VẬT LÍ 12 - TaiLieu.VN

AOTRANGTB.COM NGUYỄN TRỌNG SỬU ( Chủ biên) NGUYỄN VĂN MÙI - NGUYỄN SINH QUÂN CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP THEO CHUẨN KIẾN THỨC, KỸ NĂNG VẬT LÍ 12 (bám sát chương chình chuẩn ) NHÀ XUẤT BẢN Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com AOTRANGTB.COM MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Phần thứ nhất: KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ TRỨC NGHIỆM KHÁCH QUAN VÀ TỰ LUẬN MƠN VẬT LÍ LỚP 12 I Trắc nghiệm khách quan tự luận II Những định hướng kiểm tra đánh giá Phần thứ hai: CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Chương II: SỐNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Chương III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Chương IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Chương V: SÓNG ÁNH SÁNG Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Chương VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Chương VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com AOTRANGTB.COM Hướng dẫn giải trả lời Chương VIII: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ Hệ thống kiến thức chương Câu hỏi tập Hướng dẫn giải trả lời Phần thứ ba: GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA I Đề kiểm tra 45 phút II Đề kiểm tra học kì I III Đề kiểm tra học kì II IV Hướng dẫn, gợi ý cách giải, đáp án số đề kiểm tra Tài liệu tham khảo Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com AOTRANGTB.COM Chương I: DAO ĐỘNG CƠ I HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG A Chuẩn kiến thức, kĩ Chủ đề Dao động a) Dao động điều hoà Các đại lượng đặc trưng b) Con lắc lò xo Con lắc đơn c) Dao động riêng Dao động tắt dần d) Dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng Dao động trì e) Phương pháp giản đồ Fre-nen Mức độ cần đạt Ghi Dao động Kiến thức lắc lò xo - Phát biểu định nghĩa dao động điều hoà - Nêu li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban lắc đơn bỏ qua ma đầu sát lực cản - Nêu trình biến đổi lượng dao dao động động điều hoà riêng Trong - Viết phương trình động lực học phương trình tốn đơn giản, dao động điều hồ lắc lị xo lắc đơn xét dao - Viết công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động động điều hồ điều hồ lắc lị xo lắc đơn Nêu ứng riêng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự lắc, đó: lắc lị - Trình bày nội dung phương pháp giản đồ xo gồm lò xo, đặt Fre-nen nằm ngang - Nêu cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen treo thẳng đứng; để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số lắc đơn phương dao động chịu tác dụng - Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động trọng lực cưỡng lực căng - Nêu điều kiện để tượng cộng hưởng xảy dây treo - Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động trì Kĩ - Giải toán đơn giản dao động lắc lò xo lắc đơn - Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay - Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm B Các kiến thức Dao động điều hoà đại lượng đặc trưng Dao động điều hoà dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian Phương trình dao động điều hồ có dạng: x = A.cos(ωt + φ) Trong đó: x li độ, A biên độ dao động; φ pha ban đầu, ω tần số góc dao động; (ωt + φ) pha dao động thời điểm t Li độ (x) dao động độ lệch vật khỏi vị trí cân Đơn vị li độ đơn vị đo chiều dài Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com AOTRANGTB.COM Biên