Phương trình dao động điều hòa li độ: - Là dao động được mô tả theo định luật hình sin hoặc cosin theo thời gian, phương trình có dạng: x = Asint + hoặc x = Acost + Đồ thị của dao [r]
Trang 1Ths Lâm Quốc Thắng THPT KIẾN VĂN – ĐỒNG THÁP DĐ: 0988.978.238
WEBSITE: violet.vn/lamquocthang Đ/C NHÀ: P3- TPCL – ĐỒNG THÁP
MAIL: info@123doc.org https://www.facebook.com/dat.lam.351756
CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Dạng 1 Chu kì, tần số, tần số góc:
* Chu kì T (đo bằng giây (s)) là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lập lại như cuõ hoặclà thời
gian để vật thực hiện một dao động (t là thời gian vật thực hiện được N dao động)
* Tần số f (đo bằng héc: Hz) là số chu kì (hay số dao động) vật thực hiện trong một đơn vị thời gian:
a Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng.
b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.
c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.
3 Phương trình dao động điều hòa (li độ):
- Là dao động được mô tả theo định luật hình sin (hoặc cosin) theo thời gian, phương trình có dạng:
x = Asin(t + ) hoặc x = Acos(t + )
Đồ thị của dao động điều hòa là một đường sin
Trong đó:
x: tọa độ (hay vị trí ) , li độ (độ lệch của vật so với vị trí cân bằng)
A: Biên độ dao động, là li độ cực đại, luôn là hằng số dương
: Tần số góc (đo bằng rad/s), luôn là hằng số dương
(t + ): Pha dao động (đo bằng rad), cho phép ta xác định trạng thái dao động củavật tại thời điểm t
: Pha ban đầu, là hằng số dương hoặc âm phụ thuộc vào cách ta chọn mốc thời gian (t = t0)
* Chú ý:
+ Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A
+ Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm)
Dạng 4 Phương trình vận tốc:
v = - Asin(t + )= ω A cos(ωt+ϕ+ π
2 )+ v luôn cùng chiều với chiều cđ
+ v luôn sớm pha π
2 so với x + Vật cđ theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0
+ Vật ở VTCB: x = 0; độ lớn của vmax = A;
+ Vật ở biên: x = ±A; độ lớn vmin = 0;
*Giá trị : vmin≤ v ≤ vmax
+ Vật ở VTCB: x = 0; độ lớn v = A; a = 0
Trang 2+ Vật ở biên: x = ±A; độ lớn vmin = 0; amax = A
*Giá trị : amin≤ a ≤ amax
−ω2 A ≤ a≤+ω2 A
Chú ý:
* S đ i chi u các đ i l ự ổ ề ạ ượ ng:
Các vect ơa, F→
đ i chi u khi qua VTCB.ổ ề
Vect ơ vđ i chi u khi qua v trí biên.ổ ề ị
* Khi đi t v trí cân b ng O ra v trí biên:ừ ị ằ ị
N u ế a v
chuy n đ ng ể ộ ch m d n ậ ầ
V n t c gi m, ly đ tăng ậ ố ả ộ đ ng năng gi m, th năng tăng ộ ả ế đ l n gia t c, l c kéo v tăng ộ ớ ố ự ề
* Khi đi t v trí biên v v trí cân b ng O:ừ ị ề ị ằ
N u ế a v
chuy n đ ng ể ộ nhanh d n ầ
V n t c tăng, ly đ gi m ậ ố ộ ả đ ng năng tăng, th năng gi m ộ ế ả đ l n gia t c, l c kéo v gi m ộ ớ ố ự ề ả
* đây không th nói là v t dao đ ng nhanh d n Ở ể ậ ộ ầ “đ u” ề hay ch m d n ậ ầ “đ u” ề vì dao đ ng là lo i chuy n đ ng ộ ạ ể ộ
có gia t c a bi n thiên đi u hòa ch không ph i gia t c a là h ng s ố ế ề ứ ả ố ằ ố
Dạng 6 Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục):
F = ma = - m ϖ2x =-kx
+ Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại
+ Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng
+ Độ lớn của lực hồi phục cực đại: Fmax=m amax=k A
+ Độ lớn của lực hồi phục cực tiểu:
Trang 3Dạng 9 Đồ thị của dao động điều hòa:
a) Đồ thị của li độ theo thời gian đồ thị x - t
b) Đồ thị của vận tốc theo thời gian đồ thị v - t
c) Đồ thị của gia tốc theo thời gian đồ thị a - t
-A
A
t x
ω 2 A
t
Đồ thị của gia tốc theo thời gian
Đồ thị a - t
Trang 4d) Đ th c a (v, x) là ồ ị ủ đ ườ ng elip.
