ON TAP MON VAT LY LOP 12 DAO DONG CO

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi [r]

ÔN TẬP MÔN VẬT LÝ LỚP 12

DAO ĐỘNG CƠ

I/ Dao động điều hòa

1 Chuyển động của vật qua lại quanh vị trí cân bằng gọi là dao động cơ Vị trí cân bằng là vị trí

của vật khi đứng yên

2 Khi vật dao động, nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ

theo hướng cũ thì dao động của vật gọi là dao động tuần hoàn

3 Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.

4 Phương trình dao động điều hòa x A cos     t  Trong đó A, ,   là những hằng số

x là li độ dao động, xmax = A A là biên độ dao động, A > 0    t  là pha của dao động tại thời điểm t (rad)  là pha ban đầu (rad)

5 Chu kỳ là khoảng thời gian vật thực hiện được một dao động toàn phần.

Kí hiệu T, đơn vị giây (s)

6 Tần số là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây Kí hiệu f, đơn vị héc (Hz).

Với n là số dao động toàn phần thực hiện được trong khoảng thời gian  t

7 Vận tốc: v x '    A sin   t  Hay: v A cos t

+ Vận tốc trung bình: tb

xv

8 Gia tốc: a v ' x "    2A cos   t  Hay: a 2A cos     t 

+ Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha hơn vận tốc 1 góc

9 Điểm P dao động điều hoà trên một đoạn thẳng có thể coi là hình chiếu của một điểm M

chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó

10 Đồ thị của li độ theo thời gian là một đường hình sin Dao động điều hòa gọi là dao động hình

sin

II/ Con lắc lò xo

1 Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu của một lò xo có độ cứng k Vật

m có thể trượt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát Khi được kích thích, con lắc lò xo sẽdao động điều hòa

3 Lực kéo về: F  kx ma  luôn hướng về vị trí cân bằng

4 Năng lượng dao động (cơ năng): W W  đ  W t Hay: 1 2 2 1 2

III/ Con lắc đơn

1 Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượmg m, treo ở đầu một sợi dây có chiều dài , không dãn,khối lượng không đáng kể Với dao động nhỏ, con lắc đơn dao động điều hòa theo phươngtrình s s cos  0    t  trong đó s   0 l 0 là biên độ dao động  0 là biên độ góc (rad)

l luôn hướng về vị trí cân bằng

 + Thế năng: W t  mg 1 cos    Gốc thế năng tại vị trí cân bằng

IV/ Dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức

1 Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.

+ Nguyên nhân gây tắt dần là do lực cản của môi trường

+ Biên độ dao động giảm dần nên cơ năng cũng giảm dần

+ Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ôtô,…là những ứng dụng của dao động tắt dần

2 Để dao động không tắt dần (biên độ dao động không thay đổi), cứ sau mỗi chu kỳ, vật dao

động được cung cấp một phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng đã tiêu hao do ma sát.Dao động của vật khi đó được gọi là dao động duy trì

+ Dao động duy trì không làm thay đổi tần số (chu kỳ) dao động riêng

+ Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì Dây cót đồng hồ hay pin là nguồn cungcấp năng lượng

3 Để dao động không tắt dần (biên độ dao động không thay đổi), người ta tác dụng vào hệ dao

động một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn Khi ấy dao động của hệ được gọi là dao động cưỡngbức

+ Dao động cưỡng bức có tần số (chu kỳ) bằng tần số (chu kỳ) của lực cưỡng bức

+ Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và độ chênh lệchgiữa tần số của lực cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ dao động

+ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡngbức tiến đến bằng tần số riêng f ocủa hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng

+ Điều kiện để có cộng hưởng là f  f o

+ Khi các hệ dao động như toà nhà, cầu, khung xe,…chịu tác dụng của các lực cưỡng bứcmạnh, có tần số bằng tần số dao động riêng của hệ Hiện tượng cộng hưởng xảy ra, làm các hệ ấydao động mạnh có thể gãy hoặc đổ Người ta cần phải cẩn thận để tránh hiện tượng này

+ Hiện tượng cộng hưởng lại là có lợi như khi xảy ra ở hộp đàn của đàn ghita, viôlon,…

V/ Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số:

1 Phương trình dao động x A cos     t  có thể được biểu diễn bằng một vectơ quay OM được vẽ ở thời điểm ban đầu Vectơ quay OM có:

+ Gốc tại gốc toạ độ của trục Ox

+ Độ dài bằng biên độ dao động, OM = A

+ Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu  Chiều dương là chiều dương của đường trònlượng giác

2 Độ lệch pha của hai dao động x 1  A cos 1    t 1  1 ; x 2  A cos 2    t 2  2 :     1 2

+ Khi    1 2 dao động (1) sớm pha hơn dao động (2) và ngược lại

+ Khi   2n  n 0, 1, 2,    hai dao động cùng pha

+ Khi  2n 1   n 0, 1, 2,     hai dao động ngược pha

+ Khi 2n 1 n 0, 1, 2, 

2



3 Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x 1  A cos 1    t 1

và x 2  A cos 2    t 2 là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao độngthành phần Phương trình dao động tổng hợp x A cos     t , trong đó

+ Biên độ A của dao động tổng hợp được xác định bởi: 2 2  

+ Khi x & x 1 2cùng pha thì A A  1  A 2 và    1 2

+ Khi x & x 1 2ngược pha thì AA1 A2 và   1 nếu A 1  A 2 ;   2 nếu A 2  A 1

+ Khi x & x 1 2 vuông pha thì 2 2

A A A

+ Trong mọi trường hợp thì A 1  A 2  A A  1  A 2

VI/ Các trường hợp thường gặp

1 Thời gian trong dao động điều hòa

Xét dao động với chu kỳ T, biên độ A trên trục Ox theo phương trình x A cos     t 

3 Các công thức suy ra từ công thức gốc

 Với con lắc lò xo:

a) Với con lắc lò xo nằm ngang : F ðh  kx F max  kA

b) Với con lắc lò xo treo thẳng đứng

+ Chiều dương hướng xuống: F đh    k  x

+ Chiều dương hướng lên: F đh    k  x

c) Lực đàn hồi cực đại: F max  k   A

d) Lực đàn hồi cực tiểu:

min

0 khi AF

C©u hái vµ bµi tËp

1 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 20cos 2 t mm

C vị trí mà lò xo không bị biến dạng D vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không

4 Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 100 g và lò xo có độ cứng k = 100 N/m, dao

động điều hòa với chu kỳ là

5 Một vật dao động điều hòa với biên độ 4 cm và chu kỳ 2 s Chọn gốc thời gian là lúc vật đi

qua vị trí cân bằng theo chiều dương Phương trình dao động của vật là

6 Trong dao động điều hòa

A vận tốc biến đổi điều hòa cùng pha với li độ

B vận tốc biến đổi điều hòa ngược pha với li độ

C vận tốc biến đổi điều hòa sớm pha

7 Nếu chọn gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng thì ở thời điểm t, biểu thức quan hệ giữa biên

độ A, li độ x, vận tốc v và tần số góc  của chất điểm dao động điều hòa là

A chất điểm đi qua vị trí x = 6 cm

B chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương

C chất điểm đi qua vị trí x = - 6 cm

D chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm

9 Trong dao động điều hòa li độ, vận tốc, gia tốc là ba đại lượng biến đổi điều hòa theo thời

gian và có

10 Gia tốc của vật dao động điều hòa bằng 0 khi

A vật ở vị trí có li độ cực đại B vật ở vị trí biên âm

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

11 Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có độ lệch pha  Biên độ của hai dao động lần lượt là A1 và A2 Biên độ A của dao động tổng hợp có giá trị

12 Xét dao động tổng hợp của hai dao động có cùng tần số và cùng phương dao động Biên độ

của dao động tổng hợp không phụ thuộc

A biên độ của dao động thứ nhất B biên độ của dao động thứ hai

C tần số chung của hai dao động D độ lệch pha của hai dao động

13 Một con lắc lò xo gồm vật nặng 400 g gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m Kéo quả nặng

ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương theo chiều kéo vật, gốc thời gian là lúc thả cho vật dao động Phương trình dao động của vật là

