Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý.Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn vật lý
Trang 1CHU VĂN BIÊN
GIÁO VIÊN CHƯƠNG TRÌNH BỔ TRỢ KIẾN THỨC VẬT LÝ 12
KÊNH VTV 2 – ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM
Tuyệt phẩm công phá
GIẢI NHANH THEO CHỦ ĐỀ TRÊN KÊNH VTV 2
Phân 1 DAO ĐỘNG
Cập nhật bài giải mới trên kênh VTV2
Các bài toán hay, lạ và khó
Áp dụng giải toán nhiều công thức mới nhất
NHÀ XUẤT BẢN TỔNG HỢP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
VẬT LÍ
Trang 2MỤC LỤC
GIẢI NHANH DAO ĐỘNG CƠ TRONG ĐỀ CỦA BỘ GIÁO DỤC 4
Chủ đề 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 23
Bài toán liên quan đến thời gian 23
Bài toán liên quan đến quãng đường 50
Bài toán liên quan đến vừa thời gian vừa quãng đường 77
Chủ đề 2: CON LẮC LÒ XO 89
Bài toán liên quan đến công thức tính , , , , f T m k 89
Bài toán liên quan đến cơ năng, thế năng và động năng 91
Bài toán liên quan đến cắt ghép lò xo 103
Bài toán liên quan đến chiều dài của lò xo và thời gian lò xo nén, dãn 111
Bài toán liên quan đến kích thích dao động 126
Bài toán liên quan đến hai vật 142
CHỦ ĐỀ 3 .CON LẮC ĐƠN 161 Bài toán liên quan đến công thức tính , , f T 161
Bài toán liên quan đến năng lượng dao động 164
Bài toán liên quan đến vận tốc của vật, lực căng sợi dây, gia tốc 169
Bài toán liên quan đến va chạm con lắc đơn 177
Bài toán liên quan đến thay đổi chu kì 182
Bài toán liên quan đến dao động con lắc đơn có thêm trường lực 191
Bài toán liên quan đến hệ con lắc và chuyển động của vật sau khi dây đứt .210
Trang 3CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG DUY TRÌ DAO ĐỘNG
CƯỠNG BỨC CỘNG HƯỞNG 219
Bài toán liên quan đến hiện tượng cộng hưởng 219
Bài toán liên quan đến dao động tắt dần của con lắc lò xo 221
Bài toán liên quan đến dao động tắt dần của con lắc đơn 253
CHỦ ĐỀ 5: TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 262
Bài toán thuận trong tổng hợp dao động điều hòa 262
Bài toán ngược và “biến tướng” trong tổng hợp dao động điều hòa 274
Các câu hỏi định tính dao động cơ học 306
Các câu hỏi định lượng dao động cơ học 355
Trang 4GIẢI NHANH DAO ĐỘNG CƠ TRONG ĐỀ CỦA BỘ GIÁO DỤC
1 NĂM 2010
Câu 1: (ĐH 2010): Lực kéo về tác dụng lên một chất điểm dao động điều hòa có độ lớn
A. tỉ lệ với độ lớn của li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng
B. tỉ lệ với bình phương biên độ
C. không đổi nhưng hướng thay đổi
D. và hướng không đổi
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Lực kéo về tác dụng lên một chất điểm dao động điều hòa có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng
Câu 2: (ĐH 2010): Một vật dao động ̣ tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian là :
A. biên đô ̣và gia tốc B.li đô ̣và tốc đô ̣
C. biên đô ̣và năng lươṇg D. biên đô ̣và tốc đô ̣
A. 1
13
�
Câu 4: (ĐH‒2010) Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Trong khoảng thời gian
ngắn nhất khi đi từ vị trí biên có li độ x A đến vị trí
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
Trang 5Để độ lớn gia tốc không vượt quá 100cm s/ 2 thì vật nằm trong đoạnx x1: 1 Khoảng thời
gian trong một chu kì a nhỏ hơn 100cm s/ 2là 4t , tức là 1 41
1 2
1arcsin1arccos
x t
A x t
Trang 6Shift MODE 4 (Để chọn đơn vị góc là radian)
MODE 2 (Để chọn chế độ tính toán với số phức)
56
Câu 8:: (ĐH‒2010) Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1N/m Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượtgiữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1 Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con
Trang 7lắc dao động tắt dần Lấyg10 /m s2 Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình daođộng là
Xem I là tâm dao động tức thời nên:v1 .A1 40 2(cm s/ )
Câu 9: (ĐH‒2010) Môṭ con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vât nhỏ có khối lươṇg0,01 kg mang điêṇ tích q 5.106C đươc ̣ coi là điêṇ tích điểm Con lắc dao đôṇg điều hoàtrong điêṇ trường đều mà vectơ cường đô ̣điêṇ trường có độ lớn 4
Trang 8Phối hợp các công thức
1( )2( )
23
Câu 3: ĐH‒2011) Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10 cm, chu kì 2
s Mốc thế năng ở vị trí cân bằng Tốc độ trung bình của chất điểm trong khoảng thời gianngắn nhất khi chất điểm đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năngbằng 1/3 lần thế năng là
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Trang 9Câu 4: (ĐH 2011): Khi nói về một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây sai?