e) Đ th c a (a, x) là ồ ị ủ đo n th ng ạ ẳ đi qua g c t a đ ố ọ ộ
f) Đ th c a (a, v) là ồ ị ủ đ ườ ng elip.
g) Đ th c a (F, x) là ồ ị ủ đo n th ng ạ ẳ đi qua g c t a đố ọ ộ
-A
-Aω2
Aω2
Axa
Đồ thị của gia tốc theo li độ
Đồ thị a - x
-Aω
Aωv
xA-A
Đồ thị của gia tốc theo vận tốc
Đồ thị của gia tốc theo li độ
Đồ thị F - x
Trang 5h) Đ th c a (F, v) là ồ ị ủ đ ườ ng elip.
Dạng 10 Mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa:
- Dao động điều hòa được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặtphẳng quỹ đạo Với:
Δt= sodocung.T
α ω
B1: Vẽ đường tròn (O, R = A);
B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và bắt đầu chuyển động theo chiều âm hay dương
+ Nếu ϕ>0 : vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm)
+ Nếu ϕ<0 : vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương)
B3: Xác định điểm tới để xác định góc quét α : Δt= α
F
FMAX-F
Đồ thị của đồ thị F-v
Trang 6- Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x 1 đến x 2 :
*MỘT SỐ THỜI GIAN ĐI TỪ VỊ TRÍ X 1 ĐẾN VỊ TRÍ X 2 VÀ QUÃNG ĐƯỜNG TƯƠNG ỨNG ĐẶC BIỆT
+ Từ x = A đến x = - A hoặc ngược lại:
T t 2
→ s=2 A
+ Từ x = 0 đến x = ± A
hoặc ngược lại:
T t 4
Trang 7+ Từ x = 0 đến x = ± A
2 hoặc ngược lại:
T t 12
2
*Dùng công thức kèm với máy tính cầm tay:
1 1
x 1
t = arcsin
2 2
x 1
+ Nếu từ vị trí biên đến li độ x hoặc ngược lại thì:
x 1
ᴫ/2-X2
A
M
A
Trang 8VD:M t chất điểm dao đ ng điều hòa với biên đ 10 (cm) và tần số góc 10 (rad/s) Khoảng thời gian ngắn nhất để ô ô ô
arcsin
10 10 = 0,0357571….Chọn A
Dạng 11 Tìm quãng đường:
+ Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1/2 chu kỳ là 2A
+ Đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại
1 Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian
(0 < t < T/2)
- Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãngđường đi được càng lớn khi vật ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên
- Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển đ ng tròn đều Góc quét ô = t
- Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1): max
quãng đường luôn là 2nA+ Trong thời gian t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên
*Nếu bài toán nói thời gian nhỏ nhất đi được quãng đường S
thì ta vẫn dùng các công thức trên để làm với S = Smax; Nếu bài toán nói thời gian lớn nhất đi được quãng đường S thì ta vẫn dùng các công thức trên để làm với S = Smin; nếu muốn tìm n thì dùng
, ( 0, ) 2
M
P 2
2
Trang 9- Vậy quãng đường đi được: S S S hay S S S S S hay S 0,4A S S 0,4A
3 Xác định quãng đường Số lần vật đi qua li độ x 0 từ thời điểm t 1 đến t 2
+ Khi t t1 ta tính x1 = Acos(t1 + φ)cm và v1 dương hay âm (không tính v1)
+ Khi t t2 ta tính x2 = Acos(t2 + φ)cm và v2 dương hay âm (không tính v2)
Sau đó vẽ hình của vật trong phần lẻ
Quãng đường đi được trong thời gian nT là
S1 = 4nA, trong thời gian t là S2
+ Tính S2 bằng cách định vị trí x1, x2 và chiều chuyển động của vật trên trục Ox
+ Trong một số trường hợp có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển
động tròn đều sẽ đơn giản hơn
+ Tốc độ trung bình của vật đi từ thời điểm t1 đến t2:
tb
2 1
Sv
với S là quãng đường tính như trên
Trang 10- Dùng sơ đồ này có thể giải nhanh về thời gian chuyển động, quãng đường đi được trong thời gian t, quãngđường đi tối đa, tối thiểu….
