Tài liệu LTDH HAY

Động năng biến đổi điều hoà cùng chu kỳ với vận tốc?. 1.43 Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua A.. Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà

Luyện Thi ĐH chất lượng cao ths Nguyễn Dương 0932528949

1 Dao động cơ học điều hoà là chuyển động của một vật mà li độ biến đổi theo

định luật dạng sin theo thời gian:

2. Mỗi dao động điều hoà đợc biểu diễn bằng một véc tơ quay OM có độ dài bằng biên độ A, véc tơ này quay quanh O với vận tốc góc ω, vào thời điểm ban đầu t = 0, véc tơ hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu Hình chiếu của véc tơ quay OM

lên trục Ox bằng li độ dao động

Một vật khối lợng m, mỗi khi dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng(VTCB) O một đoạn

x, chịu tác dụng của một lực F = - kx thì vật ấy sẽ dao động điều hoà quanh O với tần số góc

3 Dao động tự do là dao động xảy ra trong một hệ dới tác dụng của nội lực, sau khi

hệ đợc kích thích ban đầu Hệ có khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ dao

động Mọi dao động tự do của một hệ dao động đều có cùng tần số góc ω gọi là tần

số góc riêng của hệ ấy

4 Con lắc lò xo; con lắc đơn và Trái Đất; con lắc vật lý và Trái Đất là những hệ dao

động Dới đây là bảng các đặc trng chính của một số hệ dao động

Hệ dao động Con lắc lò xo Con lắc đơn Con lắc vật lý

Cấu trúc Hòn bi (m) gắn vào lò xo (k) Hòn bi (m) treo vào đầu sợi dây

(l)

Vật rắn (m, I) quay quanh trục nằm ngang

x là li độ dài

Trọng lực của hòn bi và lực căng của dây treo:

s l

g m

F = −

s là li độ cung

Mô men của trọng lực của vật rắn và lực của trục quay:

1 2

1

A m kA

E= = ω E=mgl(1−cosα 0)

2 0 s l

g m 2

động này đợc gọi là dao động cỡng bức

Biên độ dao động cỡng bức phụ thuộc vào mối quan hệ giữa tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng Khi tần số của lực cỡng bức bằng tần số dao động riêng của

hệ thì biên độ dao động đạt giá trị cực đại, đó là hiện tợng cộng hởng

7 Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phơng là cộng hai hàm x1 và x2 dạng cosin Nếu hai hàm có cùng tần số thì có thể dùng phơng pháp Fresnel: vẽ các véc tơ quay biểu diễn cho các dao động thành phần, xác định véc tơ tổng, suy ra dao động tổng hợp

II Câu hỏi và bài tập

1 Chủ đề 1: Đại cơng về dao động điều hoà.

1.1 Chuyển động nào sau đây không phải là dao động cơ học?

A Chuyển động đung đa của con lắc của đồng hồ

B Chuyển động đung đa của lá cây

C Chuyển động nhấp nhô của phao trên mặt nớc

D Chuyển động của ôtô trên đờng

1.2 Phơng trình tổng quát của dao động điều hoà là

1.9 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

1.10 Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của vận tốc là

1.14 Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Vận tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

B Gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

C Vận tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

D Gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.1.15 Trong dao động điều hoà của chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động khi

A lực tác dụng đổi chiều

D vật ở vị trí có pha dao động cực đại.

1.17 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

1.18 Trong dao động điều hoà

A vận tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B vận tốc biến đổi điều hoà ngợc pha so với li độ

C vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với li độ

D vận tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với li độ

1.19 Trong dao động điều hoà

A gia tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B gia tốc biến đổi điều hoà ngợc pha so với li độ

C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với li độ

D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với li độ

1.20 Trong dao động điều hoà

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

B gia tốc biến đổi điều hoà ngợc pha so với vận tốc

C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc

D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với vận tốc

1.21 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Cơ năng của dao động tử điều hoà luôn bằng

A tổng động năng và thế năng ở thời điểm bất kỳ

B động năng ở thời điểm ban đầu

1.26 Một vật dao động điều hoà theo phơng trình x = 6cos(4πt)cm, tần số dao động của vật là

)cm

1.34 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là

không đúng?

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

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

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

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

1.35 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là

không đúng?

A Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua VTCB

B Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

C Thế năng đạt giá trị cực đại khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

D Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

1.36 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

E= ω cho thấy cơ năng không thay đổi theo thời gian

2

1 2

1

kA kx

1.37 Động năng của dao động điều hoà

A biến đổi theo thời gian dới 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 biến đổi theo thời gian

1.38 Một vật khối lợng 750g dao động điều hoà với biên độ 4cm, chu kỳ 2s, (lấy π2

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

1.40 Phát biểu nào sau đây về sự so sánh li độ, vận tốc và gia tốc là đúng?

Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lợng biến đổi điều hoà theo thời gian và có

A cùng biên độ

B cùng pha

C cùng tần số góc

D cùng pha ban đầu

1.41 Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng?

A Trong dao động điều hoà vận tốc và li độ luôn cùng chiều

B Trong dao động điều hoà vận tốc và gia tốc luôn ngợc chiều

C Trong dao động điều hoà gia tốc và li độ luôn ngợc chiều

D Trong dao động điều hoà gia tốc và li độ luôn cùng chiều

2 Chủ đề 2: Con lắc lò xo

1.42 Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang?

A Chuyển động của vật là chuyển động thẳng

B Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều

C Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn.

D Chuyển động của vật là một dao động điều hoà

1.43 Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

A Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo

B Lực kéo về phụ thuộc vào khối lợng của vật nặng

C Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lợng của vật

D Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lợng của vật

1.46 Con lắc lò xo gồm vật khối lợng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ

1.48 Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100N/m,(lấy π2 = 10) dao động

điều hoà với chu kỳ là

A T = 0,1s

B T = 0,2s

C T = 0,3s

D T = 0,4s

1.49 Con lắc lò xo gồm vật m = 200g và lò xo k = 50N/m,(lấy π2 = 10) dao động

điều hoà với chu kỳ là

1.64 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

1.65 Trong dao động điều hoà của con lắc đơn, phát biểu nào sau đây là đúng?

A Lực kéo về phụ thuộc vào chiều dài của con lắc

B Lực kéo về phụ thuộc vào khối lợng của vật nặng

C Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lợng của vật.

D Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lợng của vật

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

A khối lợng của con lắc

B trọng lợng của con lắc

C tỉ số giữa khối lợng và trọng lợng của con lắc

D khối lợng riêng của con lắc

1.67 Con lắc đơn dao động điều hoà với chu kỳ 1s tại nơi có gia tốc trọng trờng 9,8m/s2, chiều dài của con lắc là

A l = 24,8m

B l = 24,8cm

C l= 1,56m

D l= 2,45m

1.68 Con lắc đơn dao động điều hoà tại nơi có gia tốc trọng trờng 9,81m/s2, với chu

kỳ T = 2s Chiều dài của con lắc là

A T = 0,7s

B T = 0,8s

C T = 1,0s

D T = 1,4s

1.71* Một con lắc đơn có độ dài l, trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện đợc 6 dao

động Ngời ta giảm bớt độ dài của nó đi 16cm, cũng trong khoảng thời gian Δt nh

tr-ớc nó thực hiện đợc 10 dao động Chiều dài của con lắc ban đầu là

A l1= 100m, l2 = 6,4m

B l1= 64cm, l2 = 100cm

C l1= 1,00m, l2 = 64cm

D l1= 6,4cm, l2 = 100cm

1.73** Một đồng hồ quả lắc chạy đúng tại một nơi trên mặt đất Ngời ta đa đồng hồ

từ mặt đất lên độ cao h = 5km, bán kính Trái đất là R = 6400km (coi nhiệt độ không

đổi) Mỗi ngày đêm đồng hồ đó chạy

A nhanh 68s

B chậm 68s

C nhanh 34s

1= π +π và x t )cm

3 cos(

3

2 = π +π .

6 cos(

4

1 = π +π và x t )cm

6 cos(

5

2 = π +π .

6 2 cos(

2 2

3

1= π +π và x t )cm

6 cos(

3

2 = π −π .

1.80 Nhận xét nào sau đây về biên độ dao động tổng hợp là không đúng?

Dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phơng, cùng tần số

A có biên độ phụ thuộc vào biên độ của dao động hợp thành thứ nhất

B có biên độ phụ thuộc vào biên độ của dao động hợp thành thứ hai

C có biên độ phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động hợp thành

D có biên độ phụ thuộc vào độ lệch pha giữa hai dao động hợp thành

1.81 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phơng, cùng tần số có biên độ lần lợt là 8cm và 12cm Biên độ dao động tổng hợp có thể là

A A = 2cm

1.84 Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phơng cùng tần

số x1 = sin2t (cm) và x2 = 2,4cos2t (cm) Biên độ của dao động tổng hợp là

sin(100πt + π/2)cm và x3 = 3sin(100πt + 5π/6)cm Phơng trình dao động tổng hợp của 3 dao động trên là

x1 =4sin(π +α) và x2 = 4 3 cos(πt)cm Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị lớn nhất khi

x1 =4sin(π +α) và x2 = 4 3 cos(πt)cm Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị nhỏ nhất khi

x1=−4sin(π) và x2 = 4 3 cos(πt)cm Phơng trình của dao động tổng hợp là

1.90 Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trờng càng lớn

B Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của con lắc

C Dao động cỡng bức có tần số bằng tần số của lực cỡng bức

D Biên độ của dao động cỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cỡng bức

1.91 Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn dao động trong không khí là

A do trọng lực tác dụng lên vật

B do lực căng của dây treo

C do lực cản của môi trờng

D do dây treo có khối lợng đáng kể

1.92 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ngời ta đã làm mất lực cản của môi trờng đối với vật dao động

B Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ngời ta đã tác dụng ngoại lực biến đổi

điều hoà theo thời gian vào vật dao động

C Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ngời ta đã tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chiều chuyển động trong một phần của từng chu kỳ

D Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ngời ta đã kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt hẳn

1.93 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động

B Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian

C Biên độ của dao động duy trì phụ thuộc vào phần năng lợng cung cấp thêm cho dao động trong mỗi chu kỳ

D Biên độ của dao động cỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cỡng bức

1.94 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành nhiệt năng

B Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành hoá năng

C Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành điện năng

D Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành quang năng.1.95* Con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật m = 100g, dao

động trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang là μ = 0,01, lấy g = 10m/s2 Sau mỗi lần vật chuyển động qua VTCB biên độ dao động giảm 1 lợng là

đợc từ khi bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn là

A S = 50m

B S = 25m

C S = 50cm

D S = 25cm

6 Chủ đề 6: Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng

1.97 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Biên độ của dao động cỡng bức không phụ thuộc vào pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

B Biên độ của dao động cỡng bức không phụ thuộc vào biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

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

D Biên độ của dao động cỡng bức không phụ thuộc vào hệ số cản (của ma sát nhớt) tác dụng lên vật

1.98 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Hiện tợng cộng hởng chỉ xảy ra với dao động điều hoà

B Hiện tợng cộng hởng chỉ xảy ra với dao động riêng

C Hiện tợng cộng hởng chỉ xảy ra với dao động tắt dần

D Hiện tợng cộng hởng chỉ xảy ra với dao động cỡng bức

1.99 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Điều kiện để xảy ra hiện tợng cộng hởng là tần số góc lực cỡng bức bằng tần

1.100 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Tần số của dao động cỡng bức luôn bằng tần số của dao động riêng

B Tần số của dao động cỡng bức bằng tần số của lực cỡng bức

C Chu kỳ của dao động cỡng bức không bằng chu kỳ của dao động riêng

D Chu kỳ của dao động cỡng bức bằng chu kỳ của lực cỡng bức

1.101* Một ngời xách một xô nớc đi trên đờng, mỗi bớc đi đợc 50cm Chu kỳ dao

động riêng của nớc trong xô là 1s Để nớc trong xô sóng sánh mạnh nhất thì ngời đó phải đi với vận tốc

A v ≈ 27km/h

B v ≈ 54km/h

C v ≈ 27m/s

D v ≈ 54m/s

* Các câu hỏi và bài tập tổng hợp kiến thức

1.104 Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hoà, khi mắc thêm vào vật

m một vật khác có khối lợng gấp 3 lần vật m thì chu kỳ dao động của chúng

A tăng lên 3 lần

B giảm đi 3 lần.

C tăng lên 2 lần

D giảm đi 2 lần

1.105 Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 8cm, trong thời gian 1min chất

điểm thực hiện đợc 40 lần dao động Chất điểm có vận tốc cực đại là

2π thì li độ của chất điểm là

3cm, phơng trình dao động của chất điểm là

III Hớng dẫn giải và trả lời

1.1 Chọn D

Hớng dẫn: Theo định nhĩa: “ Dao động cơ học là những chuyển động trong một

không gian hữu hạn, lặp đi lặp lại quanh một vị trí cân bằng” do đó các phơng án lựa chọn A, B, C đều là các dao động cơ học

1.2 Chọn C

Hớng dẫn: Hai lựa chọn A và B không phải là nghiệm của phơng trình vi phân x”

+ ω2x = 0 Lựa chọn D trong phơng trình không có đại lợng thời gian

1.3 Chọn A

Hớng dẫn: Thứ nguyên của tần số góc ω là rad/s (radian trên giây) Thứ nguyên

của pha dao động (ωt + φ) là rad (radian) Thứ nguyên của chu kỳ T là s (giây) Thứ nguyên của biên độ là m (mét)

Hớng dẫn: Tính đạo hàm bậc hai của toạ độ x theo thời gian rồi thay vào phơng

trình vi phân x” + ω2x = 0 thấy lựa chọn D không thoả mãn

1.7 Chọn D

Hớng dẫn: Lấy đạo hàm bậc nhất của phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ)

theo thời gian ta đợc vận tốc v = - Aωsin(ωt + φ)

1.8 Chọn C

Hớng dẫn: Lấy đạo hàm bậc nhất của phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ)

theo thời gian ta đợc vận tốc v = - Aωsin(ωt + φ) Sau đó lấy đạo hàm của vận tốc theo thời gian ta đợc gia tốc a = - Aω2cos(ωt + φ)

1.9 Chọn D

Hớng dẫn: Biên độ dao động của vật luôn không đổi.