A. Lực kéo về tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian
………B. Động năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
………C. Vận tốc của vật biến thiên điều hòa theo thời gian
………D. Cơ năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Cơ năng của vật dao động điều hòa được bảo toàn
Câu 5: (ĐH‒2011) Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Trong thời gian 31,4 schất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí
có li độ 2 cm theo chiều âm với tốc độ là 40 3 cm/s Lấy = 3,14 Phương trình dao độngcủa chất điểm là
đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm nên
chuyển động tròn đều phải nằm ở nửa trên vòng
tròn chỉ có thể là B hoặc D!
Để ý x0 Acos thì chỉ B thỏa mãn chọn B.
Bình luận: Đối với hình thức thi trắc nghiệm
gặp bài toán viết phương trình dao động nên
khai thác thế mạnh của VTLG và chú ý loại trừ
trong 4 phương án (vì vậy có thể không dùng
đến một vài số liệu của bài toán!).
Câu 6: (ĐH‒2011) Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc tại nơi có0
gia tốc trọng trường là g Biết lực căng dây lớn nhất bằng 1,02 lần lực căng dây nhỏ nhất Giá
Trang 10(3cos 0 2cos )(3cos 2cos )
1
2
lKhi ��ng y�n: T=2
g
l
�i l�n nhanh d�n ��u (a h��ng l�n): T 2
g al
�i l�n ch�m d�n ��u(a h��ng xu�ng): T 2
Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Vectơ gia tốc của chất điểm có
A. độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luôn hướng ra biên
B. độ lớn cực tiểu khi qua vị trí cân bằng luôn cùng chiều với vectơ vận tốc
Trang 11C. độ lớn không đổi, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng.
D. độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
a x nên gia tốc luôn hướng về VTCB và độ lớn tỉ lệ với li độ x
Câu 2: (ĐH‒2012): Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theothời gian?
A. Biên độ và tốc độ B. Li độ và tốc độ C. Biên độ và gia tốc D. Biên độ và cơ năng
Câu 3: (ĐH‒2012) Một vật nhỏ có khối lượng 500 g dao động điều hòa dưới tác dụng củamột lực kéo về có biểu thức F 0,8cos 4 ( )t N (t đo bằng s) Dao động của vật có biên độ là
Câu 5: (ĐH‒2012) Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Gọi v là tốc độ trung tb
bình của chất điểm trong một chu kì, v là tốc độ tức thời của chất điểm Trong một chu kì,khoảng thời gian mà v�0, 25v tb là:
Trang 122 1
1 2
2 1
1arcsin
w1
2.10 C Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường
độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.104V m/ Trong mặt phẳng thẳngđứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiềucủa vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trọng trường một góc
54o rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa Lấyg10 /m s2 Trong quá trình daođộng, tốc độ cực đại của vật nhỏ là
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Lực tĩnh điện có phương ngang, có độ lớn F qE1( )N
2 2
1
0,1.101
0,1
o F
P F
Câu 7: (ĐH‒2012) Tại nơi có gia tốc trọng trường g10 /m s2, một con lắc đơn có chiều dài
1 m, dao động với biên độ góc 60o Trong quá trình dao động, cơ năng của con lắc được bảotoàn Tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 30o , gia tốc của vật nặng của conlắc có độ lớn là
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Trang 13Dao động của con lắc lò xo là chuyển động tịnh tiến nên nó chỉ có gia tốc tiếp tuyến Dao động của con lắc đơn vừa có gia tốc tiếp tuyến vừa có gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) nên gia tốc toàn phần là tổng hợp của hai gia tốc nói trên:
Câu 8: (ĐH‒2012): Tại nơi có gia tốc trọng trường là g, một con lắc lò xo treo thẳng đứng
đang dao động đều hòa Biết tại vị trí cân bằng của vật độ dãn của lò xo là l Chu kì daođộng của con lắc này là
l T
Trang 14Câu9: ĐH‒2012) Hai dao động cùng phương lần lượt có phương trình
Dao động tổng hợp của hai dao động này
có phương trình x10 cos( t )(cm) Thay đổi A cho đến khi biên độ A đạt giá trị cực1
lò xo có độ lớn 5 3 là 0,1 s Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc đi được trong 0,4