- Có thể áp dụng được cho dao động điện, dao động điện từ
- Khi áp dụng cần có kỹ năng biến đổi thời gian đề cho t liên hệ với chu kỳ T và chú ý chúng đối xứng nhau qua gốctọa độ
S1 = 4nA, trong thời gian t là S2
+ Tính S2 bằng cách định vị trí x1, x2 và chiều chuyển động của vật trên trục Ox
+ Có thể dùng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và Chuyển động tròn đều giải bài toán sẽ đơn giản hơn.
+ Trong nhiều bài tập có thể người ta dùng kí hiệu: t = t2 – t1 = nT + t’
*Phương pháp 2: Xác định Quãng đường vật đi được từ thời điểm t 1 đến t 2 :
- Quãng đường đi được trong khoảng thời gian Δt là: S = S 1 + S 2
- Quãng đường S1 là quãng đường đi được trong thời gian: nT + T/2 là: S 1 = n.4A+ 2A
- Quãng đường S2 là quãng đường đi được trong thời gian t0 (0 ≤ t0 < T/2)
+ Xác định li độ
' 1
x và dấu của vận tốc v1' tại thời điểm: t
1 + nT + T/2+ Xác định li độ x2 và dấu của vận tốc v2 tại thời điểm t2
x + x
2
(Nếu cần nhớ ta có thể nhớ quãng đường S2 đi trong thời gian t'<T/2 như sau.)
t x và dấu v; (t+t') x và dấu v
Trang 11v1.v2>0 (cùng dấu) S=|x1-x2|
v1.v2<0 (trái dấu) S=2A-||x1|+|x2|| (x1 cùng dấu x2) S=2A-||x1|-|x2|| (x1 trái dấu x2)
*Phương pháp 3: DÙNG TÍCH PHÂN TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG TRONG DĐĐH
a Xét bài toán tổng quát:
Một vật dao động đều hoà theo quy luật:
- Tuy nhiên,việc tính (3) nhờ máy tính Fx570ES hoặc Fx570ES Plus thường rất chậm, tùy thuộc vào hàm số vận tốc và
pha ban đầu Do vậy ta có thể chia khoảng thời gian như sau: t 2 - t 1 = nT + t; Hoặc: t 2 - t 1 = mT/2 + t’
- Ta đã biết: Quãng đường vật đi được trong 1 chu kỳ là 4A
- Quãng đường vật đi được trong 1/2 chu kỳ là 2A
- Nếu t 0 hoặc t’ 0 thì việc tính quãng đường là khó khăn Ta dùng máy tính hỗ trợ!
b Các trường hợp có thể xảy ra:
t 2 - t 1 = nT + t; hoặc: t 2 - t 1 = mT/2 + t’
Trường hợp 1: Nếu đề cho t2- t1 = nT (nghĩa là t = 0 ) thì quãng đường là: S = n.4A
Trường hợp 2: Nếu đề cho t2- t1 = mT/2 (nghĩa là t’ = 0) thì quãng đường là: S = m.2A
Trường hợp 3: Nếu t 0 hoặc:: t’ 0
Dùng tích phân xác định để tính quãng đường vật đi được trong thời gian t hoặc t’:
Tổng quãng đường: S = S1+ S2 = 4nA + S2 với S2= ∫
Tính quãng đường S 2 hoặc S 2 ’ dùng máy tính Fx 570ES ; Fx570ES Plus
VD:Một vật chuyển động theo quy luật: x 2 s(2 co t / 2)( cm ) Tính quãng đường của nó sau thời gian t=2,875s kể từ lúc bắt đầu chuyển động
GIẢI: Vận tốc v 4 sin(2 t / 2)( cm s / )
*Chu kì dao động
2 1
Trang 12t với Smax; Smin tính như trên.
