏ hơn 40 3cm/s là
Câu 36: Vật dđđh với với chu kì 1,2giây Trong thời gian 0,2s quãng
đường lớn nhất mà vật có thể đạt được là 4cm Biên độ dao động là
A 4cm và 1Hz B 8cm và 2Hz
C 4 2cm và 2Hz D 8cm và 8Hz
Trang 19tức thời không nhỏ hơn
4
lần tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ là
Câu 41: Một vật dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng, dọc
theo trục x’Ox có li độ thỏa mãn phương trình x =
Câu 42: Hai vật dao động điều hòa dọc theo các trục song song với
nhau cùng vị trí cân bằng Phương trình dao động của các vật lần lượt là
x1 = A1cost (cm) và x2 = A2cos(t -
2
) (cm) Biết 32 2
Trang 20Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 44: Một dao động điều hòa với tần số góc 20rad/s, dao động điều hoà với biên độ A = 6cm Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng Quãng đường vật đi được trong
10
s đầu tiên là:
A 6cm B 24cm C 9cm D 12cm
Câu 45: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo có chiều dài
20cm và trong khoảng thời gian 3 phút nó thực hiện 540 dao động toàn phần Tính biên độ và tần số dao động
A.10cm; 3Hz B.20cm; 1Hz C.10cm; 2Hz D.20cm; 3Hz Câu 46: Trong dao động điều hoà, vận tốc biếu đổi điều hòa
A cùng pha so với li độ B ngược pha so với li độ
Câu 47: Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi điều hoà
A cùng pha so với vận tốc B ngược pha so với vận tốc
A Li độ vật giảm dần nên gia tốc của vật có giá trị dương
B Li độ vật có giá trị dương nên vật chuyển động nhanh dần
C Vật đang chuyển động nhanh dần vì vận tốc của vật có giá trị dương
D Vật đang chuyển động ngược chiều dương và vận tốc có giá trị âm
Câu 49: Trong dao động điều hoà x = Acos(t + ), phát biểu nào sau
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
- -
Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay!
Trang 21Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DĐĐH
Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo
Với:
R
v R
A ;
B1: Vẽ đường tròn (O, R = A);
B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và
bắt đầu chuyển động theo chiều
âm hay dương
t
0 0
360 360
.
Chú ý: Phương pháp tổng quát nhất để tính vận tốc, đường đi, thời gian,
hay vật qua vị trí nào đó trong quá trình dao động Ta cho t = 0 để xem vật bắt đầu chuyển động từ đâu và đang đi theo chiều nào, sau đó dựa vào các vị trí đặc biệt trên để tính
3 10
cos(
a Xác định thời gian vật qua vị trí x = - 5cm lần 1 và lần 2?
b Xác định thời gian vật qua vị trí x = - 5cm lần thứ 2013?
c Xác định thời gian ngắn nhất và dài nhất khi vật đi từ vị trí x
= - 5 cm đến vị trí x = 5 cm trong một chu kì?
d Tính quãng đường mà vật đi được sau thời gian t = 0,05s kể
từ lúc vật bắt đầu chuyển động?
e Tính thời gian ngắn nhất và dài nhất khi vật đi được 5cm?
f Tính vận tốc trung bình khi vật đi được một chu kì và một
phần tư chu kì kể từ lúc bắt đầu chuyển động?
