GIAO AN VAT LY 12 TCV THANH DAM 19 20 HOC KI 1 (123DOC)

ـ Viết được: Phương trình của dao động điều hòa và giải thích được các đại lượng trong PT; Công thức liện hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số; - Năng lực giải quyết vấn đề II.. - Thảo l

Trang 1

Tuần: 01 Tiết CT: 01 Ngày soạn: 30/8/2019

ـ Nêu được: Định nghĩa dao động điều hòa; Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì

ـ Viết được: Phương trình của dao động điều hòa và giải thích được các đại lượng trong PT; Công thức liện hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số;

- Năng lực giải quyết vấn đề

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:

1 Chuẩn bị của giáo viên:

ـ Con lắc lò xo, vật nặng

ـ Các hình vẽ minh họa

2 Chuẩn bị của học sinh:

ـ Ôn lại đạo hàm, các công thức lượng giác cơ bản

ـ Ôn lại chuyển động tròn đều

III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:

- Đặt vấn đề, giải quyết vấn đề, thuyết trình.

IV HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

1 Ổn định lớp:

2 Tổ chức các hoạt động:

A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

- Cho học sinh quan sát video

về dao động của các vật trong

thực tế

- Dao động là gì?

- Dao động của vật được mô tả

bởi biểu thức hay công thức

nào?

- Giáo viên nhận xét các câu trả

lời và đặt vấn đề vào bài mới

- Học sinh quan sát video

- Suy nghĩ và trả lời các câu hỏi của giáo viên

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Nội dung 1: Tìm hiểu dao động, dao động tuần hoàn.

Phiếu học tập số 1:

- Thế nào là dao động cơ?

- Thế nào là dao động tuần hoàn?

- Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống

- Phân biệt dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa?

I Dao động cơ:

Trang 2

nhóm Đề nghị các nhóm thảo

luận chung và hoàn thành các

yêu cầu của phiếu học tập

- Nhận xét các câu trả lời, bổ

sung (nếu có)

- Thảo luận nhóm và trả lời

câu hỏi trong phiếu học tập số 1

- Cử đại diện, trả lời các câu hỏi cho giáo viên

1 Thế nào là dao động cơ?

<SGK>

VD: dđộng của dây đàn, con thuyền

2 Dao động tuần hoàn: <SGK>

VD: dao động của con lắc đồng hồ.

Nội dung 2: Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa

- Dao động điều hòa là gì?

- Giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì?

- Viết phương trình dao động điều hòa và nêu ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình ?

Phát phiếu học tập 02 cho mỗi

sung (nếu có)

* GV vẽ hình giảng giải chuyển

động của điểm M Cho Hs thảo

luận các câu lệnh:

-Điểm P gọi là gì của M?

- Khi M chuyển động tròn đều

thì P sẽ c.động ntn?

- Hãy xác định vị trí điểm M là

x = OP tại thời điểm t?

* GV nhận xét trả lời của HS

rồi đưa ra nội dung do hàm sin

và hàm cos là hàm điều hòa nên

dao động của điểm P là dao

động điều hòa

* Cho hs thảo luận và trả lời C1

* Đưa ra dao động điều hòa

hình chiếu của M chuyển

động tròn đều lên đường kính

là đoạn thẳng đó.

câu hỏi trong phiếu học tập số 2

Tại t = 0, M ở M0 xác định bởi góc φ.Khi t  0, vị trí M xác định bởi (t + ).gọi P là hình chiếu M

+(t+): Pha dao động (rad) +  : pha ban đầu.(rad) +:tần số góc của dao động.(rad/s)

y

x

x P2

+

O

φ ωt

Q1

P1 P x

x

M

M o P1 P

Trang 3

Dạng 1 Xác định các đặc điểm trong dao động điều hoà

Cho các phương trình dao động điều hoà như sau:

Dạng 2 Xác định Li độ, vận tốc, gia tốc, biên độ dao động.

Câu 1 Phương trình dao động của một vật là : 6.cos(4 )

a) Xác định biên độ dao động, chu kỳ, pha ban đầu của dao động

c) Tính li độ, lực hồi phục ở thời điểm

512

t s

.Phát phiếu học tập 03 cho mỗi

sung (nếu có)

câu hỏi trong phiếu học tập số3

D HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI, MỞ RỘNG CÂU HỎI/ BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HS Câu 1: Một chất điểm dao động theo phương trình x = 6cosωt (cm) Dao động của chất điểm có biên độ là

§µm

Trang 5

ـ Viết được: Công thức vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa

ـ Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian, với pha ban đầu bằng 0

2 Kĩ năng:

ـ Làm được các bài tập tương tự như SGK

3 Thái độ:

ـ Nghiêm túc, tập trung

ـ Tinh thần xây dựng kiến thức

4 Định hướng phát triển năng lực học sinh:

- Năng lực tự học, đọc hiểu

- Năng lực làm việc nhóm

ـ Con lắc lò xo, vật nặng

ـ Các hình vẽ minh họa

ـ Phiếu học tập

ـ Ôn lại đạo hàm, các công thức lượng giác cơ bản

ـ Ôn lại chuyển động tròn đều

2 Kiểm tra bài cũ:

- Thế nào là Dđ cơ, tuần hoàn, điều hòa ? Lấy ví dụ mỗi loại ? Dao động điều hòa là gì ?

- Viết phương trình dao động điều hòa và giải thích ý nghĩa các đại lượng ?

- Khi có được phương trình dao

động điều hòa ,muốn viết

- Khái niệm chu kỳ, tần số, tần số góc

- Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc , chu kì T và tần số có mối liên hệ như thế nào?

Trang 6

b Tần số

1 2

f T

- Viết được phương trình vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa?

- Đặc điểm của vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa?

- Phát phiếu học tập 02 cho mỗi

+ Khi x = 0 > vmax =ωA (hoặc – ωA)

2 Gia tốc trong dao động điều hoà:

a = v/ = -A2cos(t + )= -2x+ Gia tốc luôn trái dấu với li độ,luôn hướng về vị trí cân bằng+ khi x = 0 => a = 0, F = 0+ khi x = �A => amax = 2A.

Nội dung 3: Vẽ đồ thị của dao động điều hoà.

Phiếu học tập số 3: Khảo sát và vẽ được đồ thị dao động điều hòa

b) Khi vật đi qua vị trí cần bằng, vị trí biên chất điểm có vận tốc bao nhiêu?

c) Tính gia tốc của chất điểm tại thời điểm nó có vận tốc là 10 (cm/s)

Câu 2 Phương trình của một vật dao động điều hoà có dạng : x6.sin(100 . t).