* Tốc độ tức thời là độ lớn của vận tốc tức thời tại một thời điểm
* Thời gian vật đi từ VTCB ra biên hoặc từ biên về VTCB luôn là T/4
Dạng 13 Xác định trạng thái dao động của vật ở thời điểm t và thời điểm t’ = t + ∆t
- Giả sử phương trình dao động của vật:
x = Acos(ωt + φ)
- Xác định li độ, vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t một khoảng thời gian ∆t
Biết vật tại thời điểm t vật có li độ x*
Trường hợp đặc biệt:
+ Góc quay được: ∆φ = ω.∆t
+ Nếu ∆φ = k.2π → x’ = x (Hai dao động cùng pha)
+ Nếu ∆φ = (2k+1)π → x’ = -x (Hai dao động ngược pha)
+ Li độ và vận tốc dao động sau (dấu) hoặc trước (dấu -) thời điểm ∆t giây là:
Dạng 14 Xác định thời gian vật đi qua li độ x* (hoặc v*, a*) lần thứ N
Trang 13a Khi vật qua li độ x 0 thì:
+Phương pháp đại số:Xác định thời điểm vật qua vị trí và chiều đã biết.
-Viết các phương trình x và v theo t:
) cos(
t A x
- Nếu vật qua x0 và đi theo chiều dương thì
) cos(
t A x
) cos(
t A x
(2)
- Giải (1) hoặc (2) ta tìm được t theo k(với k 0, 1, 2 )
-Kết hợp với điều kiện của t ta sẽ tìm được giá trị k thích hợp và tìm được t
khi –b – φ < 0 (v > 0) vật qua x0 theo chiều dương
kết hợp với điều kiện của bai toán ta loại bớt đi một nghiệm
Chú ý:
Để tính thời gian vật đi qua vị trí x đã biết lần thứ n ta có thể tính theo công thức sau:
+Nếu n là số lẻ thì 1
1 2
+ Chiều dương từ trái sang phải
+ Chiều quay là chiều ngược chiều kim đồng hồ
+ Khi vật chuyển động ở trên trục Ox: theo chiều âm
+ Khi vật chuyển động ở dưới trục Ox: theo chiều dương
D ng 15 ạ Bài toán hai v t cùng dao đ ng đi u hòa ậ ộ ề
Bài toán 1: Bài toán hai v t g p nhau ậ ặ
* Cách gi i t ng quát ả ổ :
Trang 14- Trước tiên, xác đ nh pha ban đ u c a hai v t t đi u ki n ban đ u ị ầ ủ ậ ừ ề ệ ầ
- Khi hai v t g p nhau thì: ậ ặ x 1 = x 2 ; gi i & bi n lu n tìm tả ệ ậ th i đi m & v trí hai v t g p nhau.ờ ể ị ậ ặ
* Cách 2: Dùng m i liên h DĐĐH và CĐTĐ ố ệ (có 2 trường hợp)
- Tr ườ ng h p ợ 1: S ự gặp nhau c a ủ hai vật dao động cùng biên độ, khác t n s ầ ố
Tình hu ng: ố Hai v t dậ ao động đi u hề oà v i ớ
cùng biên đ A, ộ có vị trí cân bằng trùng nhau, nh ngư v i ớ tần s ố f1 ≠ f2 (giả s fử 2 > f1) Tại t = 0, chấtđiểm th nhứ ất có li đ ộ x1 và chuyển động theo chiều dươ g, chất điểm th hn ứ ai có li đ ộ x2 chuyển động
ngượ chi u dc ề ương H i ỏ sau bao lâu thì chúng gặp nhau l n đ ầ ầu tiên?
Có th ể xảy ra hai khả năng sau:
+ Khi g p ặ nhau hai ch t ấ đi m ể chuyển động cùng chi u ề nhau.