độ (A) dao động độ lệch lớn vật khỏi vị trí cân Đơn vị biên độ đơn vị đo chiều dài Đại lượng (ωt + φ) gọi pha dao động thời điểm t, có đơn vị rađian (rad); Đại lượng φ pha ban đầu dao động, có đơn vị rađian (rad); Đại lượng ω tần số góc dao động, có đơn vị rađian giây (rad/s); Chu kì dao động điều hoà khoảng thời gian (ký hiệu T) để vật thực dao động toàn phần Đơn vị chu kì giây (s) Tần số (kí hiệu f) dao động điều hoà số dao động tồn phần thực giây, có đơn vị giây (1/s), gọi hec (kí hiệu Hz) Công thức biểu diễn mối liên hệ tần số góc, chu kì tần số: 2   f T Con lắc lò xo lắc đơn CON LẮC LÒ XO CON LẮC ĐƠN Định nghĩa Con lắc lò xo hệ gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào lị xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k, đầu gắn vào điểm cố định, đặt nằm ngang treo thẳng đứng Con lắc đơn hệ gồm vật nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây khơng giãn có khối lượng không đáng kể chiều dài lớn so với kích thước vật Điều kiện khảo sát Lực cản môi trường ma sát không Lực cản môi trường ma sát khơng đáng kể đáng kể Góc lệch  nhỏ (   100 ) Phương trình động lực học F= - kx F: Thành phần lực kéo vật vị trí cân Đơn vị N x: li độ vật Đơn vị m k: Độ cứng lị xo Đơn vị N/m Phương trình dao động x  A sin( t   ) Tần số góc k m k: độ cứng lị xo Đơn vị N/m m: khối lượng vật Đơn vị kg Chu kì dao động T  2 s l Pt: Thành phần lực kéo vật vị trí cân s: li độ cong vật Đơn vị m l: chiều dài lắc đơn Đơn vị m Pt = - mg s  s0 sin(t   )    sin(t   )  Cơ Ứng dụng m k 1 W= mv  kx 2  g l g: gia tốc rơi tự l: chiều dài dây treo Đơn vị m T  2 l g W= mv  mgl(1  cos ) Xác định gia tốc rơi tự g Quá trình biến đổi lượng dao động điều hoà Năng lượng dao động điều hoà năng, bao gồm tổng động Trong trình dao động điều hồ có biến đổi qua lại động năng, động Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com AOTRANGTB.COM tăng giảm ngược lại, vật dao động điều hịa ln ln khơng đổi tỉ lệ với bình phương biên độ dao động Động năng: Wđ = mv2 = W.sin2(ωt + φ) Thế năng: + Con lắc lò xo: Wt = kx2 = W.cos2(ωt + φ) + Con lắc đơn: Wt = mgl(1 – cosα) = W.cos2(ωt + φ) 1 Cơ năng: W = Wt + Wđ = kA2 = mω2A2 2 Cơng thức tính vận tốc, gia tốc theo phương trình dao động: Vận tốc: v = x’ = - ω.A.sin(ωt + φ) Gia tốc: a = x” = - ω2.A.cos(ωt + φ) = - ω2.x Phương pháp giản đồ Fre-nen (phương pháp vectơ quay) Liên hệ chuyển động tròn dao động điều hịa: Mỗi dao động điều hịa coi hình chiếu chuyển động trịn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo Phương pháp vectơ quay: Biểu diễn dao động điều hoà y x  A cos(t  ) t vectơ quay: Chọn hệ trục tọa độ vng góc xOy; chiều dương chiều dương đường tròn lượng giác  + - Dựng vectơ OM hợp với trục Ox góc pha M ban đầu φ, có độ dài tỉ lệ với biên độ dao động  - Cho vectơ OM quay với tốc độ  , hình chiếu  M trục Ox thời điểm t O x x=Acos(ωt+) biểu diễn phương trình dao động điều hoà Tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số phương pháp vectơ quay: Giả sử có vật tham gia đồng thời hai dao động điều y hịa có phương trình dao động là: x1 =A1cos(ωt+1 ) x =A 2cos(ωt+ ) + M - Dao động vật tổng hợp hai dao động có M1 dạng: x = x1 + x2 = Acos(ωt + ) M2  Chọn trục toạ độ vng góc xOy (hình vẽ) Biểu diễn vectơ quay thời điểm t = 0:  O x x1  OM ( A1; 1 )  x2  OM ( A2 ;  )    Vectơ OM  OM  OM biểu diễn dao động tổng hợp có độ lớn A biên độ dao động tổng hợp hợp trục Ox góc  pha ban đầu dao động tổng hợp Biên độ dao động tổng hợp: A  A12  A22  A1 A2cos(  1 ) Pha ban đầu dao tổng hợp: tan   A1 sin 1  A2 sin  A1cos1  A2 cos  Độ lệch pha hai dao động:   (t  2 )  (t  1 )    1 Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com AOTRANGTB.COM Nếu     1 > : Dao động sớm pha dao động dao động trễ pha so với dao động Nếu     1 < : Dao động trễ pha so với dao động dao động sớm pha dao động Nếu     1 = 2n : Hai dao động pha (n = 0; 1; 2; 3 ) A = A1 + A2 = Amax Nếu     1 = (2n + 1) : Hai dao động ngược pha (n = 0; 1; 2; 3 ) A= A1 -A =A Nếu độ lệch pha bất kì: A1 +A   0,29  A1cos1  A cos2 O A1 x x = 5cos(5  t+0,29  ) cm Ví dụ 6: Dùng lắc dài hay ngắn cho kết qủa xác xác định gia tốc rơi tự g nơi làm thí nghiệm? Hướng dẫn: Dùng lắc có chiều dài lớn xác định gia tốc g cho kết xác g 2T l hơn, sai số tương đối tính cơng thức:   g T l II CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1.1 Phương trình tổng qt dao động điều hồ có dạng A x = Acotg(ωt + φ) B x = Atg(ωt + φ) C x = Acos(ωt + φ) D x = Acos(ωt2 + φ) 1.2 Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ), đại lượng (ωt + φ) gọi A pha dao động B tần số dao động C biên độ dao động D chu kì dao động 1.3 Nghiệm sau khơng phải nghiệm phương trình x” + ω2x = 0? A x = Asin(ωt + φ) B x = Acos(ωt + φ) C x = A1sinωt + A2cosωt D x = Atsin(ωt + φ) 1.4 Phát biểu sau không đúng? Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 10 AOTRANGTB.COM Trong dao động điều hồ x = Acos(ωt + φ), sau chu kì A vật lại trở vị trí ban đầu B vận tốc vật lại trở giá trị ban đầu C gia tốc vật lại trở giá trị ban đầu D li độ vật không trở giá trị ban đầu 1.5 Trong dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ), phát biểu sau không đúng? A Vận tốc vật đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân B Gia tốc vật đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân C Vận tốc vật đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên D Gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu vật chuyển động qua vị trí cân 1.6 Trong dao động điều hoà chất điểm , chất điểm đổi chiều chuyển động lực tác dụng A đổi chiều B khơng C có độ lớn cực đại D thay đổi độ lớn 1.7 Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi điều hoà A pha so với li độ B ngược pha so với li độ C sớm pha π/2 so với li độ D chậm pha π/2 so với li độ 1.8 Phát biểu sau không đúng? Chọn gốc vị trí cân vật dao động điều hồ ln A tổng động thời điểm B động thời điểm C vị trí li độ cực đại D động vị trí cân 1.9 Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, biên độ dao động vật A cm B cm C m D m 1.10 Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 5cos(2πt)cm, chu kì dao động chất điểm A s B s C 0,5 s D 10 s 1.11 Phát biểu sau động dao động điều hoà không đúng? A Động biến đổi điều hồ chu kì B Động biến đổi điều hồ chu kì với vận tốc C Thế biến đổi điều hoà với tần số lớn gấp lần tần số li độ D Tổng động không phụ thuộc vào thời gian 1.12 Phát biểu sau động dao động điều hồ khơng đúng? A Động đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân B Động đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên C Thế đạt giá trị cực đại gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu D Thế đạt giá trị cực tiểu gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu 1.13 Một dao động điều hồ với chu kì T động vật dao động điều hồ với chu kì A T B.T/2 C 2T D T 14 Con lắc lò xo dao động điều hoà, tăng khối lượng vật lên