Các đơn vị được sử dụng là centimet và giây.

a) Xác định biên độ, tần số, vận tốc góc, chu kỳ của dao động.

b) Tính li độ và vận tốc của dao động khi pha dao động là -30 0

Trang 7

Câu 3 Phương trình dao động của một vật là: 4.cos(4 )

a xác định điều kiện ban đầu của vật b Xác định độ lớn và chiều của vận tốc ở thời điểm t=1,25s.

Câu 4 Một vật dao động điều hòa với biên độ A=4cm và chu kỳ T=2s Biết rằng ở thời điểm t=1s thì pha dao động là

6



a Viết phương trình dao động của vật b Tìm li độ của vật tại thời điểm t=5,5s.

- Hướng dẫn học sinh làm bài

tập trắc nghiệm curng cố kiến

A vmax = Aω B vmax = Aω 2 C vmax = 2Aω D vmax = A 2 ω

Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = 5cos4t (x tính bằng cm, t tính bằng s) Tại thời điểm t = 5s, vận tốc của chất điểm này có giá trị bằng

§µm

Trang 10

Tuần: 01 Tiết CT: TC1 Ngày soạn: 30/8/2019

Tên Bài:

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU BÀI HỌC:

1 Kiến thức:

- Thông qua quan sát rút ra khái niệm dao động, dao động tuần hoàn và chu kỳ

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo và dẫn đến phương trình dao động

- Biết được đặc điểm động lực học của dao động điều hòa là lực kéo về tỉ lệ thuận với li độ và luôn hướng về vịtrí cân bằng

2 Kỹ năng:

- Nắm được phương pháp giải toán về dao động điều hòa

3 Thái độ:

- Bài tập trắc nghiệm và tự luận về dao động cơ

- Ôn lại công thức về phương trình li độ, vận tốc, gia tốc của dao động cơ

- Công thức tính chu kỳ, tần số

- Phương pháp dạy học luyện tập thực hành.

- Phương pháp công tác độc lập

- Viết phương trình vận tốc, gia tốc và giải thích ý nghĩa các đại lượng ?

- Nêu mối quan hệ về pha giữa li độ - vận tốc, li độ - gia tốc ?

- Cử đại diện nhóm nêu các công thức đã học theo yêu cầu của giáo viên

B HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG KIẾN THỨC

Nội dung 1: Giải các bài tập trắc nghiệm.

Trang 11

Câu 1: Vật tốc của chất điểm dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi nào?

A Khi li độ có độ lớn cực đại B Khi li độ bằng không

C Khi pha cực đại; D Khi gia tốc có độ lớn cực đại.

Câu 2: Gia tốc của chất điểm dao động điều hoà bằng không khi nào?

A Khi li độ lớn cực đại B Khi vận tốc cực đại

C.Khi li độ cực tiểu; D Khi vận tốc bằng không.

Câu 3: Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi như thế nào?

A Cùng pha với li độ B Ngược pha với li độ;

Câu 4: Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi như thế nào?

A Cùng pha với li độ B Ngược pha với li độ;

Câu 5: Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi:

A Cùng pha với vận tốc B Ngược pha với vận tốc ;

C Sớm pha /2 so với vận tốc ; D Trễ pha /2 so với vận tốc

Câu 6: Dao động cơ học là

A chuyển động tuần hoàn quanh một vị trí cân bằng.

B chuyển động lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng.

C chuyển động đung đưa nhiều lần quanh vị trí cân bằng.

D chuyển động thẳng biến đổi quanh một vị trí cân bằng.

Câu 7: Phương trình tổng quát của dao động điều hoà là

A x = Acotg(t +  ). B x = Atg(t +  ). C x = Acos(t +  ) D x = Acos(t +  ).

Câu 8: Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(t + ), radian(rad) là thứ nguyên của đại lượng

A Biên độ A B Tần số góc  C Pha dao động (t +  ) D Chu kỳ dao động T.

Câu 9: Trong dao động điều hoà x = Acos(t +  ), vận tốc biến đổi điều hoà theo phương trình

A v = Acos(t +  ) B v = Acos(t + ) C v = - Asin(t +  ) D v = - Asin(t + ).

Câu 10: Trong dao động điều hoà x = Acos(t +  ), gia tốc biến đổi điều hoà theo phương trình

A a = Acos(t +  ) B a = A2cos(t +  ) C a = - A2cos(t + ) D a = - Acos(t + ).

Câu 11: Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Cứ sau một khoảng thời gian T(chu kỳ) thì vật lại trở về vị trí ban đầu.

B Cứ sau một khoảng thời gian T thì vận tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu.

C Cứ sau một khoảng thời gian T thì gia tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu.

D Cứ sau một khoảng thời gian T thì biên độ vật lại trở về giá trị ban đầu.

Câu 12: Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của vận tốc là

A vmax = A. B vmax = 2A C vmax = - A. D vmax = - 2A

Câu 13: Vận tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi

A vật ở vị trí có li độ cực đại B gia tốc của vật đạt cực đại.

C vật ở vị trí có li độ bằng không D vật ở vị trí có pha dao động cực đại.

Câu 14: Gia tốc của vật dao động điều hoà bằng không khi

A vật ở vị trí có li độ cực đại B vận tốc của vật đạt cực tiểu.

C vật ở vị trí có li độ bằng không D vật ở vị trí có pha dao động cực đại.

Câu 15: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4 t)cm, biên độ dao động của vật là

Câu 16: Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình: 3 t )cm

2 cos(

4

x    

, biên độ dao động của

Trang 12

- Cho học sinh tiến hành thảo luận

nhóm và tìm phương hướng giải

quyết từng bài toán trắc nghiệm

- Gọi học sinh trả lời

- Nhận xét, sửa bài

- Thảo luận nhóm và giải

quyết các câu hỏi trong phiếu học tập số 1

- Trả lời lựa chọn và giảithích

+ Xác định A,  , , pha dao động ?

+ Xác định thời điểm biết pha dao động

5 6



?Phát phiếu học tập 02 cho mỗi

nhóm

- Cho học sinh tiến hành thảo

luận nhóm và tìm phương hướng

giải quyết bài toán

+ Xác định x biết thời điểm (pha

dao động )?

+ Tương tự xác định v, a biết thời

điểm (pha dao động )? Nhận xét

Biết pha dao động ta xác định

được trạng thái của dao động (x,

v, a)

+ Xác định thời điểm biết x?