Tại t = 0, trạng thái chuyển động của các chất điểm sẽ tương ứng v i cớ ác bán kính của đườ tròn nhưnghình vẽ Góc t o b i hạ ở ai bán kính khi đó là
Trang 15 Đ c bi t ặ ệ : n u ế lúc đ u hai v t cùng xu t phát t v trí xầ ậ ấ ừ ị 0 theo cùng chi u chuy n đ ng ề ể ộ Dnên
v t 2 đi nhanh h n v t 1, chúng g p nhau t i xậ ơ ậ ặ ạ 1, suy ra th i đi m hai v t g p nhauờ ể ậ ặ :
ω ω
+ V i ớ > 0 (Hình 2)
ω ω
- Tr ườ ng h p ợ 2: S ự gặp nhau c a ủ hai vật dao động cùng t n s , ầ ố khác biên đ ộ
Tình hu ng: ố Có hai vật dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song, sát nhau, với cùng một chu kì Vịtrí cân bằng của chúng sát nhau Biên độ dao động tương ứng của chúng là A1 và A2 (giả sử A1 > A2) Tại thờiđiểm t = 0, chất điểm thứ nhất có li độ x1 chuyển động theo chiều dương, chất điểm thứ hai có li độ x2 chuyểnđộng theo chiều dương
1 Hỏi sau bao lâu thì hai chất điểm gặp nhau? Chúng gặp nhau tại li độ nào?
2 Với điều kiện nào thì khi gặp nhau, hai vật chuyển động cùng chiều? ngược chiều? Tại biên?
Có th ể xảy ra các khả năng sau (v i ớ Δϕ=MON❑ , C là độ dài
của cạnh MN):
III - TẬP THỰC HÀNH
Trang 161.Trắc nghiệm lý thuyết
Câu 1: Tìm phát biểu đúng về dao động điều hòa?
A Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn cùng pha với li độ
B Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn ngược pha với vận tốc
C Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn cùng pha với vận tốc
D không có phát biểu đúng
Câu 2: Gia tốc của chất điểm dao động điều hòa bằng không khi
C vận tốc cực đại hoặc cực tiểu D vận tốc bằng 0
Câu 3: Một vật dao động điều hòa, khi vật đi từ vị trí cân bằng ra điểm giới hạn thì
A Chuyển động của vật là chậm dần đều B thế năng của vật giảm dần.
C Vận tốc của vật giảm dần D lực tác dụng lên vật có độ lớn giảm dần.
Câu 4: Trong dao động điều hoà , vận tốc biến đổi điều hoà
A Cùng pha so với li độ B Ngược pha so với li độ.
C Sớm pha /2 so với li độ D Trễ pha /2 so với li độ.
Câu 5: Biết pha ban đầu của một vật dao động điều hòa , ta xác định được:
C Chu kỳ và trạng thái dao động D Chiều chuyển động của vật lúc ban đầu
Câu 6: Dao động điều hoà là
A Chuyển động có giới hạn được lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.
B Dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.
C Dao động điều hoà là dao động được mô tả bằng định luật hình sin hoặc cosin.
D Dao động tuân theo định luật hình tan hoặc cotan.
Câu 7: Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi
A Trễ pha /2 so với li độ B Cùng pha với so với li độ.
C Ngược pha với vận tốc D Sớm pha /2 so với vận tốc
Câu 8: Đồ thị vận tốc - thời gian của một vật dao động cơ điều hoà được cho
như hình vẽ Ta thấy:
A Tại thời điểm t1, gia tốc của vật có giá trị dương
B Tại thời điểm t4, li độ của vật có giá trị dương
C Tại thời điểm t3, li độ của vật có giá trị âm
D Tại thời điểm t2, gia tốc của vật có giá trị âm
Câu 9: Đồ thị nào sau đây thể hiện sự thay đổi của gia tốc a theo li độ x của một
vật dao động điều hoà với biên độ A?
Chọn D
Câu 10: Vận tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi
A Vật ở vị trí có pha dao động cực đại B Vật ở vị trí có li độ cực đại.
C Gia tốc của vật đạt cực đại D Vật ở vị trí có li độ bằng không.
Câu 11: Một vật dao động điều hoà khi đi qua vị trí cân bằng:
Câu 13: Một vật dao động điều hoà, li độ x, gia tốc a Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x và gia tốc a có dạng nào?
