CÁC ĐẠI LƯỢNG DAO ĐỘNG x, vp, aF và MỐI QUAN HỆ - P4 ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ Đây là tài liệu đi kèm theo bài giảng “Các đại lượng dao động và m
Trang 1Dạng 5 Giá Trị x, v, p, a, F Tại Các Thời Điểm Khác Nhau
01 A 02 C 03 A 04 A 05 B 06 B 07 C 08 D 09 B 10 A
11 D 12 A 13 C 14 A 15 C 16 A 17 B 18 C 19 A 20 D
21 B 22 C 23 D 24 A 25 A 26 C 27 C 28 A 29 D 30 B
31 B 32 D 33 C 34 D
Câu 1:
Dịch lại bài trên trục Ox: khi vật có tốc độ |v| = 5π cm/s = vmax
2 ↔ x =
A 3 2
Dễ thấy một chu kì dao động, vật qua x A 3
2
4 lần → Tách: 20 = 16 + 4
x
2
16 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: A
2
, vật thực hiện 4 lần nữa theo
trục phân bố thời gian mất: 11T
12
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 4T + 11T
12 = 9,833 s Chọn A.
Câu 2:
Dịch lại trên trục Ox: khi vật có vận tốc v = 5π cm/s > 0 ↔ x A 3( )
2
Dễ thấy một chu kì dao động, vật quax A 3( )
2
2 lần → Tách: 20 = 18 + 2
2
18 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: A
2
, vật thực hiện 2 lần nữa theo
trục phân bố thời gian mất: T T T
3 4 6
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 9T + T T T= 19,5 s Chọn C
CÁC ĐẠI LƯỢNG DAO ĐỘNG x, v(p), a(F) và MỐI QUAN HỆ - P4
(ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN)
GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ
Đây là tài liệu đi kèm theo bài giảng “Các đại lượng dao động và mối quan hệ - P4” thuộc khóa học PEN-C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) Để sử dụng tài liệu hiệu quả, Bạn cần kết hợp theo dõi bài giảng với tài liệu bài giảng trước khi làm bài tập tự luyện và so sánh với đáp án này
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
Trang 2Dịch lại trạng thái: Khi vật có vận tốc v = -15π cm/s = vmax
2
2
Tại t = 0: x A 2( )
2
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + T T
8 12= 1
12s Chọn A.
Câu 4:
Dịch lại trạng thái: độ lớn gia tốc đạt cực đại tại hai biên
Tại t = 0: x 0( )
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + T
4= 0,1 s Chọn A.
Câu 5:
Dịch lại trạng thái: gia tốc vật đạt giá trị cực đại tại biên âm: x = -A
Tại t = 0: x 0( )
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 3T
4 = 0,3 s Chọn B.
Câu 6:
Dịch lại trạng thái: vật có gia tốc a = -ω2
x 1,5cm
2
Dễ thấy một chu kì dao động, vật quax A
2
2 lần → Tách: 98 = 96 + 2
Sau 48T, vật qua A
x 2
96 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: x 0( ), vật thực hiện 2 lần nữa theo trục
phân bố thời gian mất: T T T
4 2 6
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 48T + T T T
4 2 6 = 19,57 s Chọn B
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
Trang 3Câu 7:
Dịch lại trạng thái: vật có gia tốc a = -ω2
x 2,5cm
2
Dễ thấy một chu kì dao động, vật quax A
2
2 lần → Tách: 10 = 8 + 2
Sau 4T, vật qua A
x 2
8 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: x 0( ), vật thực hiện 2 lần nữa theo trục phân bố
thời gian mất: T T T
4 2 6
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 4T + T T T
4 2 6 = 1,967 s Chọn C
Câu 8:
S = 74,5 cm = 9.4A + 1,25A (2,5cm)
Sau 9T vật đi được 9.4A và quay lại trạng thái tại t = 0: x A ( )
2
, vật đi tiếp 2,5 cm như sau
Dễ thấy vật qua vị trí x 1,5cm( ) → v A2 x2 7cm/s Chọn D
Câu 9:
Dịch lại trạng thái: Khi vật có vận tốc vmax
2
2
Dễ thấy một chu kì dao động, vật quax A 3( )
2
2 lần → Tách: 8 = 6 + 2
2
6 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: A
2
, vật thực hiện 2 lần nữa theo
trục phân bố thời gian mất: T T T
3 4 6
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 3T + T T T
3 4 6 = 3,75 s Chọn B
Câu 10:
S = 64,5 cm = 3.4A + 4,5cm
Sau 3T vật đi được 3.4A và quay lại trạng thái tại t = 0: x A ( )
2
, vật đi tiếp 4,5 cm như sau
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2 1,5cm
A
x
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
3cm
A
2cm 2,5cm
Trang 4Dễ thấy vật qua vị trí x 3cm( ) → a x 1,2m/s Chọn A.