1.10 Chọn A

Hớng dẫn: Từ phơng trình vận tốc v = - Aωsin(ωt + φ) ta suy ra độ lớn của vận

tốc là v=‌‌│Aωsin(ωt + φ)│ vận tốc của vật đạt cực đại khi ‌│sin(ωt + φ)│=1 khi

đó giá trị cực đại của vận tốc là vmax = ωA

1.11 Chọn B

Hớng dẫn: gia tốc cực đại của vật là amax = ω2A, đạt đợc khi vật ở hai vị trí biên.1.12 Chọn B

Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà vận tốc cực tiểu của vật bằng không khi vật ở

hai vị trí biên Vận tốc có giá trị âm, khi đó dấu âm chỉ thể hiện chiều chuyển

động của vật ngợc với chiều trục toạ độ

1.13 Chọn B

Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà gia tốc cực tiểu của vật bằng không khi

chuyển động qua VTCB Gia tốc có giá trị âm, khi đó dấu âm chỉ thể hiện chiều của gia tốc ngợc với chiều trục toạ độ

1.14 Chọn B

Hớng dẫn: Gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật ở hai vị trí biên, gia tốc của

vật ở VTCB có giá trị bằng không

1.15 Chọn C

Hớng dẫn: Vật đổi chiều chuyển động khi vật chuyển động qua vị trí biên độ, ở vị

trí đó lực phục hồi tác dụng lên vật đạt giá trị cực đại

1.16 Chọn C

Hớng dẫn: áp dụng công thức độc lập với thời gian v = ω A 2 − x 2 ta thấy vận tốc của vật đạt cực đại khi vật chuyển động qua vị trí x = 0

1.17 Chọn C

Hớng dẫn: áp dụng công thức độc lập với thời gian a = -ω2x, ta suy ra độ lớn của gia tốc bằng không khi vật chuyển động qua vị trí x = 0(VTCB).

Hớng dẫn: Phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ) và phơng trình gia tốc a = x” =

-ωAcos(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π) Nh vậy vận tốc biến đổi điều hoà ngợc pha với li độ

1.20 Chọn C

Hớng dẫn: Phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ), phơng trình vận tốc v = x’ =

-ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2), và phơng trình gia tốc a = x” = -ωAcos(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π) Nh vậy gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha hơn vận tốc một góc π/2

1.21 Chọn B

Hớng dẫn: Thời điểm ban đầu có thể vật vừa có động năng và thế năng do đó kết

luận cơ năng luôn bằng động năng ở thời điểm ban đầu là không đúng

1.22 Chọn B

Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phơng trình tổng quát

của dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy biên độ dao động của vật là A = 6cm

1.23 Chọn B

Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x t )cm

3

2 cos(

Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phơng trình tổng quát

của dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy tần số góc của dao động là ω = 4πrad/s Suy ra chu kỳ dao động của vật là T 2 = 0 , 5 s

Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phơng trình tổng

quát của dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy tần số góc của dao động là

ω = 4πrad/s Suy ra tần số dao động của vật là 2 Hz

Hớng dẫn: Từ phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm ta suy ra phơng trình vận

tốc v = x’ = - 24πsin(4πt)cm/s Thay t = 7,5s vào phơng trình v = - 24πsin(4πt)cm/s ta đợc kết quả v = 0

1.31 Chọn C

Hớng dẫn: Từ phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm ta suy ra phơng trình gia tốc

a = x” = - 96π2cos(4πt)cm/s2 Thay t = 5s vào phơng trình a = - 96π2cos(4πt)cm/s2 ta

đợc kết quả a = - 947,5cm/s2

1.32 Chọn C

Hớng dẫn: Từ phơng trình x = 2cos10πt(cm) ta suy ra biên độ A = 2cm Cơ năng

trong dao động điều hoà E = Eđ + Et, theo bài ra Eđ = 3Et suy ra E = 4Et, áp dụng công thức tính thế năng 2

t kx 2

2

π)cm.

1.34 Chọn B

Hớng dẫn: Động năng và thế năng trong dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn

với chu kỳ bằng 1/2 chu kỳ của vận tốc, gia tốc và li độ

1.35 Chọn C

Hớng dẫn: Gia tốc của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên, ở vị trí biên thế năng

của vật đạt cực đại, động năng của vật đạt cực tiểu

1.36 Chọn D

Hớng dẫn: Thế năng của vật dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn theo thời gian.

1.37 Chọn B

Hớng dẫn: Động năng của vật dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn theo thời

gian với chu kỳ T/2

1.38 Chọn C

Hớng dẫn: áp dụng công thức tính cơ năng 2 2 ) 2 A 2

T

2 ( m 2

1 A m 2

Hớng dẫn: Chú ý cần phân biệt khái niệm tần số góc ω trong dao động điều hoà

với tốc độ góc là đạo hàm bậc nhất của li độ góc theo thời gian α’ = v’/R trong chuyển động tròn của vật

1.40 Chọn C

Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lợng biến

đổi điều hoà theo thời gian và có cùng tần số góc, cùng chu kỳ, tần số

1.41 Chọn C

Hớng dẫn: áp dụng công thức độc lập với thời gian a = - ω2x dấu (-) chứng tỏ x

và a luôn ngợc chiều nhau

1.42 Chọn B

Hớng dẫn: Với con lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà.