- Thảo luận nhóm và giải

quyết các câu hỏi trong phiếu học tập số 2

+ A = 2,5 cm; = 10 rad/s;

= 2rad;

(t +) = (10t +2

)

v=-2,5.10sin(10t + 2

)cm/s

Giải:

x = 2,5cos(10t +2

) (cm)a) Thời điểm mà pha dao động là

5 6



(10t +2

) =

5 6

Li độ của vật khi pha dao động là

5 6

:

x = 2,5cos

5 6



= - 2,16 cm

Trang 13

Hướng dẫn hs giải phương trình

lượng giác

+ Phân biệt ở những thời điểm

nào vật M đi qua theo chiều

dương, chiều âm

+ Trong 1s có bao nhiêu dao động

toàn phần (tần số) Suy ra trong 1s

có bao nhiêu lần qua x=12,5cm

theo chiều dương, bao nhiêu lần

theo chiều âm

+ Nêu phương pháp tổng quát?

+ Viết công thức tính tốc độ trung

bình ? Suy ra công thức tính tốc

độ trung bình trong một chu kỳ?

- Quãng đường đi được trong một

)cm/s2

a = -2502cos

5 6



=2160cm/s2

+ Phương pháp giảiAcos(  t ) = x1

� cos(   t ) = xA1(  t ) = �  2k với k

�Z

� t.

- Nếu sin(  t ) >0 thì ở cácthời điểm đó vật đi theo chiềuâm

- Nếu sin(  t ) <0 thì ởcác thời điểm đó vật đi theochiều dương

b) Thời điểm vật đi qua li độ x =1,25cm

2,5cos(10t +2

) = 1,25

� cos(10t +2

) = 0,5

�(10t +2

) = 3



>0 � v < 0 vật qua x theo chiều

âm + Các ứng t=

5 k

60 5

ứng vớisin 3





< 0 � v > 0 vật qua x theochiều dương

+ Trong 1s có 5 lần qua x theo chiềudương, 5 lần theo chiều âm

c) Tốc độ trung bình trong một chu kỳ:

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- Viết phương trình dao động ,

phương trình vận tốc, gia tốc

trong dao động điều hòa

- Xét 3 đại lượng đặc trưng A, 

, cho dao động điều hòa của

con lắc lò xo Những đại lượng

nào có thể có giá trị khác nhau ,

tùy thuộc vào cách kích thích dao

động? Đại lượng nào chỉ có một

giá trị xác định đối với con lắc lò

xo đã cho?

- Học sinh nhận và thực hiệnnhiệm vụ

V RÚT KINH NGHIỆM:

Trang 14

Hiệu trưởng Tổ/ Nhóm trưởng Giáo viên

Trang 15

Tên Bài:

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU:

- Hệ thống, củng cố hơn kiến thức cho học sinh dạng bài tập liên quan dao động điều hòa.

- Hiểu rõ hơn ý nghĩa của các đại lượng A,   ,

2 Kĩ năng:

- Phân tích được các giả thiết đã cho trong bài tập, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm

- Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lý

- Nắm vững lại kiến thức phần dao động điều hòa đã học

A HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG KIẾN THỨC Phiếu học tập số 1:

+ Li độ (phương trình dao động): x = Acos(t + )

+ Vận tốc: v = x’ = - Asin(t + ) = Acos(t +  + 2

)

+ Gia tốc: a = v’ = - 2Acos(t + ) = - 2x; amax = 2A

+ Công thức độc lập: A2 = x2 +

2 2

Trang 16

- Giải đáp các thắc mắc cho

học sinh (nếu có)

- Yêu cầu giáo viên giảng và giải thích các thông tin mới hoặc phức tạp trong phiếu họctập (nếu có)

Nội dung 1: Giải bài tập số 1 Phiếu học tập số 2:

1 Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 40 cm Khi ở vị trí có li độ x = 10 cm vật có vận tốc 20

3 cm/s Tính vận tốc và gia tốc cực đại của vật

sung (nếu có)

2 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 20

cm/s Khi chất điểm có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 40 3 cm/s2 Tính biên độ dao động của chất điểm

sung (nếu có)

3 Khi đi qua vị trí cân bằng:

a

 = v2 +

2 2 2 ax

m

a A v

 A =

ax

| |

m v

3 t

 (x tính bằng cm; t tính bằng s) Xácđịnh thời điểm chất điểm đi qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011, kể từ lúc t = 0

Hướng dẫn học sinh sử dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải

sung (nếu có)

x = - 2 cm lần thứ 2010 là:

Trang 17

Câu 2 Một vật dao động điều hoà theo phương trình: (cm;s) Chiều dài quỹ đạo và tần số dao động là

A.4cm và 2s B.8cm và 1Hz C.4cm và 2Hz D.8cm và 2Hz.

Câu 3 Vật dao động điều hòa có biên độ A và tần số f = 4Hz Chọn gốc thời gian vào lúc vật đi qua vị trí có li độ và

đang chuyển động về vị trí cân bằng Phương trình dao động của vật là :

A x = A.cos(2t +3) cm B x = A.cos(8t + 3)cm C x = A.cos(8t  /3) cm D x = A.cos(4t  3)cm

Câu 4 Một vật dao động điều hòa có phương trình:

Câu 5 Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox với phương trình x Acos t  Gia tốc a biến đổi :

A.sớm pha hơn li độ 2

B.trễ pha hơn li độ 2



C.ngược pha so với li độ D.cùng pha so với li độ

Câu 6 Một vật dao động điều hòa với biên độ 10 cm, tần số 0,5 Hz Khi t=0 vật qua vị trí li độ cực đại Biểu thức vận

tốc dao động điều hòa của vật là:

A vật có độ lớn vận tốc 10 cm/s và đi theo chiều dương quĩ đạo.

B.vật có độ lớn vận tốc 10 cm/s và đi theo chiều âm quĩ đạo.

C.vật có độ lớn vận tốc 20 cm/s và đi theo chiều dương quĩ đạo.

D.vật có độ lớn vận tốc 20 cm/s và đi theo chiều âm quĩ đạo.

Câu 8 Một vật dao động điều hòa với trong thời gian 3s vật thực hiện được 12 dao động Tính chu kỳ dao động.

Trang 18

-V RÚT KINH NGHIỆM:

Trang 19

ـ Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa

ـ Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động

2 Kĩ năng:

ـ Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài tập để giải bài tập tương tự

ـ Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo

ـ Kĩ năng giải các bài tập về chuyển động của con lắc

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH :

ـ Con lắc lò xo đứng và ngang, có thế dùng hình vẽ

ـ Ôn lại phương trình dao động điều hòa, biểu thức gia tốc và vận tốc

ـ Ôn lại : động năng, thế năng, cơ năng khái niệm lực đài hồi, thế lực đàn hồi

- Cho học sinh quan sát video về

dao động của các con lắc lò xo

- Cấu tạo của con lắc lò xo?

