Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 2cos4πt cm.. Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình dạng x = 5cosπt + π/6 cm.. Vận tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi
Trang 1HỆ THỐNG BÀI GIẢNG và LỜI GIẢI BÀI TẬP chỉ có tại website: www.Hocmai.vn
BẢNG ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM
01 B 02 B 03 A 04 D 05 C 06 B 07 B 08 A 09 C 10 A
11 C 12 B 13 B 14 C 15 D 16 B 17 B 18 B 19 C 20 B
21 B 22 B 23 C 24 B 25 C 26 D 27 C 28 C 29 A 30 B
31 B 32 A 33 D 34 A 35 D 36 B 37 C 38 C 39 C 40 C
41 D 42 A 43 D 44 B 45 B 46 A 47 D 48 B 49 B 50 A
51 C 52 B 53 B 54 D 55 C 56 A 57 D 58 C 59 B 60 C
61 C 62 D 63 B 64 C 65 B 66 B 67 D 68 B 69 D 70 D
71 B 72 B 73 B
LỜI GIẢI CÁC CÂU CHỌN LỌC TRONG TÀI LIỆU Câu 10 Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm Li độ của vật tại thời điểm t = 0,25 (s) là
Lời giải
Thay t = 0,25 s vào phương trình ta được x = 2cos(2π.0,25 – π/6) = 1 cm
Vậy chọn đáp án A
Câu 11 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 3cos(πt + π/2) cm, pha dao động tại thời điểm t = 1 (s) là
Lời giải
Thay t = 0,25 s vào pha của dao động ta được pha = π + π/2 = 3π/2
Vậy chọn đáp án C
Câu 12 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 2cos(4πt) cm Li độ và vận tốc của vật ở thời điểm t = 0,25
(s) là
Lời giải
Ta có: v = x’ = -8πsin(4πt) cm/s
Thay t = 0,25 s vào 2 phương trình của dao động ta được
x 2cos 4 0, 25 2 cm
v 8 sin 4 0, 25 0 cm / s
Vậy chọn đáp án B
Câu 13 Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình dạng x = 5cos(πt + π/6) cm Biểu thức vận tốc tức thời của
chất điểm là
Lời giải
Ta có: v = x’ = –5πsin(πt + π/6) cm/s
Vậy chọn đáp án B
01 ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – P1
Thầy Đặng Việt Hùng – Hocmai.vn
Trang 2Câu 14 Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình dạng x = 5cos(πt + π/6) (cm, s) Lấy π2 = 10, biểu thức gia tốc tức thời của chất điểm là
A a = 50cos(πt + π/6) cm/s2 B a = – 50sin(πt + π/6) cm/s2
C a = –50cos(πt + π/6) cm/s2 D a = – 5πcos(πt + π/6) cm/s2
Lời giải
Ta có: a = x” = [-5πsin(πt + π/6)]‘ = –50cos(πt + π/6) cm/s2
Vậy chọn đáp án C
Câu 15 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4sin(5πt – π/6) cm Vận tốc và gia tốc của vật ở thời điểm t
= 0,5 (s) là
A 10π 3 cm/s và –50π2 cm/s2 B 10π cm/s và 50 3π cm/s2 2
C 10π 3 cm/s và 50π2 cm/s2 D 10π cm/s và 50 3π2cm/s2
Lời giải
v x’ 20 cos 5 t / 6 cm / s
a v’ –100 sin 5 t( / 6) cm / s
Thay t = 0,5 s vào 2 phương trình của dao động ta được
v 20 cos 5 0,5 / 6 10 cm
a –100 sin 5 0,5( / 6) 50 3 cm/ s
Vậy chọn đáp án D
Câu 18 Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm Lấy π2 = 10, gia tốc của vật tại thời điểm t
= 0,25 (s) là
Lời giải
Ta có: a = x” = [-4πsin(2πt – π/6)]’ = -80cos(2πt – π/6) cm/s2
Thay t = 0,25 s vào phương trình của dao động ta được a = - 80cos(2π.0,25 – π/6) = - 40 cm/s2
Vậy chọn đáp án B
Câu 19 Chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 6cos(10t – 3π/2) cm Li độ của chất điểm khi pha dao động
bằng 2π/3 là
Lời giải
Thay pha dao động bằng 2π/3 vào phương trình của dao động ta được x = 6cos(2π/3) = -3 cm
Vậy chọn đáp án C
Câu 20 Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(2πt – π/6) cm Vận tốc của vật khi có li độ x = 3 cm là
