PowerPoint Presentation Giáo dục online Kinh Bắc GIÁO VIÊN NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1, BẮC NINH CHUYÊN ĐỀ 1 4 CÔNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN TRONG DAO DỘNG ĐIỀU HÒA VẬT LÍ 12 1 0 /1 0 /2 0[.]
Giáo dục online Kinh Bắc 10/10/2021 CHUYÊN ĐỀ 1.4 CÔNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN TRONG DAO DỘNG ĐIỀU HÒA VẬT LÍ 12 GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1, BẮC NINH HƯỚNG DẪN HỌC CHUYÊN ĐỀ Mức độ vận dụng (mức 3) 10/10/2021 CÔNG THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỔNG QUÁT SAU KHI ĐỌC ĐỀ CÓ 20 GIÂY ĐỂ SUY NGHĨ HƯỚNG DẪN GIẢI CỦA GIÁO VIÊN CUỐI CHUYÊN ĐỀ CĨ “VUI HỌC NHẬN Q” Hãy dừng video để có thêm thời gian suy nghĩ nghi bài( cần) CÔNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN 10/10/2021 Xét hai dao động ngược pha a +) 𝑎 = −𝜔2 𝑥: 𝑎 x dao động điều hòa ngược pha A A +) 𝐹𝑘𝑣 = −𝑚𝜔2 𝑥: 𝐹𝑘𝑣 𝑣à 𝑥 dao động điều hòa ngược pha A x O A Xét hai dao động vuông pha 2 v v x v 2 + = x + = A 2 A A A A A 2 v a + =1 v max a max x O A Một chất điểm dao động điều hồ dọc theo trục Ox với chu kì T = s biên 10/10/2021 độ A =10 cm Tốc độ vật vật cách vị trí cân khoảng cm là: A 8𝜋 cm/s B 6𝜋 cm/s C cm/s D 10 cm/s Hướng dẫn giải Do 𝑥Ԧ ⊥ 𝑣Ԧ ⇒ 𝑥2 𝑣2 + 𝜔 = 𝐴2 ⇒ 𝑣 = 𝜔 𝐴2 − 𝑥 = 2𝜋 𝑇 102 − 62 = 8𝜋cm/s Chọn A Một vật dao động điều hoà với biên độ 20 cm Khi li độ 10 cm vận tốc 10/10/2021 vật 20𝜋 cm/s Chu kì dao động vật là: A 0,1 s B 0,5 s C s D s Hướng dẫn giải Ta có: 𝑇= 𝐴2 2𝜋 𝜔 = 𝑥2 + 𝑣2 𝜔2 ⇒𝜔= 𝑣 𝐴2 −𝑥 = 2𝜋 = 1𝑠 Chọn C A 𝐴 = 10 cm;𝜔 = 10 rad/s C 𝐴 = 10 cm;𝜔 = 𝜋 rad/s 10/10/2021 Một vật dao động điều hòa, thời điểm 𝑡1 vật có li độ 𝑥1 = cm , có vận tốc 𝑣1 = 30 cm / s Đến thời điểm 𝑡2 vật có li độ x2 = cm có vận tốc 𝑣2 = 10 cm / s Hãy xác định biên độ, tần số góc vật B 𝐴 = 10 cm;𝜔 = 10 rad/s D 𝐴 = 10 cm;𝜔 = 10 rad/s Hướng dẫn giải Theo đề ta có: 𝑥1 𝐴 𝑥 2 𝐴 + + 𝑣1 𝜔𝐴 𝑣 2 𝜔𝐴 =1 =1 ⇔ 𝐴2 