- Dao động của con lắc lò xo

được mô tả bởi biểu thức hay

công thức nào?

- Giáo viên nhận xét các câu trả

lời và đặt vấn đề vào bài mới

- Học sinh quan sát video

- Suy nghĩ và trả lời các câu hỏi củagiáo viên

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Nội dung 1 : Tìm hiểu cấu tạo con lắc lò xo và trạng thái của con lắc Phiếu học tập số 1:

- Chiếu hình ảnh về con lắc lò xo và qui luật dao động của con lắc lò xo

- Mô tả cấu tạo và qui luật chuyển động của con lắc lò xo

- Thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi

trong phiếu học tập số 1

I Con lắc lò xo:

1 Cấu tạo: gồm một vật nhỏ khối

Trang 20

Nội dung 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học, chu kì, tần số

- Dùng phương pháp động lực học để khảo sát dao động của con lắc lò xo.

+ Vật chịu tác dụng của những lực nào? Nhận xét về các lực này?

+ Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ biến dạng l liên hệ như thế nào? Giá trị đại số của lực đàn hồi?

- Viết biểu thức của a? Từ biểu thức đó, nhận xét gì về dao động của con lắc lò xo?

 a = - 2x có nghiệm x=Acos(t+)

Vậy con lắc dao động điều hòa

* Tần số và chu kì và của con lắc lòxo:

Tần số góc:

k m

- Biểu thức động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo.

- Xét trường hợp khi không có ma sát  cơ năng của con lắc thay đổi như thế nào?

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế nào với A?

d

W  mv

2 Thế năng của lò xo

Trang 21

2 2 t

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bìnhphương của biên độ dao động

- Cơ năng của con lắc được bảo

toàn nếu bỏ qua mọi ma sát

C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP Phiếu học tập số 4:

1 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m Người ta kéo quả nặng ra

khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Chọn gốc thời gian lúc thả vật Phương trình dao động của vật là:

A x = 4cos(10t)cm B x = 4cos(10t - )cm C x = 4cos(10πt - )cm D x = 4cos(10πt + )cm.

2 Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gốc tọa độ tại VTCB chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trình dao động của vật là :

A x = 2cos(10πt + π)cm B x = 2cos(0,4πt)cm C x = 4cos(10πt - π)cm D x = 4cos(10πt + π)cm.

3 Một con lắc lò xo dao động với tần số 10Hz Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 2

cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Chọn gốc toạ độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống dưới Phương trình dao

20t 

(cm,s).

4 Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 10 g và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 4 cm,

tần số 5 Hz Lúc t = 0, vật ở vị trí x  2 cm và bắt đầu đi theo hướng dương Biểu thức tọa độ của vật theo thời

gian là:

A x = 2cos(10πt – π/4) (cm) B x = 4cos(10πt + π) (cm) C x = 4cos(10πt + π/2) (cm).D x = 2cos(10πt - 3π/4) (cm).

5 Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ và có độ cứng k = 80N/m Con lắc thực hiện 100 dao động hết 31,4s Chọn gốc

thời gian là lúc quả cầu có li độ 2cm và đang chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ với vận tốc có độ lớn 40 3 cm/s, thì phương trình dao động của quả cầu là :

A x = 4cos(20t - π/3)cm B x = 6cos(20t + π/6)cm C x = 4cos(20t + π/6)cm D x = 6cos(20t - π/3)cm.

- Thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi

trong phiếu học tập số 4

- Cử đại diện, trả lời các câu hỏi

Trang 22

sung (nếu có)

cho giáo viên

D HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG

- Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- Hướng dẫn học sinh làm bài

tập trắc nghiệm củng cố

- Trong mọi dao động điều hòa,

cơ năng được bảo toàn và bằng

W  kA  m A

- Lực kéo về gây ra dao động

điều hoà có luôn có hướng về vị

trí cân bằng, có thể là hợp lực

- Thực hiện nhiệm vụ học tập

BÀI TẬP Câu 1 Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc thêm vào vật m một vật khác có khối lượng gấp

3 lần vật m thì chu kì dao động của chúng

a) tăng lên 3 lần b) giảm đi 3 lần c) tăng lên 2 lần d) giảm đi 2 lần

Câu 2 Khi treo vật m vào lò xo k thì lò xo giãn ra 2,5cm, kích thích cho m dao động

Chu kì dao động tự do của vật là :

a) 0,48s b) 0,7s c) 1,00s d) 1,4s

Câu 5 Khi gắn vật có khối lượng m1 = 4kg vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, nó dao động với chu kì T 1

=1s Khi gắn một vật khác có khối lượng m 2 vào lò xo trên nó dao động với khu kì T 2 ==0,5s.Khối lượng m 2 bằng bao nhiêu?

Trang 23

Tên Bài:

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU:

- Hệ thống, củng cố hơn kiến thức cho học sinh dạng bài tập liên quan dao động điều hòa của con lắc lò xo.

- Hiểu rõ hơn bản chất dao động của con lắc lò xo nằm ngang hoặc treo thẳng đứng.

2 Kĩ năng:

- Nắm vững lại kiến thức phần dao động điều hòa của con lắc lò xo đã học

- Nêu cấu tạo của con lắc lò xo

- Viết công thức tính: tốc độ góc, chu kỳ, tần số, lực hồi phục, động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xodao động điều hòa

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung ghi bảng

A HỆ THỐNG KIẾN THỨC Phiếu học tập số 1:

+ Phương trình dao động của con lắc lò xo: x = Acos(t + )

 ; A =

2 0 2

Với x0 và v0 là li độ và vận tốc tại thời điểm t = 0

Phát phiếu học tập 01 cho mỗi nhóm

Đề nghị các nhóm nắm bắt các thông

tin trong phiếu học tập

- Giải đáp các thắc mắc cho học sinh

- Nhận phiếu học tập số 1

và hoàn thành yêu cầu của giáo viên

Trang 24

và giải thích các thông tin mới hoặc phức tạp trong phiếu học tập (nếu có).

Nội dung 1: Giải bài tập trắc nghiệm Phiếu học tập số 2:

CON LẮC LÒ XO

1 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m Người ta kéo quả nặng ra

khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Chọn gốc thời gian lúc thả vật Phương trình dao động của vật là:

A x = 4cos(10t)cm B x = 4cos(10t - )cm C x = 4cos(10πt - )cm D x = 4cos(10πt + )cm.

2 Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4cm và T = 2s Chọn gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều

dương của quỹ đạo Phương trình dao động của vật là :

A x = 4cos(2πt - π/2)cm B x = 4cos(πt - π/2)cm C x = 4cos(2πt + π/2)cm D x = 4cos(πt + π/2)cm.

