Đáp án ôn tập chuyên đề dao động cơ học 02

Sau 0,1 s đầu tiên này, ngừng tác dụng lực F thì sau đó vật sẽ lại dao động quanh vị trí cân bằng cũ là O và tại thời điểm ngừng tác dụng lực thì con lắc đang ở vị trí có li độ 4 cm và c

Ôn tập chuyên đề dao động cơ học - 02

Câu 1 C

C Sai, lực hồi phục có gia trị cực đại ở biên âm

Câu 2 B

Trong khoảng thời gian 0,1 s kể từ lúc tác dụng lực F không đổi, do tác dụng của lực F nên vị trí cân bằng của lò xo sẽ bị thay đổi, dịch tới vị trí O' mới cách O một khoảng là OO' =

Trong 0,1 s này, con lắc lò xo dao động với biên độ A = 4 cm và tốc độ cực đại tại vị trí cân

Ta có:

Tại thời điểm t = 0,1 s = T/4, vật nặng của con lắc đang ở vị trí cân bằng O'

Sau 0,1 s đầu tiên này, ngừng tác dụng lực F thì sau đó vật sẽ lại dao động quanh vị trí cân bằng

cũ là O và tại thời điểm ngừng tác dụng lực thì con lắc đang ở vị trí có li độ 4 cm và có tốc độ cm/s

Áp dụng phương trình độc lập thời gian,ta tìm được biên độ mới của con lắc là

A' =

cm/s

Câu 3 A

A = 20 cm

Câu 4 C

Tỉ số giữa lực đàn hồi cực đại của lò xo và lực hồi phục cực đại:

Câu 5 C

Li độ dao động khi lò xo có chiều dài 24,5cm

Câu 6 C

Người đó đi sao cho ngoại lực có tần số bằng với tần số riêng của nước

Mỗi bước là 1 chu kì 1s đi được 50 cm

Câu 7 A

Chu kì dao động của con lắc là:

Câu 8 C

Câu 9 C

Thời gian ngắn nhất để động năng tăng từ 0 đến khi bằng với giá trị của thế năng bằng thời gian ngắn nhất để

Câu 10 D

Ta có chu kỳ dao động của vật T = 1s

ở thời điểm t = 1s thì vật đang ở vị trí có ly độ và chuyển động theo chiều dương đến thời điểm t = 4,625s thì vật đang ở vị trí x = -A

Quãng đường vật đã đi được từ thời điểm 1s đến 4,625s là :

Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian đó là

Câu 11 C

Ta có :

(1)

(2)

(3)

Từ (1), (2) và (3)

Câu 12 A

Câu 13 D

Khoảng cách 2 vật:

Nên nếu đặt mắt qua sát tại 1 vật thì ta sẽ thấy vật 2 dao động điều hòa quanh vật 1 ( tính tương đối của chuyển động ) với biên độ A

Để biên độ A lớn nhất thì 2 dao động cùng pha với nhau

ngược pha nhau

2 dao động ngược pha nhau khi 1 vật ở biên âm thì 1 vật sẽ ở biên dương

Thời điểm thả vật 2 khi vật 1 ở biên còn lại

Ta thấy chỉ đáp án D phù hợp

Câu 14 D

Khi con lắc có chu kì T = =2 s thì thời gian đồng hồ chạy trong 1 ngày là

Khi con lắc có chu kì T' = thì thời gian đồng hồ chạy trong 1 ngày là

Từ đề bài

% l'

Để đồng hồ chạy đúng cần giảm chiều dài dây treo đi 0,23%

Câu 15 A

Lúc vật có li độ và theo chiều dương

Tại thời điểm gia tốc có GIÁ TRỊ cực tiểu nên x=A nên có giá trị nhỏ nhất là hay

mà

Sau khoảng thời vật có tốc độ:

Cứ sau khoảng thời gian bằng nhau thì tốc độ của vật lại bằng

Vì là lớn nhất nên

Câu 16 D

Ta biểu diễn vị trí ban đầu tại điểm M như trên đường tròn

Sau khoảng thời gian t = 0,157s, chất điểm quay được góc , đến điểm M' trên đường tròn