s là
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
max max
Trang 15Thời gian sẽ đi là: 0,1 0,6( )
độ của M là 6 cm, của N là 8 cm Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và
N theo phương Ox là 10 cm Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Ở thời điểm mà M có độngnăng bằng thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là
2 1 2
dM dN
A A
� �
� �
� �
Trang 16vuông pha Ở một thời điểm nào đó, dao động này có thế năng bằng động năng thì dao độngkia cũng vậy nên tỉ số động năng bằng tỉ số thế năng và bằng tỉ số cơ năng:
Câu 3: (ĐH ‒ 2013): Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 5 cm, chu kì 2
s Tại thời điểm t =0 s vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương Phương trình dao động củavật là:
Trang 170,5 max
0, 0833( )6
Câu 6: (ĐH ‒ 2013): Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m = 300 g dao động điều1
hòa với chu kì 1 s Nếu thay vật nhỏ có khối lượng m bằng vật nhỏ có khối lượng 1 m thì con2
lắc dao động với chu kì 0,5 s Giá trị m bằng2
Trang 18được đặt trên mặt phẳng nằm
ngang không ma sát Vật nhỏ đang
nằm
yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác dụng lực F = 2 N lên vật nhỏ (hình vẽ) cho con lắc dao
động điều hòa đến thời điểm ( )
2
32
góc, trong hai mặt phẳng song song với nhau Gọi t là khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc
truyền vận tốc đến lúc hai dây treo song song nhau Giá trị t gần giá trị nào nhất sau đây:
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
Trang 19Câu 1: (ĐH‒2014) Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad; tần số góc
10 rad/s và pha ban đầu 0,79 rad Phương trình dao động của con lắc là
A. 0,1cos(20 0,79)(rad) B. 0,1cos(10 0,79)( rad)
C. 0,1cos(20 0,79)(rad) D. 0,1cos(10 0,79)( rad)
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
Phương trình dao động: 0,1cos(10 0,79)( rad)
Câu 2: (ĐH‒2014) Một vật dao động điều hòa với phương trình x5cost cm( ) Quãngđường vật đi được trong một chu kì là
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Quãng đường đi được trong 1 chu kì : S 4A20cm
Câu 3: (ĐH‒2014) Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x6cost (x tínhbằng cm, t tính bằng s) Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tốc độ cực đại của chất điểm là 18,8 cm/s
B. Chu kì của dao động là 0,5 s
C. Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại là 113cm s/ 2
D. Tần số của dao động là 2 Hz
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Tốc độ cực đại: vmax A18,85cm s/
Câu 4: (ĐH‒2014) Một vật có khối lượng 50 g, dao động điều hòa với biên độ 4 cm và tần sốgóc 3 rad/s Động năng cực đại của vật là
Trang 20, động năng của con lắc tăng từ 0,096 J đến giá trị cực đại rồi giảm về 0,064 J.
Ở thời điểm t , thế năng của con lắc bằng 0,064 J Biên độ dao động của con lắc là 2
t t d t
A x
Câu 7: (ĐH‒2014) 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 đạtgiá trị cực tiểu lần thứ hai, vật có tốc độ trung bình là
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
Trang 21Biên độ 14 7
2
A cm Gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu (amin 2A) khi x � A
Thời gian và quãng đường đi được:
7( )
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Vì td�n/ tn�n2 nên + A 2 l Lực đàn hồi và lực kéo0
về ngược hướng khi vật ở trong đoạn 0 x� �A
2 Khoảng
thời gian cần tính chính là t2T 0,2(s)
12
Câu 9: (ĐH‒2014) Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc
Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g Tại thời điểm t = 0, vật nhỏ qua vị trí cân bằng
theo chiều dương Tại thời điểm t = 0,95 s, vận tốc v và li độ x của vật nhỏ thỏa mãn v xlần thứ 5 Lấy 2 10 Độ cứng của lò xo là
5 (rad s/ ) k m 25 /N m
Câu 10: (ĐH‒2014) Cho hai dao động điều hòa cùng phương với các phương trình lần lượt
là x1 A1cos(t0,35)(cm) và x1 A2cos( t )(cm) Dao động tổng hợp của hai daođộng này có phương trình làx20cos( t )(cm) Giá trị cực đại của (A1A2) gần giá trị
nào nhất sau đây?