A chu kỳ dao động bằng chu kỳ biến thiên của ngoại lực

B tần số dao động không phụ thuộc tần số của ngoại lực

C biên độ dao động chỉ phụ thuộc tần số của ngoại lực

D năng lượng dao động không phụ thuộc ngoại lực

16 Một điểm M chuyển động đều với tốc độ 0,60 m/s trên một đường tròn có đường kính 0,40

m Hình chiếu P của điểm M lên một đường kính của đường tròn dao động điều hòa với biên

độ, tần số góc và chu kỳ lần lượt là

A 0,40 m ; 3,0 rad/s ; 2,1 s B 0,20 m ; 3,0 rad/s ; 2,48 s

C 0,20 m ; 1,5 rad/s ; 4,2 s D 0,20 m ; 3,0 rad/s ; 2,1 s

17 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m dao động điều hòa dọc trên trục Ox với phương

trình dao động x 5cos     t  cm Động năng của vật

A bảo toàn trong suốt quá trình dao động B tỉ lệ với tần số góc 

C biến đổi điều hòa với tần số góc  D biến đổi tuần hoàn với tần số góc 2

18 Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m dao động điều hòa với tần số f Nếu khối lượng

vật nặng là 2m thì tần số dao động của vật là:

19 Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào quả nặng (khối lượng m) của con lắc lò xo dao

động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A là

20 Vận tốc của chất điểm dao động điều hòa có độ lớn cực đại khi

C gia tốc có độ lớn cực đại D li độ có độ lớn cực đại

21 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 8cos3,14t cm  , lấy   3,14 Độ lớn vận tốccủa vật tại vị trí cân bằng là

A 0,2 m/s và 1 m / s 2 B 0,4 m/s và 1,5 m / s 2

C 0,2 m/s và 2 m / s 2 D 0,6 m/s và 2 m / s 2

25 Một con lắc lò xo gồm vật nặng 400 g gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m Kéo quả nặng

ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Vận tốc cực đại của vật là

26 Một con lắc lò xo gồm vật nặng 400 g gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m Kéo quả nặng

ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 5 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Vận tốc của vật khi ở vị trí cách vị trí cân bằng 3 cm là

A 80 cm / s  B 40π cm / s  C 40 cm / s  D 20 cm / s 

28 Phát biểu nào sau đây là không đúng đối với con lắc lò xo đặt nằm ngang, chuyển động

không ma sát?

A Chuyển động của vật là chuyển động thẳng

B Chuyển động của vật là một dao động điều hòa

C Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều

D Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn

29 Một con lắc lò xo có khối lượng m và lò xo có độ cứng k Nếu tăng khối lượng lên 2 lần và

giảm độ cứng đi 2 lần thì chu kỳ sẽ

A tăng 4 lần B không đổi C giảm 2 lần D tăng 2 lần

30 Chu kỳ dao động điều hòa của con lắc lò xo không phụ thuộc vào

A khối lượng của con lắc B biên độ dao động

31 Trong dao động điều hòa

A gia tốc biến đổi điều hòa cùng pha so với vận tốc

B gia tốc biến đổi điều hòa ngược pha so với vận tốc

C gia tốc biến đổi điều hòa sớm pha

32 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Lò xo có độ cứng 20 N/m, vật treo có khối lượng m Khi

vật ở vị trí cân bằng lò xo dãn ra một đoạn 4 cm Con lắc dao động điều hòa với biên độ 3

cm Lực đàn hồi của lò xo có giá trị nhỏ nhất trong quá trình vật dao động là

33 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Lò xo có độ cứng 20 N/m, vật treo có khối lượng m Khi

vật ở vị trí cân bằng lò xo dãn ra một đoạn 4 cm Con lắc dao động điều hòa với biên độ 3

cm Lực đàn hồi của lò xo có giá trị lớn nhất trong quá trình vật dao động là

34 Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 400g và lò xo có độ cứng k = 160 N/m

Vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 10 cm Vận tốc của vật khi qua vịtrí cân bằng có độ lớn là

35 Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A Li độ của vật khi động

năng bằng thế năng của lò xo là

36 Tại cùng một vị trí địa lí, hai con lắc đơn có chu kỳ dao động riêng lần lượt là 1,5 s và 2 s

Chu kỳ dao động riêng của con lắc thứ ba có chiều dài bằng tổng chiều dài của hai con lắc nóitrên là

A 0,5 s  B 1,75 s  C 2,5 s  D 3,5 s 

37 Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m và lò xo có độ cứng k = 80 N/m, dao động điều

hòa với biên độ 5 cm Động năng của con lắc khi nó qua vị trí có li độ x = - 3 cm là

38 Điều nào sau đây là sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo?