lần tần số dao động vật Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 11 AOTRANGTB.COM A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần 1.15 Nhận xét sau biên độ dao động tổng hợp hai dao động điều hồ phương, tần số khơng đúng? A Biên độ phụ thuộc vào biên độ dao động thành phần thứ B Biên độ phụ thuộc vào biên độ dao động thành phần thứ hai C Biên độ phụ thuộc vào tần số chung hai dao động thành phần D Biên độ phụ thuộc vào độ lệch pha hai dao động thành phần 1.16 Nhận xét sau không đúng? A Dao động tắt dần nhanh lực cản môi trường lớn B Dao động trì có chu kì chu kì dao động riêng lắc C Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng D Dao động cưỡng có biên độ khơng phụ thuộc vào tần số lực cưỡng 1.17 Dao động lắc đơn khơng khí bị tắt dần A trọng lực tác dụng lên vật B lực căng dây treo C lực cản môi trường D dây treo có khối lượng đáng kể 1.18 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 kì lực cưỡng chu kì dao động riêng D Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng biên độ lực cưỡng biên độ dao động riêng 1.19 Một chất điểm khối lượng m = 100g, dao động điều điều hồ dọc theo trục Ox với phương trình x = 4cos(2t)cm Cơ dao động điều hoà chất điểm A 3200 J B 3,2 J C 0,32 J D 0,32 mJ 1.20 Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 4.cos10πt (cm,s) a) Hãy xác định biên độ, tần số góc, tần số, chu kì dao động b) Tính li độ chất điểm pha dao động 300 1.21 Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 5.cos(πt + π/2) (cm,s) Hãy xác định li độ, vận tốc, gia tốc chất điểm thời điểm t = s 1.22 Một chất điểm dao động điều hồ dọc theo trục Ox với chu kì T = s, chất điểm vạch quỹ đạo có độ dài s = cm a) Hãy viết phương trình dao động chất điểm, chọn gốc thời gian lúc chất điểm chuyển động qua vị trí cân theo chiều dương b) Chất điểm chuyển động qua vị trí x = cm vào thời điểm nào? c) Xác định vận tốc gia tốc chất điểm chất điểm chuyển động qua vị trí có li độ x = cm 1.23 Cho lắc lị xo, gåm lị xo có độ cứng k = 100 N/m, vật m = 100g, dao động theo phương thẳng đứng Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua ma sát Đưa vật đến vị trí lị xo khơng bị biến dạng th¶ víi vận tốc ban đầu không HÃy vit phng trỡnh dao động lắc, chọn gốc thời gian lúc thả vật Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 12 AOTRANGTB.COM 1.24 Một lắc lò xo gồm vật m = 100g lò xo có độ cứng k, dao động điều hồ, khoảng thời gian 30 s thực 20 lần dao động toàn phần a) Hãy xác định độ cứng lị xo b) Nếu thay vật m nói vật m1 = 200 g chu kì dao động m1 bao nhiêu? c) Hãy trình bày cách xác định khối lượng vật lắc lò xo 1.25 Một lắc lò xo gồm lị xo có độ cứng k = 90 N/m vật m = 100g Người ta kéo lắc lệch khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ a) Xác định vận tốc cực đại vật m b) Tính dao động lắc c) Xác định khoảng thời gian ngắn để vật m chuyển động từ vị trí cân đến vị trí có li độ cm 1.26.* Khi gắn vật m1 vào lị xo k lắc dao động với chu kì T1 = 0,8 s Khi gắn vật m2 vào lị xo k nói lắc dao động với chu kì T2 = 0,6 s Hỏi gắn đồng thời m1 m2 vào lị xo k lắc dao động với chu kì bao nhiêu? 1.27 Con lắc đơn Hà Nội dao động với chu kì s Hãy tính: a) Chiều dài lắc b) Chu kì lắc Thành phố Hồ Chí Minh Biết gia tốc trọng trường Hà Nội 9,7926 m/s2 Thành phố Hồ Chí Minh 9,7867 m/s2 1.28 Hãy trình bày cách đo gia tốc trọng trường điểm mặt đất lắc đơn 1.29 Hãy xác định lắc đơn dài l = m, dao động điều hoà nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 Biên độ góc α = 40, khối lượng vật m = 100 g 1.30.