Ôn tập chuyên đề dao động cơ học – 03

Nâng m lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5 cm.. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một

Ôn tập chuyên đề dao động cơ học – 03

Câu 1.

Sự cộng hưởng cơ

A

có biên độ tăng không đáng kể khi lực ma sát quá lớn

B

xảy ra khi vật dao động có ngoại lực tác dụng

C

có lợi vì làm tăng biên độ và có hại vì tần số thay đổi

D

được ứng dụng để chế tạo đồng hồ quả lắc

Câu 2.

Một con lắc lò xo có độ cứng k = 40 N/m đầu trên được giữ cố định còn phía dưới gắn vật m Nâng m lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5 cm Lấy g = 10 m/s2 Trong quá trình dao động, trọng lực của m có công suất tức thời cực đại bằng

A

0,41 W

B

0,64 W

C

0,5 W

D

0,32 W

Câu 3.

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng

10 N/m Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc ωF Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi Khi thay đổi ωF thì biên độ dao động của viên bi thay đổi và khi ωF = 10 rad/s thì biên độ dao động của viên bi đạt giá trị cực đại Khối lượng m của viên bi bằng

A

40 gam

B

10 gam

C

120 gam

D

100 gam

Câu 4.

Chọn câu đúng

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa đang chuyển động về phía VTCB thì

A

năng lượng của vật đang chuyển hóa từ thế năng sang động năng

B

thế năng tăng dần và động năng giảm dần

C

cơ năng của vật tăng dần đến giá trị lớn nhất

D

thế năng tăng dần nhưng cơ năng không đổi

Câu 5.

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động cơ học?

A

Biên độ dao động cưỡng bức của một hệ cơ học khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng (sự

cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản của môi trường

B

Tần số dao động tự do của một hệ cơ học là tần số dao động riêng của hệ ấy

C

Tần số dao động cưỡng bức của một hệ cơ học bằng tần số của ngoại lực điều hoà tác dụng lên

hệ ấy

D

Hiện tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) xảy ra khi tần số của ngoại lực điều hoà bằng tần số dao động riêng của hệ

Câu 6.

Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = A sin(ωt+ φ) Trong khoảng thời gian 1/60 ) Trong khoảng thời gian 1/60

s đầu tiên, vật đi theo chiều dương từ vị trí x0 = 0 đến vị trí x = A√3/2 cm và tại điểm cách vị trí cân bằng 2 cm thì nó có vận tốc là 40π√3 cm/s Khối lượng quả cầu là m = 100 g, π2 = 10 Năng lượng của nó là

A

32.10-2 J

B

16.10-2 J

C

9.10-3 J

D

Tất cả đều sai

Câu 7.

Một lò xo chiều dài tự nhiên lo = 40 cm treo thẳng đứng, đầu dưới có 1 vật khối lượng m Khi cân bằng lò xo giãn 10 cm Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại

vị trí cân bằng Kích thích cho quả cầu dao động với phương trình: x = 2sin(ωt+π/2) cm Chiều dài lò xo khi quả cầu dao động được nửa chu kỳ kể từ lúc bắt đầu dao động là:

A

50 cm

B

40 cm

C

42 cm

D

48 cm

Câu 8.

Một lò xo khối lượng không đáng kể, chiều dài tự nhiên lo = 125 cm treo thẳng đứng, đầu dưới

có quả cầu m Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống

Vật dao động với phương trình: x = 10sin(2πt - π/6) cm Lấy g = 10 m/s2 Chiều dài lò xo ở thời điểm t0 = 0 là

A

150 cm

B

145 cm

C

135 cm

D

115 cm

Câu 9.

Một con lắc lò xo có chu kỳ dao động 1 s được treo trong trần một toa tàu chuyển động đều trên đường ray, chiều dài mỗi thanh ray là 15 m, giữa hai thanh ray có một khe hở Tàu đi với vận tốc bao nhiêu thi con lắc lò xo dao động mạnh nhất?

A

20 m/s

B

36 km/h

C

54 km/h

D

60 km/h

Câu 10.

Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kỳ T Thời gian ngắn nhất để vật đi được quãng đường có độ dài A√2 là:

A

T/8

B

T/4

C

T/6

D

T/12

Câu 11.

Một lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 100 N/m Một đầu treo vào một điểm cố định, đầu còn lại treo một vật nặng khối lượng 500 g Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 10 cm rồi buông cho vật dao động điều hòa Lấy g = π2 = 10 m/s2, khoảng thời gian mà lò xo bị nén một chu kỳ là

A

π/3√2 s

B

π/5√2 s

C

π/15√2 s

D

π/6√2 s

Câu 12.

Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(4πt + π/3) cm Tính quãng đường lớn nhất

mà vật đi được trong khoảng thời gian Δt = 1/6 s: t = 1/6 s:

A

4√3 cm

B

3√3 cm

C

√3 cm

D

2√3 cm

Câu 13.