M
A
Trang 22“Thiên tài là sự kiên nhẫn lâu dài của trí tuệ ” I Newton
II VẬN DỤNG GIẢI CÁC ĐỀ THI:
Câu 1(ĐH2011): Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x
A
T C
3 2
A
T D
4
A T
Câu 3(ĐH 2008): Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình
A 7 lần B 6 lần C 4 lần D 5 lần
III BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Câu 1: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao
động là x = 4cos(5t)(cm) Thời gian ngắn nhất vật đi từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật đi được quãng đường S = 6cm là
A 3/20s B 2/15s C 0,2s D 0,3s
Câu 2: Một vật dao động điều hoà có chu kì T = 4s và biên độ dao động
A = 4cm Thời gian để vật đi từ điểm có li độ cực đại về điểm có li độ bằng một nửa biên độ là
A 2s B 2/3s C 1s D 1/3s
Câu 3: Một vật dao động điều hoà với tần số bằng 5Hz Thời gian ngắn
nhất để vật đi từ vị trí có li độ bằng - 0,5A(A là biến độ dao động) đến vị trí có li độ bằng +0,5A là
A 1/10s B 1/20s C 1/30s D 1/15s
Trang 23Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 4: Một vật dao động điều hoà với phương trình x = Acos(t ) Biết trong khoảng thời gian 1/30s đầu tiên, vật đi từ vị trí x0 = 0 đến vị trí x = A 3/2 theo chiều dương Chu kì dao động của vật là
2
)(cm) Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dđ bằng
A 20m/s B 20cm/s C 5cm/s D 10cm/s
Câu 7: Một chất điểm dao động với phương trình dao động là x =
5cos(8t -2/3)(cm) Thời gian ngắn nhất vật đi từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật có li độ x = 2,5cm là
A 3/8s B 1/24s C 8/3s D 1/12s
Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa thực hiện 20 dao động trong
60s Chọn gốc thời gian lúc chất điểm đang ở vị trí biên âm Thời gian ngắn nhất chất điểm qua vị trí có li độ x = 3
2
A
cm kể từ lúc bắt đầu dao động là:
A.1,25s B.1s C.1,75s D.1,5s
Câu 9: Một vật dđđh x = 10cos(10 t)(cm) Thời điểm vật đi qua vị trí
li độ x = 5cm lần thứ 2009 theo chiều dương là
A 4018s B 408,1s C 410,8s D 401,76s
Câu 10: Một vật dđđh x = 10cos(10 t)(cm) Thời điểm vật đi qua vị trí
có li độ x = 5cm lần thứ 1000 theo chiều âm là
A 1/15s B 2/15s C 1/30s D 1/12s
Trang 24Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 13: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Theo phương trình
dao động x = 2cos(2t +)(cm) Thời gian ngắn nhất vật đi từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật có li độ x = 3cm là
A 2,4s B 1,2s C 5/6s D 5/12s
Câu 14: Một vật dao động điều hoà với x =
8cos(2t-6
) cm Thời điểm thứ 2012 vật qua vị trí có vận tốc v = - 8 cm/s
A 1005,5s B 1004s C 2010 s D 1005s
Câu 15: Một vật dao động điều hoà có biên độ bằng 4 cm và chu kỳ
bằng 0,1s, chọn t = 0 là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 = 2cm đến vị trí
1 s.
1 s.
Trang 25Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
A 71,37m/s B 77,37m/s C 79,33m/s D 75,37m/s
Câu 20: Một vật dao động điều hòa phải mất 0,25s để đi từ điểm có vận
tốc bằng không tới điểm tiếp theo cũng như vậy khoảng cách giữa hai điểm là 36cm Chọn gốc thời gian t = 0 lúc vật qua vị trí biên âm Vận tốc trung bình từ thời điểm ban đầu đến thời điểm vật có ly độ x = 9cm
và đang chuyển động theo chiều âm là:
A 133cm/s B 135cm/s C 137cm/s D 139cm/s
Câu 21: Một vật thực hiện dao động điều hòa: x = Acos(4πt - π/3)cm
Sau thời gian T/3 kể từ lúc t = 0 vật đi được quãng đường 8cm tốc độ trung bình trong một chu kì là
A.40cm/s B.64cm/s C.80cm/s D.30cm/s
Câu 22: Một vật dao động điều hòa với phương trình
cm t
3 5
- -
Trang 26Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo
+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k
+ chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu)
3 Tỉ số chu kì, khối lượng và số dao động: 2 2 1 1
1 1 2 2
T m n k
T m n k
4 Chu kì và sự thay đổi khối lượng: Gắn lò xo k vào vật m1 được chu
kỳ T1, vào vật m2 được T2, vào vật khối lượng m1 + m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4