Câu 17 D

•

Điện trường đều E hướng thẳng đứng.Giả sử E hướng xuống thì khi đó điện tích dương

Từ đó ta có

•Tương tự khi con lắc tích điện tích ta có

→ từ đó ta có

→

do

Câu 18 C

Hệ dao động gồm 2 vật là và dao động điều hòa với

Khi 2 vật dao động điều hòa thì vật sẽ chịu sự tác dụng của 1 lực quán tính (do sự di chuyển của gây ra) với độ lớn gia tốc quán tính chính là gia tốc dao động của là Mặt khác, giữa và có lực ma sát nghỉ

Để cho không trượt trên thì

Mà

Vậy

Câu 19 B

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì biên độ dao động của hệ đạt giá trị lớn nhất nhưng chưa kết luận được là rất lớn vì có thể nhỏ

Câu 20 D

Từ công thức độc lập với thời gian tần số góc của vật:

Tại t=0 ta có:

và

Câu 21 D

Động năng

Câu 22 B

Đổi v = 10,8 km/h = 3 m/s

Nước trong thùng bị văng tung tóe mạnh nhất ra ngoài khi tần số dao động riêng của nước bằng tần số để xe đạp gặp rãnh, tức xảy ra cộng hưởng

Câu 23 B

s

Ta lại có:

Ta biểu diễn vị trí mà vật có độ lớn vận tốc nhỏ hơn như hình vẽ

Câu 24 A

Câu 25 D

Áp dụng công thức độc lập với thời gian: Thay số ta được A=4cm

Câu 26 D

Câu 27 B

Trong khoảng thời gian t, chất điểm quay được 1 góc

Câu 28 D

Vị trí mà động năng gấp 8 lần thế năng là:

Khoảng cách giữa 2 vị trí mà động năng gấp 8 lần thế năng là:

Câu 29 C

Ta tách

Ta tìm quãng đường con lắc đi được trong khoảng thời gian

Trong khoảng thời gian này, vật nặng của con lắc quay được một góc , tức là quay từ vị trí M đến vị trí M' trên đường tròn

cm Vật đi được quãng đường:

Câu 30 B

Tần số cộng hưởng:

Khi f=0,5 Hz thì cộng hưởng nên

Khi f > 0,5Hz thì

Câu 31 B

Khi đặt con lắc trong điện trường thì vị trí cân bằng mới của con lắc tạo với phương thẳng đứng một góc được xác định bằng

Con lắc đơn dao động với biên độ

Khi ở vị trí cân bằng mới thì

Câu 32 A

Thời điểm ban đầu vật đang ở vị trí cân bằng theo chiều dươn

Trong t = 1,5 s đầu tiên, chất điểm quay được một góc , tức là đến biên âm lần đầu tiên, khi đó x = -A

Ta đi tìm quãng đường đi được trong khoảng thời gian kể từ khi chất điểm ở vị trí biên âm

Ta tách: t =

Trong khoảng thời gian s, chất điểm quay thêm một góc và đến vị trí điểm M' trên đường tròn

Vậy cm

Câu 33 B

Tại t=0 vật ở vị trí và đang chuyển động theo chiều âm

Sau vật đi được quãng đường:

Câu 34 B

t=0 vật ở li độ theo chiều dương, như vậy thời điểm vật đi qua vị trí theo chiều âm sau khoảng thời gian là

Vậy ta có đáp án t=6s (n=1)

Câu 35 B

Lúc đầu vật ở vị trí và vật đang chuyển động theo chiều âm

Sau vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần đầu tiên

Sau 2008T vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương 2008 lần

Câu 36 B

=k/m=10π

Chọn chiều dương là chiều tác dụng của lực thì phương trình dao động của x là:

Do đó phương trình dao động của vật là: x=2cos(10π+π)

