CON LẮC LÒ XO LỜI NÓI ĐẦU Cẩm nang Vật Lí 12 được viết trên cơ sở dựa vào tinh thần thay sách giáo khoa các cấp và đổi mới phương pháp dạy học; đổi mới phương pháp dạy học vật lí.. Đặc
Trang 1CẨM NANG VẬT LÝ 12
Vấn đề 1: DAO ĐỘNG CƠ HỌC
I CON LẮC LÒ XO
LỜI NÓI ĐẦU Cẩm nang Vật Lí 12 được viết trên cơ sở dựa vào tinh thần thay sách giáo khoa các cấp và đổi mới phương pháp dạy học; đổi mới phương pháp dạy học vật lí Đặc biệt là dựa trên cơ sở kiểm tra đánh giá kiến thức học sinh bằng hình thức trắc nghiệm khách quan trong các kì thi công nhận TNTHPT và tuyển sinh vào các trường
ĐH, CĐ, …
Cuốn Cẩm Nang Vật Lí 12 được thiết kế đi kèm với cuốn giáo
khoa Vật Lí 12 (chương trình chuẩn và chương trình nâng cao), với mục đích giúp học sinh rèn luyện kĩ năng giải nhanh một số bài tập thường xuất hiện trong các đề thi đại học; cao đẳng trong những năm gần đây
Để sử dụng tốt có hiệu quả học sinh phải trang bị các kiến thức toán liên quan: Hệ thức lượng trong tam giác, công thức lượng giác, giải phương trình lượng giác, các công thức đạo hàm, phép toán véc
tơ, các phép toán lũy thừa, các phép toán logarít, … Thêm một điều nữa là học sinh phải đọc kĩ và nhớ được các chú ý; dù rất nhỏ nhưng nó có thể giúp giải các bài toán phức tạp một cách nhanh chóng và hiệu quả
Trang 22 Phương trình vận tốc: '; sin( ) cos( )
2
dx
dt
π
3 Phương trình gia tốc:
2
2
Hay a=ω2Acos(ω ϕ πt+ ± )
4 Tần số góc, chu kì, tần số và pha dao động, pha ban đầu:
π
mg
k
∆ =
ω
ω
d Pha dao động: (ω ϕt+ )
e Pha ban đầu: ϕ
0
cos sin
ϕ
=
= −
MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THƯỜNG GẶP
♦Chọn t0 =0là lúc vật qua VTCB x0 =0 theo chiều dương v0 >0: Pha ban đầu
2
π
ϕ = −
♦Chọn t0 =0là lúc vật qua VTCB x0 =0 theo chiều âm v0<0: Pha ban đầu
2
π
ϕ =
♦Chọn gốc thời gian t0 =0là lúc vật qua biên dươngx0 =A: Pha ban đầu ϕ =0
♦Chọn gốc thời gian t0 =0là lúc vật qua biên âmx0 = −A: Pha ban đầu ϕ π=
♦Chọn t0 =0là lúc vật qua 0
2
A
x = theo chiều dương v0 >0: Pha ban đầu
3
π
ϕ = −
♦Chọn t0 =0là lúc vật qua 0
2
A
x = − theo chiều dương v0 >0: Pha ban đầu ϕ = −2π
3
♦Chọn gốc thời gian t0 =0là lúc vật qua 0
2
A
x = theo chiều âm v0 <0: Pha ban đầu
3
π
ϕ =
♦Chọn gốc thời gian t0 =0là lúc vật qua 0
2
A
x = − theo chiều âm v0 <0: Pha ban đầu 2
3
π
ϕ =
2
A
4
π
ϕ = −
2
A
x = − theo chiều dương v0 >0: Pha ban đầu ϕ = −3π
4
2
A
x = theo chiều âm v0 <0: Pha ban đầu
4
π
ϕ =
2
A
4
π
ϕ =
Trang 3♦Chọn t0 =0là lúc vật qua 0 3
2
A
6
π
ϕ = −
2
A
x = − theo chiều dương v0 >0: Pha ban đầu ϕ = −5π
6
2
A
x = theo chiều âm v0 <0: Pha ban đầu
6
π
ϕ =
2
A
6
π
ϕ =
2
π
2
π
Giá trị các hàm số lượng giác của các cung (góc ) đặc biệt (ta nên sử dụng đường tròn lượng giác
để ghi nhớ các giá trị đặc biệt)
- 3
-1
- 3 /3
(Điểm gốc)
t
t'
y
y'
x x'
u u'
- 3 -1 - 3 /3
1
1 -1
-1
-π/2
π
5 π /6
3 π /4
2 π /3
- π /6
- π /4
- π /3
-1/2
- 2 /2
- 3 /2
-1/2
- 2 /2
3 /2
2 /2 1/2
A
π /3
π /4
π /6
3 /3
3
O
Trang 45 Phương trình độc lập với thời gian:
ω
2
v
= 2 + 2
2
A
: Vật ở biên
M M
v
ω
ω ω
=
⇒ =
6 Lực đàn hồi, lực hồi phục:
a Lực đàn hồi:
( )
0 nếu l A
đhM
đhm
F
= ∆ +
0
hpM hp
hpm
F
=
2
0
hpM hp
hpm
F
ω
vào vị trí cân bằng
Chú ý: Khi hệ dao động theo phương nằm ngang thì lực đàn hồi và lực hồi phục là như nhau F đh =F hp.
7 Thời gian, quãng đường, tốc độ trung bình
a Thời gian: Giải phương trình x i =Acos(ωt i+ϕ) tìm t i
Chú ý:
Gọi O là trung điểm của quỹ đạo CD và M là trung điểm của OD; thời gian đi từ O đến M là 12
OM
T
6
MD
T
2
8
T
t=
2
6
T
t= Chuyển động từ O đến D là chuyển động chậm dần (av<0; ar↑↓vr), chuyển động từ D đến O là chuyển động nhanh dần (av>0; ar↑↑vr)
Vận tốc cực đại khi qua vị trí cân bằng (li độ bằng khơng), bằng khơng khi ở biên (li độ cực đại)
Góc
Hslg
0
6
π
4
π
3
π
2
π
3
2π
4
3π
6
5π π 2π
2
1
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
1 0
2
1
−
2
2
−
2
3
− -1 1
3
3
3
cotg
3 3
− -1 − 3 kxđ kxđ