1.43 Chọn B

Hớng dẫn: Khi vật ở vị trí có li độ cực đại thì vận tốc của vật bằng không Ba

ph-ơng án còn lại đều là VTCB, ở VTCB vận tốc của vật đạt cực đại

1.44 Chọn A

Hớng dẫn: Chu kỳ dao động của con lắc lò xo dọc đợc tính theo công thức

g

l 2 k

Hớng dẫn: Con lắc lò xo gồm vật khối lợng m và lò xo có độ cứng k, dao động

điều hoà với chu kỳ

1 f

π

= khi tăng khối lợng của vật lên 4 lần thì tần số của con lắc giảm 2 lần

1.48 Chọn B

Hớng dẫn: Con lắc lò xo gồm vật khối lợng m và lò xo có độ cứng k, dao động

điều hoà với chu kỳ

Hớng dẫn: Trong con lắc lò xo ngang lực đàn hồi tác dụng lên vật khi vật ở vị trí

x là F = -kx, lực đàn hồi cực đại có độ lớn Fmax = kA, với 22

T

m4

ω = 10rad/s Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ

= 4cm và Asinφ = 0, từ đó tính đợc A = 4cm, φ = 0 Thay vào phơng trình tổng quát ta đợc x = 4cos(10t)cm

1.53 Chọn C

Hớng dẫn: Vận tốc cực đại trong dao động điều hoà đợc tính theo định luật bảo

toàn cơ năng vmax = 2

0 2

0 v x m

k + = 0,4m/s = 40cm/s (Chú ý đổi đơn vị của x0 = 4cm = 0,04m)

1 kx 2

1

vị và thay số ta đợc E = 3,2.10-2J

1.55 Chọn C

Hớng dẫn: Con lắc gồm lò xo k và vật m dao động với chu kỳ

k

m 2

T = π , con lắc gồm lò xo k và vật m’ dao động với tần số

' m

k 2

1 ' f

0 v k

m x

T= π 1+ 2 , suy ra 2

T = π với

2

1 k

1 k

1 k

2 2

1 T T

1.61 Chọn A

Hớng dẫn: Khi độ cứng của lò xo là k1 thì chu kỳ dao động của con lắc là

1 1

T = π vớik = k1 + k2, suy ra 2

2

2 1

2 1

TT

T.TT

1 f

π

= , khi tăng chiều dài lên 4 lần thì tần số giảm đi 2 lần

1.65 Chọn B

Hớng dẫn: Lực kéo về (lực hồi phục) trong con lắc đơn là thành phần trọng lực

tác dụng lên vật đợc chiếu lên phơng tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động, và có giá trị P2 = Psinα = mgsinα do đó lực kéo về phụ thuộc vào khối lợng của vật1.66 Chọn C

Hớng dẫn: Tỉ số giữa trọng lợng và khối lợng của con lắc chính là gia tốc trọng

tr-ờng tại nơi vật dao động

T= π 1 + 2

2 2

1 T T

1.71 Chọn B

Hớng dẫn: Khi con lắc đơn có độ dài l, trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện

đ-ợc 6 dao động Ngời ta giảm bớt độ dài của nó đi 16cm = 0,16m, cũng trong khoảng thời gian Δt nh trớc nó thực hiện đợc 10 dao động Ta có biểu thức sau:

g

16 , 0 l 2 10 g

l 2 6 T 10

l 2 4 T

− π

= π

1.73 Chọn B.

Hớng dẫn: Chu kỳ của con lắc khi ở mặt đất là T = 2 π gl , khi con lắc ở độ cao

h = 5km thì chu kỳ dao động là T ' = 2 π gl' với g’ = g 2

2 ) h R (

R + , suy ra g’<g →

T’ > T → đồng hồ chạy chậm Trong mỗi ngày đêm đồng hồ chạy chậm một lợng

T 3600

Hớng dẫn: Vận dụng quan hệ giữa

chuyển động tròn đều và dao động điều

hoà, ta có thời gian vật chuyển động từ

VTCB đến vị trí có li độ x = A/2 là

12

T T / 2

6 / 6

mgd T I mgd

= trong đó I là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay, m là khối lợng của vật rắn, g là gia tốc trọng trờng, d = 10cm = 0,1m là khoảng cách từ khối tâm của vật tới trục quay Thay số đợc I = 9,49.10-3kgm2

4

1 = π +π và x t )cm

6 cos(

1.81 Chọn C

Hớng dẫn: Biên độ dao động tổng hợp đợc tính theo công thức

ϕ

∆ +

+

= A A 2 A A cos

2 2

1 suy ra │A1 – A2│ ≤ A ≤ A1 + A2 Thay số ta đợc 4cm ≤ A ≤ 20cm → biên độ dao động có thể là A = 5cm Do cha biết độ lệch pha giữa hai dao động hợp thành nên ta không thể tính biên độ dao động tổng hợp một cách cụ thể

- A

2,4cos2t (cm) suy ra A2 = 2,4cm, φ2 = 0 áp dụng công thức tính biên độ dao

động tổng hợp A = A + A 2 + 2 A1A2cos ∆ ϕ

2 2

1.85 Chọn A

Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 1.84 để tính biên độ dao động Tính

pha ban đầu dựa vào hai công thức

A

sinAsinAsinϕ= 1 ϕ1+ 2 ϕ2

và

A

cosAcos

2 1 1 2 n n 2

2 1

1 sin A sin A sin ) ( A cos A cos A cos ) A

sinAsinAsinϕ= 1 ϕ1+ 2 ϕ2+ + n ϕn ,

A

cosA

cosAcosA

n n 2

2 1 1

n n 2

2 1 1

cos A

cos A cos A

sin A

sin A sin A tan

ϕ +

+ ϕ +

ϕ

ϕ +

+ ϕ +

ϕ

= ϕ

1.87 Chọn C

Hớng dẫn: Đa các phơng trình dao động về cùng dạng sin hoặc cos tìm pha ban

đầu của mỗi dao động thành phần, sau đó vận dụng công thức tính biên độ dao

động tổng hợp A = A + A 2 + 2 A1A2cos ∆ ϕ

2 2

1 , Amax = A1 + A2 khi Δφ = 0, Amin =

│A1 – A2│khi Δφ = π Từ đó ta tìm đợc α theo yêu cầu

Hớng dẫn: Biên độ của dao động cỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cỡng

bức và mối quan hệ giữa tần số của lực cỡng bức với tần số dao động riêng Khi tần số của lực cỡng bức bằng tần số dao động riêng thì biên độ dao động cỡng bức đạt giá trị cực đại (hiện tợng cộng hởng)

1.91 Chọn C

Hớng dẫn: Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do lực ma sát và lực cản của

môi trờng

1.92 Chọn C

Hớng dẫn: Trong thực tế bao giờ cũng có ma sát, do đó dao động thờng là dao

động tắt dần Muốn tạo ra một dao động trong thời gian dài với tần số bằng tần số dao động riêng ngời ta phải cung cấp cho con lắc phần năng lợng bằng phần năng lợng bị mất sau mỗi chu kỳ

Hớng dẫn: Con lắc lò xo ngang khi dao động trên mặt phẳng ngang chịu tác dụng

của lực ma sát không đổi Fms = μmg Gọi biên độ của dao động ở thời điểm trớc khi

đi qua VTCB là A1 sau khi đi qua VTCB là A2, độ giảm cơ năng sau mỗi lần vật chuyển động qua VTCB bằng độ lớn công của lực ma sát khi vật chuyển động từ x =

A1 đến x = - A2 tức là

k

mg 2 A A A ) A A ( mg kA

2

1 kA 2

1

2 1 2

1

2 2

2

ta đợc ΔA = 0,2mm

1.96 Chọn B

Hớng dẫn: Con lắc lò xo ngang khi dao động trên mặt phẳng ngang chịu tác dụng

của lực ma sát không đổi Fms = μmg Biên độ dao động ban đầu là A0 = 10cm =0,1m, khi dao động tắt hẳn biên độ dao động bằng không Độ giảm cơ năng bằng độ lớn công của lực ma sát sinh ra từ khi vật bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn:

Hớng dẫn: Điều kiện xảy ra hiện tợng cộng hởng là tần số góc lực cỡng bức bằng

tần số góc dao động riêng hoặc, tần số lực cỡng bức bằng tần số dao động riêng, hoặc chu kỳ lực cỡng bức bằng chu kỳ dao động riêng

1.100 Chọn A

Hớng dẫn: Tần số của dao động cỡng bức bằng tần số của lực cỡng bức.

