(SKKN 2022) giúp học sinh phân dạng bài tập liên quan đến lực đàn hồi và lực hồi phục của lò xo trong dao động điều hòa

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH PHÂN DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN LỰC ĐÀN HỒI VÀ LỰC PHỤC HỒI CỦA LÒ XO TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Người thực : Hà Sĩ Phương Chức vụ : Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực ( môn) : Vật lý THANH HOÁ NĂM 2022 MỤC LỤC NỘI DUNG 1.Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2.Nội dung đề tài 2.1.Thực trạng vấn đề trước áp dụng đề tài 2.2.Biện pháp sử dụng để giải vấn đề 2.2.1.Định nghĩa lực đàn hồi lực phục hồi 2.2.2.Biểu diễn đại số lực đàn hồi lực phục hồi dao động điều hòa 2.2.3 Phương pháp vecto quay cho toán liên quan đến đại lượng tức thời x, v, a Fph TRANG 3 4 5 5 2.2.4 Lực đàn hồi cực đại lực đàn hồi cực tiểu lắc lị xo q trình dao động điều hịa 2.2.5 Bài tốn liên quan đến thời gian lực đàn hồi tác dụng lên vật ngược chiều với lực phục hồi chu kì 2.2.6 Bài tốn liên quan đến thời gian lị xo nén giãn chu kì 11 2.3 Hiệu biện pháp yêu cầu nâng cao chất lượng công tác giảng dạy, phù hợp với đối tượng học sinh , thực tiễn nhà trường , địa phương 17 Kết luận 18 Tài liệu tham khảo Danh mục SKKN 19 20 Mở đầu: 1.1 Lí chọn đề tài Vật lý mơn khoa học nên việc dạy vật lý trường phổ thông phải giúp học sinh nắm kiến thức bản, trọng tâm môn, mối quan hệ vật lý môn khoa học khác để vận dụng quy luật vật lý vào thực tiễn đời sống Vấn đề đặt với số lượng lớn cơng thức vật lý chương trình THPT nhớ hết để vận dụng, trả lời câu hỏi đề thi trắc nghiệm phủ hết chương trình, khơng trọng tâm, trọng điểm, thời gian trả lời câu hỏi ngắn, nên việc có kỹ giải nhanh tập cần thiết Trong cấu trúc đề thi THPTQG TNTHPT năm ta thấy chương dao động chương có nhiều câu hỏi , khó nhiều dạng tập Trong tập lực đàn hồi lực hồi phục đa dạng tương đối khó với đa số học sinh , đồng thời hay gặp đề thi Xuất phát từ nhận thức suy nghĩ đó, mong muốn góp phần làm phong phú tài liệu môn học để học sinh người quan tâm xem tài liệu tham khảo, lí để chọn biện pháp “Giúp học sinh phân dạng tập liên quan đến lực đàn hồi lực hồi phục lò xo dao động điều hịa” 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên tính tích cực học tập, khả tư sáng tạo môn Vật lí học sinh lớp 12 trường THPT Thọ Xn Từ tìm hình thức thích hợp, xây dựng giải pháp học tập nhằm phát huy tốt lực học sinh lớp 12 mơn Vật lí 1.3 Đối tượng nghiên cứu Phát huy tính tích cực học tập, khả tư sáng tạo học sinh mơn Vật lí học sinh lớp 12 1.4 Phương pháp nghiên cứu -phương pháp là: tổng kết kinh nghiệm -phương pháp nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo,tạp chí …… -phương pháp hỗ trợ trao đổi kinh nghiệm từ giáo viên Nội dung đề tài 2.1 Thực trạng vấn đề trước áp dụng đề tài Qua thực tế giảng dạy vật lý trường THPT thấy em giải tập lực đàn hồi lực hồi phục đa số học sinh lúng túng em khơng nắm vững lý thuyết, chưa phân biệt dạng tập cách giải tập Vì tơi nghiên cứu, tham khảo tài liệu hướng dẫn cho học sinh nắm vững lý thuyết lực đàn hồi lực hồi phục Từ phân loại dạng tập thường gặp hướng dẫn cho học sinh phương pháp giải Sau học sinh nắm vững lý thuyết phương pháp giải dạng tập thường gặp đa số học sinh biết vận dụng giải tập nhanh, xác kết học tập nâng cao 2.2 Biện pháp sử dụng để giải vấn đề 2.2.1 Định nghĩa lực đàn hồi lò xo lực phục hồi: - Lực đàn hồi lò xo lực sinh lị xo bị biến dạng, lực có xu hướng kéo vật trở vị trí lị xo khơng biến dạng Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo Fdh  k l  k l  l0 - Lực phục hồi hợp lực lực tác dụng lên vật có xu hướng kéo vật trở trạng thái cân bằng Từ hai định nghĩa ta thấy rằng, lực đàn hồi lực học đặc trưng cho tương tác đàn hồi lực phục hồi tên gọi theo đặc tính phục hồi lực đó, lực học ta biết lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực tĩnh điện… 2.2.2 Biểu diễn đại số lực đàn hồi lực phục hồi dao động điều hòa: * Con lắc lò xo nằm ngang: Với lắc lị xo nằm ngang, ta có: Lực đàn hồi tác dụng vào vật Fdh   kx Theo phương dao động, rõ ràng lực đàn hồi đóng vai trị lực phục hồi Fph  Fdh  kx * Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Với lắc lò xo treo thẳng đứng, tùy vào việc chọn chiều dương hệ trục tọa độ mà biểu thức lực đàn hồi tác dụng vào vật khác - Trường hợp chiều dương chọn hướng thẳng đứng xuống Fdh   k  l0  x  - Trường hợp chiều dương chọn hướng thẳng đứng lên Fdh  k  l0  x  Từ biểu thức lực đàn hồi, ta thấy rằng: - Độ lớn cực đại lực đàn hồi tác dụng lên vật trình dao động Fdhmax  k  A  l0  - Khi A > Δl0 lực đàn hồi cực tiểu tác dụng lên vật F = 0, A < Δl0 lực đàn hồi cực tiểu tác dụng lên vật có độ lớn Fdhmax  k  l0  A  - Lực phục hồi trình dao động vật hợp lực trọng lực với lực đàn hồi, ta ln có Fph = –kx = ma * Con lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng: tương tự lắc lò xo treo thẳng đứng 2.2.3 Phương pháp vecto quay cho toán liên quan đến đại lượng tức thời x, v, a Fph   Fph  kx  →   Fph  ma Từ định nghĩa lực phục hồi thời điểm t, ta ln có Fph ngược pha với li độ x pha với gia tốc a Vậy thời điểm t, ta ln có: F pha với a →  F  m A  a   m A  t F ngược pha với x → m A  F   m2    x A  t F vuông pha với v →  Ft   v t      1  m A   A  2 Tổng quát a1, A lực phục hồi, li độ, vận tốc, gia tốc biên độ vật thời điểm t1; b2, B lực phục hồi, li độ, vận tốc, gia tốc biên độ vật thời điểm t2 Ta xét tổng φ = Δφ + Δ(t – t1) Với Δφ độ lệch pha a b thời điểm t1 φ = 2kπ → a1 pha với b2 → hệ thức pha: a1 A  b2 B φ = (2n + 1)π → a1 ngược pha với b2 → hệ thức ngược pha: a1 A  b2 B Δt = (2n + 1)0,25π → a1 vuông pha với b2 → hệ thức vuông pha:  a1   b   A   B       Ví dụ 1: Một lắc lị xo dao động điều hịa với chu kì T mặt phẳng ngang, gọi a1 gia tốc vật thời điểm t 1, F2 lực kéo tác dụng lên vật thời điểm t2 cho F2  m a1 Δt = t2 – t1 A T B 0,5T C 0,25T Hướng dẫn: Tại thời điểm, ta ln có F pha với a Hệ thức F2   m cho a1 D 0,75T thấy rằng F2 a1 ngược pha → Δt = nT, với n = 1, ta thu Δt = T Ví dụ 2: Một lắc lị xo có độ cứng k dao động điều hòa mặt phẳng ngang, gọi x F li độ lực kéo tác dụng lên vật Tại thời điểm t ta xác định hai giá trị x1, F1; thời điểm t  t1  0, 25T ta xác định hai giá trị x2 F2 Độ cứng k lò xo xác định biểu thức A k = F1x1 + F2x2 B k F12  F22 x 22  x12 C k F12  F22 x 22  x12 D k = F1x1 – F2x2 Hướng dẫn: Ta thấy rằng t2 – t1 = 0,25T, mặc khác thời điểm F ln ngược pha với x → F2 vuông pha với x1 F1 vuông pha với x2 →  x   F         A   kA   → k 2  x   F1   A    kA       F12  F22 x 22  x12 2.2.4 Lực đàn hồi cực đại lực đàn hồi cực tiểu lắc lò xo q trình dao động điều hịa Trường hợp đơn giản với lắc lò xo nằm ngang Lực đàn hồi tác dụng vào lắc cực đại vật biên âm Fdhmax = kA Lực đàn hồi tác dụng vào lắc cực tiểu vật biên dương Fdhmin = –kA Tuy nhiên, trường hợp thường gặp nói độ lớn lực đàn hồi có độ lớn nhỏ vật qua vị trí cân bằng Fdh  độ lớn lớn biên Trường hợp phức tạp với lắc lò xo treo thẳng đứng, vị trí cân lị xo giãn đoạn Δl0 Rõ ràng trường hợp lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn lớn Fdh max  k  l0  A  vật vị trí biên Khi A < Δl0 lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn cực tiểu vật biên Fdh  k  l0  A  Khi A > Δl0 trình dao động vật có thời điểm vật qua vị trí lị xo không biến dạng → lực đàn hồi có độ lớn cực tiểu bằng vị trí Ví dụ 1: Con lắc lị xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Tỉ số độ lớn cực đại lực đàn hồi lực kéo bằng Lấy g = 10 m/s2, chu kì dao động lắc gần với giá trị đây? A 0,45 s B 0,49 s C 0,75 s D 0,52 s Hướng dẫn: Ta có tỉ số: Fdh max Fph max  l0  A A → Chu kì dao động lắc l0   4→ T  2 Δl0 = cm l0 6.102  2  0, 49 g 10 s Ví dụ 2: Một lắc lị xo gồm cầu có khối lượng m = 100 g lị xo có độ cứng k = 40 N/m treo thẳng đứng Nâng cầu thẳng đứng bằng lực 1,2 N cầu đứng yên buông nhẹ cho vật dao động, g = 10 m/s2 Lực đàn hội cực đại cực tiểu tác dụng lên dây treo là: A 2,2 N 0,2 N B 1,2 N N C 2,2 N N D 1,2 N 0,2 N Hướng dẫn: Tại vị trí cân bằng lị xo dãn đoạn l0  mg 0,1.10   2,5 cm k 40 Tại vị trí ban đầu tác dụng lực F lò xo bị nén đoạn l  F  mg 1,  0,1.10   0,5 cm k 40 Vật dao động với biên độ A = 2,5 + 0,5 = cm > Δl0 → Fmin = Lực đàn hồi cực đại có độ lớn Fmax = k(A + Δl0) = 2,2 N 2.2.5 Bài toán liên quan đến thời gian lực đàn hồi tác dụng lên vật ngược chiều với lực phục hồi chu kì Với lắc nằm ngang lực đàn hồi đóng vai trị lực phục hồi q trình dao động vật, khơng có ngược chiều hai lực chu kì Ta khảo dao động lắc lò xo treo thẳng đứng, biết rằng vị trí cân bằng lị xo giãn đoạn Δl0 Trường hợp A > Δl0 Trường hợp A < Δl0 Trong trình dao động vật, lực phục hồi ln hướng vị trí cân bằng, lực đàn hồi tác dụng lên vật hướng vị trí lị xo khơng biến dạng, tương ứng với vị trí có tọa độ x = –Δl0, với A > Δl0: Lực đàn hồi tác dụng lên vật ngược chiều với lực phục hồi vật nằm khoảng li độ –Δl0 ≤ x ≤ O Lực đàn hồi tác dụng lên vật chiều với lức phục hồi vật nằm khoảng li độ –Δl0 ≤ x ≤ O Từ hình vẽ, ta có: Khoảng thời gian chu kì lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi t n  T  l  ar sin   180  A  Khoảng thời gian chu kì lực đàn hồi chiều với lực phục hồi Δt c = T – Δtn Trường hợp A < Δl0: Khoảng thời gian chu kì lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi T/2 Ví dụ 1: Treo lị xo có độ cứng 100 N/m theo phương thằng đứng Đầu lị xo gắn với nặng có khối lượng 200 g Kích thích cho lắc dao động với biên độ cm Thời gian chu kì lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi là: A 0,1 s B 0,2 s C 0,3 s D 0,05 s Hướng dẫn: Độ biến dạng lò xo vị trí cân bằng Chu kì dao động vật T  2 l0  mg 200.103.10   cm k 100 m 0,  2  0,3 s k 100 Thời gian lực đàn hồi ngược chiều với lực phục chu kì t n  T  l  0,3 2 ar sin    ar sin    0,05 s 0 180 4  A  180 Từ biểu thức xác định thời gian lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi, ta xác định nhanh Δtn ứng với trường hợp đặc biệt tỉ số Tỉ số l0 A Biểu diễn đường tròn  2 T T ar sin    1800   l0  A → t n  t n  t c 3 t n T 1 T ar sin    180  2 → l0  A Thời gian lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi chu kì t n  l0  A l0 A t c 5 t n  3 T T ar sin    180   → t c 2 t n 10 Ví dụ 2: Một lắc lị xo treo thẳng đứng Trong q trình dao động người ta quan sát đo đạc thấy lò xo khơng bị biến dạng vị trí gia tốc lị xo có giá trị bằng nửa giá trị cực đại Gọi Δt n thời gian lực đàn hồi ngược chiều lực phục hồi chu kì, Δt c thời gian lực đàn hồi chiều với lực phục hồi chu kì Xác định tỉ số A B t n t c : C D Hướng dẫn: Tại vị trí gia tốc vật bằng nửa gia tốc cực đại lị xo khơng biến dạng Δl0 = 0,5A → a  2 x  t n  t c A 2 A → x 2 2.2.6 Bài tốn liên quan đến thời gian lò xo nén giãn chu kì Với lắc nằm ngang rõ ràng chu kì lị xo giãn nửa chu kì bị nén nửa chu kì cịn lại Ta khảo dao động lắc lò xo treo thẳng đứng, biết rằng vị trí cân bằng lò xo giãn đoạn Δl0 < A Trường hợp Δl0 > A trình dao động lị xo ln giãn Dễ thấy rằng: Lị xo bị nén vật có li độ nằm khoảng –A ≤ x ≤ –Δl0 Lò xo bị giãn vật có li độ nằm ngồi khoảng –A ≤ x ≤ –Δl0 Thời gian lò xo bị nén chu kì tn  T  l  ar cos   180  A  Vậy thời gian lị xo giãn chu kì tg = T – tn Ví dụ 1: Kết luận sau Trong chu kì dao động lắc lị xo thì: A Thời gian lị xo bị giãn thời gian lò xo bị nén ln bằng B Thời gian lị xo bị giãn lớn bị nén lò xo treo thẳng đứng C Lị xo ln bị giãn lị xo treo thẳng đứng D Thời gian bị nén bằng thời gian bị giãn lò xo lắc nằm ngang Hướng dẫn: 11 + Với lắc lò xo nằm ngang thời gian lị xo giãn bằng thời gian lị xo bị nén Ví dụ 2: Một lắc lò xo treo thẳng đứng sau 0,3 s động lại bằng (gốc vị trí cân bằng) Vật dao động với biên độ cm, vị trí cân bằng độ giãn lò xo cm Thời gian lò xo giãn chu kì là: A 0,8 s B s C 1,2 s D 1,4 s Hướng dẫn: Cứ sau khoảng thời gian Thời gian lò t  T  0,3 s động lại bằng → T = 1,2 s xo giãn chu kì T 1,  l  3 tg  T  t n  T  arcos    1,  arcos    0,8 s 0 180 180 6  A  Tương tự toán thời gian lực đàn hồi lực phục hồi ngược chiều nhau, với trường hợp đặc biệt tỉ số l0 A ta có kết sau: T  tn   tn l   Với   → tg A  t  2T  g T  tn   tn  l Với   3T → t  g A t   g T  tn   tn  l Với   5T → t  g A t   g Ví dụ 3: Một lắc lò xo treo thẳng đứng Biết rằng chu kì tỉ số thời gian lị xo bị giãn thời gian lò xo bị nén Tại vị trí cần bằng người ta đo độ giãn lò xo cm Biên độ dao động lắc là: A cm B cm C cm D cm Hướng dẫn: + Trong chu kì tỉ số thời gian lò xo giãn nén → A = 2Δl = 2.3 = cm Ví dụ 4: Một lắc lò xo treo vào điểm cố định, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 1,5 s Trong chu kì, tỉ số thời gian lò xo giãn với thời gian lị xo nén bằng thời gian mà lực đàn hồi tác dụng vào vật ngược chiều lực kéo là: A 1,25 s B 0,25 s C 1,0 s D 0,5 s Hướng dẫn: + Tỉ số thời gian lò xo nén giãn chu kì → A = 2Δl0 12 → Thời gian lực đàn hồi tác dụng vào vật ngược chiều với lực kéo t n  T 1,5   0,25 s 6 BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Một lắc lò xo dao động điều hịa theo phương thẳng đứng với phương trình x = 8cos(5πt + 0,5π) cm Biết vật nặng chiều dương trục Ox hướng lên Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10 Lực đàn hồi lò xo đổi chiều lần vào thời điểmA 13 30 s B s C 30 s D 30 s Câu 2: Một lắc lò xo, đầu treo vào điểm cố định O, đầu móc vật có khối lượng m Kích thích cho lắc dao động điều hịa Q trình dao động, tỉ số lực kéo cực đại lực nén cực đại tác dụng lên điểm O bằng Khi qua vị trí cân bằng tốc độ vật m/s Lấy g = 10 m/s Biên độ dao động lắc bằngA 10 cm B cm C cm D cm Câu 3: Con lắc lò xo đặt nằm ngang, cung cấp lượng 0,02 J để lắc dao động điều hòa Biết độ lớn lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật N Gọi I điểm cố định lò xo, khoảng thời gian ngắn từ điểm I chịu tác dụng lực kéo đến chịu tác dụng lực nén có độ lớn N 0,1 s Quãng đường ngắn mà vật 0,2 s bằng A 2 cm B cm C cm D cm Câu 4: Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ có khối lượng m = 250 g, lị xo có độ cứng k = 100 N/m Kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lị xo giãn 7,5 cm thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng vật, chiều dương trục tọa độ hướng lên, gốc thời gian lúc thả vật, lấy g = 10 m/s2 Thời gian từ lúc thả vật đến thời điểm vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng lần thứ hai là:A  15 s B 2 15 s C 2 s D  s Câu 5: Một vật có khối lượng m = 0,5 kg thực đồng thời hai dao động điều hịa phương, tần số góc   x  4sin  4t   cm 3  4 rad/s:   x1  A1 cos  4t   6  cm Biết độ lớn lực kéo cực đại tác dụng lên vật trình vật dao động 2,4 N Giá trị biên độ A1 là: A cm B cm C cm D cm Câu 6: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A, vị trí cân bằng lị xo giãn đoạn Δl, biết đàn hồi cực đại lực đàn hồi cực tiểu  Fdh max     Fdh  A  a 1 l Tỉ số độ lớn lực trình dao động bằng 13 A a 1 a B 1 a C 1 a D a 1 1 a Câu 7: Một lắc lị xo có m = 200 g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chiều dài tự nhiên lò xo l  30 cm Lấy g = 10 m/s2 Khi lị xo có chiều dài 28 cm vận tốc bằng khơng lúc lực đàn hồi có độ lớn N Năng lượng dao động vật là: A 0,08 J B 0,02 J C 0,1 J D 1,5 J Câu 8: Một lắc lò xo treo thẳng đứng (m = 250 g, k = 100 N/m) Đưa vật lên theo phương thẳng đứng đến vị trí lị xo dãn 0,5 cm thả nhẹ Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ trung bình vật thời gian từ lúc bng vật đến lúc lị xo dãn 3,5 cm lần thứ A 30 cm/s B 45 cm/s C 23,9 cm/s D.24,5 cm/s Câu 9: Một lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hịa Trong q trình dao động, chiều dài lớn nhỏ lò xo 34 cm 20 cm Tỉ số lực đàn hổi lớn nhỏ lò xo 10 Lấy π2 = 10 g = 10 m/s2 Tính chiều dài tự nhiên lị xo.A 12 cm B 15 cm C 14 cm D 13 cm Câu 10: Một lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hịa với chu kì T Trong chu kỳ, thời gian lực kéo chiều với lực đàn hồi tác dụng lên vật 5T Biết dao động kích thích bằng cách kéo vật xuống vị trí cân bằng đoạn bng nhẹ Tính từ vật bắt đầu dao động khoảng thời gian từ lực kéo đổi chiều lần thứ 2017 đến lực đàn hồi đổi chiều lần thứ 2018 s Lấy g = π2 m/s2 Tốc độ vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng gần giá trị giá trị sau? A 109 cm/s B 108 cm/s C 110 cm/s D 111 cm/s Câu 11: Một lắc lò xo treo vào điểm cố định, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ 2,4 s Trong chu kỳ, tỉ số thời gian lò xo giãn với thời gian lò xo nén bằng thời gian mà lực đàn hồi tác dụng lên vật ngược chiều lực kéo A 0,4 s B 0,2 s C 0,3 s D 0,1 s Câu 12: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa theo trục thẳng đứng, chiều dương hướng lên Phương trình dao động lắc x = 8cos(5πt – 0,75π) cm Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10 Lực đàn hồi lò xo triệt tiêu lần thứ vào thời điểm:A 13 60 s B 12 s C 60 s D 60 s Câu 13: Một lò xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng k = 50 N/m giữ cố định đầu đầu gắn với vật nặng m = 100 g Nâng vật m để lò xo dãn 2,0 cm bng nhẹ, hệ dao động điều hịa theo phương thẳng đứng Lấy g = 10 m/s2 Thời gian lò dãn chu kỳ A 70,2 ms B 93,7 ms C 187 ms D 46,9 ms 14 Câu 14: Một lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100 g lị xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m Kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lị xo dãn cm truyền cho vận tốc 40π cm/s theo phương thẳng đứng từ lên Coi vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng Thời gian ngắn để vật chuyển động từ vị trí thấp đến vị trí lị xo bị nén 1,5 cm là: A s 15 B 0,2 s C 0,1 s D 0,05 s Câu 15: Một lắc lị xo treo thẳng đứng nơi có gia tốc rơi tự g = 10 m/s2, có độ cứng k = 50 N/m Khi vât dao động lực kéo cực đại lực nén cực đại mà lò xo tác dụng lên điểm treo N N Vận tốc cực đại vật là:A 40π cm/s B 30π cm/s C 20π cm/s D 10π cm/s Câu 16: Một lắc lò xo dao động điều hòa mặt phẳng ngang trơn nhẵn với biên độ A = 10 cm, chu kì T = 0,5 s Biết khối lượng vật nặng m = 250 g Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật nặng có giá trị đây? A N B N C N D N Câu 17: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m đầu treo vào điểm cố định I; đầu treo cầu nhỏ có khối lượng m = 100 g Lấy g = 10  π2 m/s2 Tại t = đưa m đến vị trí lị xo giãn cm thả nhẹ cho dao động điều hịa theo phương thẳng đứng, chọn Ox hướng xuống, gốc O trùng vị trí cân bằng Biểu thức lực đàn hồi tác dụng lên điểm I là: A FI = –3cos10πt – N B FI = 2cos10πt + N C FI = –2cos10πt – N D FI = 3cos10πt + N Câu 18: Một vật khối lượng kg dao động điều hịa với phương trình x = 10cos(πt + 0,5π) cm Lực phục hồi (lực kéo về) tác dụng lên vật vào thời điểm t = 0,5 s A N B N C N D 0,5 N Câu 19: Một lắc lị xo treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kì biên độ dao động lắc 0,4 s cm Chọn trục x′x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian t = vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm Lấy gia tốc rơi tự g = 10 m/s2 2 = 10 Thời gian ngắn kẻ từ t = đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu A 30 s B 10 s C s 15 D s 30 Câu 20: Một lắc lò xo có vật nặng m = 200 g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chiều dài tự nhiên lò xo 30 cm Lấy g =10 m/s Khi lị xo có chiều dài 28 cm vật có vận tốc bằng lúc lực đàn hồi lị xo có độ lớn N Chọn mốc vị trí cân bằng Cơ lắc A 1,5 J B 0,1 J C 0,08 J D 0,02 J Câu 21: Gọi M, N, I điểm lò xo nhẹ, treo thẳng đứng điểm O cố định Khi lị xo có chiều dài tự nhiên OM = MN = NI = 10 cm Gắn vật nhỏ vào đầu I lị xo kích thích để vật dao động điều hịa theo phương 15 thẳng đứng Trong trình dao động, tỉ số độ lớn lực kéo lớn độ lớn lực kéo nhỏ tác dụng lên O bằng 3; lò xo giãn đều; khoảng cách lớn hai điểm M N 12 cm Lấy 2 = 10 Vật dao động với tần số A 3,5 Hz B 2,9 Hz C 2,5 Hz D 1,7 Hz Câu 22: (Chuyên Hà Tĩnh – 2018) Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m lị xo có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, tính chu kì, S1 qng đường vật khoảng thời gian mà độ lớn lực đàn hồi lớn lực kéo về, S2 quãng đường vật khoảng thời gian mà độ lớn lực kéo lớn lực đàn hồi, t khoảng thời gian lực đàn hồi ngược chiều lực kéo về, t2 khoảng thời gian lực đàn hồi chiều lực kéo Biết S – S2 = cm, t2  t1 Lực nén cực đại tác dụng lên điểm treo A N B N C N D N Câu 23: (Sở Quảng Nam – 2018) Hai lắc lị xo giống hệt có độ cứng 100 N/m Hai lắc dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song với trục Ox nằm ngang, có vị trí cân bằng nằm đường thẳng vng góc với hai đường thẳng qua O Biên độ lắc A = cm, lắc A2 = cm Trong trình dao động khoảng cách lớn hai vật theo phương Ox 13 cm Khi lực đàn hồi lắc thứ có độ lớn N lực đàn hồi thứ hai có độ lớnA 2 N B 1,5 N C 4,5 N D 2,0 N Câu 24: Một lò xo có khối lượng khơng đáng kể có độ cứng k = 100 N/m Một đầu treo vào điểm cố định, đầu lại treo vật nặng khối lượng 500 g Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 10 cm bn cho vật dao động điều hịa Lấy g = 10 m/s 2, khoảng thời gian mà lò xo bị nén chu kỳ làA  s B  15 s C  s D  s Câu 25: Treo vật nặng có khối lượng 100 g vào lị xo thẳng đứng có độ cứng 100 N/m Kích cho vật dao động điều hòa biết rằng vật qua vị trí câng bằng vật có vận tốc 20π cm/s, gia tốc cực đại vật 200π cm/s2 Thời gian lị xo giãn chu kì gần giá trị sau nhất: A 0,1 s B 0,15 s C s D s Câu 26: Một lắc lị xo có độ cứng 200 N/m, với vật nặng có khối lượng 200 g, lấy g = 10 m/s2 Ban đầu kéo vật đến vị trí lị xo giãn cm thả nhẹ cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Xác định lực đàn hồi tác dụng lên vật vật vị trí cao A N B 10 N C N D N 2.3 Hiệu biện pháp yêu cầu nâng cao chất lượng công tác giảng dạy, phù hợp với đối tượng học sinh, thực tiễn nhà trường, địa phương 16 Trong năm vừa qua hướng dẫn học sinh giải tập lực đàn hồi lực hồi phục theo phương pháp Tôi nhận thấy đa số học sinh nắm vững phương pháp vận dụng sáng tạo vào việc giải tập cách thành thạo Kết kiểm tra phần tập sau Năm học Xếp loại Giỏi Số HS Khá TB Yếu SL TL SL TL SL TL SL TL 2019-2020 42 4,6% 15 35,7% 20 47,6% 12,1% 2020-2021 43 11,6% 16 37,2% 16 37,2% 14% Sau áp 2019-2020 42 19% 20 47,6% 14 33,4% 10 23,2% 22 51,2% 11 25,6% Khi chưa áp dụng dụng 2020-2021 43 Từ bảng thống kê ta thấy tỷ lệ học sinh xếp loại giỏi, năm tăng lên, tỷ lệ học sinh xếp loại TB yếu giảm xuống Kết minh chứng điểm thi TNTHPT năm 2019 – 2020, 2020- 2021 Năm học Xếp loại Giỏi Số HS Điểm thi 2019-2020 27 TNTHPT 2020-2021 52 Khá TB Yếu SL TL SL TL SL TL SL TL 26% 11 40,7% 18,5% 14,8% 24 46,1% 23 44,2% 3,8% 5,9% Kết thi TNTHPT năm 2020- 2021 Môn Vật lý trường xếp thứ toàn huyện thứ toàn tỉnh KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Trên kinh nghiệm thân tích lũy, đúc rút từ thực tế giảng dạy trình nghiên cứu tài liệu tham khảo Bài tập lực đàn hồi lực hồi phục thường gặp đề thi TNPT QG Hy vọng biện pháp nguồn tài liệu tham khảo giáo viên học sinh Tuy nhiên kinh nghiệm thân khơng tránh khỏi thiếu sót Tôi mong thầy cô bạn đồng nghiệp góp ý để đề tài hồn chỉnh 3.2 Kiến nghị 17 Cần tạo điều kiện thời gian lớp để hướng dẫn cho học sinh kỹ cần thiết Cần ý tiếp thu lớp đồng thời tham khảo thêm tài liệu, sách tham khảo, trang mạng phục vụ việc học mơn vật lí “thuvienvatli” “bachkim”… Cung cấp kịp thời việc đổi phương pháp hoạt động Nên trì thường xuyên tổ chức hội thảo, chuyên đề cơng tác dạy học Vì điều kiện, thời gian khả có hạn, chắn đề tài có phần chưa thật đầy đủ cịn nhiều thiếu sót nên mong quý cấp lãnh đạo bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài hoàn chỉnh XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 20 tháng năm 2022 Tơi xin cam đoan SKKN thân viết, không chép nội dung người khác Hà Sĩ Phương TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách tập Vật lý 12 bản, NXB Giáo Dục, tái lần thứ năm 2011 [2] Sách tập Vật lý 12 nâng cao, NXB Giáo Dục, tái lần thứ năm 2011 [3] Giải toán vật lý 12 Bùi Quang Hân [4] Mạng internet 18 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Hà Sỹ Phương Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên Trường THPT Thọ xuân 19 Cấp đánh giá xếp loại (Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh ) SGD Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại C 2009- 2010 SGD C 2010-2011 xiên Một số cách giải toán cực trị vật lý SGD B 2011-2012 THPT Kích thích hứng thú học tập học sinh đối SGD C 2012-2013 SGD C 2014- 2015 SGD C 2016-2017 TT Tên đề tài SKKN Vận dụng phương pháp tọa độ để giải số tập Vật lý THPT Sử dụng phương pháp hình học tích có hướng hai véc tơ để giải toán vật ném với phần quang học dựa tượng quang học phổ biến Ứng dụng nguyên lý thứ nhiệt động lực học vào giải số toán phần vật lý phân tử nhiệt học Phát triển tư cho học sinh qua số dạng tập chương dịng điện khơng đổi vật lý 11 Tạo hứng thú học tập học sinh phần dao động sóng điện từ qua ảnh hưởng sóng điện từ môi trường người SGD C 2017-2018 Rèn luyện kĩ cho học sinh giải tốn hệ thấu kính SGD B 2018-2019 20 ... biện pháp ? ?Giúp học sinh phân dạng tập liên quan đến lực đàn hồi lực hồi phục lò xo dao động điều hịa” 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên tính tích cực học tập, khả tư sáng tạo mơn Vật lí học sinh lớp... 2.2.4 Lực đàn hồi cực đại lực đàn hồi cực tiểu lắc lò xo trình dao động điều hịa 2.2.5 Bài tốn liên quan đến thời gian lực đàn hồi tác dụng lên vật ngược chiều với lực phục hồi chu kì 2.2.6 Bài. .. rằng, lực đàn hồi lực học đặc trưng cho tương tác đàn hồi lực phục hồi tên gọi theo đặc tính phục hồi lực đó, lực học ta biết lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực tĩnh điện… 2.2.2 Biểu diễn đại số lực đàn