ቐ9 𝐴2 900 + 2 𝜔 𝐴 100 + 2 𝜔 𝐴 =1 =1 ⇔ 1 = 𝐴 10 1 𝐴 = 10𝑐𝑚 = ⇔ ൝ 𝜔 𝐴2 1000 𝜔 = 10𝑟𝑎𝑑/𝑠 Một vật dao động điều hòa, thời điểm 𝑡1 vật có li độ 𝑥1 có vận tốc 𝑣1 Đến thời điểm t2 vật có li độ 𝑥2 𝑥1 ≠ 𝑥2 ) có vận tốc 𝑣2 Chu kì dao động vật B 𝑇 = 2𝜋 𝑥12 −𝑥22 𝑣22 −𝑣12 C 𝑇 = 2𝜋 𝑣12 −𝑣22 𝑥12 −𝑥22 D 𝑇 = 2𝜋 𝑣22 −𝑣12 𝑥12 −𝑥22 10/10/2021 A 𝑇 = 2𝜋 𝑥12 −𝑥22 𝑣12 −𝑣22 Hướng dẫn giải 2 2 𝑣 𝑣 𝑣 − 𝑣 2 𝑥12 + = 𝑥22 + = 𝐴2 ⇒ 𝜔2 = 𝜔 𝜔 𝑥2 − 𝑥12 ⇒𝑇= 2𝜋 𝜔 = 2𝜋 𝑥12 −𝑥22 𝑣22 −𝑣12 = 2𝜋 𝑥22 −𝑥12 𝑣12 −𝑣22 Chọn B Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox , thời điểm 𝑡1 , vật có li độ 𝑥1 , có vận tốc 𝑣1 Đến thời điểm t2 vật có li độ 𝑥2 𝑥1 ≠ 𝑥2 có vận tốc 𝑣2 Biên độ dao động vật 𝐴= 𝑣12 𝑥22 −𝑣22 𝑥12 C 𝑣22 −𝑣12 𝐴= 𝑣12 𝑥12 −𝑣22 𝑥22 D 𝑣22 −𝑣12 𝐴= 𝑣22 𝑥22 −𝑣12 𝑥12 𝑣22 −𝑣12 10/10/2021 A 𝐴 = 𝑣22 𝑥12 −𝑣12 𝑥22 B 𝑣22 −𝑣12 Hướng dẫn giải 2 2 𝑣 𝑣 𝑣 𝑣 2 ⇔ 𝑥12 + = 𝑥22 + = 𝐴2 ⇒ 𝜔2 = = 𝜔 𝜔 𝐴 − 𝑥12 𝐴2 − 𝑥22 ⇔ 𝑣12 𝐴2 − 𝑣12 𝑥22 = 𝐴2 𝑣22 − 𝑣12 𝑣22 ⇒𝐴= 𝑣12 𝑥22 −𝑥12 𝑣22 𝑣12 −𝑣22 = 𝑣22 𝑥12 −𝑣12 𝑥22 𝑣22 −𝑣12 Chọn A 10/10/2021 Một vật dao động điều hồ vật có li độ 𝑥 = cmthì vận tốc vật 𝑣 = 8𝜋cm/s gia tốc −16𝜋 cm/s2 Chu kì biên độ dao động A 𝑇 = 1𝑠; 𝐴 = 10𝑐𝑚 B 𝑇 = 2𝑠; 𝐴 = 8𝑐𝑚 C 𝑇 = 1𝑠; 𝐴 = 8𝑐𝑚 D 𝑇 = 1𝑠; 𝐴 = 6𝑐𝑚 Hướng dẫn giải Ta có: 𝑎 = −𝜔2 𝑥 ⇒ 𝜔2 = 𝑎 −𝑥 Áp dụng hệ thức độc lập ta có: = 4𝜋 𝑥2 ⇒ 𝜔 = 2𝜋 ⇒ 𝑇 = 𝑣2 + 𝜔 = 𝐴2 2𝜋 𝜔 ⇔ + =1 𝑠 48𝜋2 4𝜋2 = 𝐴2 ⇒ 𝐴 = 𝑐𝑚 Chọn C A 𝜔 = 𝑎22 −𝑎12 𝑣12 −𝑣22 𝑎22 −𝑎12 𝑣12 −𝑣22 B 𝜔 = C 𝜔 = 𝑎22 −𝑎12 𝑣22 −𝑣12 D 𝜔 = 10/10/2021 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox Khi chất điểm có tốc độ 𝑣1 gia tốc a1 Khi chất điểm có tốc độ 𝑣2 𝑣2 ≠ 𝑣1 gia tốc a2 Tần số góc chất điểm 𝑣22 −𝑣12 𝑎12 −𝑎22 Hướng dẫn giải Do 𝑣Ԧ ⊥ 𝑎Ԧ ⇒ 𝜔2 = 𝑎22 −𝑎12 𝑣12 −𝑣22 𝑣12 𝜔2 ൞ 𝑣2 𝜔2 + + ⇒𝜔= 𝑎12 𝜔4 𝑎22 𝜔4 = 𝐴2 = 𝐴2 𝑎22 −𝑎12 𝑣12 −𝑣22 ⇒ 𝑣12 𝜔2 𝑎12 + 𝜔 = 𝑣22 𝜔2 + 𝑎22 𝜔4 ⇒ 𝑣12 𝜔2 𝑣22 − 𝜔 = 𝑎12 − 𝜔 + 𝑎22 𝜔4 Chọn B 10 10/10/2021 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân tốc độ 20 cm / s Khi chất