D Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào: + Tần số ngoại lực + Biên độ ngoại lực + Độ chênh lệch tần số của lực vs tần số dao động riêng của hệ Câu 2... D Trong dao động cưỡng bức
Trang 1Ôn tập chuyên đề dao động cơ học - 04
Câu 1 D
Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào:
+) Tần số ngoại lực
+) Biên độ ngoại lực
+) Độ chênh lệch tần số của lực vs tần số dao động riêng của hệ
Câu 2 B
Câu 3 D
Ta có
Mà ta có cùng trên 1 loại loxo
Hay OC=10cm
Câu 4 A
Ta có:
Lại có:
Câu 5 D
Tại thời điểm t=0 vật ở vị trí biên dương ( pt hàm sin)
Câu 6 B
Lực đàn hồi nhỏ nhất của lò xo trong quá trình dao động là 0 vì
Trang 2Câu 7 C
; vmax=A = 31,3(cm) A=10(cm) Vì tại t=0 vật đi qua VTCB theo chiều dương
Vậy: x=10cos( t - ) cm ; t=0,5(s) x=10(cm) Fhoi phuc.=k.x=m .x=1 .0,1=1.10.0,1=1N
Câu 8 C
Ta có:
s
Ta thấy
Câu 9 D
Trong dao động cưỡng bức thì tần số dao động cưỡng bứccủa hệ bằng tần số của ngoại lực Chỉ khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì tần số dao động cưỡng bức mới bằng tần số dao động riêng của hệ nên D sai
Câu 10 D
Trong dao động duy trì thì biên độ dao động không đổi nên D đúng
Câu 11 D
Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là tần số góc lực cưỡng bức bằng tần số góc dao động riêng
Câu 12 A
Ta có:
(1)
Từ (1) và (2)
Câu 13 A
Ta có:
Ta tách: S = 50 = 4.10 + 10 = 4A + A
Trang 3Ta tìm thời gian để đi được quãng đường 10 cm kể từ thời điểm ban đầu.
Vật đi được quãng đường 10 cm khi nó đi từ điểm M tới điêm M' trên đường tròn
s
Câu 14 C
Ta có:
Ta tách
Ta tìm quãng đường mà chất điểm đi được trong thời gian 0,375s
Trong thời gian này, chất điểm quay được một góc , tức là đi từ điểm M đến điểm M' trên đường tròn
cm
cm
Câu 15 C
Câu 16 A
Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực tuần hoàn, nó chỉ bằng tần số dao động riêng của hệ khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng nên A đúng, B sai
Trang 4Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên đọ của ngoại lực tuần hoàn và tần số của ngoại lực tuần hoàn nên C, D sai
Câu 17 A
Thời điểm ban đầu vật ở vị trí cân bằng, để đi được 2 cm = cung tròn thì vật tới vị trí biên con lắc quay được một góc
Câu 18 A
Dao động của quả lắc lúc đồng hồ đang hoạt động là dao động duy trì nên A sai
Câu 19 D
Câu A sai vì khi có cộng hưởng thì biên độ dao động đạt giá trị lớn nhất nên nếu tần số ngoại lực tăng lên từ giá trị đạt cộng hưởng thì biên độ dao động sẽ giảm đi
Câu B Sai vì biên độ dao động của hệ khác biên độ của ngoại lực
Câu C sai vì dao động cưỡng bức phải có tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hòa
Câu D Đúng vì khi xảy ra cộng hưởng trong giai đoạn ổn định, năng lượng do ngoại lực cung cấp đúng bằng năng lượng tiêu hao do ma sát
Câu 20 D
Ta có:
Ta biểu diễn vị trí ban đầu của vật bằng điểm trên đường tròn lượng giác như hình vẽ
Trong khoảng thời gian s vật quay được góc và đến vị trí điểm
Vậy S= 2.2 +1 = 5 cm
Câu 21 B
Trang 5Khi vật qua vị trí cân bằng thì đạt vận tốc cực đại
đồng thời chiều dài lò xo là
Người ta đặt nhẹ nhàng gia trọng lên hệ con lắc mới thực hiện dao động điều hoà với
rad/s xung quanh vị trí cân bằng mới mà tại đó lò xo có chiều dài là
→t=0
→
Câu 22 A
Vật đi được quãng đường lớn nhất khi vận tốc trung bình trong khoảng thời gian đó là lớn nhất Vật đi giữa 2 vị trí lân cận vị trí cân bằng và đối xứng nhau qua vị trí cân bằng
Dùng đường tròn lượng giác Vật đi từ
Câu 23 D
A. Làm mất lực cản của môi trường là "IMPOSSIBLE"
B Tác dụng ngoại lực biến đổi theo thời gian vào khiến vật dao động cưỡng bức
C Dao động duy trì túc là vật tiếp tục dao động điều hòa,không phải tắt hẳn rồi mới kích thích lại
D Đúng
Câu 24 A
T=2s
Thời điểm t1=1,5 vật đang ở vị trí biên âm
+)Trong 1 chu kì đầu tiên vật đi được quãng đường 4A và vị trí vật quay lại như thời điểm t1 +)Trong 1/4 chu kì tiếp theo vật đi thêm được quãng đường A và ở vị trí cân bằng theo chiều dương( dùng đường tròn lượng giác sẽ thấy ngay điều đó)
+)Trong 1/6 chu kì cuối vật đi thêm quãng đường
Câu 25 C
Trang 6Fph max=mw8*2A=0.2
-> A=0.2/(0,2 5*2)=0.04m
Câu 26 B
Chu kì của con lắc
Con lắc dao động mạnh nhất khi đó xảy ra hiên tượng cộng hưởng →