Thì ta có: T32 T12 T22 và T42 T12 T22
5 Chu kì và sự thay đổi độ cứng: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l
được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, và chiều dài tương ứng là l 1 ,
2 1
k k
k k k
Trang 27Câu 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Quả cầu có khối lượng 100g
Khi cân bằng, lò xo dãn ra một đoạn bằng 4cm Cho con lắc dao động theo phương thẳng đứng Lấy g = 2 m/s2 Chu kì dao động của con lắc là
A 4s B 0,4s C 0,07s D 1s
Câu 4: Một con lắc lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng m dao động
điều hòa Khi khối lượng của vật là m = m1 thì chu kỳ dao động là T1 = 0,6s Khi khối lượng của vật là m = m2 thì chu kỳ dao động là T2 = 0,8s Khi khối lượng của vật là m = m1 + m2 thì chu kỳ dao động là
A T = 0,7s B T = 1,4s C T = 1s D T = 0,48s
Câu 5: Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng m
dao động với chu kỳ 0,4s Nếu thay vật nặng m bằng vật nặng có khối lượng m’ gấp đôi m Thì chu kỳ dao động của con lắc bằng
A 0,16s B 0,2s C 0,4 2s D 0, 4
2 s
Câu 6: Hai con lắc lò xo có cùng độ cứng k Biết chu kỳ dao
độngT1 2 T2 Khối lượng của 2 con lắc liên hệ với nhau theo công thức
A.m1 2 m2 B m1 4 m2 C m2 4 m1 D m1=2m2
Câu 7: Một con lắc lò xo dđ điều hoà theo phương ngang có khối lượng
m = 1kg, độ cứng k = 100N/m Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một khoảng 2cm rồi truyền cho vật vận tốc 20cm/s theo phương dao động Biên độ dao động của vật là
A 2 2cm B 2 cm C 4 cm D 2 cm
Câu 8: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20N/m và viên bi có
khối lượng 0,2kg dao động điều hòa Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20cm/s và 2 3m/s2 Biên độ dao động là
A 4 cm B 16cm C 4 3cm D 10 3 cm
Câu 9: Một con lắc lò xo gồm: vật m và lò xo có độ cứng k = 20N/m
dao động với chu kì 2s Tính khối lượng m của vật dao động 2 10
Trang 28Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
A 2kg B 0,2kg C 0,05kg D 0,5kg
Câu 10: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng
k, dao động điều hòa Nếu tăng độ cứng k lên 2 lần và giảm khối lượng
m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ
A tăng 4 lần B giảm 2 lần C tăng 2 lần D giảm 4 lần Câu 11: Gắn lần lượt hai quả cầu vào một lò xo và cho chúng dao động
Trong cùng một khoảng thời gian, quả cầu m1 thực hiện được 28 dao động, quả cầu m2 thực hiện được 14 dao động Kết luận nào đúng?
A m2 = 2 m1 B m2 = 4 m1 C m2 = 0,25 m1 D m2 = 0,5 m1
Câu 12: Một con lắc lò xo dđđh theo phương ngang với biên độ 2
cm Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g, lò xo có độ cứng 100 N/m Khi vật nhỏ có vận tốc 10 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là
A 4 m/s2 B 10 m/s2 C 2 m/s2 D 5 m/s2
Câu 13: Một con lắc lò xo, quả nặng 200 g dao động điều hòa với chu kì
0,8 s Để chu kì của con lắc là 1 s thì cần
A gắn thêm một quả nặng 112,5 g
B gắn thêm một quả nặng có khối lượng 50g
C Thay bằng một quả nặng có khối lượng 160g
D Thay bằng một quả nặng có khối lượng 128g
Câu 14: Một vật nhỏ, khối lượng m = 100g, được treo vào một lò xo
nhẹ có độ cứng k = 40N/m Ban đầu giữ vật ở vị trí sao cho lò xo giãn một đoạn 5cm rồi thả nhẹ nhàng Tốc độ trung bình lớn nhất của vật trong khoảng thời gian t s
Câu 15: Một con lắc lò xo gồm vật 360g nối với lò xo có độ cứng
100N/m, dao động điều hòa với biên độ 4cm Trong thời gian 0,49s
kể từ thời điểm qua vị trí cân bằng, quãng đường mà vật đi được là
A 66cm B 64cm C 18cm D 16cm
Câu 16: Một con lắc gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có
khối lượng m dao động điều hòa Nếu cắt bỏ bớt chiều dài của lò xo đi sao cho độ dài còn lại nối với vật chỉ bằng một phần tư chiều dài ban đầu, rồi lại kích thích để nó dao động điều hòa, thì trong khoảng thời gian tsố dao động toàn phần nó thực hiện được bằng 120 Hỏi nối lò
xo không bị cắt ngắn thì trong khoảng thời gian t đó vật sẽ thực hiện được bao nhiêu dao động?