* Một người xách xô nước đường, bước 50 cm Chu kì dao động riêng nước xơ s Người với tốc độ nước xơ bị sóng sánh mạnh 1.31 Chu kì dao động lắc đơn có phụ tuộc vào nơi làm thí nghiệm hay khơng? Làm cách để phát điều thí nghiệm Các câu hỏi tập tổng hợp 1.32 Trong dao động điều hoà A gia tốc biến đổi điều hoà pha so với vận tốc B gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với vận tốc C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với vận tốc 1.33 Một vật khối lượng 200g, treo vào lị xo khối lượng khơng đáng kể Vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 2,5 Hz Trong dao động chiều dài lò xo biến thiên từ 20 cm đến 24 cm Lấy g = 10 m/s2 a) Viết phương trình dao động vật, chọn trục toạ độ Ox có gốc O trùng vị trí cân vật, hướng thẳng đứng từ xuống dưới, gốc thời gian lúc vật vị trí cao b) Viết biểu thức vận tốc, gia tốc vật Tính vận tốc, gia tốc cực đại, cực tiểu vật c) Viết biểu thức lực đàn hồi lị xo d) Tính chiều dài tự nhiên lò xo 1.34 Một lắc lò xo ngang dao động điều hoà với biên độ 10 cm Vật có vận tốc cực đại 1,2 m/s J Hãy xác định: a) Độ cứng lò xo b) Khối lượng vật c) Tần số dao động Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 13 AOTRANGTB.COM 1.35 Chu kì dao động lắc lò xo A T  2 k m m k 1.36 Tần số dao động lắc đơn C T  2 A f  2 g l B T  2 m k D T  2 k m B f  2 l g g g D f  2 l 2 k 1.37 Phát biểu sau nói dao động nhỏ lắc đơn khơng đúng? A Độ lệch s li độ góc  biến thiên theo quy luật dạng sin cosin theo thời gian C f  B Chu kì dao động lắc đơn T  2 C Tần số dao động lắc đơn f  2 l g l g D Năng lượng dao động lắc đơn ln ln bảo tồn 1.38 Nếu hai dao động điều hoà tần số, ngược pha li độ chúng: A ln ln dấu B trái dấu biên độ nhau, dấu biên độ khác C đối hai dao động biên độ D hai dao động biên độ 1.39 Một vật dao động điều hồ, có quỹ đạo đoạn thẳng dài 10cm Biên độ dao động vật A 2,5cm B 5cm C 10cm D Kết khác 1.40 Một vật dao động điều hồ, có qng đường chu kì 16cm Biên độ dao động vật A 4cm B 8cm C 16cm D 2cm 1.41 Một lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với biên độ 4cm, chu kì 0,5s Khối lượng nặng 400g Lấy 2  10, cho g = 10m/s2 Độ cứng lò xo A.640N/m B 25N/m C 64N/m D 32N/m 1.42 Một lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với biên độ 4cm, chu kì 0,5s Khối lượng nặng 400g Lấy 2  10, cho g = 10m/s2 Giá trị cực đại lực đàn hồi tác dụng vào nặng A 6,56N B 2,56N C 256N D 656N 1.43 Một lắc lò xo, tần số tăng bốn lần biên độ giảm hai lần lượng A khơng đổi B giảm lần C giảm lần D tăng bốn lần 1.44 Một vật 500g dao động điều hoà quỹ đạo dài 20cm khoảng thời gian phút vật thực 540 dao động Cho 2  10 Cơ vật A 2025J B 0,9J C 900J D 2,025J 1.45 Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 1kg lò xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 100N/m, dao động điều hồ Trong q trình dao động chiều dài lị xo biến thiên từ 20cm đến 32cm Cơ vật Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 14 AOTRANGTB.COM A 1,5J B 0,36J C 3J D 0,18J 1.46 Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 1kg lò xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 100N/m, dao động điều hồ Trong q trình dao động chiều dài lò xo biến thiên từ 20cm đến 32cm Vận tốc vật vị trí cân A 0,6m/s B 0,6m/s C 2,45m/s D 1,73m/s 1.47 Khi gắn cầu m1 vào lị xo, dao động với chu kì T1 = 0,3s Khi