1.101 Chọn C

Hớng dẫn: Mỗi bớc đi ngời đó lại tác dụng lên nớc trong xô một lực do đó trong

quá trình bớc đi ngời đó tác dụng lên nớc trong xô một lực tuần hoàn với chu kỳ bằng chu kỳ của bớc đi Để nớc trong xô sóng sánh mạnh nhất thì dao động của nớc trong xô phải xảy ra hiện tợng cộng hởng, tức là mỗi bớc đi ngời đó phải mất một thời gian bằng chu kỳ dao động riêng của nớc trong xô Vận tốc của ngời đó là v = 50cm/s

t

T = = = , vận tốc cực đại của chất điểm là vmax= A

T

2 π = 33,5cm/s.

1.106 Chọn A

Hớng dẫn: Phơng trình dao động của chất điểm là x = Acos(ωt + φ), tần số góc dao

động của chất điểm là ω = 2πf = 10π(rad/s), thay pha dao động (ωt + φ) =

3

2π và li

độ của chất điểm là x = 3cm, ta tìm đợc A, thay trở lại phơng trình tổng quát đợc

) 10 cos(

3

1.107 Chọn A.

Hớng dẫn: Từ phơng trình x = 2cos(4πt –π/3)cm ta có phơng trình vận tốc v = -

8πsin(4πt –π/3)cm/s, chu kỳ dao động của chất điểm T = 0,5s Tại thời điểm ban

đầu t = 0 ta tìm đợc x0 = 1cm và v0 = 4πcm/s > 0 chứng tỏ tại thời điểm t = 0 chất

điểm chuyển động qua vị trí 1cm theo chiều dơng trục toạ độ Tại thời điểm t = 0,25s ta có x = -1cm và v = - 4πcm/s < 0 chứng tỏ tại thời điểm t = 0,25s chất

điểm chuyển động qua vị trí -1cm theo chiều âm trục toạ độ Lại thấy 0,25s < 0,5s = T tức là đến thời điểm t = 0,25s chất điểm cha trở lại trạng thái ban đầu mà chất điểm chuyển động từ vị trí x0 = 1cm đến vị trí biên x = 2cm rồi quay lại vị trí

x = -1cm Quãng đờng chất điểm chuyển động đợc trong khoảng thời gian đó là S

= 1cm + 3cm = 4cm

1.108 Chọn D

Hớng dẫn: Khi vật ở vị trí cách VTCB 4cm có vận tốc bằng không ⇒biên độ dao

động A = 4cm = 0,04m Cũng ở vị trí đó lò xo không bị biến dạng⇒độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB là Δl = 4cm = 0,04m Vận tốc của vật khi qua VTCB đợc

l

g A m

k A v

∆

=

= ω

1.109 Chọn A

Hớng dẫn: Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà có lực đàn hồi cực đại tác dụng

lên vật Fmax = kA Gia tốc cực đại của vật là amax = ω2A = kA/m = Fmax/m m =

−

−

= π

cm 0 ) t 4 sin(

16

cm 2 ) t 4 cos(

4

ta đợc ( n N )

2

n 6

Hớng dẫn: Chu kỳ dao động của con lắc lò xo dọc đợc tính theo công thức

g

l 2 k

m 2

T= π = π ∆ với Δl = 2,5cm = 0,025m, g = π2m/s2 suy ra T = 0,32s.1.112 Chọn D

Hớng dẫn: Từ phơng trình x = 4cos(2t)cm suy ra biên độ A = 4cm = 0,04m, và

tần số góc ω = 2(rad/s), khối lợng của vật m = 100g = 0,1kg áp dụng công thức tính cơ năng: m 2 A 2

1 Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong môi trờng liên tục

Trong khi sóng truyền đi, mỗi phần tử của sóng dao động tại chỗ xung quanh VTCB Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lợng

2 Phơng trình sóng cho ta xác định đợc li độ dao động của một phần tử môi trờng ở cách gốc toạ độ một khoảng x tại thời điểm t Phơng trình sóng có dạng:

).

( 2 sin )

( sin

λπ

T

t A

v

x t A

Sóng có tính chất tuần hoàn theo không gian Những điểm trên cùng một phơng truyền sóng cách nhau một khoảng bằng nguyên lần bớc sóng λ thì dao động cùng pha, có nghĩa là ở cùng một thời điểm cứ cách một khoảng bằng một bớc sóng theo phơng truyền sóng thì hình dạng sóng lại lặp lại nh trớc.

4 Sóng dừng xuất hiện trên dây đàn hồi có hai đầu cố định khi chiều dài của dây bằng một số nguyên lần nửa bớc sóng Khi có sóng dừng thì trên dây xuất hiện những điểm bụng (dao động với biên độ cực đại), và những điểm nút (dao động với biên độ cực tiểu- đứng yên) Khoảng cách giữa hai điểm bụng liên tiếp hoặc hai

điểm nút liên tiếp bằng nửa bớc sóng khoảng cách giữa một điểm bụng và một điểm nút liên tiếp bằng một phần t bớc sóng

5 Hiện tợng giao thoa xảy ra khi hai sóng kết hợp giao nhau Khi hiện tợng giao thoa xảy ra trên mặt nớc thì trên mặt nớc xuất hiện những vân giao thoa, hệ vân bao gồm các vân cực đại và cực tiểu xen kẽ với nhau Hai sóng kết hợp là hai sóng đ ợc gây ra từ hai nguồn sóng có cùng tần số và lệch pha nhau không đổi

6 Sóng âm là những dao động phát ra từ nguồn âm, đợc truyền qua không khí vào tai làm cho màng nhĩ dao động gây ra cảm giác âm Âm có những đặc tính khách quan, phụ thuộc vào tính chất dao động của âm: đó là tần số (độ cao), biên độ dao

động (cờng độ), âm sắc (dạng đồ thị) Sự cảm thụ âm còn phụ thuộc vào đặc điểm sinh lý của tai ngời (độ to của âm, mức cờng độ âm)

Siêu âm có tần số rất lớn, có nhiều ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật và trong y học