A 240 B 30 C 480 D 60
Trang 29Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 17: Hai lò xo có chiều dài bằng nhau độ cứng tương ứng là k1, k2 Khi mắc vật m vào một lò xo k1, thì vật m dao động với chu kì T1 0,6s Khi mắc vật m vào lò xo k2, thì vật m dao động với chu kì T2 0,8s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 thì chu kì dao động của
m là
A 0,48s B 0,7s C 1,00s D 1,4s
Câu 18: Một vật khối lượng m được gắn lần lượt vào hai lò xo có độ
cứng k1, k2 thì chu kì lần lượt là T1, T2 Biết T2 = 2T1 và k1 + k2 = 5N/m Giá trị của k1 và k2 là
A 4N/m; 1N/m B 3N/m; 2N/m
C 2N/m;3N/m D 1N/m; 4N/m
Câu 19: Hai lò xo có độ cứng là k1, k2 và một vật nặng m = 1kg Khi mắc hai lò xo song song thì tạo ra một con lắc dao động điều hoà với ω1= 10 5rad/s, khi mắc nối tiếp hai lò xo thì con lắc dao động với ω2
= 2 30rad/s Giá trị của k1, k2 là
k dao động điều hòa Nếu tăng độ cứng k lên 2 lần và giảm khối lượng
m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ
A tăng 4 lần B giảm 4 lần C tăng 2 lần D giảm 2 lần
Câu 22: Một vật nặng khi treo vào một lò xo có độ cứng k1 thì nó dao
động với tần số f 1 , khi treo vào lò xo có độ cứng k 2 thì nó dao động với
tần số f 2 Dùng hai lò xo trên mắc song song với nhau rồi treo vật nặng vào thì vật sẽ dao động với tần số bao nhiêu?
A f 12 f22. B f 12 f22. C .
2 1
2 1
f f
f f
Trang 30
s
Câu 24: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dđđh với tần số góc 10rad/s
Lấy g = 10m/s2 Tìm độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng
A 5 cm B.6 cm C.8 cm D.10 cm
Câu 25: Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m Nếu tăng khối
lượng của vật thành 2m thì tần số dđ của vật là
A f B 2f C 2 f D
2
f
Câu 26: 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
Câu 27: Một vật có khối lượng m = 200g gắn vào lò xo có độ cứng k =
20N/m dao động trên quỹ đạo dài 10cm Li độ của vật khi có vận tốc 0,3m/s là
A 1cm B 3cm C 2cm D 4cm
Câu 28: Khi gắn quả cầu khối lượng m1 vào lò xo thì hệ dao động với chu kì T1 = 1,5 s Khi gắn quả cầu khối lượng m2 vào lò xo trên thì hệ dao động với chu kì T2 = 0,8 s Nếu gắn đồng thời cả hai quả cầu vào lò
xo thì hệ dao động với chu kì T bằng
A.2,3s B.0,7 s C.1,7 s D.2,89 s
Câu 29: Một con lắc lò xo độ cứng k Nếu mang vật khối lượng m1 thì
có chu kỳ là 3s Nếu mang vật khối lượng m2 thì có chu kỳ là 4s Nếu mang đồng thời 2 khối m1 và m2 thì có chu kỳ là
A 25 s B 1 s C 5 s D 3,5 s
- -
“Thiên tài: 99% mồ hôi và nước mắt, 1% là bẫm sinh”
Trang 31-l0
lcb
lmin
Dạng 2: Lực đàn hồi và lực hồi phục
1 Lực hồi phục: là nguyên nhân làm cho vật dđ, luôn hướng về vị trí
cân bằng và biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ
Fhp = - kx = m 2x (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA)
2 Lực đàn hồi: xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò
Dấu “+” nếu chiều dương cùng chiều dãn của lò xo
+ Fđhmax = k( l0+A) : Biên dưới: ở vị trí thấp nhất
+ Fđhmax = k(A - l0): Biên trên: ở vị trí cao nhất
+
A l khi A l k
A l khi
0 min
);
(
;0
Chú ý:
+ Biên trên: l0 A Fđhmin 0 x A
+ Fđh = 0: tại vị trí lò xo không bị biến dạng
3 Chiều dài lò xo:
+ Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng:
2
min max 0 0
l l l l
l cb
2
g k
mg
+ Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A
+ Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A
4 Tính thời gian lò xo giãn hay nén trong một chu kì: Trong một chu kì
@ Thời gian lò xo giãn: Δtgiãn = T – tnén
b Khi A < l 0 (Với Ox hướng xuống): Thời gian lò xo giãn trong
một chu kì là t = T; Thời gian lò xo nén bằng không
Có thể dùng phương pháp phân tích: xem vật bắt đầu chuyền động từ đâu rồi dựa vào các vị trí đặt biệt để tính
Trang 32Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 1: Con lắc lò xo treo nằm ngang dđđh với A = 8cm; T = 0,5s; m =
0,4kg; lấy 2 10 Giá trị cực đại của lực đàn hồi là
A.Fmax 525 N B.Fmax 5 , 12 N C.Fmax 256 N D.Fmax 2 , 56 N
Câu 2: Một con lắc lò xo có vật m = 100g, dđđh với phương trình x =
4cos(10t +) cm Độ lớn cực đại của lực kéo về là:
A.0,04N B.0,4N C.4N D.40N
Câu 3: Vật nặng 100g dđđh trên quỹ đạo dài 2cm Vật thực hiện 5 dao
động trong 10s Lấy g = 10m/s2 Lực hồi phục cực đại là:
A.102N B.103N C.104N D.105N
Câu 4: Vật m = 1kg dđđh theo phương trình x = 10cos(t -
2
) cm Coi 2= 10 Độ lớn lực kéo về ở thời điểm t = 0,5s bằng:
A.2N B.1N C.0,5N D.0
Câu 5: Lò xo treo thẳng đứng có k = 20N/m, khối lượng m Từ vị trí cân
bằng nâng vật lên một đoạn 5cm rồi thả nhẹ Giá trị cực đại của lực kéo
về là
A.Fhp= 1N B Fhp= 3N C Fhp= 2N D Fhp= 4N
Câu 6: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa: x = 2cos20t
(cm) Chiều dài tự nhiên của lò xo là l 0 = 30cm, lấy g = 10m/s2 Chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động lần lượt là
A 28,5cm và 33cm B 31cm và 36cm
C 30,5cm và 34,5cm D 32cm và 34cm
Câu 7: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có một vật m dao động
với biên độ 10 cm và tần số 1 Hz Lấy g = 10 m/s2, tỉ số giữa lực đàn hồi cực tiểu và lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động là
Câu 8: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có vật nặng có khối lượng
100g Kích thích cho con lắc dao động theo phương thẳng đứng thì thấy con lắc dao động điều hòa với tần số 2,5Hz và trong quá trình vật dao
động, chiều dài của lò xo thay đổi từ l1 = 20 cm đến l2 = 24 cm Lấy 2 =
10 và g = 10 m/s2 Lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động lần lượt là
A 2N; 1N B 2,5N; 1,5N C 3N; 2N D 1,5N; 0,5N
Trang 33Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 9: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, độ cứng k = 80N/m, vật nặng khối
lượng m = 200g dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ
A = 5cm, lấy g = 10m/s2 Trong một chu kỳ T, thời gian lò xo giãn là
Câu 10: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có tần số dao động riêng là
0,5Hz; khi vật ở vị trí cân bằng lò xo dãn 2cm Cho vật dao động điều hòa trên đoạn quỹ đạo 8cm Thời gian lò xo bị nén trong 3 chu kì là
Câu 11: Một con lắc lò xo thẳng đứng có k = 100N/m, m = 100g, lấy g
= 2 = 10m/s2 Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống một đoạn 1cm rồi truyền cho vật vận tốc đầu 10 3cm s/ hướng thẳng đứng Tỉ số thời gian lò xo nén và giãn trong một chu kỳ là
Câu 12: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng
kể Hòn bi đang ở vị trí cân bằng thì được kéo xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 3cm rồi thả ra cho nó dao động Hòn bi thực hiện