Một vật có khối lượng m = 0,01 kg dao động điều hoà

quanh vị trí x = 0 dưới tác dụng của lực được chỉ ra trên đồ

thị bên Chu kì dao động của vật bằng

A

1,05 s

B

0,52 s

C

0,25 s

D

0,03 s

Câu 14.

Một vật dao động theo phương trình x = 2cos(5πt + π/6) + 1 cm Trong giây đầu tiên kể từ lúc vật bắt đầu dao động vật đi qua vị trí có tọa độ x = 2 cm theo chiều dương được mấy lần

A

2 lần

B

3 lần

C

4 lần

D

5 lần

Câu 15.

Một người xách một xô nước và thấy rằng nếu mỗi bước đi dài 45 cm thì nước sóng sánh mạnh nhất Biết chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,3 s thì vận tốc của người đó là

A

4,8 km/h

B

4,2 km/h

C

5,4 km/h

D

3,6 m/s

Câu 16.

Hai con lắc đơn có chiều dài dây treo như nhau, cùng đặt trong một điện trường đều có phương nằm ngang Hòn bi của con lắc thứ nhất không tích điện, chu kì dao động nhỏ của nó là T Hòn

bi của con lắc thứ hai được tích điện, khi nằm cân bằng thì dây treo của con lắc này tạo với phương thẳng đứng một góc bằng 60o Chu kì dao động nhỏ của con lắc thứ hai là

A

T

B

T/1,41

C

T.1,41

D

T/2

Câu 17.

Một chất điểm dao động theo phương trình: x = 3cos(5πt + π/6) (x tính bằng cm và t tính bằng giây) Trong một giây đầu tiên chất điểm đi qua vị trí có li độ x = +1 cm

A

5 lần

B

4 lần

C

6 lần

D

7 lần

Câu 18.

Con lắc lò xo treo thẳng đứng, biên độ dao động có độ lớn gấp 2 lần độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng Tỉ số giữa thời gian lò xo bị nén và bị dãn trong một chu kì là

A

2

B

1/2

C

3

D

1/3

Câu 19.

Một vật dao động điều hoà theo phương trình: x = 3cos(5πt - π/3) + 1 ( cm) Trong giây đầu tiên vật qua vị trí x = 1 cm theo chiều âm được mấy lần?

A

5 lần

B

4 lần

C

2 lần

D

3 lần

Câu 20.

Một đồng hồ quả lắc được điều khiển bởi con lắc đơn chạy đúng giờ khi đặt ở địa cực Bắc có gia tốc trọng trường 9,832 (m/s2) Đưa đồng hồ về xích đạo có gia tốc trọng trường 9,78 (m/s2) Hỏi khi đồng hồ đó chỉ 24 h thì so với đồng hồ chuẩn nó chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Biết nhiệt

độ không thay đổi

A

chậm 2,8 phút

B

Nhanh 2,8 phút

C

Chậm 3,8 phút

D

Nhanh 3,8 phút

Câu 21.

Hai lò xo có độ cứng lần lượt là k1 và k2 Khi treo vật khối lượng m = 425 g vào hai lò xo ghép nối tiếp thì chu kì dao động là 0,65 s, khi treo vật vào hai lò xo ghép song song thì chu kì dao động là 3/13 s Tính chu kì con lắc khi treo vật trên vào k1, k2

A

0,35 ; 0,6

B

0,25 ; 0,6

C

0,4 ; 0,5

D

0,2 ; 0,35

Câu 22.

Vật dao động điều hòa A = 5 cm

Tại t1: pha dao động là π/3

Tại t2: pha dao động là 2π/3

Tính quãng đường vật đi từ vị trí t1 đến vị trí t2

A

2 cm

B

5 cm

C

4 cm

D

3 cm

Câu 23 Phát biểu nào dưới đây với con lắc đơn dao động điều hòa là không đúng?

A

Động năng tỉ lệ với bình phương vận tốc của vật

B

Thế năng tỉ lệ với bình phương tốc độ góc của vật

C

Thế năng tỉ lệ với bình phương li độ góc của vật

D

Cơ năng không đổi theo thời gian và tỉ lệ với bình phương biên độ góc

Câu 24.

Cho con lắc đơn có chiều dài l = l1 + l2 thì chu kỳ dao động bé là 1 giây Con lắc đơn có chiều dài

là l1 thì chu kỳ dao động bé là 0,8 giây Con lắc có chiều dài l' = l1 - l2 thì dao động bé với chu kỳ là:

A

0,6 giây

B

0,2√7 giây

C

0,4 giây

D

0,5 giây

Câu 25.

Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng chu kì T = 2 s Dao động thứ nhất có li độ ở thời điểm t = 0 bằng biên độ dao động và bằng 1 cm Dao động thứ hai có biên độ bằng √3 cm, ở thời điểm t = 0, li độ bằng 0 và vận tốc có giá trị âm Phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động trên là:

A

x = 2sin(πt - 5π/6) cm

B

x = 2sin(πt + π/6) cm

C

x = 2sin(πt + 5π/6) cm

D

x = 2cos(πt - 5π/6) cm

Câu 26.

Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1,44 m Con lắc dao động điều hoà tại một địa điểm trên mặt đất có gia tốc rơi tự do là g = π2 m/s2 Thời gian con lắc đi từ cân bằng ra biên là:

A

1,2 s

B

0,6π s

C

0,6 s

D

1,2π s

Câu 27.

Một con lắc đơn dao động điều hòa ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, cho π2 = 10 Dây treo con lắc ℓ = 80 cm, biên dộ dao động là 8 cm Phương trình dao động của con lắc, khi chọn gốc tọa độ là vị trí cân bằng, gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều dương là:

A

x = 8sin5√2t cm

B

x = 8sin2√2t cm

C

x = 8sin2,5√2t cm

D

x = 8sin2,5t cm

Câu 28.

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật nặng có khối lượng m = 250 g, gắn vào lò xo có độ cứng

k = 100 N/m Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới sao cho lực đàn hồi tác dụng vào điểm treo

là 4,5 N rồi truyền cho nó vận tốc 40√3 cm/s hướng về vị trí cân bằng Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc truyền vận tốc cho vật, chiều dương hướng thẳng đứng từ dưới lên, lấy g = 10 m/s2 Phương trình dao động của vật là

A

x = 4cos(20t + 2π/3) cm

B

x = 4cos(20t - 2π/3) cm

C

x = 2√2cos(20t + π/3) cm

D

x = 2√2cos(20t - π/3) cm

Câu 29.

Một viên đạn khối lượng m = 5 g bay theo phương ngang với vận tốc v = 400 m/s đến găm vào một quả cầu bằng gỗ khối lượng M = 500 g được treo bằng một sợi dây nhẹ, mềm và không dãn Kết quả là làm cho sợi dây bị lệch đi một góc α = 9,208o so với phương thẳng đứng Hãy xác định chu kỳ dao động của quả cầu đó Lấy g = 10 m/s2

A

12,5 s

B

15,5 s

C

10 s

D

7,2 s

Câu 30.

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T = 1 s Tại thời điểm t = 2,5 s tính từ lúc bắt đầu dao động vật nặng đi qua vị có có li độ x = -2 cm và vận tốc v = -4π√3 cm/s Phương trình dao động của con lắc là:

A

x = 4cos(2πt + 2π/3) cm

B

x = 4cos(2πt - 2π/3) cm

C

x = 4cos(2πt - π/3) cm

D

x = 4cos(2πt + π/3) cm

Câu 31.

Một vật dao động điều hòa với biên độ là A chu kỳ dao động là T Tốc độ trung bình bé nhất khi vật đi được quãng đường s = A là:

A

2A/T

B

4A/T

C

6A/T

D

3A/T

Câu 32.

Một lò xo lý tưởng treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ cố định, đầu dưới treo một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 25 N/m Từ vị trí cân bằng nâng vật lên theo phương thẳng đứng một đoạn 2 cm rồi truyền cho vật vận tốc 10π√3 cm/s theo phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật, chọn trục tọa

độ có gốc trùng vị trí cân bằng của vật, chiều dương thẳng đứng xuống dưới Cho g = 10 m/s2, π2

= 10 Thời điểm lúc vật qua vị trí mà lò xo bị giãn 6 cm lần thứ hai

A

t = 0,2 s

B

t = 0,4 s

C

t = 2/15 s

D

t = 1/15 s

Câu 33.

Hai con lắc đơn dao động điều hoà có biên độ lần lượt là A1, A2 mà A1 > A2 Điều nào sau đây là

đúng khi so sánh cơ năng của hai con lắc ?

A

Chưa đủ căn cứ để kết luận

B

Cơ năng của con lắc thứ nhất lớn hơn cơ năng của con lắc thứ hai

C

Cơ năng của con lắc thứ nhất nhỏ hơn cơ năng của con lắc thứ hai

D

Cơ năng của hai con lắc bằng nhau

Câu 34.

Con lắc lò xo treo thẳng đứng, độ cứng k = 80 (N/m), vật nặng khối lượng m = 200 (g) dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A = 5 (cm), lấy g = 10 (m/s2) Trong một chu kỳ T, thời gian lò xo giãn là:

A

π /15 (s)

B

π /30 (s)

C

π /12 (s)

D

π /24 (s)

Câu 35.

Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1 Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén , đặt vật nhỏ m2 (có khối lượng bằng

2 lần vật m1) trên mặt phẳng nằm ngang và sát với vật m1 Buông nhẹ để hai vật bắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo Bỏ qua mọi ma sát Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa 2 vật là 3,3 cm Độ biến dạng ban đầu của lò xo gần bằng:

A

3,2 cm

B

2,28 cm

C

10 cm

D

8 cm

Câu 36.

Đối với cùng một hệ dao động thì điểm khác nhau giữa ngoại lực trong dao động duy trì và ngoại lực trong dao động cưỡng bức cộng hưởng là

A

tần số

B

lực ma sát

C

môi trường dao động

D

ngoại lực trong dao động cưỡng bức độc lập đối với hệ dao động, còn ngoại lực trong dao động duy trì được điều khiển bởi một cơ cấu liên kết với hệ dao động

Câu 37.

Chuyển động tròn đều có thể xem như tổng hợp của hai giao động điều hòa: một theo phương x,

và một theo phương y Nếu bán kính quỹ đạo của chuyển động tròn đều bằng 1 m, và thành phần theo y của chuyển động được cho bởi y = sin(5t), tìm dạng chuyển động của thành phần theo x Chọn một đáp án dưới đây

A

x = 5cos(5t)

B

x = cos(5t)

C

x = sin(5t)

D

x = 5cos(5t + π/2)

Câu 38.

Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều với chu kì T1 Nếu thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 50 cm thì chu kì dao động điều hòa của con lắc tăng 0,5 s Cho gia tốc trọng trường nơi đặt con lắc là g = π2 m/s2 Giá trị của T1 bằng

A

2,2 s

B

0,75 s

C

1,75 s

D

1,5 s

Câu 39.

Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ làm bằng kim loại, khối lượng m treo vào sợi dây không giãn, dài l Đặt con lắc trong điện trường đều có phương thẳng đứng chiều hướng xuống dưới Khi tích điện cho quả cầu đến điện tích q1 thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là T1= √3T ( T là chu kì dao động nhỏ của con lắc khi không có điện trường) Khi điện tích của quả cầu là q2 thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là T2= 5T/√34 Hệ thức đúng là :

A

q1/q2 = 50/27

B

q1/q2 = -50/27

C

q1/q2 = 27/50

D

q1/a2 = -27/50

Câu 40.

Một vật nhỏ khối lượng m = 400 g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, đọ cứng k

= 40 N/m Đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để vật dao động điều hoà Lấy π2

= 10, g = 10 m/s2 Chọn trục Ox thẳng đứng, gốc O tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên trên Tính thời gian từ lúc thả vật đến khi vật đi qua vị trí x = -5 cm theo chiều dương lần đầu tiên

A

4T/3(s)

B

3T/2(s)

C

2T/3(s)

D

3T/4(s)

Câu 41.

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, đầu duới gắn với giá cố định, đầu trên gắn với vật m =

150 g Vật có thể chuyển động không ma sát dọc theo thanh cứng thẳng đứng Đẩy vật xuống dưới vị trí cân bằng đến khi lò xo bị nén một đoạn 3 cm, rồi buông nhẹ cho vật dao động Biết năng lượng dao động của hệ là 30 mJ Lấy g = 10 m/s2 Viết phương trình dao động? Chọn trục toạ độ hướng lên dọc theo thanh, gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, mốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động

A

x = 2cos(10√10t + π) cm

B

x = 2cos(10√5t ) cm

C

x = 3cos(10√5t + π/2) cm

D

x = 3cos(10√10t + π) cm

Câu 42.

Xét dao động của con lắc đơn, khi đi qua VTCB O dây treo bị vướng vào đinh ở phía dưới điểm treo dây Lực căng của dây ngay sau khi bị vướng vào đinh so với lực căng của dây ngay trước khi dây vướng vào đinh thay đổi như thế nào?

A

Tăng lên

B

Không thay đổi

C

Giảm đi

D

Chưa xác định được

Câu 43.

Một vật dao động điều hòa, tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm Biết động năng và thế năng của vật bằng nhau lần đầu tiên tại thời điểm t = 1/16 s khi vật đến tọa độ x

= -√2 cm Quãng đường lớn nhất vật có thể đi được trong khoảng thời gian Δt = 1/6 s: t = 1/8 s là :

A

4√2 cm

B

4 cm

C

2 cm

D

2√2 cm

Câu 44.

Một con lắc đơn dao động điều hòa trong điện trường đều có hướng thẳng xuống Khi vật chưa tích điện thì chu kì dao động là T0 = 2 s, sau khi vật treo lần lượt tích điện q1 và q2 thì chu kì dao động tương ứng là T1 = 2,5 s và T2 Biết Tỉ số q1/q2 = -0,64 Chu kì dao động T2 là

A

1,25 s

B

1,82 s

C

1,6 s

D

2,2 s

Câu 45.