3 Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gốc tọa độ tại VTCB chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trình dao động của vật là :

A x = 2cos(10πt + π)cm B x = 2cos(0,4πt)cm C x = 4cos(10πt - π)cm D x = 4cos(10πt + π)cm.

4 Một vật dao động điều hòa với  = 5rad/s Lúc t = 0, ngay tại VTCB truyền cho vật một vận tốc 1,5 cm/s theo chiều dương Phương trình dao động là:

A x = 0,3cos(5t + /2)cm. B x = 0,6cos(5t - /2)cm C x = 0,3cos(5t - /2)cm D x = 0,15cos(5t)cm.

5 Một vật dao động điều hòa với  = 10 2 rad/s Chọn gốc thời gian t = 0 lúc vật có ly độ x = 2 3cm và đang đi về vị trí cân bằng với vận tốc 0,2 2m/s theo chiều dương Lấy g =10m/s 2 Phương trình dao động của quả cầu có dạng

A x = 4cos(10 2 t + /6)cm B x = 4cos(10 2 t + 2/3)cm C x = 4cos(10 2 t - /6)cm D x = 4cos(10 2 t +

/3)cm.

Đề nghị các nhóm thảo luận chung

và hoàn thành các yêu cầu của phiếu

Nội dung 2: Giải bài tập tự luận Phiếu học tập số 3:

1 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 400 g, lò xo khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 40

N/m Kéo vật nặng ra cách vị trí cân bằng 4 cm và thả nhẹ Chọn chiều dương cùng chiều với chiều kéo,

gốc thời gian lúc thả vật Viết phương trình dao động của vật nặng

2 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao

động toàn phần Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm với tốc độ là 40 3 cm/s Lấy  = 3,14 Viết phương trình dao động của chất điểm

2 0 2 0

 = 0,314 s;

Trang 25

liên quan và hướng dẫn học sinh suy

luận tìm ra hướng giải quyết bài

toán

- Nhận xét cách trình bày của học

sinh, sửa chữa (nếu có)

Tính pha ban đầu 

Viết phương trình daođộng

 = T

2

vì v < 0   = 3



Vậy: x = 4cos(20t +3

) (cm)

C HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG

- Chuyển giao nhiệm vụ học tập -

Hướng dẫn học sinh làm bài tập củng

cố

Câu 2 Vật dao động điều hòa với tần số góc 10rad s/  Ban đầu vật qua vị trí x = 4cm với tốc độ 40cm/s theo

chiều âm Phương trình dao động của vật là:

Câu 6 Một vật dđđh với pt: x5cos 4 t4cm;

Xác định thời gian để vật đi từ x 1 = 2,5cm đến x 2 = - 2,5cm.

Câu 7 Một vật dđ với pt: x5 2cost4cm;

Thời điểm vật qua vị trí x = - 5cm theo chiều dương là:

A t = 1,5 + 2k (s) Với k = 0, 1, 2, 3, … B t = 1,5 + 2k (s) Với k = 1, 2, 3, …

C t = 1 + 2k (s) Với k = 0, 1, 2, 3, … D t = - 0,5 + 2k (s) Với k = 1, 2, 3, …

Câu 8 Vật dao động điều hòa với biên độ 4cm Cứ sau thời gian 1

4 s thì động năng bằng thế năng Quãng đường lớn nhất

mà vật đi được trong thời gian

Trang 26

A 1 lần; B 2 lần; C 3 lần; D 4 lần;

Câu 10 Một vật dđđh với pt: x4cos 4 t3cm;

Tính quãng đường lớn nhất trong thời gian 1

6s.

Câu 11 Một vật dđđh với pt: x10cos 2 t6cm;

Vật qua VTCB lần đầu tiên vào thời điểm

Câu 12 Một vật dđđh với pt: x6cos 4 t3cm;

Tính quãng đường vật đi được trong 1s đầu.

Câu 13: Một vật dao động điều hoà có chu kì T = 1s Lúc t = 2,5s, vật nặng đi qua vị trí có li độ là x = cm với vận tốc

là v = cm/s Phương trình dao động của vật là

Trang 27

Tuần: 02 Tiết CT: L1 Ngày soạn: 07/9/2019

Tên Bài:

BÀI TẬP CON LẮC LÒ XO

I MỤC TIÊU:

- Hệ thống, củng cố hơn kiến thức cho học sinh dạng bài tập liên quan dao động điều hòa của con lắc lò xo.

- Hiểu rõ hơn bản chất dao động của con lắc lò xo nằm ngang hoặc treo thẳng đứng.

2 Kĩ năng:

- Nắm vững lại kiến thức phần dao động điều hòa của con lắc lò xo đã học

Lực đàn hồi – lực hồi phục:

Định nghĩa Là lực xuất hiện khi vật rời

khỏi VTCB, nó có xu hướng đưa vật trở về VTCB.

 Lực hồi phục luôn hướng

về VTCB

 Lực hồi phục đổi chiều khi vật qua VTCB

 Là lực gây ra dao động của con lắc

Là lực xuất hiện khi lò xo bị biến dạng, có xu hướng đưa

lò xo trở về trạng thái không bị biến dạng.

 Lực đàn hồi luôn hướng về vị trí x l0.

 Lực đàn hồi đổi chiều khi vật qua vị trí x l0.

 Khi vật dao động trong khoảng từ x1  l0 đến2

Trang 28

với chiều dương hướng lên.

Lực đàn hồi cực đại (lực kéo cực đại): F max   k l A F Kmax

(lúc vật ở

vị trí x = A)

Lực đàn hồi cực tiểu:

* Nếu A� �l Fmin 0 (lúc vật qua vị trí x l0)

* Nếu A l�Fmin   k l A( ) F�a�yc��c�a� i

(lúc vật ở vị trí x = - A)Phát phiếu học tập 01 cho mỗi nhóm

Đề nghị các nhóm nắm bắt các thông

tin trong phiếu học tập

- Giải đáp các thắc mắc cho học sinh

(nếu có)

- Nhận phiếu học tập số 1

và hoàn thành yêu cầu của giáo viên

- Yêu cầu giáo viên giảng

và giải thích các thông tin mới hoặc phức tạp trong phiếu học tập (nếu có)

B HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG KIẾN THỨC Phiếu học tập số 2:

1 Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng là m = 100g Con lắc dao động điều hoà theo phương trình x

= cos(10 5t)cm Lấy g = 10 m/s 2 Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị là :

A F max= 1,5 N ; F min = 0,5 N B F max = 1,5 N; F min = 0 N

C F max = 2 N ; F min = 0,5 N D F max = 1 N; F min = 0 N.