II Câu hỏi và bài tập

2.2 Phát biểu nào sau đây không đúng với sóng cơ học?

A Sóng cơ học có thể lan truyền đợc trong môi trờng chất rắn

B Sóng cơ học có thể lan truyền đợc trong môi trờng chất lỏng

C Sóng cơ học có thể lan truyền đợc trong môi trờng chất khí

D Sóng cơ học có thể lan truyền đợc trong môi trờng chân không

2.3 Phát biểu nào sau đây về sóng cơ học là không đúng?

A Sóng cơ học là quá trình lan truyền dao động cơ học trong một môi trờng liên tục

B Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phơng ngang

C Sóng dọc là sóng có các phần tử dao động theo phơng trùng với phơng truyền sóng

D Bớc sóng là quãng đờng sóng truyền đi đợc trong một chu kỳ

2.4 Phát biểu nào sau đây về đại lợng đặc trng của sóng cơ học là không đúng?

A Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động

B Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động

C Vận tốc của sóng chính bằng vận tốc dao động của các phần tử dao động

D Bớc sóng là quãng đờng sóng truyền đi đợc trong một chu kỳ

2.5 Sóng cơ học lan truyền trong môi trờng đàn hồi với vận tốc v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì bớc sóng

− +

A v = 400cm/s

B v = 16m/s

C v = 6,25m/s

D v = 400m/s

2.14 Cho một sóng ngang có phơng trình sóng là u t x)mm

2 1 , 0 ( sin

D cha đủ điều kiện để kết luận

2.18 Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cờng độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ đợc sóng cơ học nào sau đây?

D Sóng âm thanh bao gồm cả sóng âm, hạ âm và siêu âm

2.20 Vận tốc âm trong môi trờng nào sau đây là lớn nhất?

A Môi trờng không khí loãng

B Môi trờng không khí

C Môi trờng nớc nguyên chất

D Môi trờng chất rắn

2.21 Một sóng âm 450Hz lan truyền với vận tốc 360m/s trong không khí Độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau 1m trên một phơng truyền sóng là

A Δφ = 0,5π(rad)

B Δφ = 1,5π(rad)

C Δφ = 2,5π(rad)

D Δφ = 3,5π(rad)

2.22 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Nhạc âm là do nhiều nhạc cụ phát ra

B Tạp âm là các âm có tần số không xác định

C Độ cao của âm là một đặc tính của âm.

D Âm sắc là một đặc tính của âm

2.23 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Âm có cờng độ lớn thì tai ta có cảm giác âm đó “to”

B Âm có cờng độ nhỏ thì tai ta có cảm giác âm đó “bé”

C Âm có tần số lớn thì tai ta có cảm giác âm đó “to”

D Âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào mức cờng độ âm và tần số âm

2.24 Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A Một nguồn âm phát ra một âm có tần số không đổi, tần số âm mà máy thu thu

đợc tăng lên khi nguồn âm chuyển động lại gần máy thu

B Một nguồn âm phát ra một âm có tần số không đổi, tần số âm mà máy thu thu

đợc giảm đi khi nguồn âm chuyển động ra xa máy thu

C Một nguồn âm phát ra một âm có tần số không đổi, tần số âm mà máy thu thu

đợc tăng lên khi máy thu chuyển động lại gần nguồn âm

D Một nguồn âm phát ra một âm có tần số không đổi, tần số âm mà máy thu thu

đợc không thay đổi khi máy thu và nguồn âm cùng chuyển động hớng lại gần nhau

2.25 Một ống trụ có chiều dài 1m ở một đầu ống có một píttông để có thể điều chỉnh chiều dài cột khí trong ống Đặt một âm thoa dao động với tần số 660Hz ở gần

đầu hở của ống Vận tốc âm trong không khí là 330m/s Để có cộng hởng âm trong ống ta phải điều chỉnh ống đến độ dài

2.28 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Hiện tợng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng đợc tạo ra từ hai tâm sóng có các

2.29 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Hiện tợng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng chuyển động ngợc chiều nhau

B Hiện tợng giao thoa sóng xảy ra khi có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau

C Hiện tợng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao

động cùng pha, cùng biên độ

D Hiện tợng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha.

2.30 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Khi xảy ra hiện tợng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm dao

động với biên độ cực đại

B Khi xảy ra hiện tợng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm không dao động

C Khi xảy ra hiện tợng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm không dao

2.32 Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nớc, ngời ta dùng nguồn dao

động có tần số 50Hz và đo đợc khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đờng nối hai tâm dao động là 2mm Bớc sóng của sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?

A λ = 1mm

B λ = 2mm

C λ = 4mm

D λ = 8mm

2.33 Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nớc, ngời ta dùng nguồn dao

động có tần số 100Hz và đo đợc khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên ờng nối hai tâm dao động là 4mm Vận tốc sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?

đ-A v = 0,2m/s

B v = 0,4m/s

C v = 0,6m/s

D v = 0,8m/s

2.34 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao

động với tần số 20Hz, tại một điểm M cách A và B lần lợt là 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và đờng trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?

A v = 20cm/s

B v = 26,7cm/s

C v = 40cm/s

D v = 53,4cm/s

2.35 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao

động với tần số f = 16Hz Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đờng trung trực có 2 dãy cực

đại khác Vận tốc truyền sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?

A v = 24m/s

B v = 24cm/s

C v = 36m/s

D v = 36cm/s

2.36 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao

động với tần số f = 13Hz Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đờng trung trực không có dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?

A v = 26m/s

B v = 26cm/s

C v = 52m/s

D v = 52cm/s.

2.37 Âm thoa điện mang một nhánh chĩa hai dao động với tần số 100Hz, chạm mặt nớc tại hai điểm S1, S2 Khoảng cách S1S2 = 9,6cm Vận tốc truyền sóng nớc là 1,2m/s.Có bao nhiêu gợn sóng trong khoảng giữa S1 và S2?

2.38 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các điểm trên dây đều dừng lại không dao động

B Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì nguồn phát sóng ngừng dao động còn các điểm trên dây vẫn dao động

C Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các điểm dao động mạnh xen kẽ với các điểm đứng yên

D Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây chỉ còn sóng phản xạ, còn sóng tới bị triệt tiêu

2.39 Hiện tợng sóng dừng trên dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng bao nhiêu?

A v = 100m/s

B v = 50m/s

C v = 25cm/s

D v = 12,5cm/s

2.43 Một ống sáo dài 80cm, hở hai đầu, tạo ra một sóng đứng trong ống sáo với âm

là cực đại ở hai đầu ống, trong khoảng giữa ống sáo có hai nút sóng Bớc sóng của

A v = 60cm/s

B v = 75cm/s.

C v = 12m/s

D v = 15m/s

* Các câu hỏi và bài tập tổng hợp kiến thức

2.45 Một sóng cơ học lan truyền trên sợi dây đàn hồi, trong khoảng thời gian 6s sóng truyền đợc 6m Vận tốc truyền sóng trên dây là bao nhiêu?