Trang 23Chủ đề 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN
1 Thời gian đi từ x đến 1 x 2
a Thời gian ngắn nhất đi từ x đến vị trí cân bằng và vị trí biên1
Phương pháp chung:
Cách 1: Dùng vòng tròn lượng giác (VTLG) � giản đồ véc tơ
Xác định góc quét tương ứng với sự dịch chuyển:
Cách 2: Dùng phương trình lượng giác (PTLG)
Trang 24Câu 1: Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 10 (cm) và tần số góc 10 (rad/s).Khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí có li độ +3,5 cm đến vị trí cân bằng là
shift � � (máy tính chọn đơn vị góc là rad)
2) Đối với dạng bài này chỉ nên giải theo cách 2 (nếu dùng
quen máy tính chỉ mất cỡ 10 s!)
3) Cách nhớ nhanh “đi từ x đến VTCB là1 shiftsinx1� �A ”;“đi từ x đến1 VT biên là
shift cos x � �A ”.
4) Đối với bài toán ngược, ta áp dụng công thức:x1 Asint1 Acos t 2
Câu 2: Vật dao động điều hoà, thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí x = +A đến vị trí
Trang 25Chú ý: Đối với các điểm đặc biệt ta dễ dàng tìm được phân bố thời gian như sau:
Câu 3: Vật dao động điều hoà với biên độ A Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có li độ
Trang 26Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 1 s với biên độ 4,5 cm Khoảng thời giantrong một chu kỳ để vật cách vị trí cân bằng một khoảng nhỏ hơn 2 cm là:
Kinh nghiệm: Nếu x trùng với các giá trị đặc biệt thì nên dựa vào trục phân bố thời gian1
Câu 5: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Khoảng thời gian trong một chu kỳ đểvật cách vị trí cân bằng một khoảng lớn hơn nửa biên độ là
Trang 27Câu 6: Một dao động điều hoà có chu kì dao động là T và biên độ là A Tại thời điểm banđầu vật có li độx1 Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí ban đầu về vị trí cân bằng gấp0
ba thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí ban đầu về vị trí biên x A Chọn phương án đúng
1
4
163
2
0,9242
Chú ý: Bài toán tìm khoảng thời gian để vật đi từ li độ x đến1 x là bài toán cơ bản, trên cơ2
sở bài toán này chúng ta có thể làm được rất nhiều các bài toán mở rộng khác nhau như:
* Tìm thời gian ngắn nhất để vật đi từ li độ x đến vận tốc hay gia tốc nào đó.1
* Tìm khoảng thời gian từ lúc bắt đầu khảo sát dao động đến khi vật qua tọa độ x nào đó lần
Trang 28* Tìm khoảng thời gian từ lúc bắt đầu khảo sát dao động đến khi vật nhận vận tốc hay gia tốc
nào đó lần thứ n
* Tìm vận tốc hay tốc độ trung bình trên một quỹ đạo chuyển động nào đó
* Tìm khoảng thời gian mà lò xo nén, dãn trong một chu kì chuyển động
* Tìm khoảng thời gian mà bóng đèn sáng, tối trong một chu kì hay trong một khoảng thờigian nào đó
* Tìm khoảng thời gian mà tụ điện C phóng hay tích điện từ giá trị q đến1 q 2
* Các bài toán ngược liên quan đến khoảng thời gian,
b Thời gian ngắn nhất đi từx đến 1 x 2
Kinh nghiệm: Đối với dạng toán này cũng không nên dùng cách 1 vì mất nhiều thời gian!
Ví dụ 1: Một vật dao động điều hoà có phương trình li độ 8 7
Trang 29Quy trình bấm máy: shiftcos 2 8 �shiftcos 7 8 � � 7
Ví dụ 2: Một vật dao động điều hoà có phương trình li độ 8 7
Chú ý: Nếu vật chuyển động qua lại nhiều lần thì ta cộng các khoảng thời gian lại.
Ví dụ 3: Một dao động điều hoà có chu kì dao động là T và biên độ là A Thời gian ngắn nhất
để vật đi từ điểm có li độ cực đại về điểm có li độ bằng một nửa biên độ cực đại mà véctơ vậntốc có hướng cùng với hướng của trục toạ độ là
t
Trang 30Ví dụ 4: Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với biên độ A, thời gian ngắn nhất để con
Chú ý: Li độ và vận tốc tại các điểm đặc biệt.
1) Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất
6
T thì vật lại đi qua M hoặcO hoặc N
2) Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất
8
T
thì vật lần lượt đi qua M 1, M 2, O, M 3, M 4
Trang 312) Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất
cứ 0,05 s thì chất điểm lại đi qua các điểm M 1, M2,M 3, M , 4 M , 5 M và6 M Tốc độ của7
nó lúc đi qua điểmM là 203 cm/s Biên độ A bằng
Trang 34Vùng tốc độ nhỏ hơnv nằm ngoài đoạn1 x x1; 1 Khoảng thời gian trong một chu kì tốc độnhỏ hơnv là1 4t 2
1 2
Ví dụ 3: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Khoảng thời gian trong một chu kỳ
để vật có tốc độ lớn hơn 0,5 tốc độ cực đại là
Chú ý: Trong các đề thi trắc nghiệm thường là sự chồng chập của nhiều bài toán dễ nên để
đi đến bài toán chính ta phải giải quyết bài toán phụ.
Ví dụ 4: (ĐH-2012)Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Gọi v là tốc độ trung tb
bình của chất điểm trong một chu kì, v là tốc độ tức thời của chất điểm Trong một chu kì,khoảng thời gian mà v�0, 25v tblà:
Trang 35Chú ý: Đối với bài toán ngược ta làm theo các bước sau:
Bước 1: Dựa vào vùng tốc độ lớn hơn hoặc bé hơn v ta biểu diễn1 t hoặc 1 t theo 2
Bước 2: Thay vào phương trình x1 Asint1 Acos t 2.
Bước 3: Thay vào phương trình
Câu 19: Một vật nhỏ dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 8 cm Biết trong một chu kì,
khoảng thời gian để vật nhỏ có độ lớn vận tốc không vượt quá 16 cm/s là
Trang 36Kinh nghiêm: Nếu ẩn số nằm cả trong hàm sin hoặc hàm cos và cả nằm độc lập phía ngoài thì nên dùng chức năng giải phương trình SOLVE của máy tính cầm tay.
Ví dụ 6: Một vật dao động điều hòa với biên độ 10 cm Biết trong một chu kì, khoảng thời
gian để tốc độ dao động không nhỏ hơn (m/s) là 1
15(s) Tần số góc dao động của vật có thể
và cuối cùng bấm shift CALC Đợi một lúc thì trên màn hình hiện ra kết quả là39,947747 Vì máy tính chỉ đưa ra một trong số các nghiệm của phương trình đó! Ví dụ còn
có nghiệm 275,89 chẳng hạn Vậy khi gặp bài toán trắc nghiệm cách nhanh nhất là thay bốnphương án vào phương trình:
2 2
Ví dụ 7: (CĐ - 2012) Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo nhẹ có độ
cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm Khoảng thời gian ngắnnhất để vận tốc của vật có giá trị từ 40 cm s/ đến 40 3cm s là/
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Trang 372 2
1 1 2
Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa với chu kì T, trên một đoạn thẳng, giữa hai điểm biên M
và N Chọn chiều dương từ M đến N, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng O, mốc thời gian t là0lúc vật đi qua trung điểm I của đoạn MO theo chiều dương Gia tốc của vật bằng không lầnthứ nhất vào thời điểm
Ví dụ 2: Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang Lực đàn hồi cực đại tác dụng vào
vật là 12 N Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật chịu tác dụng của lực kéo lò xo 6 3N
Trang 391) Vùng a lớn hơn a1 nằm ngoài đoạnx x1; 1 và vùng a nhỏ hơn a nằm trong đoạn1
(cm/s) Tính thời gian trong một chu kì gia tốc của vật không nhỏ hơn96cm s / 2
Vùng a lớn hơn 96cm s nằm ngoài đoạn / 2 x x1; 1
Khoảng thời gian trong một chu kì a lớn hơn 96cm s/ 2 là 4t2, tức là
1 2
Trang 40Ví dụ 5: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Khoảng thời gian trong một chu kỳ
để vật có độ lớn gia tốc bé hơn 1
2gia tốc cực đại là
Vùng a nhỏ hơn a nằm trong đoạn 1 x x1; 1
Khoảng thời gian trong một chu kì a nhỏ hơn a là 1 4t tức là1
Chú ý : Đối với bài toán ngược ta làm theo các bước sau:
Bước 1: Dựa vào vùng a lớn hơn hoặc bé hơn a ta biểu diễn1 t hoặc 1 t theo 2
Bước 2: Thay vào phương trình x1Asint1 Acos t 2
Bước 3: Thay vào phương trình x1 2 a1
Ví dụ 6: (ĐH-2010)Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm Biếttrong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá
Để độ lớn gia tốc không vượt quá 100cm s thì vật nằm trong đoạn / 2 x x1; 1 Khoảng thời
gian trong một chu kì a nhỏ hơn 100cm s là / 2 4t , tức là 1 41 1