2 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với biên độ 4cm, chu kỳ 0,5s Khối lượng quả nặng 400g Lấy π2= 10, cho g = 10m/s 2 Giá trị của lực kéo và lực đẩy cực đại tác dụng vào quả nặng :

A 6,56N, 1,44N B 6,56N, 0 N C 256N, 65N D 656N, 0N

3 Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể Hòn bi đang ở vị trí cân bằng thì được kéo xuống

dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 3cm rồi thả ra cho nó dao động Hòn bi thực hiện 50 dao động mất 20s Cho g

= π 2=10m/s2 Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu của lò xo khi dao động là:

A 1,6N B 6,4N C 0,8N D 3,2N

6 Một chất điểm có khối lượng m = 50g dao động điều hoà trên đoạn thẳng MN = 8cm với tần số f = 5Hz Khi t = 0

chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương Lấy π 2 = 10 Ở thời điểm t = 1/12s, lực gây ra chuyển động của chất điểm có độ lớn là :

A 10N B 3N C 1N D.10 3N

- Thảo luận nhóm và trả

lời câu hỏi trong phiếu học

Trang 29

- Chuyển giao nhiệm vụ học tập -

Hướng dẫn học sinh làm bài tập củng

cố

BÀI TẬP Câu 1 Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k dao động điều hoà Nếu khối lượng m = 200

gam thì chu kì dao động của con lắc là 2s Để chu kì dao động là 1s thì khối lượng m bằng

Câu 2 Khi gắn một quả nặng m1 vào lò xo, nó dao động với chu kì T 1 = 1,2s, khi gắn quả nặng m 2 cũng vào lò xo đó thì nó dao động với chu kì T 2 = 1,6s Khi gắn đồng thời hai quả nặng (m 1 + m 2 ) thì nó dao động với chu kì bằng

Câu 3 Một con lắc lò xo có khối lượng quả nặng 400 gam dao động điều hoà với chu kì T = 0,5s Lấy 2 10 Độcứng của lò xo là

Câu 4 Một con lắc lò xo nằm ngang dao động với biên độ A = 4cm, chu kì T = 0,5s Khối lượng hòn bi của con lắc là

m = 400 gam Lấy 2 10 Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào hòn bi là

Câu 5 Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m Khi quả nặng ở vị

trí cân bằng, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu 2 m/s Biên độ dao động của quả nặng là

Câu 9 Một con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k dao động điều hoà Nếu tăng độ cứng k lên 2 lần

và giảm khối lượng m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ

A tăng 4 lần B giảm 2 lần C tăng 2 lần D giảm 4 lần.

Câu 10 Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20N/m và viên bi khối lượng 0,2kg dao động điều hoà tại thời điểm t,

vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20cm/s và 2 3m/s2 Biên độ dao động của vật là

Câu 11 Một vật có khối lượng m = 200g gắn vào lò xo có độ cứng k = 20N/m dao động trên quỹ đạo dài 10cm li độ

của vật khi có vận tốc 0,3m/s là

Câu 12 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 400g và lò xo có độ cứng k Kích thích cho vật dao động điều hoà

với cơ năng 25mJ Khi vật qua li độ -1cm thì có vận tốc -25cm/s Độ cứng k của lò xo bằng

Câu 13 Một con lắc lò xo dao động điều hoà Biết lò xo có độ cứng 36 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100 g Lấy =

10 Động năng của con lắc biến thiên theo tần số

Câu 14 Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g Con lắc dao động điều hoà theo một trục cố định nằm ngang

với phương trình Cứ sau những khoảng thời gian 0,05s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau Lấy Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

Câu 15 Một con lắc lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hoà theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s Biết rằng khi

động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s Biên đôj dao động của con lắc là

Trang 30

Câu 16 Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì T và biên độ 5 cm Biết rằng trong một chu kì khoảng thời

gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s 2 là Lấy Tần số dao động của vật là

Câu 17 Vật nhỏ của một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng Khi

gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại thì tỉ số giữa động năng và thế năng của vật là

Trang 31

- Giải được các bài tập tương tự như trong sách

- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định được gia tốc rơi tự do

3 Thái độ:

- Cho học sinh quan sát

chuyển động về dao động của

các con lắc đơn

- Cấu tạo của con lắc đơn?

- Dao động của con lắc đơn

được mô tả bởi biểu thức hay

công thức nào?

- Giáo viên nhận xét các câu

trả lời và đặt vấn đề vào bài

mới

- Học sinh quan sát thí nghiệm

mô tả của giáo viên

- Suy nghĩ và trả lời các câu hỏi của giáo viên

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Nội dung 1: Tìm hiểu con lắc đơn về cấu tạo và trạng thái của nó.

Xem mô hình con lắc đơn

- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn

- Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như thế nào?

- Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có phải là dao động điều hoà?

Phát phiếu học tập 01 cho - Thảo luận nhóm và trả lời câu I Thế nào là con lắc đơn

Trang 32

mỗi nhóm Đề nghị các nhóm

thảo luận chung và hoàn

thành các yêu cầu của phiếu

học tập

sung (nếu có)

hỏi trong phiếu học tập số 1

1 Cấu tạo: một vật nhỏ,

có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn, đầu kia cố định

- Con lắc chịu tác dụng của những lực nào và phân tích tác dụng của các lực đến chuyển động của con lắc

- Con lắc đơn có dao động điều hoà không?

- Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để sinα   (rad) Khi đó  tính như thế nào thông qua s và l

- Tìm chu kì dao động của con lắc đơn

Phát phiếu học tập 02 cho

học tập

sung (nếu có)

- Thảo luận nhóm và trả lời câu

II Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học

* Khi m ở vị trí B thì:

+ Vật nặng xác định OM = s �

=lα+ Vị trí dây treo xđịnh bởi góc: OCM �  

* Theo định luật II Niu tơn:

 đặt

2 g l

với s 0 = l.α 0 : biên độ dao động

* Tần số và chu kì và của con lắc lò xo:

Tần số góc:

l g

- Trong quá trình dao động, năng lượng của con lắc đơn có thể có ở những dạng nào?

- Trong quá trình dao động mối quan hệ giữa Wđ và Wt như thế nào?

học tập

sung (nếu có)

III Khảo sát dao động của con lắc đơn

về mặt năng lượng

1 Động năng của con lắc lò xo:

2.Thế năng của con lắc đơn

3 Cơ năng của con lắc đơn

W W ñW t

Cơ năng của con lắc đơn bằng

Trang 33

tổng động năng và thế năng củacon lắc đơn

Nội dung 4: Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn dùng để xác định gia tốc rơi tự do.

Phiếu học tập số 4:- Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do?

học tập

sung (nếu có)

IV.Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tụ do

4 lgT



 <SGK>

C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP Phiếu học tập số 5:

Câu 1 Con lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc nhỏ Chu kì của nó không đổi khi nào ?

A Thay đổi chiều dài của con lắc B Thay đổi khối lượng vật nặng.

C Tăng biên độ góc đến 300 D Thay đổi gia tốc trọng trường.

Câu 2 Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m, m = 0,1 kg nó dao động với chu kỳ T = 2 s Thêm một vật nặng có m’ =

100 g vào hỏi con lắc có chu kỳ dao động mới là bao nhiêu?

A 2s B 4s C 6 s D 8s

Câu 3 Hai con lắc đơn có chiều dài l1, và l 2 có chu kì dao động nhỏ tương ứng là T 1 =0,3s, T 2 = 0,4s Chu kì dao động

nhỏ của con lắc đơn có chiều dài l = l 1 + l 2 là:

Câu 6 Hai con lắc đơn có chiều dài là l 1 và l 2 Tại cùng một nơi các con lắc có chiều dài l 1 + l 2 và l 1 – l 2 dao động với

chu kì lần lượt là 2,7s và 0,9s Chu kì dao động của hai con lắc có chiều dài l 1 và l 2 lần lượt là:

A 2s và 1,8s B 0,6s và 1,8s C 2,1s và 0,7s D 5,4s và 1,8s

Câu 7 Con lắc đơn dao động điều hoà, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao động của con lắc:

A tăng lên 2 lần B giảm đi 2 lần C tăng lên 4 lần D giảm đi 4 lần.

Câu 8 Con lắc đơn (chiều dài không đổi), dao động với biên độ nhỏ có chu kỳ phụ thuộc vào

A khối lượng của con lắc B trọng lượng của con lắc.

C tỉ số giữa khối lượng và trọng lượng của con lắc D khối lượng riêng của con lắc.

Câu 9 Chu kì dao động của con lắc đơn có chiều dài l1 , gia tốc trọng trường g 1 là T 1 ; Chu kì dao động của con lắc đơn

có chiều dài l 2 = n1 l , gia tốc trọng trường g 2 = g 1 /n; là T 2 bằng :

học tập

sung (nếu có)

D HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG

- Chuyển giao nhiệm vụ học

tập - Hướng dẫn học sinh làm

Trang 34

I Tự luận:

1 Một con lắc đơn có chiều dài 1 m Từ vị trí cân bằng kéo con lắc ra 1 góc 60 rồi thả Lấy g = 10m/s 2

a) Tìm vận tốc của con lắc khi qua VTCB và khi dây treo hợp với thẳng đứng 3 0 (0,33m/s và 0,286m/s)

b) Tính lực căng dây khi con lắc qua VTCB và khi ở vị trí cao nhất, biết m = 100g. (1,01N và 0,994N)

2 Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng 50g treo vào một đầu dây mảnh dài 1m Lấy g=9,8m/s2 , kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc = 60 0 rồi buông ra để con lắc chuyển động với vận tốc ban đầu bằng không.

a) Tính vận tốc và lực căng dây tại vị trí biên và vị trí cân bằng. (0m/s; 0,245N) và (3,13m/s; 0,98N)

b) Tính vận tốc và lực căng dây tai vị trí =30 0 (2,678m/s và 0,783N)

II Trắc nghiệm :

Câu 1: Một con lắc đơn chiều dài dây treo , vật nặng có m Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng 1 góc Lực căng dây ở vị

trí có góc lệch  xác định bởi:

A T = mg(3cosαo - 2cosα) B T = mg(3cosα - 2cosαo )

C T = mg(2cosα – 3mgcosαo ) D T = 3mgcosαo – 2mgcosα

Câu 2: Con lắc đơn có dây treo dài l = 1m, khối lượng m = 20g Kéo hòn bi khỏi vị trí cân bằng cho dây treo lệch một

Câu 3: Một con lắc đơn dao động với biên độ góc 0 với cos0 = 0,75 Tỉ số lực căng dây cực đại và cực tiểu bằng

T Max :T Min có giá trị:

Câu 6: Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200g, chiều dài l = 50cm Từ vị trí cân bằng ta truyền cho vật

nặng một vận tốc v = 1m/s theo phương ngang Lấy g =  2 = 10m/s 2 Lực căng dây khi vật đi qua vị trí cân bằng là:

A 6N B 4N C 3N D 2,4N

Câu 7: Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 0,1kg chiều dài l = 40cm Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng

một góc 30 0 rồi buông tay Lấy g =10m/s 2 Lực căng dây khi đi qua vị trí cao nhất là:

Trang 35

Tên Bài:

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU:

- Hệ thống, củng cố hơn kiến thức cho học sinh dạng bài tập liên quan dao động điều hòa của con lắc.

- Hiểu rõ hơn bản chất dao động của con lắc.

2 Kĩ năng:

- Nắm vững lại kiến thức phần dao động điều hòa của con lắc đã học

Tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < t < T/2.

+ Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin: ax 2A sin�� ��

M

t S

Lưu ý: Smax là quãng đường ứng với thời gian ngắn nhất.

Smin là quãng đường ứng với thời gian lớn nhất.

Lưu ý: + Trong trường hợp t > T/2

Trang 36

2 2

S v

t với SMax; SMin tính như trên.

Tìm thời gian để vật dao động điều hòa từ M (x 1 ) đến N (x 2 )

A x co

A Với (0 �   1 , 2 �  )

Khoảng thời gian ngắn nhất trong 1 chu kì để vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x2

2 1 2

B HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG KIẾN THỨC Phiếu học tập số 2:

* TÌM THỜI GIAN NGẮN NHẤT ĐỂ VẬT DĐ TỪ X 1 →X 2

Câu 1 Vật dao động điều hòa có phương trình : x = Acost Thời gian ngắn nhất kể từ lúc

bắt đầu dao động đến lúc vật có li độ x = - A/2 là :

A T/6(s) B T/8(s) C T/3(s) D T/4(s)

Câu 2 Vật dao động điều hòa theo phương trình : x = 4cos(8πt – π/6)cm Thời gian ngắn nhất vật

đi từ x 1 = –2 3 cm theo chiều dương đến vị trí có li độ x 1 = 2 3 cm theo chiều dương là :

A 1/16(s) B 1/12(s) C 1/10(s) D 1/20(s)

Câu 3 Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 2s Thời gian ngắn nhất để vật đi từ điểm M có li độ x = +A/2 đến

điểm biên dương (+A) là

A 0,25(s) B 1/12(s) C 1/3(s) D 1/6(s).

Câu 4 Vật dđđh: gọi t1 là thời gian ngắn nhất vật đi từ VTCB đến li độ x = A/2 và t 2 là thời gian vật đi từ vị trí li độ x = A/2 đến biên dương Ta có

A t1 = 0,5t2 B t1 = t2 C t1 = 2t2 D t1 = 4t2

Câu 5 Con lắc lò xo dao động với biên độ A Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí cân bằng đến điểm M có li độ là

0,25(s) Chu kỳ của con lắc

Trang 37

A 1s B 1,5s C 0,5s D 2s

* TÌM THỜI ĐIỂM ĐỂ VẬT DĐĐH QUA MỘT ĐIỂM BẤT KỲ

Bài 1 Vật dao động điều hòa có phương trình: x = -5cosπt (cm,s) Vật qua VTCB lần thứ 3 vào thời điểm :

12025 s

24 D) Đáp án khác

Bài 5 Con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng ngang với chu kì T = 1,5s, biên độ A = 4cm, pha ban đầu là

5π/6 Tính từ lúc t = 0, vật có toạ độ x = - 2 cm lần thứ 2005 vào thời điểm nào:

Câu 3: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 3 cos (5πt + π/6)(x tính bằng cm và t tính bằng giây)

Trong một giây đầu tiên từ thời điểm t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = + 1 cm:

A 7 lần B 6 lần C 4 lần D 5 lần.

Bài 4:Một chon lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật khối lượng 100g treo vào lò xo có độ cứng 25N/m Kéo vật xuống

dưới vị trí cân bằng 8cm rồi thả không vận tốc đầu cho vật dao động Trong khoảng thời gian 5s kể từ khi bắt đầu dao động vât đi qua vị trí lò xo không biến dạng bao nhiêu lần: ( lấy g = 10 =  2 m/s 2 )

A 23 B 24 C 25 D 26

Câu 5: Một chất điểm dao động điều hoà dọc trục Ox quanh vị trí cân bằng O với phương trình x 3cos 5 t    / 6

(cm,s) Trong giây đầu tiên nó đi qua vị trí cân bằng

A 5 lần B 3 lần C 2 lần D 4 lần

*TÌM QUÃNG ĐƯỜNG VẬT ĐI ĐƯỢC TRONG THỜI GIAN t

Câu 1 Một vật dao động điều hoà với phương trình: x = 4cos(4t + /7)cm t tính bằng giây Tìm quãng đường vật đi được trong 1 giây đầu

Câu 2 Một vật dao động điều hoà trên một quỹ đạo thẳng dài 6cm thời gian đi hết chiều dài quỹ đạo là 1s Tính

quãng đường vật đi được trong thời gian 10s đầu Biết t = 0 vật ở vị trí cách biên 1,25cm

câu hỏi trong phiếu học tập

số 2

Trang 38

yêu cầu của phiếu học tập.

BÀI TẬP Câu 1 Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(4t + /3) Tính quãng đường lớn nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian t = 1/6 (s) :

A 4 3cm B 3 3cm C 3cm D 2 3cm.

Câu 2 Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật có khối lượng m = 250g, dao động điều hoà

với biên độ A = 6cm Chọn gốc thời gian t = 0 lúc vật qua VTCB Quãng đường vật đi được trong 10π (s) đầu tiên là:

Câu 5 Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 6cm và chu kì 1s Tại t = 0, vật đi qua VTCB theo chiều âm

của trục toạ độ Tổng quãng đường đi được của vật trong khoảng thời gian 2,375s kể từ thời điểm được chọn làm gốc là :

Trang 39

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ

- Năng lực sáng tạo

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ CỦA HỌC SINH

- Các bài tập trong SGK và SBT

- Ôn lại dao động điều hoà, con lắc đơn, con lắc lò xo

1 Nêu cấu tạo của con lắc đơn Viết phương trình dao động của con lắc đơn

2 Cho một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình : Xác định giá trị vận tốc và gia tốc của vật lúc t

= 1,25s

Đáp án:

1 Cấu tạo: một vật nhỏ có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn, đầu kia cố định

Phương trình dao động của con lắc đơn : s = s 0 cos( t + )

1 Nêu công thức xác định tần số góc, chu kỳ, tần số, lực hồi phục của con lắc lò xo

2 Nêu công thức xác định tần số góc, chu kỳ, tần số, lực hồi phục của con lắc đơn

câu hỏi trong phiếu học tập

Trang 40

sung (nếu có) - Cử đại diện, trả lời các câuhỏi cho giáo viên

Chu kỳ:

m T

k f

g f

Nội dung 1: Giải bài tập trắc nghiệm Phiếu học tập số 1:

Câu 1: Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ được treo vào đầu dưới của 1 sợi dây không giãn, đầu trên của sợi dây được

buộc cố định Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc rad nhỏ rồi thả nhẹ Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân băng và độ lớn gia tốc tại vị trí biên là:

a b 1,73 c 10 d 0

Câu 2: Treo quả cầu khối lượng m vào lò xo có độ cứng k, tại nơi có gia tốc trọng trường g Kéo vật lệch ra khỏi

VTCB 1 đoạn x o = A rồi thả cho vật dao động điều hòa Lực đần hồi cực đại tác dụng vào vật là:

a F= mg + kA b F= mg c F= kA d.F= mg – kA

Câu 3:Con lắc lò xo dao động điều hòa, biết độ cứng của lò xo là 36N/m, m= 100g, Động năng của vật biến thiên

theo thời gian với tần số bằng?

a 6 b 1 c 3 d 12

Câu 4: Một con lắc dao động tắt dần chậm Cứ sau mỗi chu kì biên độ giảm 2% so với lượng còn lại Sau 5 chu kì, so

với năng lượng ban đầu, năng lượng còn lại của con lắc bằng bao nhiêu phần trăm:

A 5% B 19% C 10% D 81 %

Câu 5: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động:

A với tần số bằng tần số dao động riêng B với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng

C với tần số lớn hơn tần số dao động riêng D mà không chịu tác dụng của ngoại lực

Câu 6:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Kích thích cho con lắc dao động diều hòa theo phương thẳng đứng Chu kì

và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8cm Chọn trục tọa độ thẳng đứng hướng xuống dưới, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương Lấy gia tốc rơi tự do g= 10m/s 2 Thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu dao động đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là:

a.s b.s c.s d.s

Câu 7: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình li độ x = 3cos() cm

Biết dao động thứ nhất có phương trình li độ x 1 = 5cos() cm Dao động thứ hai có phương trình là:

A x2 = 8cos() cm B x2 = 2cos() cm C x2 = 8cos() cm D x2 = 2cos() cm

Câu 8: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ Lấy mốc thế năng ở

Định dạng
Số trang	320
Dung lượng	4,33 MB