Đang tải... (xem toàn văn)
1. Chương 1: Dao động cơ học Dạng 1: đường điều hòa Câu 1: Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t của một vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của vật là A.2,0mm B.1,0mm C.0,1dm D.0,2dm Hướng giải: Điểm thấp nhất của đồ thị có tọa độ – 1 cm Điểm cao nhất có li độ là 1 cm → 1 cm là li độ lớn nhất → Biên độ A = 1 cm = 0,1 dm C Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa có li độ phụ thuộc thời gian theo hàm cosin như hình vẽ. Chất điểm có biên độ là: A.4cm B.8 cm C.4 cm D.8 cm A Câu 3: Đồ thị hình bên dưới biểu diễn sự phụ thuộc của li độ vào thời gian của một vật dao động điều hòa. Đoạn PR trên trục thời gian t biểu thị A.hai lần chu kì B.hai điểm cùng pha C.một chu kì D.một phần hai chu kì Hướng giải: Tại thời điểm tP vật đang ở biên dương, thời điểm tR vật đang ở biên âm Thời gian đi từ biên âm đến biên dương là t = D Câu 4: Một vật dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t. Tần số góc của dao động là A.l0 rads. B.10π rads. C.5π rads. D.5 rads.
1 Chương 1: Dao động học Dạng 1: đường điều hịa Câu 1: Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t vật dao động điều hòa Biên độ dao động vật A.2,0mm B.1,0mm C.0,1dm D.0,2dm Hướng giải: Điểm thấp đồ thị có tọa độ – cm Điểm cao có li độ cm → cm li độ lớn → Biên độ ⇒A = cm = 0,1 dm C Câu 2: Một chất điểm dao động điều hịa có li độ phụ thuộc thời gian theo hàm cosin hình vẽ Chất điểm có biên độ là: A.4cm B.8 cm C.-4 cm D.-8 cm A Câu 3: Đồ thị hình bên biểu diễn phụ thuộc li độ vào thời gian vật dao động điều hòa Đoạn PR trục thời gian t biểu thị A.hai lần chu kì B.hai điểm pha C.một chu kì D.một phần hai chu kì Hướng giải: Tại thời điểm tP vật biên dương, thời điểm tR vật biên âm ⇒ Thời gian từ biên âm đến biên dương t = D Câu 4: Một vật dao động điều hịa trục Ox Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t Tần số góc dao động A.l0 rad/s B.10π rad/s C.5π rad/s D.5 rad/s Hướng giải: Khoảng thời gian để vật liên tiếp qua vị trí cân t = 0,2 s = ⇒ T = 0,4 s Vậy ω = = 5π rad/s C Câu 5: Hình vẽ bên đồ thị phụ thuộc thời gian li độ dao động điều hòa Chu kì dao động A.0,75 s B.1,5 s C.3 s D.6 s Hướng giải: Từ đồ thị ta thấy ô tương ứng s ⇒ ô ứng với 0,25 s → Một chu kì ~ 12 ô = s C Câu 6: Đồ thị biểu diễn x = Acos(ωt + φ) Phương trình dao động A.x =10cos( t) cm B.x =10cos(4t + ) cm C.x = 4cos(10t) cm D.x =10cos(8πt) cm Hướng giải: Từ đồ thị ta thấy A = 10 cm; T = s ⇒ω = = s A Câu 7: Một vật dao động điều hịa có đồ thị vận tốc hình vẽ Nhận định sau đúng? A.Li độ Α Β giống B.Vận tốc C hướng với lực hồi phục C.Tại D vật có li độ cực đại âm D.Tại D vật có li độ Hướng giải: + vA≠ vB→ xA ≠ xB→ đáp án A sai + vD = mà vận tốc đổi dấu từ âm sang dương (D sai) → biên âm C Câu 8: Hình vẽ đồ thi biễu diễn độ dời dao động x theo thời gian t vật dao động điều hịa Phương trình dao động vật A.x = 4cos(10πt + ) cm B.x = 4cos(20t + ) cm C.x = 4cos(10t + ) cm D.x = 4cos(10πt - ) cm Hướng giải: Nhìn vào đồ thị