điểm có tốc độ 16 cm / s gia tốc có độ lớn 24 cm / s2 Biên độ dao động chất điểm A A = 20 cm B A = cm C A = 16 cm D A = 10 cm Hướng dẫn giải Ta có: 𝑣1 = 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 20, 𝑎1 = 𝑣2 = 16; 𝑎2 = 24 Mặt khác: ⇒𝐴= 𝑣12 𝜔2 ቐ 𝑣2 𝜔2 𝑣𝑚𝑎𝑥 𝜔 + + 𝑎12 𝜔4 𝑎22 𝜔4 = 𝐴2 = 𝐴2 ⇒ 𝜔2 =10 cm Chọn D = 𝑎22 −𝑎12 𝑣12 −𝑣22 = 24 202 −162 =4⇒𝜔=2 11 𝑥2 𝑣2 + 16 10/10/2021 Một vật dao động điều hồ với phương trình liên hệ v, x dạng = 4, x (cm), v (cm/s) Biên độ tần số góc dao động vật A cm; rad/s B cm; rad/s C cm; rad/s D cm; rad/s Hướng dẫn giải Ta có: 𝑥2 𝑣2 + 16 =4⇔ 𝑥2 16 + 𝑣2 64 =1= 𝑥2 𝐴2 + 𝑣2 𝜔𝐴 𝐴 = 4𝑐𝑚 ⇒ቊ 𝜔𝐴 = ⇒ 𝜔 = 2𝑟𝑎𝑑/𝑠 Chọn B 12 10 Hai chất điểm dao động điều hòa biên độ chu kỳ 𝑇1 𝑇2 = 2𝑇1 Khi chúng có ly độ tỉ số độ lớn vận tốc 𝑣1 𝑣2 = 2 B 𝑣1 𝑣2 =2 C 𝑣1 𝑣2 = D 𝑣1 𝑣2 10/10/2021 A = Hướng dẫn giải Ta có: 𝑣 = 𝜔 𝐴2 − 𝑥2 Do 𝑣1 𝑣2 = 𝜔1 𝐴2 −𝑥 𝜔2 𝐴2 −𝑥 = 𝑇2 𝑇1 = Chọn B 13 11 Cho hai chất điểm dao động điều hịa tần số, có phương trình dao động 𝜋 𝜋 𝑥1 = 𝐴1 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 − 𝑐𝑚; 𝑥2 = 𝐴2 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 + 𝑐𝑚 Tại thời điểm 𝑡1 chất diểm thứ 2 10/10/2021 có li độ cm chất điểm thứ hai có li độ −3 𝑐𝑚 Tại thời điểm 𝑡2 chất điểm thứ có li độ -2cm chất điểm thứ hai có li độ A 1,2 3𝑐𝑚 B −1,2 3𝑐𝑚 C 1,6 3𝑐𝑚 D −1,6 3𝑐𝑚 Hướng dẫn giải x1 x2 ngược pha ta có mối quan hệ: ⇒ 𝑥1 𝑥2 𝑡1 = 𝑥1 𝑥2 𝑡2 ⇔ −3 𝑡1 = 𝑥1 𝐴1 −2 𝑥2 𝑡2 = 𝑥2 − 𝐴2 ⇒ 𝑥2 𝑡2 ⇒ 𝑥1 𝑥2 = 𝐴1 − 𝐴2 = 1,2 cm Chọn A 14 Hướng dẫn giải Khi 𝑥1 = cm, thay vào ⇒ 𝑥2 = 𝑐𝑚 Chia vế (1) cho 25, 𝑥12 25 + 𝑥22 25 = ⇒ 𝑥1 , 𝑥2 vuông pha 𝐴12 = 25 ; 𝐴22 = 25 Hai chất điểm dao động tần số 𝜔= 𝑣1 𝐴21 −𝑥12 = 𝑣2 𝐴22 −𝑥22 ⇔ 25 −22 = 𝑣2 25−32 ⇒ 𝑣2 = 16 cm/s Chọn C 15 10/10/2021 12 Cho hai chất điểm dao động điều hịa tần số, có phương trình dao động là: 𝑥1 = 𝐴1 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 + 𝜑1 , 𝑥2 = 𝐴2 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 + 𝜑2 Cho biết 4𝑥12 + 𝑥22 = 25𝑐𝑚2 Khi chất điểm thứ có li độ 𝑥1 = cm tốc độ chất điểm thứ cm/s Khi tốc độ chất điểm thứ hai A 12 cm/s B cm/s C 16 cm/s D cm/s 10/10/2021 13 Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Cho ba điểm M, I, N Ox với I trung điểm đoạn MN Gia tổc chất điểm ngang qua vị trí M I 20 cm/s2 10 cm/s2 Gia tốc chuyển động chất điểm lúc ngang qua vị trí N A 15 cm/s B 30 cm/s C cm/s D cm/s Hướng dẫn giải I trung điểm MN: 𝑥𝐼 = 𝑥𝑁 +𝑥𝑀 ⇒ 𝑥𝑁 = 2𝑥𝐼 − 𝑥𝑀 ; có 𝑎 = −𝜔2 𝑥 Nhân vế cho −𝜔2 : −𝜔2 𝑥𝑁 = −𝜔2 𝑥𝐼 − −𝜔2 𝑥𝑀 ⇔ 𝑎𝑁 = 2𝑎𝐼 − 𝑎𝑀 ⇒ 𝑎𝑁 = 2.10 − 20 = cm/s2 Chọn D 16 VUI HỌC NHẬN QUÀ ĐÁP ÁN CÂU HỎI KÌ TRƯỚC Câu Một vật nhỏ chuyển động trịn theo quỹ đạo tâm O, bán kính R Trong 12s vật quay 18 vòng Gọi P hình chiếu vng góc vật trục tung Biết bán kính quỹ đạo trịn 2cm ; lấy = 10 Số đo vận tốc cực đại gia tốc cực đại chuyển động P là: ( A 9 ( cm / s ) ; 270 cm / s ( C ( cm / s ) ; 270 cm / s ) ) ( B 8 ( cm / s ) ; 240 cm / s ( D ( cm / s ) ; 240 cm / s ) ) Câu Cho vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động x = 10cos 2t − (cm) Vật 6 qua vị trí cân lần vào thời điểm: A 1/3 (s) B 1/6(s) C 2/3(s) D 1/12(s) VUI HỌC NHẬN QUÀ ✓ Điền câu trả lời vào phần bình luận sau video ✓ Học sinh có câu trả lời bà nhanh nhận quà ban tổ chức CÂU HỎI KÌ NÀY Câu 1: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ tần số f = Hz Tại thời điểm t vật có li độ x = cm tốc độ v = 8𝜋𝑐𝑚/𝑠 quỹ đạo chuyển động vật có độ dài A 4,94 cm B 4,47 cm C 7,68 cm D 8,94cm Câu 2: Một vật dao động điều hoà với phương trình liên hệ a, v dạng v 𝑐𝑚/𝑠 , 𝑎 𝑚/𝑠 Biên độ dao động vật A cm B cm C cm 𝑣2 𝑎2 + 360 1,44 D 2cm = kinhbac.edubit.vn BÀI TẬP TỰ LUYỆN CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT ĐƯỢC ĐĂNG TRONG NHÓM FACE: GIÁO DỤC ONLINE KINH BẮC 10/10/2021 ... cần) CÔNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN 10/10/2021 Xét hai dao động ngược pha a +)