50 dao động mất 20s Cho g π2 10m/s2 Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu của lò xo khi dao động là:
A 5 B 4 C 7 D 3
Câu 13: Một vật treo vào lò xo làm nó dãn ra 4cm Cho g π2 10m/s2 Biết lực đàn hồi cực đại và cực tiểu lần lượt là 10N và 6N Chiều dài tự nhiên của lò xo 20cm Chiều dài cực tiểu và cực đại của lò xo trong quá trình dao động là:
A 24cm và 25cm B 26cm và 30cm
C 22cm và 28cm D 23cm và 25cm
- -
“Kẻ bi quan nhìn thấy khó khăn trong từng cơ hội
Người lạc quan lại thấy từng cơ hội trong mỗi khó khăn” N Mailer
- -
Trang 34xmax A x = 0 xmax = A
v = 0 vmax A v = 0
amax = 2A a = 0 amax = 2A
W = Wtmax W = Wđmax W = Wtmax
Nhận xét:
+ Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ
+ Vị trí thế năng cực đại thì động năng cực tiểu và ngược lại
+ Thời gian để động năng bằng thế năng là:
n n
W
W n
A x
t đ
- -
“Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles
Trang 35Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 1: Con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m, dao động với biên độ 4 cm
Ở li độ x = 2 cm, động năng của nó là
A 0,65 J B 0,001 J C 0,06 J D 0,05 J Câu 2: Con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A Li độ của vật khi
động năng bằng 2 lần thế năng của lò xo là
Câu 4: Một con lắc lò xo dđđh với chu kì T thì khoảng thời gian hai lần
liền động năng của vật bằng thế năng lò xo là
Câu 5: Một con lắc lò xo dđđh với biên độ 18cm Tại vị trí có li độ x =
6cm, tỷ số giữa động năng và thế năng của con lắc là:
Câu 7: Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 1kg, dao động
điều hoà trên phương ngang Khi vật có vận tốc v = 10cm/s thì thế năng bằng 3 động năng Năng lượng dao động của vật là:
A 30,0mJ B 1,25mJ C 5,00mJ D 20,0mJ Câu 8: Vật nhỏ của con lắc lò xo dao động theo phương ngang, mốc thế
năng tại vị trí cân bằng Khi gia tốc của vật có độ lớn bằng nửa độ lớn gia tốc cực đại thì tỉ số giữa thế năng và động năng của vật là
Câu 9: Con lắc lò xo có vật nhỏ là 50 g Con lắc dao động điều hòa theo
phương trình: x = Acost Cứ sau khoảng thời gian 0,05 s thì động năng
và thế năng của vật lại bằng nhau Lấy 2 = 10 Độ cứng của lò xo là
A 25N/m B 50N/m C 75N/m D 100N/m
Trang 36Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 10: Một con lắc lò xo dđđh theo phương ngang với tần số góc 10
rad/s Biết rằng khi động năng và thế năng của vật bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s Biên độ dao động của con lắc là
A 5 cm B 2 2cm C 6 2cm D 4 cm
Câu 11: Phương trình: x = 10cos(4t -
3
) cm Xác định vị trí và vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng
A 5cm; 108,8cm/s B 4cm; 108,8cm/s
C 5cm; 10cm/s D 4cm; 10cm/s
Câu 12: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số góc = 10
rad/s và biên độ A = 6 cm Xác định vị trí và tính độ lớn của vận tốc khi thế năng bằng 2 lần động năng
Câu 15: Năng lượng dao động của một vật dao động điều hòa:
A Giảm 4 lần khi biên độ giảm 2 lần và tần số tăng 2 lần
B Giảm 9
4lần khi tần số tăng 3 lần và biên độ giảm 9 lần
C Giảm 25
9 lần khi tần số dao động tăng 3 lần và biên độ giảm 3 lần
D Tăng 16 lần khi biên độ tăng 2 lần và tần số tăng 2 lần
Câu 16: Con lắc lò xo dđđh theo phương ngang với năng lượng 20mJ và