A v = 25,12 cm/s B v = ± 25,12 cm/s C v = ± 12,56 cm/s D v = 12,56 cm/s
Lời giải
Ta có:
2
2
v
A x v A x 2 5 3 25,12cm / s
Vậy chọn đáp án B
Câu 21 Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(2πt – π/6) cm Lấy π2 = 10 Gia tốc của vật khi có li độ x
= 3 cm là
Lời giải
Ta có: a 2x (2 ) 32 120cm / s 2
Vậy chọn đáp án B
Trang 3Câu 22 Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động x = 2sin(5πt + π/3) cm Vận tốc của vật ở thời điểm t = 2
(s) là
A v = – 6,25π (cm/s) B v = 5π (cm/s)
C v = 2,5π (cm/s) D v = – 2,5π (cm/s)
Lời giải
Ta có: v = x’ = 10πcos(5πt + π/3) cm/s
Thay t = 2 s vào phương trình của dao động ta được v = 10πcos(5π.2 + π/3) = 5π cm/s
Vậy chọn đáp án B
Câu 23 Vận tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi
C lệch pha vuông góc so với li độ D lệch pha π/4 so với li độ
Lời giải
Do v = x’ => Vận tốc biến đổi điều hòa sớm pha π/2 so với li độ
Vậy chọn đáp án C
Câu 24 Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi
C lệch pha vuông góc so với li độ D lệch pha π/4 so với li độ
Lời giải
Do a 2x => Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi ngược pha với li độ
Vậy chọn đáp án B
Câu 25 Trong dao động điều hoà
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
Lời giải
Do a = v’ => Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc
Vậy chọn đáp án C
Câu 27 Vận tốc trong dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi
Lời giải
Vận tốc trong dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi li độ bằng 0
Vậy chọn đáp án C
Câu 28 Một chất điểm dao động điều hoà trên quỹ đạo MN = 30 cm, biên độ dao động của vật là
Lời giải
Do chiều dài quỹ đạo bằng L = 2A => 2A = 30 => A = 15 cm
Vậy chọn đáp án B
Câu 29 Một vật dao động điều hoà với phương trình x = Acos(ωt + φ), tại thời điểm t = 0 thì li độ x = A Pha ban đầu
của dao động là
Lời giải
Thay x = A và t = 0 vào phương trình của dao động ta được cos(φ) = 1 => φ = 0 rad (do 0 ≤ φ ≤ 2π)
Trang 4Vậy chọn đáp án A
Câu 30 Dao động điều hoà có vận tốc cực đại là vmax = 8π cm/s và gia tốc cực đại amax= 16π2 cm/s2 thì tần số góc của dao động là
Lời giải
Ta có:
2 max
max max
max
a 16
a v 2 (rad / s)
v 8
Vậy chọn đáp án B
Câu 33 Biểu thức nào sau đây là biểu thức tính gia tốc của một vật dao động điều hòa?
Lời giải
Do a 2x với 0 => a = – 4x thỏa mãn
Vậy chọn đáp án D
Câu 35 Một vật dao động điều hoà có phương trình x = Acos(ωt + π/2) cm thì gốc thời gian chọn là
Lời giải
Ta có: v = x’ = -Aωsin(ωt + π/2) cm/s
Thay t = 0 s vào 2 phương trình của dao động ta được
x Acos 0 cm
v A sin A cm / s ( 0)
/ 2 / 2
=> Vật đi đi qua VTCB theo chiều âm
Vậy chọn đáp án D
Câu 36 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = Acos(ωt) thì gốc thời gian chọn lúc
C vật đi qua VTCB theo chiều dương D vật đi qua VTCB theo chiều âm
Lời giải
Thay t = 0 s vào phương trình của dao động ta được x = Acos(0) = A
=> Vật có li độ x = A
Vậy chọn đáp án B
Câu 37 Một vật dao động điều hoà theo phương trình π
x 10cos 2πt cm
6
thì gốc thời gian chọn lúc
A vật có li độ x = 5 cm theo chiều âm B vật có li độ x = – 5 cm theo chiều dương
C vật có li độ x5 3 cm theo chiều âm D vật có li độ x5 3 cmtheo chiều dương
Lời giải
v x ' 20π sin 2πt cm / s
6
