Đề cương ôn tập Lý thuyết Chương 1: Dao động học I Dao động tuần hoàn dao động điều hoà Con lắc lò xo Dao động: chuyển động có giới hạn không gian lặp lặp lại nhiều lần quanh VTCB - VTCB thường vị trí vật đứng yên Dao động tuàn hoàn: dao động mà trạng thái chuyển động vật lập lại cũ sau khoảng thời gian - Khoảng thời gian T (s) ngắn mà sau trạng thái dao động lặp lại cũ gọi chu kỳ dao động tuần hoàn - Đại lượng f = 1/T rõ số lần dao động đơn vị thời gian gọi tần số dao động tuần hoàn( f( Hz)) Dao động điều hoà - Dao động điều hoà dao động mô tả định luật dạng sin (hay cosin), A, , số - Phương trình vật dao động điều hoà x = Asin( t ) hc x = Acos( t ) Trong ®ã: x: li ®é dao ®éng A: Biên độ dao động, giá trị cực đại li độ : Pha ban đầu dao động, đại lượng trung gian xác định trạng thái ban ®Çu cđa dao ®éng t : Pha dao động, đại lượng trung gian xác định trạng thái dao động vật thời điểm : Tần số góc dao động, đại lượng trung gian để xác định tần số chu kú cđa dao ®éng ( 2f ) T Dao động tắt dần Dao động cìng bøc Dao ®éng tù - Dao ®éng tù dao động mà chu kỳ phụ thuộc vào đặc tính hệ , không phụ thuộc vào yếu tố bên - Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân: Do ma sát sức cản môI trường - Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoµn theo thêi gian Fn = Hsin( t ) - Sự cộng hưởng: tượng biên độ dao động tăng nhanh đột ngột đến giá trị max tÇn sè cđa lùc cìng bøc b»ng tÇn số riêng hệ Hiện tượng cộng hưởng rõ nét lực cản nhỏ - Sự tự dao động: dao động trì mà không cần ngoại lực tác dụng Con lắc lò xo lắc đơn DeThiMau.vn n.dung Đ/N Con lắc lò xo - Là hệ gồm vật nặng m có kích thước không đáng kể gắn vào đầu lò xo có khối lượng bé, độ cứng k, đầu lò xo cố định - Con lắc lò xo chia làm hai loại chính: lắc lò xo nằm ngang lắc lò xo thẳng đứng X A.sin t PTCĐ (hc X A.cos t ) VËn tèc V X / A.cos t Gia tèc a V X // A sin t => Vmax = A Chu kỳ Tần số Thế Năng Động lượng Cơ Kết luận / => amax = A. T Con lắc đơn Con lắc đơn hệ bao gồm bi nặng có khối lượng m treo vào đầu sợi dây không giÃn có khối lượng nhỏ, đầu lại sợi dây treo vào điểm cố định ( kích thước bi nhỏ so với chiều dài sợi dây) s = SmSin( t ) hc = mSin( t ) V= Sm cos( t ) Hay V= l m cos( t ) a = SmSin( t ) hay a = -l mSin( t ) m k T 2 l g T 2 1 ¦ Wt kx kA2 sin (t ) 2 1 ¦ Wd mV kA cos (t ) 2 mg 2 sin (t ) 2l ¦ Wd mg 02 cos (t ) 2l W = W t + Wd W = Wt + Wd f W = kA2 = const f T 2 ¦ Wt W= mg 02 = const 2l Trong trình dao động, có chuyển hoá qua lại động vật dao động điều hoà luôn không đổi tỷ lệ với bình phương biên độ dao động Sự tổng hợp dao động - Cho hai dao động phương tần số: X A1 sin t 1 A1 ; X A2 sin t 2 A2 ; T×m X X X A sin t A Ta cã: A A1 A2 DeThiMau.vn A A12 A22 A1 A2 cos 2 1 tg A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 - HiƯu sè pha( ®é lƯch pha): 1 2 + NÕu 2n n 0, 1, 2, . hai dao động pha Khi ®ã A= A1+A2 = AMax + NÕu 2n 1 n 0, 1, 2, . hai dao động ngược pha Khi ®ã A= A1 A2 = Amin + NÕu 1 2 Dao ®éng sím pha dao động + Nếu 1 2 Dao ®éng trƠ pha so với dao động Bài tập 1.1: Trong phương trình dao động điều hoà X = A.sin t , rađian thứ nguyên đại lượng A Biên độ B Tần số góc C Pha dao động D Chu kú dao ®éng 1.2: Trong dao ®éng ®iỊu hoµ X = A.cos t , vËn tốc vật biến đổi điều hoà theo phương trình? A V = A.cos t B V = A cos t C V =- A.sin t D V = -A sin t 1.3: Trong dao động điều hoà X = A.cos t , gia tốc biến đổi điều hoà theo phương trình? A a = A cos t B a = A cos t C a = -A cos t D a =- A cos t 1.4: Trong dao động điều hoà, giá trị cực đại vận tèc lµ A Vmax = A B Vmax = A C Vmax = - A D Vmax = - A 1.5: Trong dao động điều hoà, giá trị cực đại cña gia tèc? A amax = A B amax = A C amax = - A D amax = - A 1.6: Trong dao động điều hoà A Gia tốc biến đổi điều hoà pha so với li độ B Gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ C Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha D Gia tốc biến đổi điều hoà chËm pha so víi li ®é so với li độ 1.7: Trong dao động điều hoà A Gia tốc biến đổi điều hoà pha so với vËn tèc DeThiMau.vn B Gia tèc biÕn ®ỉi ®iỊu hoà ngược pha so với vận tốc C Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha D Gia tốc biến ®ỉi ®iỊu hoµ chËm pha so víi vËn tèc so víi vËn tèc 1.8: Mét vËt dao động điều hoà theo phương trình X = 6cos( t ) cm, biên độ dao động vật lµ A cm B cm C m D m 1.9: Mét chÊt ®iĨm dao ®éng ®iỊu hoà theo phương trình X = 5.cos( t ) cm, chu kỳ dao động chất điểm A s B s C 0,5 s D Hz 1.10: Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình X = 3cos( t ) cm, pha dao động chất điểm thời ®iĨm t = s lµ A (rad) B (rad) C 1,5 (rad) D 0,5 (rad) 1.11: Một vật dao động điều hoà theo phương trình X = 6cos( t ) cm, toạ ®é cđa vËt t¹i thêi ®iĨm t = 10 s lµ A cm B cm C – cm D -6 cm 1.12: Mét vËt dao ®éng ®iỊu hoà theo phương trình X = 6cos( t ) cm, vận tốc vật thời điểm t = 7,5 s lµ A v = cm/s B V = 75,4 cm/s C V = - 75,4 cm/s D V = cm/s 1.13: Mét vËt dao ®éng ®iỊu hoà theo phương trình X = 6cos( t ) cm, gia tốc vật thời điểm t = s lµ A a = m/s2 B a = 947,5 cm/s2 C a = - 947,5 cm/s D a = 947,5 cm/s 1.14: Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kú A T 2 m k B T 2 k m C T 2 l g D T 2 g l 1.15: Con lắc lò xo dao động điều hoà, tăng khối lượng vật lên lần tần số dao động vật A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần 1.16: Con lắc lò xo gồm vật m = 100 g lò xo có k = 100 N/m, (lÊy 10 ) dao ®éng ®iỊu hoµ víi chu kú lµ A 0,1 s B 0,2 s DeThiMau.vn C 0,3 s D 0,4 s 1.17: Một lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5 s, khối lượng nặng m = 400 g, (lấy 10 ) Độ cứng lò xo A k = 0,156 N/ m B k = 32 N/ m C k = 64 N/ m D k = 6400 N/ m 1.18: Con lắc lò xo nằm ngang dao động với biên độ A = cm, chu kú T = 0,5 s, khèi lỵng cđa vËt lµ m = 0,4 kg, lÊy 10 Giá trị cực đại lực đàn hồi tác dơng vµo vËt lµ A Fmax = 512 N B Fmax = 5,12 N C Fmax = 256 N D Fmax = 2,56 N 1.19: Khi gắn nặng m1vào lò xo, thấy dao động với chu kỳ T1 Khi gắn nặng m2vào lò xo đó, thấy dao động với chu kỳ T2 Nếu gắn động thời m1 m2 vào lò xo Chu kỳ dao động chúng là: A T T12 T22 B T T12 T22 C T = T1 T2 D T = T1 + T2 1.20: Khi gắn nặng m1 vào lò xo, nã dao ®éng víi chu kú T1 = 1,2 s Khi gắn nặng m2 dao động với chu kỳ T2 = 1,6 s Khi gắn đồng thời hai nặng m1 m2 vào lò xo chu kỳ dao động chúng A 1,4 s B s C 2,8 s D s 1.21: Khi mắc vật m vào lò xo k1 vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6 s, mắc vào lò xo k2 m dao ®éng víi chu kú T2 = 0,8 s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 chu kỳ dao động m lµ A 0,48 s B 0,7 s C 1,00 s D 1,4 s 1.22: Tìm phát biểu cho dao động lắc lò xo: A Cơ tỷ lệ với tần số với bình phương biên độ B Cơ tỷ lệ với bình phương khối lượng tỷ lệ với biên độ C Cơ tỷ lệ với khối lượng với bình phương vận tốc cực đại D Cơ tỷ lệ với biên độ bình phương tần số 1.23: Một lắc lò xo gồm vật khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng k = 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ cho dao động Phương trình dao động vật nặng A X = 4cos(10t) cm C X = 4cos( 10 t ) cm B X = 4cos( 10t ) cm D X = 4cos( 10 t ) cm 1.24: Khi gắn vật có khối lượng m = kg vào lò xo có khối lượng không ®¸ng kĨ, nã dao ®éng víi chu kú T1 = s Khi gắn vật khác khối lượng m2 vào lò xo trên, dao động với chu kỳ T2 = 0,5 s Khối lượng m2 bao nhiêu? A 0,5 kg B kg C kg D kg 1.25: Lần lượt treo hai vật m1 m2 vào lò xo có độ cứng k = 40 N/m kích thích chúng dao động Trong khoảng thời gian định, m1 thực 20 dao động m2 thực 10 dao động Nếu treo hai vật vào DeThiMau.vn lò xo chu kỳ dao động hệ s Khối lượng m1 m2 bao nhiêu? A 0,5 kg; kg B 0,5 kg; kg C kg; kg D kg; kg 1.26: Một lắc lò xo gồm vật ( qủa lắc) khối lượng m1, lò xo có khối lượng không đáng kể có ®é cøng k = 100 N/m thùc hiÖn dao ®éng điều hoà Tại thời điểm t = s, li độ vận tốc vật x = 0,3 m v = m/s Tính biên ®é dao ®éng cña vËt A 0,4 m B 0,6 m C 0,3 m D 0,5 m 1.27: Mét lắc lò xo dao động thẳng đứng có độ cứng k = 10 N/m Quả lắc có khối lượng 0,4 kg từ vị trí cân người ta cấp cho lắc vận tốc ban đầu 1,5 m/s theo phương thẳng đứng hướng lên Chọn gốc toạ độ vị trí cân bằng, chiều dương chiều với chiều vận tốc ban đầu gốc thời gian lúc bắt đầu chuyển động Phương trình dao động cã d¹ng A x = 0,15sin(5t) (m) B x = 0,3sin(5t) (m) C x = 0,15sin(5t - ) (m) D x = 0,3sin(5t + ) (m) 1.28: Một lắc lò xo dao động điều hào víi chu kú T = s BiÕt r»ng t¹i thời điểm t = s lắc có li ®é x0 2 cm vµ vËn tèc V0 cm/s Phương trình dao động lắc lò xo có dạng nào? t ) (cm) 2 B x = sin( t ) (cm) A x = sin( 2 sin( t ) (cm) C x = sin( t ) (cm) D x = 1.29: Một lắc ló xo có khối lượng 0,4 kg độ cứng k = 40 N/m Vật nặng vị trí cân Dùng búa gõ vào nặng, truyền cho vận tốc ban đầu 20 cm/s Viết phương trình dao động nặng vận tốc ban đầu nặng phải để biên độ dao động cm? A x = 0,2sin(10t) (m); V0 = 0,2 m/s B x = 0,12sin(10t) (m); V0 = 0,36 m/s C x = 0,3sin(10t) (m); V0 = 0,52 m/s D x = 0,02sin(10t) (m); V0 = 0,4 m/s 1.30: Mét lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng k = 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ cho dao động Vật tốc cực đại vật nặng A Vmax = 160 cm/s B Vmax = 80 cm/s C Vmax = 40 cm/s D Vmax = 20 cm/s 1.31: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng k = 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ cho dao động Cơ dao động lắc A E = 320 J B E = 6,4.10-2 J C E = 3,2.10-2 J D E = 3,2 J 1.32: Con lắc đơn vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây l nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hoà với chu kú T phơ thc vµo DeThiMau.vn A l vµ g B m vµ l C m vµ g D m, l, g 1.33: Con lắc đơn chiều dài l dao động điều hoà với chu kỳ AT 2 m k B.T 2 k m C.T 2 l g D.T 2 g l 1.34: Con lắc đơn dao động điều hoà, tăng chiều dài lắc lên lần tần số dao động lắc A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm di lần 1.35: nơi mà lắc đơn đếm giây ( chu kỳ s) có độ dài m, lắc đơn có chiều dài m dao động víi chu kú lµ A s B 4,24 s C 3,46 s D 1,5 s 1.36: Mét l¾c đơn có độ dài l1 dao động với chu kỳ T1 = 0,8 s Một lắc đơn khác có ®é dµi l2 dao ®éng víi chu kú T2 = 0,6 s Chu kỳ lắc đơn có chiều dài (l1 + l2) lµ A 0,7 s B 0,8 s C 1,0 s D 1,4 s 1.37: Mét l¾c đơn có chiều dài l, khoảng thời gian t thực dao động Người ta giảm bớt độ dài 16 cm, khoảng thời gian trước thực 10 dao động Chiều dài ban đầu lắc A 25 m B 25 cm C m D cm 1.38: Một lắc đơn có chu kỳ dao ®éng T = s, thêi gian ®Ĩ lắc từ vị trí có li độ x = A/2 đến vị trí có li độ cực đại x = A lµ A 0,250 s B 0,375 s C 0,500 s D 0,750 s 1.39: Con lắc đơn có chu kỳ 1,5 s, dao động nơi có gia tốc trọng trường g =9,8 m/s2 Độ dài cđa l¾c: A 0,5 m C 0,6 m B 0,56 m D 0,7 m Víi gMT = gT§/5,9 Chu kỳ lắc ta đưa lên mặt trăng: A 0,36 s C 1,36 S B 3,3 s D s 1.40: Một lắc đơn thả không vận tốc ban đầu từ vị trí có li độ góc Khi qua vị trí có li độ góc vận tốc nặng xác định theo công thức: DeThiMau.vn AV gl cos cos C.V B.V gl cos cos 2g cos cos l B.V gl cos cos 1.41: Tìm phát biểu cho lắc đơn dao động nhỏ: A Đưa lên cao tần số dao động tăng lên B Đưa lên cao chu kỳ dao động tăng C Đưa từ bắc cực xích đạo, chu kỳ dao động giảm D Đưa từ xích đạo đến nam cực tần số dao động giảm 1.42: Hai dao động điều hoà pha độ lệch pha chúng A 2n ( với n Z) B 2n 1 ( víi n Z) C 2n 1 D 2n 1 ( víi n Z) ( víi n Z) 1.43: Hai dao động điều hoà sau coi pha? A x1 = 3cos( t ) cm; x2 = 3cos( t ) cm B C 6 x1 = 4cos( t ) cm; x2 = 5cos( t ) cm x1 = 2cos( 2 t ) cm; x2 = 2cos( t ) cm D x1 = 3cos( t ) cm; x2 = 3cos( t ) cm 1.44 Biên độ tổng hợp hai dao động điều hòa phương : A A A 12 A 22 2A A cos(1 ) B A A 12 A 22 2A A cos(1 ) C A A 12 A 22 2A A cos( 1 ) D A A 12 A 22 2A A cos(1 ) 1.45: Pha ban đầu dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương có biểu thức là: A sin A sin A sin 1 A sin A tg B tg A cos 1 A cos A cos 1 A cos A cos 1 A cos A cos 1 A cos D tg A sin 1 A sin A sin 1 A sin 1.46 Mét vËt thùc hiƯn ®ång thêi hai dao động điều hoà phương, tần số có biên độ cm 12 cm Biên độ dao động tổng hợp A cm B cm C cm D 21 cm C tg DeThiMau.vn 1.47: Mét chÊt ®iĨm ®ång thêi tham gia hai dao ®éng ®iỊu hoµ phương tần số x1 = sin(2t) (cm) x2 = 2,4cos(2t) (cm) Biên độ dao động tổng hợp lµ A 1,84 cm B 2,6 cm C 3,4 cm D 6,76 cm 1.48 Cho hai dao động phương cïng tÇn sè: X1 =5sin( t / ) cm, X2 =3cos( t / ) cm Tìm kết đúng: A X1 sớm pha X2 C X1 X2 pha B X1 X2 ngược pha D X1 X2 vuông pha 1.49: Mét vËt thùc hiƯn ®ång thêi hai dao động điều hoà có phương trình: x1 = 4sin( 10 t ) cm vµ x2 = sin( 10 t ) cm Phương trình sau phương trình dao động tổng hợp? A x = 8sin( 10 t ) cm C x = sin( 10 t ) cm B x = sin( 10 t ) cm D x = 4sin( 10 t ) cm 1.50: NhËn xÐt nµo sau không đúng? A Dao động tắt dần nhanh lực cản môi trường lớn B Dao động trì có chu kỳ chu kỳ dao động riêng lắc C Dao động cìng bøc cã tÇn sè b»ng tÇn sè cđa lùc cưỡng D Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào lực cưỡng 1.51: Phát biểu sau đúng? A Dao động trì dao động tắt dần mà người ta đà làm lực cản cảu môi trường vật dao động B Dao động trì dao động tắt dần mà người ta đà tác dụng ngoại lực biến đổi ®iỊu hoµ theo thêi gian vµo vËt dao déng C Dao động trì dao động tắt dần mà người ta đà tác dụng ngoại lực vào vật dao ®éng cïng chiỊu chun ®éng mét phÇn cđa tõng chu kỳ D Dao động trì dao động tắt dần mà người ta đà kích thích lại dao động sau dao động đà bị tắt hẳn 1.52: Phát biểu sau không đúng? A Biên độ dao động riêng phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động B Biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian C Biên độ dao động trì phụ thuộc vào phần lượng cung cấp thêm cho dao động chu kỳ D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng 1.53: Phát biểu sau đúng? A Trong dao động tắt dần, phần đà biến đổi thành nhiệt B Trong dao động tắt dần, phần đà biến đổi thành hoá C Trong dao động tắt dần, phần đà biến đổi thành điện D Trong dao động tắt dần, phần đà biến đổi thành quang 1.54: Phát biểu sau đúng? DeThiMau.vn A Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật C Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào hệ số cản ( ma sát nhớt) tác dụng lên vật 1.55: Phát biểu sau đúng? A Hiện tượng cộng hưởng xảy dao động điều hoà B Hiện tượng cộng hưởng xảy dao động riêng C Hiện tượng cộng hưởng xảy dao động tắt dần D Hiện tượng cộng hưởng xảy dao động cưỡng 1.56: Phát biểu sau không đúng? A Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng tần số góc lực cưỡng tần số góc dao động riêng B Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng tần số lực cưỡng tần số dao động riêng C Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng chu kỳ lực cưỡng chu kỳ dao động riêng D Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng biên độ lực cưỡng biên độ dao động riêng 1.57: Phát biểu sau không đúng? A Tần số dao động cưỡng tần số dao động riêng B Tần số dao ®éng cìng bøc b»ng tÇn sè cđa lùc cìng bøc C Chu kỳ dao động cưỡng không chu kỳ dao động riêng D Chu kỳ dao ®éng cìng bøc b»ng chu kú cđa lùc cìng 1.58 : Đồ thị trình bày hình diễn tả phụ thuộc tổng lượng E vật dao động điều hoà vào biên độ A ? E E O A E O A A O C B A E A O D 1.59: Mét vật dao động điều hoà với phương trình x= A sin ( t + 0) HƯ thøc liªn hệ biên độ A, li độ x, vận tốc góc vận tốc v có dạng nµo? A A2= x2 - v ; C A= x2 + v ; 10 DeThiMau.vn B A2= x2- v2 2 ; D A2 = x2 + v2 2 Một số tập làm thêm Câu 1: Một đồng hồ lắc xem lắc đơn cã chu kú T1 = s ë Hµ Néi với nhiệt độ t1 = 250 C gia tốc träng trêng g1 =9,793 m/s2 HƯ sè gi·n në dµi cña treo 2.105 K 1 Đưa đồng hồ vào thành phố HCM với t2 = 350C g2 =9,787 m/s2 Hỏi tuần đồng hồ nhanh hay chậm giây A Nhanh lên 246 s C Nhanh lên 264 s B Chậm 216 s D Chậm 246 s Câu 2: Con lắc đơn tạo thành viên bi buộc vào đầu dây treo OM = l, đầu O cố định, có chu kỳ s Trên đường thẳng đứng qua O, người ta đóng đinh vị trí OI = l/2 cho đinh chặn bên dây treo Tính chu kỳ dao ®éng cđa l¾c sau cã ®inh A 0,7 s B s C 1,4 s D 1,7 s E s Câu 3: Một lắc đồng hồ chạy mặt đất, có chu kỳ T = s Đưa đồng hồ lên đỉnh núi cao 800 m ngày chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Cho biết bán kính Trái đất R = 6400 km, lắc chế tạo cho nhiệt độ không ảnh hưởng ®Õn chu kú A Nhanh 10,8 s B ChËm 10,8 s C Nhanh 5,4 s D ChËm 5,4 s E Nhanh 2,7 s Câu 4: Một lắc đơn có chu kỳ T = 2,4 s mặt ®Êt Hái chu kú cđa l¾c sÏ b»ng đem lên mặt trăng, biết khối lượng trái đất lớn khối lượng mặt trăng 81 lần bán kính trái đất lớn bán kính mặt trăng 3,7 lần Xem ảnh hưởng nhiệt độ không đáng kể A 1,0 s B 2,0 s C 2,4 s D 4,8 s D 5,8 s Câu 5: Một lắc đơn tạo thành dây dài khối lượng không đáng kể, đầu treo bi kim loại khối lượng m = 0,01 kg mang điện tích q = 2.10-7 C Đặt lắc điện trường E có phương thẳng ®øng híng xng díi Chu kú cđa l¾c E = T = s Tìm chu kú dao ®éng E = 104 V/m Cho g = 10 m/s2 A 0,99 s B 1,01 s C 1,25 s D 1,96 s D 2,02 s 11 DeThiMau.vn Chương 2: Sóng học Âm học Lý thuyết Sóng học thiên nhiên - Sóng học dao động học lan truyền theo thời gian môi trường vật chất - Sóng học chia làm hai loại: + Sóng ngang: sóng có phần tử môi trường dao động vuông góc với phương truyền sóng + Sóng dọc: sóng có phần tử môi trường dao dộng dọc theo phương truyền sóng Các đại lượng đặc trưng cho sóng học + Chu kỳ sóng T(s): chu kỳ điểm môi trường dao động điều hoà + Tần số sóng f(Hz) tần số ®iÓm dao ®éng cã sãng ®i qua + VËn tèc sóng V(m/s): vận tốc truyền pha dao động cđa sãng + Bíc sãng ( m): lµ qu·ng đường mà sóng truyền sau chu kỳ hay khoảng cách ngắn hai điểm dao ®éng cïng pha víi Nhøng ®iĨm c¸ch số nguyên lần bước sóng phương truyền dao động pha với Những điểm cách số lẻ nửa bước sóng phương truyền dao động ngược pha + Biên độ lượng sóng: Biên độ sóng biên ®é dao ®éng ë ®iÓm ®ang xÐt cã sãng ®i qua (nói chung biên độ dao động sóng điểm xa nguồn giảm dần) Quá trình truyền sóng trình truyền lượng lượng tỷ lệ thuận với bình phương biên ®é dao ®éng Sãng ph¼ng nÕu bá qua ma sát coi A không đổi nên lượng truyền qua điểm Sóng âm - sóng âm sóng dọc học lan truyền môi trường đàn hồi + sóng gây cảm giác ©m: f = 16 (Hz) ®Õn 20.000 (Hz) + sãng siêu âm( không gây cảm giác âm) f > 20000 Hz + sóng hạ âm ( không gây cảm giác âm) f< 16 Hz - Sóng âm truyền chất rắn, lỏng, khí + Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi mật độ môi trường + Vận tốc truyền âm thay đổi theo nhiệt độ + Sóng âm không truyền môi trường chân không - Độ cao sóng âm đặc trưng sinh lý âm, phụ thuộc vào đặc trưng vật lý âm tần số + Âm có tần số thấp: âm trầm + Âm có tần số cao: âm - Âm sắc đặc trưng sinh lý sóng âm phụ thuộc vào đặc trưng vật lý tần số âm, biên độ sóng âm 12 DeThiMau.vn - Độ to âm: đặc trưng sinh lý âm phụ thuộc vào đặc trưng vật lý âm cường độ âm tần số âm + Cường độ âm I ( W/m2 ) lượng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm đơn vị thời gian + Mức cường độ ©m L (B): L = lg I I0 Trong ®ã I: cường độ âm I0: cường độ âm chuẩn 1dB = 10 B + Ngưỡng nghe: giá trị cực tiểu cường độ âm gây cảm giác âm + Ngưỡng đau: giá trị cực đại cường độ âm gây cảm giác đau đớn, nhức nhối cho tai nghe + Miền nghe dược: miền nằm ngưỡng nghe ngưỡng ®au Giao thoa sãng - Giao thoa lµ sù tỉng hỵp cđa hai hay nhiỊu sãng kÕt hỵp không gian, có chỗ cố định mà biên độ sóng dược tăng cường bị giảm bớt - Điều kiện để có giao thoa sóng học: Phải có hai nguồn kết hợp phát từ hai sóng kết hợp + Hai sóng kết hợp hai sóng có tần số hiệu số pha = const theo thêi gian - Giao thoa hai sãng học Bài toán: Cho hai nguồn sóng S1 S2 có phương trình dao động u = Asin t coi A không đổi theo phương truyền sóng Tìm phương trình sóng tổng hợp M với MS1 = d1; MS2 = d2 vµ vËn tèc trun sãng V - Phương trình sóng nguồn: u1 = u2 = Asin t = Asin 2ft = Asin - Tại M: + Phương trình sóng M nguồn S1 trun tíi: u1M = Asin( t 2 t T d1 2d1 ) ) = Asin( t V + Phương trình sóng t¹i M ngn S2 trun tíi U2M = Asin( t d2 2d ) ) = Asin( t V + Phương trình sóng tổng hợp M: uM = u1M = u2M = 2Acos( d1 d )sin( t d1 d ) Gọi biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp M AM, M Khi ®ã uM = AMsin( t M ) AM = /2Acos( d1 d )/ ; M = d1 d - Độ lệch pha hai sóng t¹i M 2 d d1 13 DeThiMau.vn NÕu 2 d d1 2k => d2 – d1 = k => dao động pha => biên ®é sãng t¹i M: AM = 2A NÕu 2 d d1 2k 1 => d2 – d1 = (2k+1) => hai dao động ngược pha => AM = Tại điểm khác biên độ sóng có giá trị trung gian Sóng dừng: - Sóng có bụng sóng nút sóng cố định không gian gọi sóng dừng + Bụng sóng: Các ®iĨm dao ®éng víi biªn ®é lín nhÊt so víi điểm khác + Nút sóng: Các điểm đứng yên không dao động + Vị trí nút sóng bụng sóng cố định + Khoảng cách hai nót hay hai bơng liỊn b»ng - Điều kiện để có sóng dừng ( Rút từ thực nghiệm): + Trên dây hai sóng tới phản xạ mà có đoàn sóng tới phản xạ liên tiếp Các đoàn sóng tới ( phản xạ ) tạo thành sóng phù hợp + Đối với sợi dây có hai đầu cố định ( hai đầu nút ) chiều dài dây phải thoả mÃn: l= k + Đối với sợi dây có đầu cố định ( đầu lại bụng ) chiều dài dây phải thoả mÃn điều kiƯn: l= k Bµi tập 2.1: Sóng ngang sóng có phương dao động A nằm ngang; B thẳng đứng; C vuông góc với ph¬ng trun sãng; D trïng víi ph¬ng trun sãng 2.2: Sóng dọc sóng có phương dao động A nằm ngang ; B thẳng đứng; C vuông góc với phương truyền sóng; D trùng với phương truyền sóng 2.3: Điều sau nói bước sóng sóng A Bước sóng quÃng đường sóng truyền chu kỳ; B Bước sóng khoảng cách ngắn hai điểm dao động pha phương truyền sóng; C Bước sóng đại lượng biểu thị cho độ mạnh sóng; D Avà B 2.4: Sóng âm truyền môi trường A Rắn lỏng; B Lỏng khí; C Rắn, lỏng khí; D Chân không 2.5: Vận tốc truyền sóng môi trường phụ thuộc vào yếu tố sau đây? A Tần số sóng B Độ mạnh sóng C Biên độ sóng D Tính chất môi trường 14 DeThiMau.vn 2.6: Điều sau nói nhừng đặc trưng sinh lí âm? A Độ cao âm phụ thuộc vào tần số âm B Âm sắc phụ thuộc vào đặc tính vật lí âm biên độ tần số thành phần cấu tạo âm C Độ to âm phụ thuộc vào biên độ hay mức cường độ âm D A, B C 2.7: Trong trình giao thoa sóng, dao đông tổng hợp M tổng hợp sóng thành phần Gọi độ lệch pha hai sóng thành phần Biên độ dao ®éng t¹i M ®¹t cùc ®¹i t¹i b»ng giá trị giá trị sau? A = 2n víi n = 1, 2, 3… B = (2n + 1) C = (2n + 1) D = (2n + 1) 2.8: Điều nao sau SAI nói độ to âm khả nghe tai người? A Với tần số từ 1000 đến 5000 Hz, ngưỡng nghe tai người vào khoảng 10-12W/m2 B Tai người nghe thính âm miền có tần số từ 10000 đến 15000 Hz C Ngìng ®au cđa tai ngêi øng víi mức cường độ âm khoảng 10 W/m2 D A, B C 2.9: Điều sau ®óng nãi vỊ sãng dõng? A Khi mét sãng tới sóng phản xạ truyền theo phương, chúng giao thoa với tạo thành sóng dừng B Nút sóng điểm không dao động C Bụng sóng điểm dao động cực đại D A, B C 2.10: Điều nao sau sai nói sóng dừng? A Hình ảnh sóng dừng bụng sóng nút sóng cố định không gian B Khoảng cách hai bụng sóng hai nút sóng bước sóng C Khoảng cách hai bụng sãng hc hai nót sãng kÕ tiÕp b»ng bíc sãng /2 D Có thể quan sát tượng sóng dừng sợi dây dẻo, có tính đàn hồi 2.11: Hai điểm M1, M2 phương truyền sóng, cách khoảng d Sóng truyền từ M1 đến M2 Độ lệch pha sóng M2 so víi M1 lµ H·y chän kÕt kết qủa sau: A = 2d B = - 2d C = 2 d D = - 2 d 2.12: Nguồn phát sóng S mặt nước tạo dao động với tần số f = 100 Hz gây sóng có biên độ A = 0,4 cm Biết khoảng cách gợn lồi ( bụng sóng) liên tiếp cm Vận tốc truyền sóng mặt nước bao nhiªu? 15 DeThiMau.vn A 25 cm/s ; B 50 cm/s ; C 100 cm/s ; D 150 cm/s 2.13: Khoảng cách hai bụng sóng nước mặt hå b»ng m Sãng lan trun víi vËn tèc b»ng bao nhiªu, nÕu thêi gian sãng đập vào bờ lần? A 0,9 m/s ; B 2/3 m/s ; C 3/2 m/s ; D 54 m/s ; 2.14: Đầu A dây đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng với chu kì T =10s Biết vận tốc truyền sóng dây v = 0,2 m/s , khoảng cách hai điểm gần dao động ngược pha ? A m ; B m ; C 1,5 m; D 2,5 m Một sóng học truyền môi trường đàn hồi Mọi chất điểm môi trường phương truyền sóng dao động theo phương trình : x = 8sin( t ) cm Dùng kiên trả lời câu 2.15, 2.16 2.15: Cho biÕt vËn tèc trun sãng v = 50cm/s bíc sãng nhận giá trị giá trÞ sau: A = 350cm B = 300cm C = 200cm D = 150cm 2.16: Chän kết độ lệch pha ®iĨm M sau thêi gian c¸ch 1s? A = / B = / C = - / D = / 2.17: Sóng truyền dây Ax dài với vận tốc 5m/s Phương trình dao động nguồn A UA = 4sin100 t (cm) Phương trình dao động điểm M cách A khoảng là: A UM = - 4sin100 t (cm) B UM = 4sin100 t (cm) C UM = 4sin(100 t + ) (cm) D UM = 4cos(100 t + /3) (cm) 2.18: Sãng dừng hình thành : A Sự giao thoa cđa hai sãng kÕt hỵp B Sù tỉng hỵp không gian hai hay nhiều sóng kết hợp C Sù giao thoa cđa mét sãng tíi vµ sãng phản xạ truyền theo phương D Sự tổng hợp hai sóng tới sóng phản xạ truyền khác phương 2.19: Một dây đàn dài 60cm phát âm có tần số 100Hz Quan sát dây đàn người ta thấy có nút sóng( gồm nút đầu dây) bụng Vận tốc truyền sóng dây là: A 80m/s B 40m/s C 160m/s D 20m/s 2.20: Hai nguån dao ®éng gọi hai nguồn kết hợp, chúng dao động : A Cùng biên độ tần số B Cùng tần số ngược pha C Cùng biên độ khác tần số D Cùng tần số ®é lƯch pha kh«ng ®ỉi theo thêi gian 2.21: Thùc thí nghiệm giao thoa sóng mặt chất lỏng với hai nguồn sóng kết hợp S1 S2 Gọi bước sóng, d1 d2 khoảng cách từ điểm M đến nguồn S1 S2 Điểm M đứng yên, khi: A d1 d = (2n +1) ; n = 0,1,2, B d1 d = (2n +1) ; n = 0,1,2, 16 DeThiMau.vn C d1 d = n ; n = 0,1,2, D d1 d = n ; n = 0,1,2, 2.22: Sử dụng đề câu 2.21: Điểm M dao động vơí biên độ lớn nhất, : A d1 d = n ; n = 0,1,2 B d1 d = n ; n = 0,1,2 C d1 d = n ; n = 0,1,2 D d1 d = n ; n = 0,1,2 2.23: Âm sắc đặc tính sinh lí âm hình thành dựa vào đặc tính vật lí âm A Biên độ tần số B Tần số bước sóng C Biên độ bước sóng D Cường độ tần số 2.24: Một dây AB dài 100cm có đầu B cố định Tại đầu A thực dao động điều hòa có tần số 40Hz Vận tốc truyền sóng dây v= 20m/s Số điểm nút điểm bụng dây bao nhiêu? A nút, bụng B nót, bơng C nót, bơng D nút, bụng 17 DeThiMau.vn Chương 3: Dao động điện Dòng điện xoay chiều Nguyên tắc tạo dòng ®iƯn xoay chiỊu HiƯu ®iƯn thÕ vµ cêng ®é cđa dòng điện xoay chiều Nguyên tắc: Dựa vào tượng cảm ứng điện từ Cho khung dây kim loại abcd quay với vận tốc góc = const từ trường B vuông góc với trục quay khung dây ( Hình vẽ) - t = 0, giả sử n, B => BS ( Tõ th«ng qua mét vòng dây ) Tại t n, B t => 1 BS cos( t ) ( Từ thông qua vòng dây ) Từ thông qua khung dây ( khung có N vòng d©y ) NBS cos( t ) - Khung quay đều, từ thông qua khung dây biến thiên tuần hoàn theo thời gian Theo định luật cảm ứng điện từ khung dây có suất điện động cảm øng e - e d NBS sin t dt + Gọi E0 = NBS: biên độ suất ®iƯn ®éng c¶m øng E0 : St ®iƯn ®éng hiƯu dông e = E0 sin( t ) = E sin( t ) Trong khung ( m¸y ) có e = E0 sin( t ) nên gây mạch hiệu điện E= - biến thiên điều hoà với tần số góc U = U0sin( t u ) = U sin( t u ) Trong ®ã: u: hiƯu ®iƯn thÕ tøc thời U0 hiệu điện cực đại U: hiệu điện hiệu dụng u: pha ban đầu hiệu điện - Do u biến thiên điều hoà nên dòng điện mạch biến thiên điều hoà I = I0sin( t i ) = I sin( t i ) Trong ®ã: i: cêng ®é dòng điện tức thời I0 cường độ dòng điện cực đại I: cường độ dòng điện hiệu dụng i : pha ban đầu dòng điện - Độ lệch pha u i tuú thuéc vµo tÝnh chÊt mạch điện Nếu hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u = U0sin( t ) + Nếu đoạn mạch có R I = I0sin( t ) víi I0 = U0 l ; R= R S + Nếu đoạn mạch có L th× i = I0sin( t ) U Trong ®ã I0 = ; ZL ZL = L + Nếu đoạn mạch có C I = I0sin( t ) U Trong ®ã I0 = ; ZC ZC = C 18 DeThiMau.vn + Nếu đoạn mạch gồm R, L, C nối tiÕp th× I = I0sin( t ) Trong ®ã I0 = U0 ;Z= Z R Z L Z C ; tg = Z L ZC R NÕu m¹ch có tính cảm kháng Nếu mạch có tính dung kháng + Nếu đoạn mạch gồm nhiều điện trở, nhiều cuộn dây, nhiều tụ điện R = R1 + R2 +R3 + …… ZL = ZL1 + ZL2 + ZL3 + …… ZC = ZC1 + ZC2 + ZC3 + Công suất dòng điện xoay chiỊu - BiĨu thøc tÝnh c«ng st: P = UIcos NÕu m¹ch gåm RLC nèi tiÕp: P = UIcos = RI2 - HƯ sè c«ng st: cos = R P Uñ Z UI U Khi cos = => P = UI lµ công suất cực đại, công suất toàn phần Điện tiêu thụ mạch điện: A = P.t Nhiệt toả điện trở: Q = RI2t = Pt Hiện tượng cộng hưởng điện: Cường độ dòng điện mạch đạt giá trị cực đại ZL = ZC => Lóc ®ã: I0 = LC U0 = Imax; P = Pmax = R I max· ; u I đồng pha với R Máy điện thiết bị điện xoay chiều 4.1 Máy phát điện xoay chiều pha - Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào tượng cảm ứng điện từ - Cấu tạo, hoạt động, ưu điểm, nhược điểm ( xem lại học ) - Máy phát điện có p cặp cực, rô to quay với tốc độ n (vòng/phút) Dòng xoay chiỊu sinh cã tÇn sè: f=p n (Hz) 60 4.2 Máy phát điện xoay chiều ba pha - Nguyên tắc hoạt động: Dựa tượng cảm ứng ®iƯn tõ - CÊu t¹o, ho¹t ®éng ( xem l¹i học) - Cách mắc dòng ba pha + mắc h×nh (h×nh vÏ) + U d = U P; I d = I P + Nếu tảI mắc đối xứng: Z1 = Z2 = Z3 dòng điện qua dây trung hoà + Nếu tảI không đối xứng dòng điện qua dây trung hoà khác + Mắc tam giác (hình vẽ) + Ud = UP; Id = IP 4.3, Động không đồng ba pha 19 DeThiMau.vn - Nguyên tắc hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ tác dụng từ trường quay - Cách tạo tõ trêng quay( xem l¹i lý thuyÕt ) - CÊu tạo hoạt động ( Xem lại lý thuyết ) 4.4 Máy biến - Định nghĩa: Là thiết bị dùng để nâng cao hay hạ thấp hiệu điện dòng xoay chiều - Cấu tạo, hoạt động: Xem lại lý thuyết - Các công thức: + Máy biến cuộn sơ cấp có N1 vòng; cuộn thứ cấp có N2, hiệu điện hai đầu cuộn sơ cấp U1, hai đầu cuộn thứ cấp U2 Liên hệ hiệu điện thế: U N2 U1 N1 Liên hệ công suất: U2I2 = HI1U1 (HiƯu st m¸y biÕn thÕ) NÕu H = 100% I U1 N1 I1 U N 4.5 Chuyển tải điện * Độ giảm dây dẫn: U IR * Công suất hao phí đường dây: P I R *Hiệu suất tải điện: H P2 P P P1 P Bµi tËp 3.1 Phát biểu sau nói hiệu điện dao động điều hoà? a Biểu thức hiệu điện dao động điều hoà có dạng u = U0 sin( t ); b HiÖu ®iƯn thÕ dao ®éng ®iỊu hoµ lµ hiƯu ®iƯn thÕ biến thiên điều hoà theo thời gian; c Hiệu điện doa động điều hoà hai đầu khung dây có tần số góc vận tốc góc khung quay từ trường; d Các phát biểu a; b; c; 3.2 Một dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz Trong giây dòng điện đổi chiều lần HÃy chọn đáp án đúng: b 100 lần c 200 lần d 25 lần a 50 lần 3.3 Câu sau nói đoạn mạch điện xoay chiều có điện trở thuần: a Biểu thức định luật ôm có dạng U = I/R b Dòng điện qua điện trở hiệu điện hai đầu điện trở pha c Pha dòng ®iƯn qua ®iƯn trë lu«n b»ng kh«ng d NÕu hiƯu điện hai đầu điện trở có dạng u U sin t th× biĨu thøc dòng điện qua điện trở là: i I sin t 3.4 Câu sau SAI nói đoạn mạch xoay chiều có điện trở mắc nối tiếp với tụ điện? a Cường ®é hiƯu dơng qua ®iƯn trë vµ qua tơ ®iƯn lµ nh 20 DeThiMau.vn ... khi: A d1 d = (2n +1) ; n = 0 ,1,2 , B d1 d = (2n +1) ; n = 0 ,1,2 , 16 DeThiMau.vn C d1 d = n ; n = 0 ,1,2 , D d1 d = n ; n = 0 ,1,2 , 2.22: Sư dơng đề câu 2.21: Điểm M dao động vơí... gồm vật ( qủa lắc) khối lượng m1, lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 100 N/m thực dao động điều hoà Tại thời điểm t = s, li độ vận tốc vật x = 0,3 m v = m/s Tính biên độ dao động vật. .. cưỡng không phụ thuộc vào pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật C Biên độ dao động cưỡng không