A v = 1m

B v = 6m

C v = 100cm/s

D v = 200cm/s

2.46 Một sóng ngang lan truyền trên một dây đàn hồi rất dài, đầu 0 của sợi dây dao

động theo phơng trình u = 3,6sin(πt)cm, vận tốc sóng bằng 1m/s Phơng trình dao

động của một điểm M trên dây cách 0 một đoạn 2m là

A xM = 0cm

B xM = 3cm

C xM = - 3cm

D xM = 1,5 cm

2.48* Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn sóng kết hợp

S1 và S2 dao động với tần số 15Hz Vận tốc truyền sóng trên mặt nớc là 30cm/s Với

điểm M có những khoảng d1, d2 nào dới đây sẽ dao động với biên độ cực đại?

A IA = 0,1nW/m2

B IA = 0,1mW/m2

C IA = 0,1W/m2

D IA = 0,1GW/m2

2.51* Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m,

có mức chuyển động âm là LA = 90dB Biết ngỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nW/m2 Mức cờng độ của âm đó tại điểm B cách N một khoảng NB = 10m là

A LB = 7B

B LB = 7dB

C LB = 80dB

D LB = 90dB.

III Hớng dẫn giải và trả lời

2.1 Chọn B

Hớng dẫn: Theo định nghĩa: Bớc sóng là quãng đờng sóng truyền đợc trong một

chu kỳ nên công thức tính bớc sóng là λ = v.T = v/f với v là vận tốc sóng, T là chu

Hớng dẫn: Vận tốc sóng là vận tốc truyền pha dao động Vận tốc sóng phụ thuộc

vào bản chất của môi trờng đàn hồi, đỗi với một môi trờng đàn hồi nhất định thì vận tốc sóng là không đổi Vận tốc dao động của các phần tử là đạo hàm bậc nhất của li độ dao động của phần tử theo thời gian Vận tốc sóng và vận tốc dao động của các phần tử là khác nhau

Hớng dẫn: Phao nhô lên cao 10 lần trong thời gian 18s, tức là trong 18s phao thực

hiện 9 lần dao động, chu kỳ sóng là T = 2s Khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m, suy ra bớc sóng λ = 2m Vận tốc truyền sóng trên mặt nớc là v = λ/T

λ

− π

= với phơng trình

mm x t

50 1 , 0 ( 2 sin

λ

− π

= với phơng trình

mm ) 5

x t ( 2 sin 4 mm ) 5

x t ( 2 sin 4

− + π

Hớng dẫn: Thay x = 3m, t = 2s vào phơng trình sóng u t x)mm

2 1 , 0 ( sin

Hớng dẫn: Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngợc pha gần nhau nhất trên một

phơng truyền sóng là một nửa bớc sóng ⇒ λ = 1,7m Sau đó áp dụng công thức tính bớc sóng λ = v.T = v/f

2.17 Chọn B

Hớng dẫn: Sóng âm là sóng cơ học có tần số từ 16Hz đến 20000Hz Sóng hạ âm

là sóng cơ học có tần số nhỏ hơn 16Hz Sóng siêu âm là sóng cơ học có tần số lớn hơn 20000Hz

2 = π λ

π

= ϕ

2.22 Chọn A

Hớng dẫn: Nhiều nhạc cụ cha chắc đã phát ra nhạc âm Ví dụ: Khi dàn nhạc giao

hởng chuẩn bị nhạc cụ, mỗi nhạc công đều thử nhạc cụ của mình khi đó dàn nhạc phát ra một âm thanh hỗn độn, đó là tạp âm Khi có nhạc trởng chỉ đạo dàn nhạc cùng phát ra âm có cùng độ cao, đó là nhạc âm

2.23 Chọn D

Hớng dẫn: Âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào mức cờng độ âm và tần số âm.

2.24 Chọn D

Hớng dẫn: Theo hiệu ứng ĐốpLe khi nguồn âm và máy thu chuyển động tơng đối

so với nhau thì tần số máy thu thu đợc phụ thuộc vào vận tốc tơng đối giữa chúng.2.25 Chọn D

Hớng dẫn: Để có cộng hởng âm trong ống thì độ dài ống phải thoả mãn điều kiện

lẻ lần một phần t bớc sóng

2.26 Chọn C

Hớng dẫn: áp dụng công thức tính tần số khi nguồn âm tiến lại gần máy thu:

s s

f v v

v v

f

−

=

λ

= trong đó f là tần số máy thu thu đợc, v là vận tốc âm, vs là vận

tốc tơng đối giữa máy thu và nguồn phát, fs là tần số âm mà nguồn phát ra

2.27 Chọn B

Hớng dẫn: áp dụng công thức tính tần số khi nguồn âm tiến ra xa máy thu:

s s

f v v

v v

f

+

=

λ

= trong đó f là tần số máy thu thu đợc, v là vận tốc âm, vs là vận

tốc tơng đối giữa máy thu và nguồn phát, fs là tần số âm mà nguồn phát ra

2.28 Chọn D

Hớng dẫn: Hiện tợng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng đợc tạo ra từ hai tâm

sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc lệch pha một góc không đổi

2.29 Chọn D.

Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 2.28.

2.30 Chọn D

Hớng dẫn: Khi xảy ra hiện tợng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao

động mạnh tạo thành một đờng thẳng cực đại, còn các đờng cực đại khác là các ờng hypebol

đ-2.31 Chọn C

Hớng dẫn: Lấy hai điểm Mvà N nằm trên đờng nối hai tâm sóng A, B; M nằm

trên cực đại thứ k, N nằm trên cực đại thứ (k+1) Ta có AM – BM = kλ và AN – BN = (k+1)λ suy ra (AN – BN) – (AM – BM) = (k+1)λ - kλ⇒(AN – AM) + (BM – BN) = λ ⇒ MN = λ/2

Hớng dẫn: Giữa M và đờng trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác suy ra M

nằm trên đờng k = 4, với điểm M còn thoả mãn BM – AM = kλ Suy ra 4λ = 20 – 16 = 4cm → λ = 1cm, áp dụng công thức v = λf = 20cm/s

Hớng dẫn: Lấy một điểm M nằm trên một cực đại và trên S1S2 đặt S1M =d1, S2M =

d2, khi đó d1 và d2 phải thoả mãn hệ phơng trình và bất phơng trình:

λ

=

−

Zk

SSd0

SSdd

kdd

2 1 2

2 1 1 2

1 2

Giải hệ phơng trình và bất phơng trình trên đợc bao nhiêu giá trị của k thì có bấy nhiêu cực đại (gợn sóng)

2.38 Chọn C

Hớng dẫn: Khi có sóng dừng trên dây thì trên dây tồn tại các bụng sóng (điểm

dao động mạnh) và nút sóng (các điểm không dao động) xen kẽ nhau

2.39 Chọn C

Hớng dẫn: Hiện tợng sóng dừng trên dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng

liên tiếp bằng một nửa bớc sóng

2.40 Chọn C

Hớng dẫn: Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định thì chiều dài dây phải bằng

nguyên lần nửa bớc sóng Trên dây có hai bụng sóng, hai dầu là hai nút sóng nhvậy trên dây có hai khoảng λ/2, suy ra bớc sóng λ = 40cm

Hớng dẫn: Trong ống sáo có hai nút sóng và hai đầu là hai bụng sóng, nh vậy

trong ống sáo có hai khoảng λ/2, suy ra bớc sóng λ = 80cm

2.44 Chọn D

Hớng dẫn: Xem hớng dẫn câu 2.40 và áp dụng công thức v = λf.