Thay t = 0 s vào 2 phương trình của dao động ta được
x 10cos 5 3 cm
v 20 sin 10 cm / s ( 0)
6
6
=> Vật có li độ x5 3 cm theo chiều âm
Vậy chọn đáp án C
Trang 5Câu 38 Phương trình vận tốc của vật là v = Aωcos(ωt) Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Gốc thời gian lúc vật có li độ x = – A
B Gốc thời gian lúc vật có li độ x = A
C Gốc thời gian lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương
D Gốc thời gian lúc vật đi qua VTCB theo chiều âm
Lời giải
Từ phương trình v => x = Asin(ωt)
Thay t = 0 s vào 2 phương trình của dao động ta được x A sin 0 0 cm
v A cos(0) A cm / s ( 0)
=> Gốc thời gian lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương
Vậy chọn đáp án C
Câu 39 Chọn câu đúng khi nói về biên độ dao động của một vật dao động điều hòa Biên độ dao động
A là quãng đường vật đi trong 1 chu kỳ dao động
B là quãng đường vật đi được trong nửa chu kỳ dao động
C là độ dời lớn nhất của vật trong quá trình dao động
D là độ dài quỹ đạo chuyển động của vật
Lời giải
Trong dao động điều hòa biên độ dao động là độ dời lớn nhất của vật trong quá trình dao động
Vậy chọn đáp án C
Câu 40 Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình x = 4cos(πt + π/4) cm thì
C lúc t = 0 chất điểm chuyển động theo chiều âm D tốc độ khi qua vị trí cân bằng là 4 cm/s
Lời giải
Thay t=0 vào phương trình ta được pha bằng
4
Vậy chọn đáp án C
Câu 41 Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(20πt + π/6) cm Chọn phát biểu đúng ?
A Tại t = 0, li độ của vật là 2 cm B Tại t = 1/20 (s), li độ của vật là 2 cm
C Tại t = 0, tốc độ của vật là 80 cm/s D Tại t = 1/20 (s), tốc độ của vật là 125,6 cm/s
Lời giải
Phương trình vận tốc của vật : 80 sin 20 /
6
v t cm s
20
Câu 42 Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình x = 4cos(πt + π/4) cm Tại thời điểm t = 1 (s), tính chất
chuyển động của vật là
Lời giải
Thay t=1(s) vào phương trình ta được pha bằng
4
Vậy chọn đáp án A
Trang 6Câu 43 Trên trục Ox một chất điểm dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(2πt + π/2) cm Tại thời điểm
t = 1/6 (s), chất điểm có chuyển động
Lời giải
Thay 1
6
6
Câu 44 Một vật dao động điều hòa phải mất 0,25 s để đi từ điểm có tốc độ bằng không tới điểm tiếp theo cũng như
vậy Khoảng cách giữa hai điểm là 36 cm Biên độ và tần số của dao động này là
Lời giải
Khoảng thời gian giữa hai lần tốc độ bằng 0 là : 0, 25 0,5 2
2
T
t T s f Hz
Vậy chọn đáp án B
Câu 50 Một vật dao động điều hoà theo trục Ox, trong khoảng thời gian 1 phút 30 giây vật thực hiện được 180 dao
động Khi đó chu kỳ và tần số động của vật lần lượt là
C T = 1/120 (s) và f = 120 Hz D T = 2 (s) và f = 5 Hz
Lời giải
Trong khoảng thời gian 1 phút 30 giây vật thực hiện được 180 dao động
t
Vậy chọn đáp án A
Câu 54 Phương trình li độ của một vật là x = 4sin(4πt – π/2) cm Vật đi qua li độ x = –2 cm theo chiều dương vào
những thời điểm nào:
A t = 1/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) B t = 1/12 + k/2 ; t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…)
C t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) D t = 5/12 + k/2, (k = 1, 2, 3…)
Lời giải
Khi vật đi qua li độ x=-2cm theo chiều dương
k
Câu 55 Phương trình li độ của một vật là x = 5cos(4πt – π) cm Vật qua li độ x = –2,5 cm vào những thời điểm nào ?
A t = 1/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) B t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…)
C t = 1/12 + k/2 ; t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) D Một biểu thức khác
Lời giải
Khi vật qua li độ x = - 2,5 cm ta có phương trình
k
k
Trang 7Câu 56 Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình li độ x = 2cos(πt) cm.Vật qua vị trí cân bằng lần thứ nhất
vào thời điểm
A t = 0,5 (s) B t = 1 (s) C t = 2 (s) D t = 0,25 (s)
Lời giải
Vật qua vị trí cân bằng lần thứ nhất vào thời điểm 0,5
4
T
t s
Câu 64: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(5t – 2π/3) cm Toạ độ và vận tốc của vật ở thời điểm t
= 2s là
C 0,21 cm và 19,97 cm/s D 0,21 cm và 19,97 cm/s
Lời giải
Thế t = 2s vào phương trình li độ của vật x 0, 21cm
20sin 5 /
3
v t cm s
Câu 65: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 2cos(20t) cm Vận tốc vào thời điểm t = π/8 (s) là
Lời giải
Phương trình vận tốc của vật : v 40sin 20 t cm s/
Thế
8
t s
Câu 66: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 20cos(2πt) cm Gia tốc tại li độ l0 cm là:
A 4 m/s2 B 3,94 m/s2 C 6,28 m/s2 D 0,63 m/s2
Lời giải
Ta có : 2 2 2 2
2 10 394 / 3,94 /
a x cm s m s
Vậy chọn đáp án B
Câu 67: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(5πt – 2π/3) cm Vận tốc và gia tốc của vật ở thời điểm t
= 0,5 s là:
A 10π 3 cm/s và 50π2 cm/s2 B 10 cm/s và 50π2 3 cm/s2
C 10π 3 cm/s và 50π2 cm/s2 D 10π cm/s và 50π2 3cm/s2
Lời giải
Phương trình vận tốc của vật 2
20 sin 5 /
3
v t cm s
3
a cos t cm s
Trang 8Câu 68: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(7πt + π/6) cm Vận tốc và gia tốc của vật ở thời điểm t
= 2 s là
A 14π cm/s và 98π2 cm/s2 B 14π cm/s và 98π2 3cm/s2
C 14π 3 cm/s và 98π2 cm/s2 D 14 cm/s và 98π2 3 cm/s2
Lời giải
Phương trình vận tốc của vật 28 sin 7 /
6
v t cm s
6
a cos t cm s
98 3 /
Câu 69: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 8cos(2πt – π/2) cm Vận tốc và gia tốc của vật khi vật đi qua
li độ 4 3 cm là
A 8π cm/s và 16π2 3 cm/s2 B 8π cm/s và 16π2 3 cm/s2
C 8π cm/s và 16π2 3 cm/s2 D.8π cm/s và 16π2 3cm/s2
Lời giải
Khi vật đi qua li độ x4 3cm 2 2 2
2
2
16 3 /
a x cm s
Câu 70: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(6t + π/6) cm Vận tốc và gia tốc của vật ở thời điểm t =
2,5 s là:
A 6,4 cm/s và 138,7 cm/s2 B 6,4 cm/s và 138,7 cm/s2
C 4,4 cm/s và 141,6 cm/s2 D 4,4 cm/s và 141,6 cm/s2
Lời giải
Phương trình vận tốc của vật 24sin 6 /
6
v t cm s
6
v cos t cm s
Vậy chọn đáp án D
Câu 71: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2t – π/3) cm Vận tốc và gia tốc của vật khi khi pha dao động của vật có giá trị 17π
6 rad là
A 15,7 cm/s và 171 cm/s2 B 15,7 cm/s và 171 cm/s2
C 31 cm/s và 30,5 cm/s2 D 31 cm/s và 30,5 cm/s2
Trang 9Lời giải
x = 5cos(2t – /3)
Vận tốc: v = x’ = - 10.sin17π
6 = 15,7 cm/s
Gia tốc: a = - 2.x = - 202.cos17π
6 = 171 cm/s
2
Vậy chọn đáp án B
Câu 72: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 3sin(5t + π/3) cm Toạ độ và vận tốc của vật ở thời điểm t =
0,5 s là
A 1,18 cm và 13,78 cm/s B 1,18 cm và 13,78 cm/s C 1,18 cm và 14,9 cm/s D Một giá trị khác
Lời giải
Thế t = 0,5s vào phương trình x 1, 28cm
6
v t cm s
Thế t = 0,5s vào phương trình vận tốc v 13,78cm s/
Vậy chọn đáp án B
Câu 73: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(2πt – 2π/3) cm Toạ độ và vận tốc của vật ở thời điểm t
= 0,5 s là
Lời giải
Thế t = 0,5s vào phương trình x 2cm
8 sin 2 /
3
v t cm s