Đáp án ôn tập chuyên đề dao động cơ học – 01

Trong khoảng thời gian , vật quay được một góc Ta biểu diễn vị trí ban đầu và vị trí sau khi quay thêm được một góc như trên hình vẽ... A Trong thời gian T/6, vật quay được một góc Để qu

Đáp án - Ôn tập chuyên đề dao động cơ học – 01

Câu 1 B

Động năng của vật dao động điều hòa biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kì bằng một nửa chu kì của dao động của vật

Câu 2 B

Khi vật rơi trên trái đất thì

Khi vật rơi trên mặt trăng thì , trong đó g' = g/6

Tăng lần

Câu 3 D

Để trở thành dao động cưỡng bức, ta cần tác dụng lên con lắc dao động một ngoại lực biến thiên tuần hoàn

Câu 4 C

Trong dao động tắt dần, tần số của dao động không đổi nên C sai

Câu 5 C

Ta có:

Ta tách

Ta tìm quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian T/12

Trong khoảng thời gian , vật quay được một góc

Ta biểu diễn vị trí ban đầu và vị trí sau khi quay thêm được một góc như trên hình vẽ

Từ hình vẽ = 6 cm.

cm

Câu 6 D

Ta có: T=

Ta biểu diễn vị trí ban đầu tại và vị trí có li độ +1 cm tại trên đường tròn như hình vẽ

Từ hình vẽ dễ thấy trong 1 chu kì, chất điểm có 2 lần đi qua vị trí có li độ +1 cm

Ta tách: 1 s = 2.0,4 + 0,2 = 2T +T/2

Trong 2 chu kì đầu tiên, chất điểm quay được 1 góc rad và có 4 lần đi qua vị trí có li độ +1

cm Trong 0,2 s tiếp theo chất điểm, quay thêm được 1 góc \pi, tức là tới vị trí điểm M' trên đường tròn

chất điểm đi qua vị trí có li độ +1 cm 1 lần nữa

Vậy tổng là 4+1 = 5 lần

Câu 7 C

Biên độ cộng hưởng dao động phụ thuộc vào cả lực ma sát của môi trường, cả biên độ của ngoại lực và tần số của ngoại lực cưỡng bức

Câu 8 B

Ta có: và

Để T' < T thì

Khi điện trường có hướng từ dưới lên và q > 0 thì lực điện trường hướng lên trên

nên A sai Khi điện trường hướng nằm ngang và q < 0 thì lực điện trường hướng theo phương ngang và

nên B đúng Khi điện trường hướng nằm ngang và q = 0 thì không có lực điện trường tác dụng lên quả cầu

g không đổi nên C sai

Khi điện trường có hướng thẳng đứng từ trên xuống và q <0 thì lực điện trường hướng lên trên

nên D sai

Câu 9 B

Ta có: v =

Kết hợp với điều kiện vật giữ nguyên chiều chuyển động Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp vận tốc của vật bằng nửa vận tốc cực đại và giữ nguyên chiều chuyển động sẽ ứng với vật đi từ

vị trí (1) đến vị trí (2) hoặc đi từ vị trí (3) đến vị trí (4) trên đường tròn như hình vẽ

Câu 10 D

Để nước trong thùng sóng sánh mạnh nhất thì khoảng thời gian giữa hai lần xe đạp gặp rãnh phải bằng với chu kì dao động của nước

hay

Câu 11 B

Dùng đường tròn lượng giác

Khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần thứ nhất chất điểm chuyển động tròn quét được

1 góc:

Thời gian vật đi là:

Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đó là:

Câu 12 A

Trong thời gian T/6, vật quay được một góc

Để quãng đường đi được là lớn nhất thì góc này phải đối xứng qua vị trí cân bằng

Câu 13 C

Khi chưa vướng đinh,

Khi vướng đinh:

Câu 14 C

Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí cân bằng đến li độ x = 0,5A ứng với chất điểm đi từ đến , thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí li độ x = 0,5A đến biên ứng với vật đi từ đến biên như hình vẽ

Khi đi từ đến

Khi đi từ đến biên dương:

Câu 15 D

Khi t = 0, vận tốc của vật đạt giá trị cực đại và chuyển động theo chiều dương của trục toạ độ nên pha ban đầu của dao động là:

Câu 16 A

Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc của ngoại lực

Câu 17 B

Lò xo treo thẳng đứng có

Tỉ số thời gian lò xo nén và dãn trong 1 chu kì là 0,5

Câu 18 D

Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra trong dao động cưỡng bức khi tần số của ngoại lực bằng với tần số dao động riêng của hệ

Câu 19 A

Biên độ dao động cưỡng bức của hệ cơ học khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng phụ thuộc vào lực cản của môi trường nên A sai

Câu 20 A

Trong dao động cưỡng bức, tần số dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức nên

A sai

Câu 21 B

Để nước trong xô sóng mạnh nhất thì chu kì dao động của nước trong xô phải bằng với chu kì bước chân người

Câu 22 C

•Tại vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn là

Ta có Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là

Câu 23 B

Ta có dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một lực tuần hoàn và bản chất nó là dao động điều hòa

Khi xảy ra cộng hưởng thì năng lượng tiêu hao do ma sát bằng năng lượng cung cấp bởi ngoại lực nên nó vẫn được coi là dao động điều hòa

Câu 24 C

Ta có:

Ta biểu diễn vị trí ban đầu và vị trí lò xo không biến dạng trên đường tròn như hình vẽ:

s

Câu 25 D

Quãng đường từ khi vật bắt đầu dao động tới khi vật qua VTCB lần thứ nhất là A

Thời gian chuyển động sẽ ngắn nhất khi quãng đường A này đối xứng qua vị trí cân bằng như hình vẽ:

Câu 26 D

Cơ năng của 1 vật dao động điều hòa là bất biến

Câu 27 D

Câu 28 B

Tại vị trí cân bằng ta có:

vị trí lực đàn hồi của lò xo cực tiểu là vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên

Tại thời điểm t=0 vật đang ở vị trí cân bằng và chuyển động xuống dưới thời gian ngắn nhất

kể từ t=0 đến khi lực đàn hồi lò xo cực tiểu là:

Câu 29 A

Chọn trục thẳng đứng với chiều dương hướng xuống dưới, lò xo bị nén khi đi từ

tương ứng với

Khoảng thời gian cần tìm là:

Câu 30 C

Thời gian vật đi sẽ ngắn nhất khi quãng đường đối xứng qua vị trí cân bằng như hình vẽ

Câu 31 B

(2)

Từ (1) và (2)

Ta biểu diễn vị trí điểm Q trên đường tròn như hình vẽ:

Ta tách t = 0,4 = 0,3 + 0,1

Để S là lớn nhất thì s phải lớn nhất Ta đi tìm quãng đường s lớn nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian 0,1 s

Trong 0,1 s = T/6 đó, chất điểm quay được một góc

cm Vậy S = 2.20 + 20 = 60 cm

Câu 32 A

Khi giữ tại vị trí biên thì biên độ góc không đổi, vật vẫn dao động điều hòa với biên độ góc ban đầu nhưng độ dài dây treo giảm nên biên độ S giảm

Câu 33 B

Quy đổi pt dao động về dạng chính tắc:

Dùng đường tròn xác định các thời điểm vật qua vị trí theo chiều âm của trục tọa độ là:

( k thuộc Z) Chỉ có thời điểm t=6 s là phù hợp

Câu 34 A

Ta có:

Chọn gốc thời gian là lúc vật ở vị trí biên x = +5 cm

Phương trình dao động của vật là x = cm

Câu 35 A

Dùng đường tròn lượng giác ta có:

+)Góc quét của chất điểm chuyển động tròn từ lúc hình chiếu bắt đầu dao động đến lúc đi qua vị

trí x = 2cm theo chiều dương của trục toạ độ lần thứ 1 là:

Câu 36 A

cm/s

Câu 37 B

Ta có

Với

Câu 38 C

Con lắc dao động trong điện trường,ta có chu kì giảm →g tăng

Mà E hướng lên → q <0

Câu 39 B

Chu kì

Con lắc dao động mạnh nhất →xảy ra hiện tượng cộng hưởng→thời gian đi hết chiều dài mỗi thanh ray là T →vân tốc

Câu 40 A

Hệ dao động cưỡng bức với tần số bằng tần số ngoại lực

Câu 41 A

Ta có:

Chọn gốc tọa độ là lúc vật chuyển động chậm dần qua li độ x = +3,5 cm

Trường hợp 2: rad/s

hợp này

Câu 42 C

Ban đầu vật ở theo chiều dương

Câu 43 C

•Khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân bằng là

•

•t=0 ta có

→Phương trình:

Câu 44 D

t=0 vật đang ở vị trí theo chiều dương,thời gian vật đi từ vị trí đến vị trí x=A lần đầu là

Chiều dương hướng lên trên khoảng thời gian từ t=0 đến thời điểm vật đạt độ cao cực đại lần 2 là

Câu 45 A

g tăng 1%

→ Đáp án A

Câu 46 A

Do nên nếu chọn trục tọa độ thẳng đứng chiều dương hướng xuống dưới thì vị trí lò xo không biến dạng là vị trí biên âm, vị trí thấp nhất là vị trí biên dương

Khoảng thời gian cần tính là

Câu 47 D

Thời điểm vật ở li độ theo chiều âm

Từ thời điểm ban đầu đến thời điểm vật quay được góc

Khi đó trong 1/60 s đầu tiên, vật quay từ M đến M'

Quãng đường vật đi được từ t = 0 tới thời điểm là

Ta có: quãng đường vật đi được trong 6 s đầu tiên là

→Quãng đường vật đi được từ thời điểm tới thời điểm là :

Câu 48 B

Khi lò xo đang ở li độ x=4 , chiều dài của lò xo khi đó là (lo là chiều dài tự nhiên của

lò xo)

Giữ trung điểm của lò xo →Vị trí cân bằng mới cách điểm giữ một đoạn là

Tọa độ của M so với vị trí cân bằng mới là

Tại đó vật M có động năng

Con lắc có độ cứng K1=2K

Ta có

Câu 49 C

Theo định luật 2 Niuton

Chiếu theo chiều dương đã chọn

Khi vật rời khỏi giá N = 0

, trong đó s là độ giãn của lò xo khi vật rời giá đỡ

cm

Độ giãn s của lò xo cũng chính là quãng đường mà giá đi được kể từ khi nó bắt đầu chuyển động đến khi vật rời khỏi giá

Khi vật bắt đầu dời khỏi giá thì nó có vận tốc là m/s

Mà tại VTCB vật giản một đoạn bằng 0,1 m

Khi vật bắt đầu rời giá đỡ thì nó có li độ x = -(0,08 - 0,1) = -0,02 m

Dùng hệ thức độc lập

vì đang tiến về VTCB đáp án đúng là C

Câu 50 C

Ta có

dùng đường tròn lượng giác ta thấy thời gian giữa hai lần liên tiếp con lắc có vận tốc là