A Đoạn thẳng đi qua gốc toạ độ B Đuờng thẳng không qua gốc toạ độ
Trang 17Câu 14 : Trong phương trình dao động điều hòa x=Acos( ωt +ϕ ), rad là thứ nguyên của đại lượng
A.biên độ B.tần số góc C.pha dao động D.chu kì dao động
Câu 15: Hãy chọn từ thích hợp điền vào ô trống:
Trong dao động tuần hoàn ,cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau bằng chu kì thì……… của vật lập lại như cũ
A.vị trí B.vận tốc C.gia tốc D.trạng thái chuyển động
Câu 16: Trong các chuyển động sau đây, chuyển động nào không phải là dao động?
A Vật nhấp nhô trên mặt nước gợn sóng
B Quả lắc đồng hồ đung đưa qua lại
C Dây đàn rung khi ta gẩy
D Chiếc xe chạy qua lại trên đường
Câu 17: Pha của dao động được dùng để xác định
A Biên độ dao động B Trạng thái dao động.
Câu 18: Trong dao động điều hòa, đại lượng nào sau đây phụ thuộc vào các kích thích dao động:
A biên độ A và pha ban đầu ϕ B biên độ A và tần số góc ω
C pha ban đầu ϕ và chu kỳ T D chỉ biên độ A
Câu 19: Cho dao động điều hòa có x = Asin(t + ) Trong đó A, và là những hằng số Phát biểu nào sau đây
đúng ?
A Đại lượng là pha dao động
B Biên độ A không phụ thuộc vào và , nó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của ngoại lực kích thích ban đầu lên hệ
dao động
C.Đại lượng gọi là tần số dao động, không phụ thuộc vào các đặc trưng của hệ dao động
D Chu kì dao động được tính bởi T = 2
Câu 20: Vật dao động điều hòa có x = Acos(t + ) Biên độ dao động A phụ thuộc vào
A pha ban đầu B Pha dao động ( t ).
C.lực kích thích ban đầu lên hệ dao động D chu kì dao động của hệ
Câu 21: Dao động điều hòa là một dao động được mô tả bằng phương trình x = Acos(t + ).Trong đó
A , là các hằng số luôn luôn dương B A và là các hằng số dương
C A và là các hằng số luôn luôn dương D A, , là các hằng số luôn dương
Câu 22: Trong dao động điều hoà với biểu thức li độ x = Acos(t + ), biểu thức của gia tốc
A a = 2x B a = A 2cos(t + )
C a = Acos(t + + ) D a = - 2x
Câu 23: Chuyến động có giới hạn trong không gian, lặp di lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng gọi là
A dao động điều hòa B.dao động tuần hoàn
C.dao động cơ học D.dao động duy trì
Câu 24:Dao động được lặp đi lặp lại như cũ ,theo hướng cũ trong những khoảng thời gian bằng nhau.
A dao động điều hòa B.dao động tuần hoàn
C.dao động cơ học D.dao động duy trì
Câu 25 : Chu kì là
A.số dao động thực hiện trong 1s B,thời gian mà trạng thái được lặp lại
C.thời gian thực hiện một dao động toàn phần C.số dao động toàn phần thực hiện thời gian t
Câu 26: Tần số là
A.số dao động thực hiện trong 1s B,thời gian mà trạng thái được lặp lại
C.thời gian thực hiện một dao động toàn phần C.số dao động toàn phần thực hiện thời gian t
Câu 27: Đơn vị của chu kì là
A.giây (s) B.giờ (h) C.phút (min ) D.Hezt(Hz)
Câu 28: Đơn vị của tần số là
A.giây (s) B.giờ (h) C.phút (min ) D.Hezt(Hz)
Câu 29: Chọn câu sai Chu kì dao động là:
A Thời gian để vật đi được quãng bằng 4 lần biên độ
B Thời gian ngắn nhất để li độ dao động lặp lại như cũ
C Thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ
Trang 18D Thời gian để vật thực hiện được một dao động.
Câu 30: Khi một vật dao động điều hòa thì:
A Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc luôn hướng cùng chiều chuyển động
B Vectơ vận tốc luôn hướng cùng chiều chuyển động, vectơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng
C Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc luôn đổi chiều khi qua vị trí cân bằng
D Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc luôn là vectơ hằng
Câu 31 : Trong phương trình dao động điều hòa x=Acos( ωt +ϕ ), vận tốc biến đổi điều hòa theo phương trình A.v= Acos( ωt +ϕ ) B v= A ω cos( ωt +ϕ )
C v=-Asin( ωt +ϕ ) D.v=-A ω sin( ωt +ϕ )
Câu 32: Trong phương trình dao động điều hòa x=Acos( ωt +ϕ ), gia tốc biến đổi điều hòa theo phương trình A.a= Acos( ωt +ϕ ) B.a= A ω2 cos( ωt +ϕ )
C a=-A ω2 cos( ωt +ϕ ) D.a=-A ω cos( ωt +ϕ )
Câu 33 : Trong dao động điều hòa giá trị cực đại của vận tốc là
A.vmax= ω A B vmax= A ω2 C vmax=- ω A D vmax= -A ω2
Câu 34 : Trong dao động điều hòa giá trị cực đại của gia tốc là :
A.amax= ω A B.amax= A ω2 C.amax=- ω A D.amax=- A ω2
Câu 35 : Gia tốc của vật dao động điều hòa bằng không khi
A.vật ở vị trí có li độ cực đại B.vận tốc của vật đạt cực tiểu
C.vật ở vị trí có li độ bằng không D.vật ở vị trí có pha dao động cực đại
Câu 38: Khi nói về dao động điều hòa của một vật điều nào sau đây đúng.
A Khi vật qua vị trí biên, nó có vận tốc cực đại ,gia tốc cực tiểu
B Khi vật qua vị trí biên, nó có vận tốc cực đại ,gia tốc cực đại.
C Khi vật qua vị trí biên, nó có vận tốc cực tiểu ,gia tốc cực tiểu.
D Khi vật qua vị trí biên, nó có vận tốc cực tiểu ,gia tốc cực đại.
Câu 39: Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Cứ sau một khoảng thời gian T(chu kỳ) thì vật lại trở về vị trí ban đầu
B Cứ sau một khoảng thời gian T thì vận tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu
C Cứ sau một khoảng thời gian T thì gia tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu
D Cứ sau một khoảng thời gian T thì biên độ vật lại trở về giá trị ban đầu
Câu 40: Phát biểu nào sau đây về tần số của dao động tuần hoàn là không đúng ?
A.tần số của dao động là số lần dao động toàn phần trong một đơn vị thời gian
B.tần số của dao động là số lần vật qua vị trí cân bằng trong một đơn vị thời gian
C.tần số của dao động đựơc tính bằng nghịch đảo của chu kì
D.tần số dao động của vật là 2Hz có nghĩa là trong một giây vật thực hiện được 2 dao động
Câu 41:Một vật dao động điều hoà có phương trính của li độ: x = A sin( t+) Biểu thức gia tốc của vật là
C x 2sin2(2πt + π/6)cm D x 3sin5πt + 3cos5πt (cm)
Câu 45: Phương trình dao động của vật có dạng : x Asin2(t + π/4)cm Chọn kết luận đúng ?
A Vật dao động với biên độ A/2. B Vật dao động với biên độ A
C Vật dao động với biên độ 2A D Vật dao động với pha ban đầu π/4
Câu 46: Phương trình dao động của vật có dạng : x asin5πt + acos5πt (cm) biên độ dao động của vật là :
Trang 19DẠNG 2: TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN A, ω, ϕ
Câu 1:Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x=3cos( πt + π
2 )cm, pha dao động tại thời điểm t=1s
Câu 2: Vật dao động điều hòa theo phương trình: x =−5 cos ( π t + π
6 ) cm Xác định pha ban đầu của daođộng ?
f = 1
T
Trang 20Câu 10: Một vật dao động điều hòa theo phương trìnhx = 5cos( 10t + 4
Câu 11: :Một vật dao động với biên độ A,tại thời điểm t=0 vật ở vị trí cân bằng trong 4s vật đi được quãng đường
8A Thông tin nào sau đây là đúng
A.Chu kì dao động của vật là 2s
B.Tần số dao động của vật là 2Hz
C.Tại thời điểm t=4s vật có li độ x=A
D.Tại thời điểm t=2s vật có tốc độ nhỏ nhất
HƯỚNG DẪN GIẢI:
2T =4 → T =2 s
Câu 12: Trong 10s ,vật dao động điều hòa thực hiện 40 dao động Thông tin nào sau đây là sai ?