A Cơ năng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

B Có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn

C Cơ năng tỉ lệ với độ cứng của lò xo

D Cơ năng biến thiên theo thời gian với chu kỳ bằng nửa chu kỳ biến thiên của vận tốc

39 Một con lắc lò xo gồm vật nặng 400 g gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m Kéo quả nặng

ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Cơ năng dao động của

42 Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T Động năng của vật sẽ

A biến đổi theo thời gian dưới dạng hàm số sin

B biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T/2

C biến đổi tuần hoàn với chu kỳ T

D không thay đổi theo thời gian

43 Khi gắn quả nặng m1 vào một lò xo thì nó dao động với chu kỳ 1,2 s Khi gắn quả nặng m2

vào lò xo đó thì nó dao động với chu kỳ 1,6 s Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì nódao động với chu kỳ

44 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hòa là không đúng?

A Động năng và thế năng biến đổi điều hòa cùng chu kỳ

B Động năng biến đổi điều hòa cùng chu kỳ với vận tốc

C Thế năng biến đổi điều hòa với tần số gấp 2 lần tần số của li độ

D Tổng động năng và thế năng không phụ thuộc vào thời gian

45 Phát biểu nào sau đây là sai?

A Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

B Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn

C Khi có cộng hưởng dao động, tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ dao động đó

D Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số riêng của hệ dao động

46 Một vật chịu tác động đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương với các phương trình:

48 Con lắc đơn có chiều dài không đổi, dao động điều hòa với chu kỳ T Khi đưa con lắc lên cao

thì chu kỳ dao động của nó

C không thay đổi D không xác dịnh được tăng hay giảm

49 Tại một nơi xác định, chu kỳ dao động điều hòa của con lắc đơn tỉ lệ thuận với

A chiều dài con lắc B căn bậc hai chiều dài con lắc

C căn bậc hai gia tốc trọng trường D gia tốc trọng trường

50 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 4sin 8 t

6

 , với x tính bằng cm, t tính bằng s Chu kỳ dao động của vật là

52 Li độ và gia tốc của một vật dao động điều hòa luôn biến thiên điều hòa cùng tần số và

A lệch pha với nhau

C ngược pha với nhau D cùng pha với nhau

53 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với chu kỳ T Vị trí cân bằng của chất điểm

trùng với gốc tọa độ, khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí có li độ x A  đến vị trí có

so với li độ dao động D ngược pha với li độ dao động

55 Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có các phương trình dao động là:

56 Một con lắc lò xo gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một đầu cố định và một đầu gắn

với một viên bi nhỏ Con lắc này đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên viên bi luôn hướng

A theo chiều chuyển động của viên bi B theo chiều dương quy ước

C về vị trí cân bằng của viên bi D theo chiều âm quy ước

57 Một con lắc đơn gồm một hòn bi nhỏ khối lượng m, treo vào một sợi dây không dãn, khối

lượng sợi dây không đáng kể Khi con lắc đơn này dao động điều hòa với chu kỳ 3 s thì hòn

bi chuyển động trên một cung tròn dài 4 cm Thời gian để hòn bi đi được 2 cm kể từ vị trí cânbằng là

58 Một con lắc lò xo gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k, một đầu cố định và

một đầu gắn với một viên bi nhỏ khối lượng m Con lắc này đang dao động điều hòa có cơ

A tỉ lệ với bình phương biên độ dao động B tỉ lệ nghịch với khối lượng m của viên bi

C tỉ lệ với bình phương chu kỳ dao động D tỉ lệ nghịch với độ cứng k của lò xo

59 Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F n  F sin10 t 0  thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng Tần số dao động riêng của hệ phải là

60 Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 400 gam và lò xo có độ cứng 40 N/m Con lắc

này dao động điều hòa với chu kỳ bằng

62 Trong dao động cơ học, khi nói về vật dao động cưỡng bức (giai đoạn đã ổn định), phát biểu

nào sau đây là đúng?