lực đàn hồi cực đại là 2N I là điểm cố định của lò xo Khoảng thời gian ngắn nhất từ khi điểm I chịu tác dụng của lực kéo đến khi chịu tác dụng của lực nén có cùng độ lớn 1N là 0,1s Quãng đường ngắn nhất mà vật
đi được trong 0,2s là:
A 2cm B 2 3 cm C 2 3 cm D 1cm
Trang 37Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 17: Con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 100g, chiều dài tự
nhiên 20cm treo thẳng đứng Khi vật cân bằng lò xo có chiều dài 22,5cm Kích thích để con lắc dao động theo phương thẳng đứng Cho g
10m/s2 Thế năng của vật khi lò xo có chiều dài 24,5cm là
A 0,04J B 0,02J C 0,008J D 0,8J
Câu 18: Con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có m = 0,3 kg, dao động
điều hòa theo hàm cosin Gốc thế năng chọn ở vị trí cân bằng, cơ năng của dao động là 24 mJ, tại thời điểm t vận tốc và gia tốc của vật lần lượt
là 20 3 cm/s và - 400 cm/s2 Biên độ dao động của vật là
A.1cm B.2cm C.3cm D 4cm
Câu 19 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Tốc độ trung
bình của chất điểm tương ứng với khoảng thời gian thế năng không vượt quá ba lần động năng trong một nửa chu kỳ là 300 3 cm/s Tốc độ cực đại của dao động là
A 400 cm/s B 200 cm/s C 2π m/s D 4π m/s
Câu 20: Một vật dao động điều hòa với cơ năng toàn phần là 5J Động năng
của vật tại điểm cách vị trí cân bằng một khoảng bằng 3/5 biên độ có giá trị sai khác so với thế năng là:
A lớn hơn thế năng 1,8J; B nhỏ hơn thế năng 1,8J
C nhỏ hơn thế năng 1,4J; D lớn hơn thế năng 1,4J;
Câu 21: Một con lắc lò xo có m dao động với biên độ A và tần số f Ở
m
D động năng của vật bằng 1,5 2 2 2
A f
m
Câu 22: 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 gia 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
Trang 38Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Câu 23: Một vật g gắn vào một lò xo có độ cứng 100N/m,dao dông
điều hoà với biên độ 5cm Khi vật cách vị trí cân bằng 3cm thì nó có động năng là
A.0,125J B 0,09J C 0,08J D 0,075J Câu 24: Dao động của con lắc lò xo có biên độ A và năng lượng là W0
Li độ x khi động năng bằng 3 lần thế năng là
Câu 26: 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 vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Cơ năng của con lắc là
A 320 J B 6,4.10-2J C 3,2 10-2J D 3,2J
Câu 27: Vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại bằng 3m/s và gia tốc cực
đại bằng 30 (m/s2) Thời điểm ban đầu vật có vận tốc 1,5m/s và thế năng đang tăng Hỏi vào thời điểm nào sau đây vật có gia tốc bằng 15 (m/s2):
A 0,10s; B 0,15s; C 0,20s D 0,05s;
- - Học tập là chìa khóa của thành công !
- -
“Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles
Trang 39Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
Dạng 4: Viết phương trình dđđh: Các bước lập phương trình dđdđ:
* B1: Chọn: + Gốc tọa độ: + Chiều dương: + Gốc thời gian:
(Thường bài toán đã chọn)
) cos(
t A x
g m
k T
Trang 40Tóm Tắt LT và PPGBT Vật Lí 12 - chương 1
+ A = lmax - lcb + A =
2
min max l
2
min max l l
+ Vật cđ theo chiều dương thì v > 0 sin 0
+ Vật cđ theo chiều âm thì v < 0 sin 0
+ Tại vị trí biên v = 0
+ Gốc thời gian tại vị trí biên dương: 0
+ Gốc thời gian tại vị trí biên âm:
+ Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều âm: