Biết rằng cứ sau mỗi khoảng thời gian ngắn nhất là 0,25 s thì động năng lại bằng thế năng và tốc độ trung bình của vật nhỏ trong một chu kỳ là 11,5 cm/s.. Cho một dao động điều hòa với c
Trang 1SỰ CHUYỂN HÓA QUA LẠI GIỮA ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG
TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Câu 1 Cho một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ gắn với lò xo có độ cứng k 25 N / m=
Con lắc đang dao động điều hòa với cơ năng 6 mJ Biết rằng cứ sau mỗi khoảng thời gian ngắn nhất là 0,2 s thì động năng lại bằng thế năng Tính tốc độ trung bình của vật nhỏ trong một chu kỳ
Câu 2 Cho con lắc đơn với vật nhỏ và dây treo có độ dài l =25 cm
Con lắc đang dao động điều hòa với biên độ góc là
o
8 Biết rằng cứ sau mỗi quãng thời gian ngắn nhất là 0,2 s thì động năng lại bằng thế năng Tính tốc độ trung bình của vật nhỏ trong một chu kỳ
25
cm / s
18
π
D
50
cm / s
9 π
Câu 3 Cho một dao động điều hòa với chu kỳ T 0,5 s=
và biên độ A 4 cm=
Tốc độ trung bình giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là
Câu 4 Cho một dao động điều hòa với tần số 0,5 Hz và biên độ A 4 cm=
Tốc độ trung bình giữa hai lần liên tiếp động năng gấp ba lần thế năng là
Câu 5 Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng
song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox Biên độ của M là 6 cm, của N là 8 cm Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Ở thời điểm
M có động năng bằng 3 lần thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là
A
16
9
B
4 3
C
9 16
D
27 16
Câu 6 Cho một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ gắn với lò xo có độ cứng k 20 N / m=
dao động điều hòa Biết rằng cứ sau mỗi khoảng thời gian ngắn nhất là 0,25 s thì động năng lại bằng thế năng và tốc độ trung bình của vật nhỏ trong một chu kỳ là 11,5 cm/s Cơ năng trong dao động điều hòa của con lắc xấp xỉ bằng
Câu 7 Cho một dao động điều hòa với chu kỳ bằng 0,5 s và tốc độ trung bình lớn nhất giữa hai lần liên tiếp
động năng gấp ba lần thế năng là 48 cm/s Biên độ dao động là
Câu 8 Vật nhỏ của một con lắc lò xo dao động điều hòa 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
1 2
1 3
Câu 9 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục tọa độ nằm ngang Ox với chu kì T, vị trí cân bằng và mốc
thế năng ở gốc tọa độ Tính từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm đầu tiên mà động năng và thế năng của vật bằng nhau là
Trang 2A
T
8
T 6
C
T 12
D
T 4
Câu 10 Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g Con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định
nằm ngang với phương trình x Acos t= ω
Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau Lấy π =² 10
, lò xo của con lắc có độ cứng bằng
Câu 11 Một vật dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng theo vận tốc là
A một đường tròn B một đường elip C một đường thẳng D một đường parabol Câu 12 Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m nằm ngang dao động điều hòa với biên độ 5 cm Con lắc đổi
chiều chuyển động khi
A động năng bằng 125 mJ B thế năng bằng 1250 J.
Câu 13 Một lò xo được dựng đứng, một đầu cố định với mặt đất ,đầu còn lại gắn một vật khối lượng m Tại
VTCB lò xo bị nén một đoạn Δl0 Từ vị trí ban đầu, nâng vật lên một đoạn 0
2 ∆ l
rồi buông nhẹ Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa động năng và thế năng của con lắc Cho =
2
g 10 m / s
Khối lượng m của vật là
Câu 14 Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A Khi con lắc lò xo có động năng
bằng một nửa thế năng thì li độ của nó
A x= ±A 3
2
3
= ±
A x 2
±
=
3
2
= ±
Câu 15 Điều nào sau đây là đúng khi nói về động năng và thế năng của một vật khối lượng không đổi dao
động điều hòa?
A Trong một chu kì luôn có 4 thời điểm mà ở đó động năng bằng 3 thế năng
B Thế năng tăng khi li độ của vật tăng.
C Trong một chu kỳ luôn có 2 thời điểm mà ở đó động bằng thế năng
D Động năng của một vật tăng chỉ khi vận tốc của vật tăng.
Câu 16 Một con lắc lò xo có khối lượng vật nặng là m, dao động điều hòa với biên độ A, năng lượng dao
động là W Khi vật có li độ
A x 3
= thì tốc độ của vật là
A
3E
2m
B
3 E
4 m
C
4 E
3 m
D
3E 4m
Trang 3Câu 17 Một con lắc lò xo dao động điều hoà với phương trình x Acos2 t cm= π ( )
Tính từ thời điểm ban đầu t 0=
, động năng và thế năng của con lắc bằng nhau lần đầu tiên tại thời điểm t bằng
A
1
s
8
B
1 s
4
C
1 s
2
D 1 s.
Câu 18 Một con lắc lò xo dao động điều hòa và vật đang chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng 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 của vật tăng dần nhưng cơ năng của vật không đổi.
Câu 19 Ở thời điểm vận tốc của vật dao động điều hoà bằng 20% vận tốc cực đại, tỷ số giữa động năng và thế năng của vật là
1 5
D
1 24
Câu 20 Khi đ t
W =aW
thì biểu thức của vận tốc là
A
A
a 1
=
+
B
A
a 1
= +
C
A 1 1
v
a
ω +
=
D
A 1 a
v
a
ω
−
=
Câu 21 Một vật dao động động điều hoà, tại vị trí động năng bằng hai lần thế năng, gia tốc của vật có độ
lớn nhỏ hơn gia tốc cực đại
Câu 22 Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số góc ω = π5 rad / s
và pha ban đầu
rad 3
−π
ϕ =
Tính từ khi bắt đầu dao động, động năng bằng thế năng lần đầu tiên vào thời điểm
A
1
s
60
B
4 s
60
C
14 s
60
D
16 s
60
Câu 23 Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m.
Lấy
2 10
π ≈
Vật được kích thích dao động điều hòa dọc theo trục của lò xo, khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần động năng bằng ba lần thế năng là
A
1
s
15
B
1 s
20
C
1 s
30
D
1 s
60
Câu 24 Hai vật có khối lượng bằng nhau được gắn vào hai lò xo giống nhau đặt nằm ngang dao động trên
hai đường thẳng song song cạnh nhau có cùng vị trí cân bằng Ban đầu hai vật được kéo ra ở cùng một vị trí, người ta thả nhẹ cho vật 1 chuyển động, khi vật 1 đi qua vị trí cân bằng thì người ta bắt đầu thả nhẹ vật 2 Hai vật dao động điều hoà với cơ năng là 4 3 J. Khi vật 1 có động năng là 3 J thì thế năng của vật 2 bằng
Câu 25 Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng
song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox Mốc thế năng tại vị trí cân bằng, biên độ dao động của N là 8
Trang 4cm Trong quá trình dao động, ở thời điểm mà khoảng cách giữa M và N theo phương Ox là lớn nhất và bằng 10 cm thì cả M, N đều có động năng bằng thế năng Biên độ của M là
Câu 26 Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng
song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox Biên độ của M là 9 cm, của N là 12 cm Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 15 cm Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Ở thời điểm M có động năng bằng thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là
A
16
9
B
4 3
C
9 16
D
3 4
Câu 27 Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc
10 rad/s Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật
có độ lớn bằng 0,6 m/s Biên độ dao động của con lắc là
Câu 28 Một con lắc lò xo có khối lượng 1 kg, dao động điều hòa với cơ năng bằng 0,125 J Tại thời điểm
ban đầu vật có vận tốc 0,25 m/s và gia tốc
2
–6, 25 3 m / s
Gọi T là chu kỳ dao động của vật, động năng của con lắc tại thời điểm
t 7, 25T=
là
A
1
J
9
B
3 J
29
C
3 J
28
D
3 J
32
Câu 29 Một vật nhỏ đang dao động điều hoà khi qua vị trí cân bằng vật có tốc độ 20 cm / sπ
, khi qua vị trí biên gia tốc của vật có độ lớn
2 2
2 m / sπ
Khoảng thời gian ngắn nhất mà vật đi từ vị trí có động năng bằng thế năng đến vị trí động năng bằng ba lần thế năng là
A
1
s
30
B
1 s
40
C
1 s
60
D
1 s
120
Câu 30 Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng
song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox Biên độ của M là 8 cm, của N là 6 cm Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Ở thời điểm
M có động năng bằng ba lần thế năng, tỉ số thế năng của M và thế năng của N là
A
16
27
B
4
3 3
C
16 9
D
16 3
Câu 31 Một con lắc lò xo dao động điều hòa Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng theo thời gian t
như hình vẽ Biết 3 2
t − =t 0,5s
, giá trị 4 1
t −t là
Trang 5Giáo viên Nguyễn Thành Nam
Nguồn Hocmai.vn
Trang 6BẢNG ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM
1.C 2.D 3.A 4.C 5.D 6.C 7.C 8.C 9.A 10.D 11.D 12.D 13.C 14.B 15.A 16.C 17.A 18.A 19.D 20.C 21.D 22.A 23.C 24.A 25.C 26.C 27.D 28.D 29.D 30.A 31.B