gắn cầu m2 vào lị xo đó, dao động với chu kì T2 = 0,4s Khi gắn đồng thời m1 m2 vào lị xo chu kì dao động A 0,7s B 0,5s C 0,25s D 1,58s 1.48 Một lị xo có khối lượng nhỏ không đáng kể, chiều dài tự nhiên l0, độ cứng k treo thẳng đứng Lần lượt: treo vật m1 = 100g vào lị xo chiều dài 31cm; treo thêm vật m2 = 100g vào lò xo chiều dài lị xo 32cm Cho g = 10m/s2 Độ cứng lò xo A 100N/m B 1000N/m C 10N/m D 105N/m 1.49 Một vật treo vào lị xo làm dãn 4cm Cho g = 10m/s2  2 Biết lực đàn hồi cực đại, cực tiểu 10N 6N Chiều dài tự nhiên lò xo 20cm Chiều dài cực đại cực tiểu lị xo q trình dao động A 25cm 24cm B 24cm 23cm C 26cm 24cm D 25cm 23cm 1.50 Một vật nặng 200g treo vào lị xo làm dãn 2cm Trong trình vật dao động chiều dài lò xo biến thiên từ 25cm đến 35cm Lấy g = 10m/s2 Cơ vật A 1250J B 0,125J C 12,5J D 125J 1.51 Người ta đưa đồng hồ lắc lên độ cao 10km Biết bán kính Trái đất 6400km Mỗi ngày đêm đồng hồ chạy chậm A 13,5s B 135s C 0,14s D 1350s HƯỚNG DẪN CÁCH GIẢI VÀ TRẢ LỜI 1.1 Chọn C Hướng dẫn: Hai lựa chọn A, B D khơng phải nghiệm phương trình vi phân x” + ω2x = 1.2 Chọn A Hướng dẫn: đại lượng (ωt + φ) pha dao động 1.3 Chọn D Hướng dẫn: Tính đạo hàm bậc hai toạ độ x theo thời gian thay vào phương trình vi phân x” + ω2x = thấy lựa chọn D không thoả mãn 1.4 Chọn D Hướng dẫn: Biên độ dao động vật không đổi Li ®é thay ®ỉi theo thêi gian 1.5 Chọn B Hướng dẫn: Gia tốc vật đạt giá trị cực đại vật hai vị trí biên, gia tốc vật VTCB có giá trị khơng 1.6 Chọn C Hướng dẫn: Vật đổi chiều chuyển động vật chuyển động qua vị trí biên độ, vị trí lực phục hồi tác dụng lên vật đạt giá trị cực đại 1.7 Chọn C Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 15 AOTRANGTB.COM Hướng dẫn: Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ) phương trình vận tốc v = x’ = ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2) Như vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha li độ góc π/2 1.8 Chọn B Hướng dẫn: Thời điểm ban đầu vật vừa có động kết luận động thời điểm ban đầu không 1.9 Chọn B Hướng dẫn: So sánh phương trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phương trình tổng quát dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy biên độ dao động vật A = 6cm 1.10 Chọn A Hướng dẫn: So sánh phương trình dao động x = 5cos(2πt)cm với phương trình tổng quát dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy tần số góc dao động ω = 2π rad/s Suy chu 2 kì dao động vật T  = s  1.11 Chọn B Hướng dẫn: Động dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn với chu kì 1/2 chu kì vận tốc 1.12 Chọn C Hướng dẫn: Gia tốc vật đạt cực đại vật vị trí biên, vị trí biên vật đạt cực đại, động vật đạt cực tiểu 1.13 Chọn B Hướng dẫn: Động vật dao động điều hoà biến đổi tuần hồn theo thời gian với chu kì T/2 1.14 Chọn D Hướng dẫn: Tần số dao động lắc f  tần số lắc giảm lần 1.15 Chọn C Hướng dẫn: Biên độ dao động k tăng khối lượng vật lên lần 2 m tổng hợp tính theo cơng thức 2 A  A  A  2A1A cos  không phụ thuộc vào tần số hai dao động hợp thành Như kết luận biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào tần số chung hai dao động thành phần không 1.16 Chọn D Hướng dẫn: Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng mối quan hệ tần số lực cưỡng với tần số dao động riêng Khi tần số lực cưỡng tần số dao động riêng biên độ dao động cưỡng đạt giá trị cực đại (hiện tượng cộng hưởng) 1.17 Chọn C Hướng dẫn: Nguyên nhân gây dao động tắt dần lực ma sát lực