ta thấy A = cm ∆t = t2 – t1 = = s = 0,1 s⇒ T = 0,2 s⇒ ω = = 10π rad/s Tại t = vật chuyển động theo chiều âm → φ> A Câu 9: Quả nặng có khối lượng 500g gắn vào lị xo có độ cứng 50N/m Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, kích thích để nặng dao động điều hòa Đồ thị biểu diễn li độ theo thời gian hình vẽ Phương trình dao động vật A.x = 8cos(10t + ) (cm) B.x = 8cos(10t - ) (cm) C.x = 8cos(10t + ) (cm) D.x = 8cos(10t - ) (cm) Hướng giải: Nhìn vào đáp án ta thấy chúng có biên độ tần số góc ⇒ Chỉ cần xác định φ Tại t = 0, x = cm = ⇒φ = ± ; vìvật chuyển động theo chiều dương ⇒ Chọn φ< →D Câu 10: Một vật dao động điều hịa có đồ thị li độ phụ thuộc thời gian hình bên Phương trình dao động là: A.x =2cos(5πt + π) cm B.x =2cos(2,5πt - ) cm C.x =2cos(2,5πt + ) cm D.x =2cos(5πt + ) cm Hướng giải: Từ đồ thị ta xác định T = 0,4 s ⇒ω = 2,5π rad/s → loại A D Tại t = 0; x = xuống, tức chuyển động theo chiều âm ⇒ chọn φ > 0 C Câu 11: Một vật dao động điều hịa có li độ x biểu diễn hình vẽ Cơ vật 250 mJ Lấy π2 = 10 Khối lượng vật là: A.500 kg B.50 kg C.5 kg D.0,5 kg Hướng giải: Từ đồ thị ta xác định A = 10 cm = 0,1 m T = s ⇒ω = π rad/s Cơ W = mω2A2⇒ m = = = kg C Câu 12: Đồ thị li độ vật dao động điều hòa có dạng hình vẽ Phương trình dao động vật là: A.x = 4cos cm B.x = 4cos cm C.x = 4cos cm D.x = 4cos cm Hướng giải: Từ đồ thị ta thấy, t = s x = A = cm Lần lượt thay t = s vào đáp án, có B thỏa mãn→ B Câu 13: Đồ thị dao động chất điểm dao động điều hịa hình vẽ Phương trình biểu diễn phụ thuộc vận tốc vật theo thời gian A.v = cos cm/s B.v = cos cm/s C.v = 4πcos cm/s D.v = 4πcos cm/s Hướng giải: Từ đồ thị ta thấy A = cm Thời gian từ x = cm đến biên dương lần s tương ứng t = ⇒ω = = s ⇒T = s rad/s Mặt khác t = 0; x = cm = vật chuyển đông theo chiều dương ⇒φ = - ⇒ Phương trình li độ x = 8cos( t - ) cm Vậy phương trình vận tốc v = x’ = cos cm/s A Câu 14: Một dao động điều hịa có đồ thị hình vẽ Kết luận sau sai A.A = cm B.T = 0,5 s C.ω = 2π rad.s D.f = Hz Hướng giải: Từ đồ thị ta thấy A = cm Thời gian từ biên âm đến biên dương 0,5 s = ⇒ T = s ⇒ω = 2π rad/s B Câu 15: Một dao động điều hịa có đồ thị hình vẽ Li độ vật thời điểm t=2018s A.-4cm B.2 cm C.4 cm D.-2cm Hướng giải: Từ đồ thị → T = 2.0,5 = s → x = 4cos(2πt + ) cm Khi t = 2018 s x = -4 cm A Câu 16: Một lắc lị xo dao động điều hịa có đồ thị hình vẽ bên Phương trình dao động điều hòa chất điểm A.x = cos(2πt + ) cm B.x = cos(2πt - ) cm C.x = cos(πt - ) cm D.x = cos(πt - ) cm Hướng giải Biên độ A = Tại t = 0; x = cm cm = vật chuyển động biên Tại t = 0,25 s x = A ⇒∆t = 0,25 s = Mà t = x = Vậy x = = ⇒ T = s ⇒ω = π rad/s = cos(π.0 + φ)⇒φ = ± → Chọn φ = - cos(πt - ) cm→ D Câu 17: Đặt điện áp xoay chiều (có đồ thị phụ thuộc thời gian hình vẽ) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện C Biết R = ωL , điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở U1 nối tắt tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R U1 Tại thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch 200 V thời điểm t + điện áp tức thời hai đầu điện trở A.50 V B.50 V C.50 V D.25 Hướng giải: Trên đồ thị ta thấy t = -100 = = u = lần → Tại t = → U0 = 200 V Khi tụ chưa nối tắt nối tắt ta có UR = U1 = → Z1 = Z2 hay R2 + (ZL - ZC)2 = R2 + → ZC = 2ZL Độ lệch pha U UR: tanφ = = →φ= - (u trễ pha uR) → Khi U01 = U0R = = U0 = 100 Tại thời điểm t u = U0 = 200 V → t + Mà uR sớm pha u góc → uR = U0R.cos = 50 =t+ V → góc quét ∆φ = → xác định vòng tròn lượng giác hình vẽ VA V Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều (có đồ thị phụ thuộc thời gian hình vẽ) vào mạch điện gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi được, điện trở R thay đổi được, điện dung tụ C = mF Cố định L = H, thay đổi R điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại U Cố định R = 30 Ω, thay đổi L điện áp hiệu dụng cuộn cảm đạt cực đại U2 Hãy tính tỉ số A.1,5 B.2 C.3 D.4 Hướng giải: Từ đồ thị ta có t = ms = ZC = Với L = = → T = 20 ms → ω = = 100π rad/s = 40 Ω H ZL = 50 Ω R thay đổi UL = → ULmax = U1 R = |ZL - ZC| = 10 Ω → U1 = Khi R = 30 Ω thay đổi L → Để ULmax ULmax = U2 = Vậy 2,12 B = U Câu 19: Đồ thị phụ thuộc thời gian điện áp xoay chiều cho hình vẽ Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây cảm L, điện trở R, tụ điện C= mF mắc nối tiếp Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây L hai đầu tụ điện nửa điện trở R Công suất tiêu thụ đoạn mạch A.250W B.360 W C.200W D.150W Hướng giải: Chu kì T = 2(12,5 – 2,5) = 20 ms → ω = 100π rad/s Theo đề UL = UC = 0,5UR→ Mạch cộng hưởng → R = 2ZC = 40 Ω Từ đồ thị → t = = 2,5 ms = → 120 = Vì mạch cộng hưởng nên P = → U0 = 120 Ω = 360 W B Dạng 3: Đồ thị có dạng đường điều hịa Câu 20: Hình vẽ đồ thị phụ thuộc thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch X cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch Đoạn mạch X chứa A.điện trở R B.tụ điện C C.cuộn cảm L D.cuộn dây không cảm Hướng giải: Từ đồ thị nhận thấy u i pha → mạch có R A Câu 21: Đặt điện áp u = U0cos100πt V vào hai đầu đoạn mạch (chỉ chứa phần tử điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện) gồm đoạn AM nối tiếp đoạn MB Hình vẽ bên đồ thị phụ thuộc thời gian điện áp tức thời đoạn AM đoạn MB Tính U0 A.40 V B.20 V C.10 V D.60 V Hướng giải: Từ đồ thị ta thấy hai điện áp ngược pha → U0 = |U0AM – U0MB| = 20 V Câu 22: Một đoạn mạch điện xoay chiều chứa bốn phần tử: điện trở thuần, cuộn dây cảm, cuộn dây không cảm tụ điện Đồ thị biễu diễn biến thiên theo thời gian điện áp hai đầu mạch dòng điện mạch Đoạn mạch chứa phần tử A.cuộn dây cảm B.điện trở C.tụ điện D.cuộn dây không cảm Hướng giải: Từ đồ thị ta xác định u sớm pha i góc → mạch có L A Câu 23: Đặt điện áp xoay chiều hình sin u(t) vớitần số góc ω khơng đổi vào đoạn mạch AB đượcxác định gồm cuộn dây có độ tự cảm L đượcmắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Đồ thịmô tả điện áp u(t) đặt vào hai đầu đoạn mạch ABvà cường độ dòng điện i(t) qua đoạn mạch đượcghi lại hình bên Kết từ đồ thị chứng tỏ A.ω < B.ω > C C