Hớng dẫn: Viết phơng trình dao động của điểm 0 là u = 3sin(4πt)cm, suy ra

ph-ơng trình dao động tại M là uM = 3sin4π(t – x/v)cm Xem hớng dẫn và làm tơng

Hớng dẫn: Một hệ gợn lồi xuất hiện gồm một gợn thẳng và 14 gợn hypebol mỗi

bên suy ra trên mặt nớc gồm 29 gợn sóng Khoảng cách giữa hai gợn ngoài cùng

đo dọc theo O1O2 là 2,8cm, trên 2,8cm nói trên có (29 – 1) khoảng λ/2 (khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp trên đoạn O1O2 là λ/2) Từ đó ta tìm đợc bớc sóng

10lg(

0 I

I = và áp dụng công thức ( B )

I

I lg L

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cờng độ biến đổi điều hoà theo thời gian:

i = I0sin(ωt + φi)

2 Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều nhỏ hơn các giá trị biên độ tơng ứng 2lần:

20

E

E = ;

20

U

U = ;

20

I

I =

3 Công thức dùng cho một đoạn mạch xoay chiều bất kỳ:

- Công suất toả nhiệt: PR = RI2

- Công suất tiêu thụ: P = UIcos(φu – φi)

- Công thức định luật Ôm:

Z

U

I =

4 Các công thức dùng cho đoạn mạch RLC nối tiếp:

C L 2

R ( U U ) U

C L

2 ( Z Z ) R

- Độ lệch pha giữa hiệu điện thế u đối với cờng độ dòng điện i:

ZZ

tgϕ= L − C

- Hệ số công suất:

Z

R cos ϕ =

- Điều kiện xảy ra hiện tợng cộng hởng điện:

C

1 L ω

=

5 Các máy phát điện xoay chiều hoạt động nhờ hiện tợng cảm ứng điện từ và đều có hai bộ phận chính là phần ứng và phần cảm Suất điện động của máy phát điện đợc xác định theo định luật cảm ứng điện từ:

đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn Nếu nối mạng điện xoay chiều ba pha với ba cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn thì ta thu đợc một từ tr-ờng quay Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha dựa trên hiện t-ợng cảm ứng điện từvà tác dụng của từ trờng quay

7 Chỉnh lu dòng điện xoay chiều là phơng pháp biến đổi dao dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều Dụng cụ chỉnh lu thờng dùng là điôt bán dẫn Dòng điện sau khi chỉnh lu là dòng điện một chiều nhấp nháy

8 Máy biến thế là thiết bị làm việc dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ, dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó Nếu điện trở của các cuộn dây có thể bỏ qua thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây:

2

1 2

1

n

nU

1

U

UI

9 Công suất hao phí trên đờng dây tải điệncó điện trở R là 2

2 ) cos U (

P R P

ϕ

=

trong đó U là hiệu điện thế và P là công suất truyền đi ở trạm phát điện Để giảm

điện năng hao phí, ngời ta thờng dùng máy biến thế làm tăng hiệu điện thế trớc khi truyền tải và máy biến thế là giảm hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết

II Câu hỏi và bài tập

1 Chủ đề 1: Đại cơng về dòng điện xoay chiều.

3.1 Đối với dòng điện xoay chiều cách phát biểu nào sau đây là đúng?

A Trong công nghiệp, có thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện

B Điện lợng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong một chu kỳ bằng không

C Điện lợng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong khoảng thời gian bất

kỳ đều bằng không

D Công suất toả nhiệt tức thời có giá trị cực đại bằng 2lần công suất toả nhiệt trung bình

3.2 Cờng độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i = 2 2

cos100πt(A) Cờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

3.6 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Khái niệm cờng độ dòng điện hiệu dụng đợc xây dựng dựa vào tác dụng hoá học của dòng điện

B Khái niệm cờng độ dòng điện hiệu dụng đợc xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện

C Khái niệm cờng độ dòng điện hiệu dụng đợc xây dựng dựa vào tác dụng từ của dòng điện

D Khái niệm cờng độ dòng điện hiệu dụng đợc xây dựng dựa vào tác dụng phát quang của dòng điện

3.7 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Hiệu điện thế biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là hiệu điện thế xoay chiều

B Dòng điện có cờng độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều

C Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều

D Cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lợt đi qua cùng một điện trở thì chúng toả ra nhiệt lợng nh nhau

3.8 Một mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi chọn pha ban đầu của hiệu điện thế bằng không thì biểu thức của hiệu điện thế có dạng:

3.11** Một chiếc đèn nêôn đặt dới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz Nó chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu?

3.12 Hãy chọn phơng án trả lời đúng nhất

Dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần biến thiên điều hoà cùng pha với hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở

A trong trờng hợp mạch RLC xảy ra cộng hởng điện

B trong trờng hợp mạch chỉ chứa điện trở thuần R

C trong trờng hợp mạch RLC không xảy ra cộng hởng điện

D trong mọi trờng hợp

3.13 Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm?

A Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

B Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

C Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

D Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

3.14 Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện?

A Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

B Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

C Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

D Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

3.15 Một điện trở thuần R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng

điện trong mạch sớm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch một góc π/2

A ngời ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở

B ngời ta phải mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở

C ngời ta phải thay điện trở nói trên bằng một tụ điện

D ngời ta phải thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm

3.16 Công thức xác định dung kháng của tụ điện C đối với tần số f là

A Z C = 2πfC

B Z C =πfC

π 2

3.18 Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên

4 lần thì dung kháng của tụ điện

A tăng lên 2 lần

B tăng lên 4 lần

C giảm đi 2 lần

D giảm đi 4 lần

3.19 Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng lên 4 lần thì cảm kháng của cuộn cảm

A tăng lên 2 lần

B tăng lên 4 lần

C giảm đi 2 lần

D giảm đi 4 lần

3.20 Cách phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên sớm pha π/2 so với hiệu điện thế

B Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên chậm pha π/2 so với hiệu điện thế

C Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, dòng điện biến thiên chậm pha π/2 so với hiệu điện thế

D Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, hiệu điện thế biến thiên sớm pha π/2 so với dòng điện trong mạch

3.21 Đặt vào hai đầu tụ điện 10 ( )

4

F C