A.Chu kì dao động của vật là 0,25s
B.Tần số dao động của vật của vật là 4Hz
C.Chỉ sau 10s thì quá trình dao động của vật mới lặp lại như cũ
D.Trong 0,5s quãng đường vật đi được bằng 8 lần biên độ
Trang 21Câu 16: Pha ban đầu và chiều dài quỹ đạo của 5cos(2 )
3
cm
Câu 19: Phương trình dao động của một vật có dạng x = Acos2(t +/4) Chọn kết luận đúng.
A Vật dao động với biên độ A/2. B Vật dao động với biên độ A.
C Vật dao động với biên độ 2A. D Vật dao động với pha ban đầu/4.
Câu 20: Phương trình dao động của vật có dạng x = -Asin(t) Pha ban đầu của dao động là
Câu 21: Cho các dao động điều hoà sau x = 10cos(3t + 0,25) cm Tại thời điểm t = 1s thì li độ của vật là bao nhiêu?
Câu 22: Cho dao động điều hòa sau x = 3cos(4t - π
6 ) +3 cm Hãy xác định vận tốc cực đại của dao động?
Câu 23: Trong các phương trình sau, phương trình nào không biểu thị cho dao động điều hòa?
A x = 3tsin (100t + /6) B x = 3sin5t + 3cos5t
Câu 26: Vật dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng là gốc tọa độ Gia tốc của vật có phương trình: a =
- 4002x số dao động toàn phần vật thực hiện được trong mỗi giây là
Trang 22Câu 31: Một vật dao dộng điều hòa có chu kỳ T = 3,14s và biên độ là 1m tại thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng, tốc
độ của vật lúc đó là bao nhiêu?
DẠNG 2: CÔNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN
Câu 1: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = Acos(t +) Gọi v và a lần lượt là vận tốc và gia tốc của vật
Câu 4: Trong dao động điều hòa của vật biểu thức nào sau đây là sai?
A ( A x )2+ ( v vmax)2=1 B ( a amax)2+ ( vmaxv )2=1
C. ( F Fmax)2+ ( vmaxv )2= 1 D ( A x )2+ ( a amax)2=1
Câu 5: Một vật dao động điều hòa, biết tại li độ x 1 vật có vận tốc là v 1 , tại li độ x 2 vật có vận tốc là v 2 Chu kì daođộng của vật đó là
Trang 23Câu 6 Vật dđđh với vận tốc cực đại vmax , có tốc độ góc ω, khi qua vị trí có li độ x1 với vận tốc v1 thoã mãn:
Câu 7: M t chất điểm dao đ ng điều hòa Tại thời điểm tô ô 1 li đ của v t là xô â 1 và tốc đ vô 1 Tại thời điểm t2 có li đ xô 2
và tốc đ vô 2 Biết x1 ≠ x2 Hỏi biểu thức nào sau đây có thể dùng xác định tần số dao đ ng?ô
Câu 11: Một vật dao động điều hòa với tần số f = 2 Hz Biết rằng khi vật ở cách vị trí cân bằng 2 cm thì nó có vận
tốc 4 √ 5 π cm/s Tính biên độ dao động của vật ?
Câu 13: Một chất điểm dao động ddđiều hòa Tại thời điểm t1 li độ của chất điểm là x1=3cm và
v1=− 60 √ 3 cm /s tại thời điểm t2 có li độ x2=3 √ 2cm /s và v2= 60 √ 2 cm/s của Biên độ và tần số góccủa chất điểm là:
A.6cm; 20rad/s B 6cm; 12rad/sC 12cm; 20rad/s D.12cm; 10rad/s
HƯỚNG DẪN GIẢI:
Trang 24Câu 16: Một vật dao động điều hòa, khi vận tốc của vật là v1 = -0,6 m/s thì gia tốc của vật là a1 = 8 m/s2; khi vận tốc
của vật là v2 = 0,8 m/s thì gia tốc của vật là a2 = -6 m/s2 Vật dao động với vận tốc cực đại bằng
Câu 18: Vận tốc của một vật dao động điều hoà khi đi quan vị trí cân bằng là 1cm/s và gia tốc của vật khi ở vị trí
biên là 1,57cm/s2 Chu kì dao động của vật là