A Biên độ của dao động cưỡng bức luôn bằng biên độ của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

B Chu kì của dao động cưỡng bức luôn bằng chu kì dao động riêng của vật

C Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào tần số của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

D Chu kì của dao động cưỡng bức bằng chu kì của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

63 Hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình là x1 6cos 10 t cm

A luôn có chiều hướng đến A B có độ lớn cực đại

65 Hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình là x1 3cos t cm

3



66 Cho hai dao động điều hòa cùng phương có các phương trình lần lượt là x1 4cos( t )(cm)

A luôn có hại B có biên độ giảm dần theo thời gian

C luôn có lợi D có biên độ không đổi theo thời gian

68 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x 5cos 4 t   (x tính bằng

cm, t tính bằng s) Tại thời điểm t = 5 s, vận tốc của chất điểm này có giá trị bằng

A  20 cm / s  B 0 cm / s C 5 cm / s D 20 cm / s 

69 Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một trục cố định Phát biểu nào sau đây đúng?

A Lực kéo về tác dụng vào vật không đổi

B Li độ của vật tỉ lệ với thời gian dao động

C Quỹ đạo chuyển động của vật là một đường hình sin

D Quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng

70 Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400 g, lò xo khối lượng không đáng kể và có độ

cứng 100N/m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang Lấy   2 10 Dao động của con lắc có chu kỳ là

71 Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m được treo vào đầu một sợi dây mềm, nhẹ,

không dãn, dài 64 cm Con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g Lấy

li độ góc  có biểu thức là

A mg 3 2cos    B mg 1 sin  

C mg 1 cos    D mg 1 cos   

74 Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con lắc không

đổi) thì tần số dao động điều hòa của nó sẽ

A tăng vì tần số dao động điều hòa của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường

B giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao

C không đổi vì chu kỳ dao động điều hòa của nó không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường

D tăng vì chu kỳ dao động điều hòa của nó giảm

75 Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k không đổi, dao động điều

hòa Nếu khối lượng m = 200 g thì chu kỳ dao động của con lắc là 2 s Để chu kỳ con lắc là 1

s thì khối lượng m bằng

76 Một vật nhỏ dao động điều hòa có biên độ A, chu kỳ T, ở thời điểm ban đầu to = 0 vật đang ở

vị trí biên Quãng đường mà vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t T

77 Tại một nơi, chu kỳ dao động điều hòa của một con lắc đơn là 2,0 s sau khi tăng chiều dài

của con lắc thêm 21 cm thì chu kỳ dao động điều hòa của nó là 2,2 s Chiều dài ban đầu của con lắc này là

78 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 không phụ thuộc vào lực cản của môi trường

B Tần số dao động cưỡng bức của một hệ cơ học bằng tần số của ngoại lực điều hòa tác dụnglên hệ ấy

C Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của ngoại lực điều hòa bằng tần số dao động riêng của hệ

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

79 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A và chu kỳ

T Trong khoảng thời gian T

4, quãng đường lớn nhất mà vật có thể đi được là

80 Chất điểm có khối lượng m 1  50 gdao động điều hòa quanh vị trí cân bằng của nó với

phương trình dao động x 1 sin 5 t cm

81 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  F Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi Khi thay đổi  F thì biên độ daođộng của viên bi thay đổi và khi   F 10 rad / s thì biên độ dao động của viên bi đạt giá trị cực đại Khối lượng m của viên bi bằng

82 Cho hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình dao động lần lượt là

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

cứng k, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng tại nơi có gia tốc rơi tự do là g Khi viên

bi ở vị trí cân bằng, lò xo dãn một đoạn  Chu kỳ dao động điều hòa của con lắc này là

84 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x Acos t  Nếu chọn gốc tọa

độ O tại vị trí cân bằng của vật thì gốc thời gian t = 0 là lúc vật

A qua vị trí cân bằng theo chiều dương của trục Ox

B ở vị trí li độ cực đại thuộc phần dương của trục Ox

C qua vị trí cân bằng O ngược chiều dương của trục Ox

D ở vị trí li độ cực đại thuộc phần âm của trục Ox

85 Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đoạn ổn định, phát biểu nào dưới đây là sai?