Ứng với thời gian 0,5s thì ta có vật ở vị trí biên dương (lúc đó vận tốc của vật = 0, cách vị trí cân bằng ban đầu 4cm), nên khi ngừng tác dụng lực thì vật sẽ dao động điều hòa biên độ 4cm

Câu 37 B

•

Ban đầu vật ở vị trí x=4 theo chiều dương

Sau vật quay được góc là

Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có vật đang ở li độ

→Chiều dài của lò xo

Câu 38 D

Ta có điều kiện Để

không bị nâng lên khỏi mặt đất là

Câu 39 B

+) Dao động của đồng hồ quả lắc là dao động duy trì

+) khi có cộng hưởng tần số dao động bằng tần số riêng của hệ dao động khi đó biên độ dao động cực đai B sai

+) Lực cản môi trường càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh

+) Dao động điều hòa là 1 loại dao động tuần hoàn

Câu 40 A

Thay đổi chiều dài mà số dao động trong cùng một thời gian giảm →Chu kì tăng →Tăng chiều dài

Ta có

Câu 41 A

Ta có:

Tại vị trí cân bằng lò xo dãn 1 đoạn

Kéo vật m xuống đến vị trí lò xo dãn 3 cm rồi thả nhẹ cho dao động

Do Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất bằng 0, tại vị trí lò xo không biến dạng (

vị trí có li độ -1 cm)

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

s.

Câu 42 B

Trong điện trường độ dãn của con lắc lò xo tăng 1.44 lần chứng tỏ gia tốc toàn phần ( với g là gia tốc trọng trường khi chưa đặt 2 con lắc trong điện trường)

Công thức tính chu kì của con lắc đơn trong điện trường là :

=

(vì chu kì của con lắc lò xo không bị ảnh hưởng bởi điện trường)

Vậy đáp án cần tìm là B 1s

Câu 43 A

Khoảng thời gian vật có độ lớn gia tốc không quá 100 cm/s^2 Vẽ vòng tròn lượng giác, ta thấy khoảng thời gian ấy đối xứng qua trục Oy

T/3 là tổng thời gian từ đến và đến

Câu 44 B

Do T' < T nên g' > g

mà q < 0 véc tơ cường độ điện trường E có hướng từ dưới lên

Từ (1) và (2)

Câu 45 D

Ta có:

Khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn 1,5 N thì độ dãn của lò xo là

Ta biểu diễn vị trí lò xo dãn 3 cm trên đường tròn như hình vẽ

Thời gian ngắn nhất vật đi qua hai vị trí mà lực đàn hồi của lò xo có độ lớn 1,5 N ứng với vật đi

từ M tới M'

s

Câu 46 D

•Ta có

Tại vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn

•Nâng vật tới vị trí lò xo dãn 1 đoạn 2 cm rồi thả nhẹ → A = 10 - 2 = 8 cm

Chiều dương hướng xuống gốc thời gian được chọn là lúc thả vật khi đó vật ở biên âm

Câu 47 D

•Ta có:

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

Tại vị trí lò xo dãn 3 cm ứng với vật đang ở li độ x=2 cm,khi đó vật có vận tốc

.Chiều dương hướng lên thời điểm ban đầu vật đang ở li độ theo chiều dương

→Thời gian vật đi tới li độ là

Câu 48 D

•Tại thời điểm t=0:

Mặt khác t=0 vật chuyển động theo chiều dương nên ta có tại thời điểm t=0 vật ở vị trí theo chiều dương

•Đến thời điểm

Từ đây ta có

t=0 vật ở li độ x=A/2 theo chiều dương nên ta có phương trình

Câu 49 D

1s đầu tiên vật đi đc

tức là

đi đc

Vật sẽ đi từ

đi đc

Sau đó về đi đc thêm

Tổng góc quét là ứng với

Sau 2011s vật đi đc vật sẽ về Vị trí có

sau 1 s= nữa tức giây 2012

vật sẽ quét từ

S=

Câu 50 D

cm