Vận tốc
Câu 27 C
+ Ở vị trí cân bằng lò xo giãn
+
+ Để ý nên vật sẽ đi qua vị trí lò xo không giãn vị trí lực đàn hồi có độ lớn nhỏ nhất là
vị trí lò xo không giãn
Vậy quả nặng cách vị trí x = +A/2 một đoạn 1,5+2 = 3,5 cm Đáp án C
Câu 28 A
Đạo hàm 2 vế (theo t, nên nhớ x biến thiên điều hòa theo t và x'(t) = v)
Mặt khác
Vậy tốc độ
Câu 29 C
Ta có
t=0 vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương đi xuống
→Thời gian từ t=0 tới vị trí lực đàn hồi có độ lớn cực tiểu là
Câu 30 A
Khi quả cầu cách VTCB 3 cm thì quả cầu ở vị trí biên, khi đó
J
Câu 31 B
Khi vật dao động cưỡng bức thì tần số dao động chính là tần số của ngoại lực cưỡng bức, biên độ dao động của hệ phụ thuốc vào cả biên độ và tần số của ngoại lực cưỡng bức Khi có tần số của
Trang 7ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, khi đó biên độ dao động của vật lớn nhất
Câu 32 A
A. Sai, tần số không liên quan đến sự nhanh chậm của sự tắt dần
B Đúng
C Đúng
D Đúng
Câu 33 C
Khi xe chạy qua đoạn đường gồ ghề thì dao động tắt dần nhanh làm giảm độ xóc
của xe
Câu 34 B
•Ta có quãng đường vật đi được trong 1 s là Chu kì dao động của vật lớn hơn 1 (s)và
•Trong thời gian
Ta có quãng đường vật đi được trong T/2 là 2A,theo bài ta có quãng đường nhỏ nhất vật đi trong 1s là 18 cm =3A =2A+A →
Bài toán trở về tính quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian
Mặt khác quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong là A →
và trong khoảng thời gian đó vật qua vị trí biên
Từ đây ta có thể thấy cuối quãng đường vật ở vị trí
Câu 35 A
Biên độ dài :
Khi
Câu 36 C
x =
Câu 37 A
Trang 8Ta có chu kỳ dao động của con lắc đơn được tính bằng công thức:
Câu 38 B
•Ta có :Tại
•
Pt:
t=0
→Phương trình
Câu 39 C
Thời gian ngắn nhất vật đi từ VTCB đến điểm có li độ 10 cm sẽ ứng với thời gian để vật đi từ VTCB theo chiều dương tới vị trí có li độ 10 cm theo chiều dương
s
Câu 40 B
•Cơ năng của con lắc lò xo
→Đáp án B sai
Câu 41 D
Ta có:
• t = 0 vật ở li độ x = A/2 theo chiều dương
• x > 0 và v > 0 ứng với vật chuyển động từ vị trí cân bằng theo chiều dương ra biên dương
→ Trong 1 chu kì đầu tiên, khoảng thời gian thỏa mãn sẽ ứng với thời gian để vật đi từ đến
và từ đến
Trang 9Xét vật đi từ đến : s
khoảng thời gian đầu tiên là 0 s < t < 1/3 s
Xét vật đi từ đến :
khoảng thời gian thứ hai thỏa mãn là 11/6 s < t < 2 s
Câu 42 D
Chọn chiều dương hướng xa ra điểm I
I chịu tác dụng lực kéo
Vẽ vòng tròn lượng giác ta thấy thời gian ngắn nhất này vector quét từ -> ứng với T/6 Suy ra T = 0,6 Đưa về bài toán quen thuộc : 0,4 = 0,3 + 0,1 Trong 0,3 đi được 2A Trong 0,1 đi được nhiều nhất A Quãng đường dài nhất là 3A = 60cm
Câu 43 B
Ta có: A = 10cm,
Khi đó thời gian lò xo giãn trong 1 chu kì sẽ quét từ theo chiều dương về theo chiều âm Góc quét là
mà T =
Câu 44 D
Do đó:
trong đó: a =
Trang 10Khi con lắc dao động trong vùng điện trường đều với chu kì không đổi thì và ngược hướng nhau hay có phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên
Mà trong trường hợp này, véc tơ cường độ điện trường có phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên
Câu 45 A
Ta có
Vì ban đầu giữ vật tại vị trí lò xo nén 4 cm nên A = 8cm
Vì gốc thời gian là lúc bắt đầu dao động, chiều dương hướng lên nên pt dao động của vật là Vật qua chiều + tại vị trí có lực đàn hồi bằng 2 N và đang giảm nên li độ khi đó là
Thưòi điểm lần thứ 1999 là
Câu 46 B
Thời gian lò xo bị dãn trong một chu kì là Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là Lò xo treo thẳng đứng.Chọn chiều dương hướng lên thì ta có thời gian lò xo đi từ vị trí
đến vị trí x = A là
Câu 47 D
Trong khoảng mà véc tơ vận tốc cùng chiều với véc tơ gia tốc là lúc vật đang chuyển động từ biên về vị trí cân bằng tốc độ của tăng động năng tăng, thế năng sẽ giảm đáp án D sai
Câu 48 B
Ta có
Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là T/4 nên T = 1s
Trong khoảng thời gian 1/6 s = T/6 vật đi được quãng đường bé nhất ứng với đi quanh biên
Câu 49 D
•Từ đồ thị ta có:
vật ở li độ theo chiều dương
vật qua vị trí biên dương
→
•
Trang 11→Pt
t=0 vật ở li độ theo chiều dương
→
→Pt
Câu 50 A
Ta có
Vì