A Tần số của hệ dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức

B Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức

C Tần số của hệ dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ

D Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ của ngoại lực cưỡng bức

86 Dao động cơ học của con lắc vật lí trong đồng hồ quả lắc khi đồng hồ chạy đúng là dao động

87 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?

A Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian

B Cơ năng của vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian

C Lực cản môi trường tác dụng lên vật luôn sinh công dương

D Dao động tắt dần là dao động chỉ chịu tác dụng của nội lực

88 Khi nói về một vật dao động điều hòa có biên độ A và chu kì T, với mốc thời gian (t = 0) là

lúc vật ở vị trí biên, phát biểu nào sau đây là sai?

A Sau thời gian T

8, vật đi được quãng đường bằng 0,5A

B Sau thời gian T

2, vật đi được quãng đường bằng 2A

C Sau thời gian T

4, vật đi được quãng đường bằng A

D Sau thời gian T, vật đi được quãng đường bằng 4A

89 Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8 m/s 2, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 6 o Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là 90 g và chiều dài dây treo là 1 m Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc xấp xỉ bằng

90 Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc là v = 4πcos2πt (cm/s) Gốc tọa độ

ở vị trí cân bằng Mốc thời gian được chọn vào lúc chất điểm có li độ và vận tốc là:

C x = – 2 cm, v = 0 D x = 0, v = – 4π cm/s

91 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

bằng Cơ năng của con lắc là

A lúc t = 0 chất điểm chuyển động theo chiều âm của trục Ox

B chất điểm chuyển động trên đoạn thẳng dài 8 cm

C chu kì dao động là 4 s

D vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng là 8 cm/s

95 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với chu kì 0,4 s Khi vật ở vị trí cân

bằng, lò xo dài 44 cm Lấy g = 2

 (m/s 2) Chiều dài tự nhiên của lò xo là

96 Khi nói về năng lượng của một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây là đúng?

A Cứ mỗi chu kì dao động của vật, có bốn thời điểm thế năng bằng động năng

B Thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí cân bằng

C Động năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên

D Thế năng và động năng của vật biến thiên cùng tần số với tần số của li độ

97 *** 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 ngoại lực tác dụng

98 Nhận định nào sau đây sai khi nói về dao động cơ học tắt dần?

A Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian

B Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh

C Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

D Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòa

99 Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x 10sin 4 t cm

2

  với t tínhbằng giây Động năng của vật đó biến thiên với chu kỳ bằng

100.Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k dao động điều hòa Nếu

tăng độ cứng k lên 2 lần và giảm khối lượng m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ

102.Cơ năng của một vật dao động điều hòa

A biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật

B biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật

C tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi

D bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng

103.Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m và viên bi có khối lượng 0,2 kg dao động

điều hòa Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20 cm/s và 2 3 m / s 2 Biên độ dao động của viên bi là

104.Một vật dao động điều hòa có chu kỳ là T Nếu chọn gốc thời gian t = 0 lúc vật qua vị trí cân

bằng, thì trong nửa chu kỳ đầu tiên, vận tốc của vật bằng không ở thời điểm



C 2

A Với dao động nhỏ thì dao động của con lắc là dao động điều hòa

b Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng, thì trọng lực tác dụng lên nó cân bằng với lực căng củadây

C Khi vật nặng ở vị trí biên, cơ năng của con lắc bằng thế năng của nó

D Chuyển động của con lắc từ vị trí biên về vị trí cân bằng là nhanh dần

108.Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa Trong khoảng thời gian ∆t,

con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44 cm thì cũng trong khoảng thời gian ∆t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần Chiều dài ban đầu của con lắc là

109.Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương Hai dao

động này có phương trình lần lượt là x1 4cos 10t cm

111.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 = Acosωt Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì độngnăng và thế năng của vật lại bằng nhau Lấy   2 10 Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

112.Một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì

A động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại

B thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên

C khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng

D khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc và gia tốc của vật luôn cùng dấu

113.Một con lắc lò xo dao động điều hòa Biết lò xo có độ cứng 36 N/m và vật nhỏ có khối

lượng 100 g Lấy   2 10 Động năng của con lắc biến thiên theo thời gian với tần số

114.Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?

A Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức

B Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

C Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức

D Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức

115.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

116.Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại là 31,4 cm/s Lấy π = 3,14 Tốc độ

trung bình của vật trong một chu kì dao động là

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I/ Đại cương về dòng điện xoay chiều

1 Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy

luật của hàm số sin hay côsin, có dạng: i I cos  0    t 

Trong đó: + i là cường độ tức thời (A) + I 0là cường độ cực đại (A) (I 0 > 0) +  là tần số góc (rad/s) (  0) và 2 2 f

T



    với T là chu kỳ ; f là tần số + (   t ) là pha của i và  là pha ban đầu

2 Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, hai đầu dây khép kín, quay đều xung quanh mộttrục cố định đồng phẳng với cuộn dây, đặt trong một từ trường đều B 

có phương vuông gócvới trục quay Từ thông qua cuộn dây sẽ là   NBScos   t 0

Trong đó N là số vòng dây, B là cảm ứng từ (T), S là diện tích mỗi vòng (m2),  là tốc độ góccủa cuộn dây (rad/s),  0 là góc hợp bởi B và vectơ pháp tuyến n của mặt phẳng chứa cuộndây ở thời điểm ban đầu (rad) và  là từ thông (Wb).

Từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng

     nó tạo ra dòng điện xoay chiều có dạng i I cos  o      t 0 

3 Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một

dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởidòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiềunói trên I0

I2

 Với I 0 là cường độ cực đại (A) và I là cường độ hiệu dụng (A)

+ Ngoài ra điện áp (hiệu điện thế xoay chiều), suất điện động, cường độ điện trường, điện tích,

… cũng có các giá trị hiệu dụng tương ứng Giá trị hiệu dụng bằng giá trị cực đại chia cho 2

U0

U2

 Với U là điện áp hiệu dụng (V) và U 0là điện áp cực đại (V)

E0

E2

 Với E là suất điện động hiệu dụng (V) và E 0là suất điện động cực đại (V).+ Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng

II/ Các mạch điện xoay chiều

1. Nếu dòng điện trong mạch là i I cos t  0  thì điện áp giữa hai đầu mạch có dạng

0

u U cos     t Trong đó  được gọi là độ lệch pha giữa u và i

+ Nếu  > 0 thì u sớm pha hơn i một góc 

+ Nếu  < 0 thì u trễ pha hơn i một góc 

+ Nếu  = 0 thì u cùng pha với i

2 Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R

+ Nếu u U 2cos t   thì i U 2cos t I 2cos t

R

    Trong đó R là điện trở ()

+ Nếu i I 2cos t   thì u IR 2cos t U 2cos t    

+ Cường độ dòng điện qua điện trở cùng pha với điện áp ở hai đầu điện trở.

+ Định luật Ôm I U

R

 Với U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch (V) U0

U2



3 Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C

+ Nếu u U 2cos t   thì i U C 2cos t I 2cos t

    Trong đó C là điện dung của

tụ điện, đơn vị là fara (F) 1 F 10 F  6

 Trong đó C

1Z

+ Nếu u U 2cos t   thì i U 2cos t I 2cos t

 Trong đó Z L  L gọi là cảm kháng ()

5 Mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

+ Nếu u U 2cos t   thì i U 2cos t  I 2cos t 

Z

+ Nếu i I 2cos t   thì u IZ 2cos      t  U 2cos   t 

+ Trong đó Z được gọi là tổng trở của mạch () 2  2

Nếu Z L  Z C thì   0, mạch có tính dung kháng, u trễ pha hơn i

Nếu Z L  Z C thì   0, mạch có cộng hưởng, u cùng pha hơn i

+ Hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: Trong đoạn mạch R, L,

C mắc nối tiếp Nếu ZL = ZC hay 1

Dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp ( = 0) Đó là hiện tượng cộng hưởng điện

+ Lưu ý: Nếu mạch điện không có R thì có thể xem như R = 0 ; không có C thì xem như

C

Z  0 ; không có L thì xem như Z L  0

III/ Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều

1 Công suất: P  UIcos  Đơn vị công suất là oát (W)

+ Mạch điện chỉ có R hoặc mạch xảy ra cộng hưởng thì = 0 Công suất

2

UUIR

2 Hệ số công suất Trong công thức tính công suất, cos được gọi là hệ số công suất có giá trị

3 Điện năng tiêu thụ W = t = UIcos tP   Đơn vị điện năng là Jun (J) (1 kJ = 10 3J)

Ngoài ra điện năng thường dùng đơn vị là kW.h (1 kW.h = 3 600 000 (J) = 3,6.10 J 6 )

IV/ Truyền tải điện năng Máy biến áp

1 Truyền tải điện năng

+ Công suất hao phí trên đường dây tải điện:

tăng điện áp U trước khi truyền tải Việc làm này dễ thực hiện nhờ máy biến áp

2 Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều (không làm thay đổi tần số dòng điện)

+ Cấu tạo: Gồm lõi biến áp (khung sắt non có pha silic) và hai cuộn dây có điện trở nhỏ, độ tựcảm lớn quấn trên hai cạnh của khung Cuộn có N1 vòng được nối với nguồn xoay chiều gọi làcuộn sơ cấp Cuộn có N2 vòng nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp

+ Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

+ Khi cuộn thứ cấp để hở (chế độ không tải), ta có 2 2

U N Với U 1 và U 2 là điện áp hiệu

dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp Nếu 2

1

N1

N  : Máy tăng áp Nếu 2

1

N1

+ Ứng dụng: dùng trong việc truyền tải điện năng đi xa; nấu chảy kim loại, hàn điện, …

V/ Máy phát điện xoay chiều

1 Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Gồm:

+ Phần cảm: Tạo ra từ thông biến thiên bằng cách cho nam châm quay Nam châm gồm p cựcbắc và p cực nam mắc xen kẽ nhau, gắn trên một vành tròn, quay với tốc độ n vòng/giây, gọi làrôto

+ Phần ứng: Tạo ra dòng điện, gồm nhiều cuộn dây giống nhau cố định trên một vòng tròn, gọi

là stato Khi rôto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên , làm xuất hiện suấtđiện động xoay chiều hình sin với tần số f  p.n

2 Máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Gồm:

+ Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một đường tròn lệch nhau 120º (stato)+ Một nam châm NS quay quanh trục O với tốc độ góc ω không đổi (rôto)

Khi nam châm quay, từ thông qua các cuộn dây biến thiên, trong các cuộn dây xuất hiện basuất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau 2

3



3 Cách mắc mạch ba pha: Máy phát ba pha được nối với ba mạch tiêu thụ điện năng thường

giống nhau, gọi là tải đối xứng Các tải được mắc với nhau theo hai cách:

+ Mắc hình sao, gồm ba dây pha và một dây trung hòa

+ Mắc hình tam giác, gồm ba dây pha không có dây trung hòa

Điện áp giữa hai đầu mỗi cuộn dây của máy phát gọi là điện áp pha (Upha) Điện áp giữa haidây pha gọi là điện áp dây (Udây) Udây  3 Upha

4 Dòng ba pha là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 2

3



.Khi các tải đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ

5 Những ưu việt của dòng ba pha:

+ Khi truyền tải đi xa tiết kiệm được dây dẫn

+ Cung cấp điện cho các động cơ ba pha

VI/ Động cơ không đồng bộ ba pha

1 Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khung dây dẫn đặt trong từ

trường quay sẽ quay theo từ trường đó, với tốc độ quay nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.Động cơ hoạt động theo nguyên tắc này gọi là động cơ không đồng bộ

2 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha gồm hai bộ phận chính rôto và stato.

+ Rôto là khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay

+ Stato tạo nên từ trường quay, gồm ba cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau 120º trênmột vòng tròn

Khi cho dòng điện ba pha đi vào ba cuộn dây ấy, thì từ trường tổng cộng do ba cuộn dây tạo ra

sẽ là từ trường quay, với tần số quay bằng tần số của dòng điện Rôto lồng sóc nằm trong từtrường quay, sẽ bị quay theo với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường Chuyển động quaycủa rôto được sử dụng để làm quay các máy khác