cản môi trường 1.18 Chọn D Hướng dẫn: Điều kiện xảy tượng cộng hưởng tần số góc lực cưỡng tần số góc dao động riêng hoặc, tần số lực cưỡng tần số dao động riêng, chu kì lực cưỡng chu kì dao động riêng 1.19 Chọn D Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 16 AOTRANGTB.COM Hướng dẫn: Từ phương trình x = 4cos(2t)cm suy biên độ A = cm = 0,04 m, tần số góc ω = 2(rad/s), khối lượng vật m = 100g = 0,1 kg Áp dụng cơng thức tính năng: E  m A , thay số ta E = 0,00032J = 0,32mJ 1.20 Hướng dẫn:  2 a) A = 4cm; ω = 10π rad/s; f = = Hz; T = = 0,2s 2  b) Thay pha dao ®éng ë thêi ®iĨm t b»ng 300 vào phương trình, ta có x = 4cos300 = cm 1.21 Hướng dẫn: Thay t = 2s vào phương trình tính x, v, a ta có: x = 5.cos(πt + π/2) = 5.cos(π.2 + π/2) = v = - 5π.sin(πt + π/2) = - 5π.sin(π.2 + π/2) = - 5π cm/s a = - 5π2.cos(πt + π/2) = -5π2.cos(π.2 + π/2) = 2 1.22 a) x = 3cos(πt - π/2) Ta có ω = = π (rad/s) ; v > nên φ = - π/2 T b) Giải phương trình: 3cos(πt - π/2) = t= + 2k (k = 0, 1, ) c) Khi x = 3cm vật biên độ nên v = 0, a = - ω2.x = π2.3 = 29,6 cm/s2 1.23 Hướng dẫn: Ta có ω = k = 10π rad/s m mg = 0,01 m = cm k m.g 0,1.10 Khi vật vị trí khơng biến dạng x0 =  Δl =  =  =  0,01m =  1cm k 100 Khi thả nhẹ v0 = A = x0 = 1cm Chọn chiều dương lên x0 = 1cm suy φ = Vậy x = cos(10πt ) cm Chọn chiều dương xuống x0 = -1cm suy φ = π rad Vậy x = cos(10πt + π) cm 1.24 Hướng dẫn: 30 a) Trong thời gian 30s thực 20 lần dao động toàn phần Nên T =  1,5 s, 20 Tại vị trí cân , lò xo dãn đoạn là: l  T = 2 m 4. m 4.3,14 2.0,1 suy k  = = 1,77N/m k 1,5 T2 b) Vì chu kì dao động T tỉ lệ m nên m1 = 2m T1 = T = 1,5.1,41 = 2,115s c) Dựa vào ý b ta thấy m tỷ lệ với T2 nên ta xác định T0 ứng với m0 làm mẫu sau cho m vào T 2k m T2 để dao động lập tỷ số  , m  4 m T0 1.25 Hướng dẫn: Tần số góc   k = 30 rad/s m a) vmax = A.ω = 4.30 = 120cm/s Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 17 AOTRANGTB.COM 1 k.A2 = 90.0,042 = 0,072J 2 c) Áp dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển  động trịn thời gian vật từ O đến x = cm t = =   =   0,017s ( với cos  = 0,5) 30 180 b) W = 1.26 Hướng dẫn: Ta có T1   T2  2 o x  m1 m suy T1  4 ; k k m2 m suy T2  4 2 ; k k m1  m m  m2 suy T  4 = T12  T22 = 0,82 + 0,62 = nên T = 1s k k 1.27 Hướng dẫn: T  2 Từ công thức T = 2π T g l ,suy chiều dài lắc: l = = 0,993m 4 g Tại TP Hồ Chí minh lắc dao động với chu kì: T’ = 2π l 0,993 = 2π = 2,002s g 9,7867 1.28 Hướng dẫn: - Cơ sở lí thuyết: Gia tốc trọng trường g tính theo cơng thức T = 2π l suy g = g 4 l t Chu kì lắc T = với t thời gian vật thực N lần dao động T N - Dụng cụ: Con lắc đơn có chiều dài khoảng 50 cm, lắc có vật nhỏ m Đồng hồ bấm giây - Tiến hành: Cho lắc dao động, đo thời gian lắc thực N lần dao động (có thể lấy N từ 20 đến 30) 4 l t ,T= ta tính g T N - Đo giá trị g vài lần, ghi kết lấy giá trị trung bình - Một số ý: Khơng nên lấy lắc q ngắn đo chiều dài lắc khơng xác vật m có kích thước Nên lấy N từ 20 lần đến 30 lần, khơng nên lấy số lần N q đo T khơng xác 1.29 Hướng dẫn: Cơ lắc đơn tính theo công thức E = m.ω2.l2.α02 = m.g.l.