Câu 11:
a x x 2 3 cm
Vậy thời gian ngắn nhất cần tìm là T s
12 12
Chọn D
Câu 12:
Vận tốc có giá trị cực đại ↔ x = O (+)
Gia tốc có giá trị cực đại ↔ x = -A
Vậy thời gian ngắn nhất cần tìm là 3T 2s T 8 s
4 3 Chọn A
Câu 13:
S = 99 cm = 6.4A + 3 cm
Sau 6T vật đi được 6.4A và quay lại trạng thái tại t = 0: x A, vật đi tiếp 3 cm như sau
Dễ thấy vật qua vị trí x 1cm( ) → v A2 x2 25 6cm/s Chọn C
Câu 14:
Gia tốc có độ lớn bằng nửa độ lớn gia tốc cực đại:
2
Thời điểm cần tìm là T 1 s
6 12 Chọn A
Câu 15:
2
Vận tốc đạt giá trị cực đại ↔ x = O(+)
Một chu kì, vật qua x = O(+) 1 lần Tách 5 = 4 + 1
Sau 4T, vật đi được 16A và qua x = O(+) 4 lần và trở lại trạng thái A
2
Vật đi thêm 1 lần nữa mất
3 4 và đi được thêm 2,5A
Vậy tốc độ trung bình vật trong quá trình này là vtb S 16A 2, 5A 10, 9
t 4T
A 2 A
x
A 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
1cm A
x
3cm
A 2 A
x
A 2
Trang 5Câu 17:
Vận tốc giảm từ cực đại còn một nửa là T
0,2
6 (tương ứng vật đi từ VTCB đến A 3
2 ) T 1, 2
↔ ω = 5 rad / s
max v 6cm
Câu 18:
3
3
→ A = 2,4 cm → amax = 2,67 m/s2 Chọn C
Câu 19:
vmax = 10π cm/s = ωA; amax = 20π2 cm/s = ω2A → ω = 2π rad/s; A = 5 cm
Tại t = 0: v = -5π cm/s < 0 → x A 3( )
2
, mà a < 0 → x A 3( )
2
Gia tốc a = 10π2
x 2
Dễ thấy mỗi chu kì vật qua A
x 2
2 lần, do đó, tách 10 = 8 + 2
x 2
8 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: A 3
2
, vật đi qua 2 lần nữa theo diễn
biến trục thời gian bên dưới mất T T T
6 4 6
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 4T +T T T
6 4 6 = 4,583 s Chọn A
Câu 20:
Ta biết: cứ sau T
4 thì vật lại qua các vị trí
A 2 x
2
thỏa mãn đề bài, do đó T
0,25s
Khi v = ω|x| > 0 →
2
2
2
Dễ thấy mỗi chu kì vật qua A 2
2
x A
2
2 lần, do đó, tách 2018 = 2016 + 2
2
2016 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: A 3
2
, vật đi qua 2 lần
nữa theo diễn biến trục thời gian bên dưới mất T T T T
12 2 4 8
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 1008T + T T T T
12 2 4 8 = 1008,9583 s Chọn D
max
v
v 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
Trang 6Tại t = 0 vật có gia tốc cực đại ↔ x = -A
Khi v = ωx (v và x cùng dấu) →
2
2
2016 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: x A, vật đi
qua 2 lần nữa theo diễn biến trục thời gian bên dưới mất T T T
2 4 8
Vậy thời điểm cần tìm là t’ = t + 1008T +T T T
2 4 8 = 3026,625 s Chọn B
Câu 22:
Khi v x 3 (v >0) →
2
2
2
Dễ thấy mỗi chu kì vật qua x A ( )
2
2 lần, do đó, tách 10 = 8 + 2
2
8 lần và quay lại trạng thái tại t = 0: x = O(+), vật đi qua 2 lần nữa theo diễn
biến trục thời gian bên dưới mất T T T
4 2 6
Thời điểm t = 1,475s = 4T +T T T
4 2 6 ↔ T = 0,3 s → 20
3
→ k = mω2 = 200N/m Chọn C
Câu 23:
k 10
Kể từ t = 0: x= O(+), sau s T
vật đi được 2A = 4 cm → A = 2 cm
, vật thực hiện diễn biến dao động như sau:
Vậy tại thời điểm
15
2
→ vmax
2
Câu 24: Tương tự ví dụ 4 trong bài giảng!
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2
Trang 7Câu 25:
v 0, 5vM x A 3
2
Vậy khi vận tốc tăng từ 0,5vM đến vM rồi giảm về vM 3
2 thì diễn biến vật dao động như sau:
Theo đó: t2 – t1 = = T
4 → T 4 Tại t1 =: A 3
2
→ 0 A
2
A
2
M 0
v
Chọn A.
Câu 26: Tương tự ví dụ 4 trong bài giảng!
Câu 27: Tương tự ví dụ 5 trong bài giảng!
Câu 28: Vận tốc vật bằng 0 tại 2 biên, do đó: tb
Câu 29: Ví dụ 5 trong bài giảng!
Câu 30: Ví dụ 6 trong bài giảng!
Câu 31:
Sử dụng công thức độc lập thời gian x và v cho các vị trí ta có:
2
2
2
2 2
2
8a
5a
v 0
v
(vật tới biên sau khi đi 3S) Chọn B
Câu 32:
Theo trục phân bố thời gian của vận tốc, vận tốc khi giảm từ 0,5vM về -0,5vM mất T
T 6
6
Tại t1 = T
6
, vật có v = 0,5vM > 0 (vật đi theo chiều dương) → A 3
x
2
(+), do vận tốc của vật ngay
sau đó giảm nên x A 3( )
2
→
→ Tại t = 0, vật đi qua VTCB (+) Chọn D
Các em hoàn toàn có thể sử dụng trục phân bố thời gian rồi “quay ngược thời gian” để tìm trạng thái tại t = 0!
Câu 34:
T1 = T; T2 = 0,25T
Sau T T1
12 12, theo trục thời gian vật 1 đi từ VTCB tới 1 A 1 1A 3
Sau T T2
12 3 , theo trục thời gian vật 2 đi từ VTCB ra biên dương rồi quay lại 2 A 3 2 2A
Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà
Nguồn : Hocmai.vn
A 2
A 2 2
A 3 2
A
2
A 2 2
A 3 2