α02 = 4,78.10-3 J 1.30 Hướng dẫn: Để dao động nước mạnh chu kì dao động riêng nước xô s 0,5 nước thời gian bước chân Nên tốc độ người v = = = 0,5m/s t - Dựa vào công thức g = Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 18 AOTRANGTB.COM 1.31 Chu kì dao động lắc đơn phụ thuộc vào nơi làm thí nghiệm Ta làm thí nghiệm đo chu kì dao động lắc nhiều nơi khác so sánh 1.32 Chọn C Hướng dẫn: Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ), phương trình vận tốc v = x’ = - ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2), phương trình gia tốc a = x” = - ω2Acos(ωt + φ) = ω2Acos(ωt + φ + π) Như gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha vận tốc góc π/2 1.33 Hướng dẫn: Tần số góc ω = 2πf = 5π (rad/s), độ cứng lò xo k = m.ω2 = 0,2.25.10 = 50N/m 24  20 a) Vì chiều dài biến thiên từ 20cm đến 24cm nên A =  cm Khi t = x0 = -A = -2cm, v0 = : nên φ = π (rad) Vậy phương trình dao động là: x = 2cos(5πt + π) cm b) Phương trình v = -Aωsin(ωt + φ) = 10πsin(5πt + π) cm/s suy ra: vmax = 10π(cm/s), vmin = a = -ω2x = -500cos(5πt + π) cm/s2.suy ra: amax = 500cm/s2 amin = c) Biểu thức lực đàn hồi F = k( Δl + x) Tại VTCB ta có k.Δl = mg từ tìm Δl = 0,04m = 4cm nên F = 50(0,04 + 0,02cos(5πt + π)) d) Chiều dài lò xo l0 = lmax – A – Δl = 24 – – = 18cm 1.34 Hướng dẫn: 2.W a) Cơ W = kA từ tính k = = 200N/m A2 2W b) Cơ W = mv 2max từ tính m = = 1,389 kg v max vmax = A.ω = suy ω = v max  12 = 12(rad/s) tần số f    1,91Hz 2 2 A 1.35 Chọn C Hướng dấn: Chu kì dao động lắc lò xo là: T  2 m k 1.36 Chọn C Hướng dấn: Tần số dao động lắc đơn là: f  2 g l 2 g l 1.37 Chọn C Hướng dấn: Tần số dao động lắc đơn là: f  1.38 Chọn C Hướng dấn: Nếu hai dao động điều hoà tần số, ngược pha li độ chúng đối hai dao động biên độ 1.39 Chọn B 10 Hướng dẫn: Vì chiều dài quỹ đạo l = 2A, nên biên độ dao động vật là: A   5cm 1.40 Chọn A Hướng dẫn: Vì quãng đường chu kì: s = 4A, nên biên độ dao động vật là: 16 A  4cm 1.41 Chọn C Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 19 AOTRANGTB.COM Hướng dẫn: Ta có T  2 m 42 m 42 0, k   64N / m k T2 0,52 Độ cứng lò xo là: 64N/m 1.42 Chọn A Hướng dẫn: Fmax  kx max  k(l  A) Từ điều kiện cân bằng: mg  kl  l  mg 0, 4.10   0, 0625m  6, 25cm k 64 Fmax = 64.10,25.10-2 = 6,56N Giá trị cực đại lực đàn hồi tác dụng vào nặng là: 6,56N 1.43 Chọn D Hướng dẫn: Vì f tăng lần =>  tăng lần 1 Lúc đầu: E  kA  m2 A 2 1 A2 k1A12  m12A12  m162  m2 A  4E 2 Năng lượng lắc lò xo tăng bốn lần 1.44 Chọn B 20 Hướng dẫn: Biên độ dao động vật là: A   10cm  101 m t 3.60 Chu kì dao động: T    s N 540 2 Tần số góc:    6 rad / s T 1 Cơ vật E  m2 A  0,5.362 10 2  0, 9J 2 1.45 Chọn D l l Hướng dẫn: Biên độ dao động vật: A  max  6cm  6.102 m 1 Cơ vật là: E  kA  100.36.104  0,18J 2 1.46 Chọn A Hướng dẫn: Từ 1.50 ta có E = 0,18J Theo định luật bảo tồn lượng ta có Ed = E = 0,18J Lúc sau: E1  2E d mv  v     0,6m/s Vận tốc vật vị trí cân là: 0,6m/s m 1.47 Chọn B Từ E d  Hướng dẫn: Ta có T1  2 m1 m2 m1  m ; T2  2 ; T  2 k k k Rút m1 m2 từ biểu thức T1 T2 thay vào T, ta có: T  T12  T22  0,5s Khi gắn đồng thời m1 m2 vào lị xo chu kì dao động là: 0,5s 1.48 Chọn A Download tài liệu học tập, xem giảng : http://aotrangtb.com 20 ... AOTRANGTB.COM - Gia tốc vật vật chuyển động qua vị trí x: Thay x vào cơng thức độc lập với thời gian: a = - ω2.x - Cơ dao động điều hoà vật: Áp dụng công thức E = k.A2 = 2 m.ω A - Thời điểm vật chuyển... A.cos(ωt + φ) (ở biết A, ω φ) -Vận tốc thời điểm t: v = x’ = - Aω.sin(ωt + φ) (ở biết A, ω φ) - Gia tốc thời điểm t: a = x” = - Aω2.cos(ωt + φ) (ở biết A, ω φ) - Vận tốc vật vật chuyển động qua vị trí... tốc vật đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân B Gia tốc vật đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân C Vận tốc vật đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên D Gia tốc vật