NGƯY.ThS MAI TRỌNG Ý
V chuyề9 L4 - Trướng Qước học Huệ) se
JI\LII†IIW/1IiÌ
Trang 2PHẦN I: CƠ HỌC
Nội dung 1: Động học 2 ốẮ te s
Nội dung 2: Các định Mật $38 tồn Nội dung 3: Cân bằng của vật rắn
Nội dung 4: Chuyển động quay của vật rắn
Nội dung 5: Dao động điều hồ
Nội dung 6: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức 3
Nội dung 7: Sĩng cơ học — Âm học HH 011110111esseeseeesesrseasaus G3 Í
PHAN Ii: DIEN HOC
Nội dung 8: Dịng điện xoay chiều
Nội dung 9: Các thiết bị điện xoay chié
Nội dung 10: Dao động điện từ
PHAN II: QUANG HOC
Nội dung 11: Sĩng áwằáng uc Nội dung 12: Lượng tử ánh sáng
PHAN IV: HAT NHAN NGUYEN TU
Nội dung 13: Hạt nhần - Phản ứng hạt nhân -.-ccvvvvrvrccsccZ 93
PHAN V: VAT Li HIEN DAI
Nội dung 14: Thuyết tương đối 105
Nội dung 15: Từ vi mơ đến vĩ mơ 106
Các Đề thi Đại học thực tập Đề thi Đại học thực tập số 1 Đề thi Đại học thực tập số 2 Đề thi Đại học thực tập số 3 Dé thi Đại học thực tập số 4 Đề thi Đại học thực tập số 5
Các để thi Tuyển sinh Đại Học từ năm 2010 đến 2012
Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2010 e213 <5 Dé thi tuyén sinh Dai hoc năm 2011 .222 Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2012 LOD xs
Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2010 .286
Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2011
Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2012
Trang 3PHAN | co HOC INOI DUNG 1 DONG HOC
1 CHUYEN DONG TRON DEU
a Chu kỳ, tần số, van toc dai, van tốc gĩc
* Chu ky: T = const
ớ 1 * Tần số: f =a const * Van t6c géc: = 2nf 2 =const * Vận tốc dài: y = R.œ = consf b Gia tốc
Gia tốc gĩc y bằng khơng; gia tốc dài là vectơ đ hướng tâm, cĩ độ lớn khơng đổi:
vì
a=~—=R@Ẻ =const
R
2 CHUYỂN ĐỘNG TRỊN BIẾN ĐỔI ĐỀU
Vectd gia tốc đ cĩ hai thành phan:
* Gia tốc tiếp tuyến Z, : làm thay đổi mơđun lý I p tuyi t
* Gia tốc pháp tuyến đ„ (hướng tâm): làm thay đổi phương của v ,
2
Ta cĨ: a, oA đa = =Ro? va a= a? +a
At R
Chú ý:
e Gia tốc hướng tâm ä, cĩ giá trị thay đổi
e Gia tốc tiếp tuyến Z, cĩ vai trị giống như gia tốc trong chuyển động thẳng
biến đổi đều > Kỹ o CH.1.2
Trong chuyển động trịn biến đổi đều, ta cũng cĩ hệ thức độc lập với thời gian với
đạng như sau:
@? ~@ˆ =2
V6i «), @» là tốc độ gĩc tại hai thời điểm (¡, /;), y là gia tốc gĩc và ø là gĩc quay được 7
Trang 4Thí dụ
Chất điểm M chuyển động trên vịng trịn tâm O với gia tốc gĩc y = 0,25 rad/s” Trong
một khoảng thời gian A¿, tốc độ gĩc của M tăng từ 2 rad/s lên 3 rad/s Tìm gĩc do OM đã
quay được và số vịng quay được ø tương ứng
@ Ding hé thite: @? - a) = 2a
Với những số liệu đã cho, ta cĩ: (3)? - (2)? =2.0,25.@
Tìm được: z= 10 rad và n = 10/2n = 1,59 vịng
3 CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG
Chất điểm M được phĩng ra trong chân khơng với vận tốc đầu vụ cĩ phương nằm ngang Gia tốc của M chính là gia tốc trọng lực #- Ta cĩ các phương trình sau đây cho M:
a Tọa độ X= Vo.t ọ Yo | x y= I g2 x 2 h b Quỹ đạo Le Se 2w H A c Vận tốc y Vx = Vy = const vy = gt
d Thời gian rơi
Nếu M được phĩng ra từ độ cao b so với mặt đất thì thời gian để vật đi xuống tới đất là:
2h 2h
f=,Í— > xx =HAS .J—
8 §
> Kỹ ảo CH.1.3|
Nếu chất điểm là hạt cĩ khối lượng m, mang điện tích ¿ (trị tuyệt đối) được phĩng ra trong điện trường với vận tốc đầu vọ theo phương vuơng gĩc với vecto E thi hạt cĩ
chuyển động giống như chuyển động của vật được ném ngang trong trọng trường nhưng với gia tốc cĩ độ lớn: „= T_.4E
m m
Thi du:
Hạt êlectron cĩ khối lượng zw = 9,1.10°?' kg mang điện tích ~c = -1,6.10°" C, dude
phĩng vào điện trường với vận tốc Yọ cĩ độ lớn 2.105 m/s, theo phương vuơng gĩc với vectơ # Cho E = 5000 V/m, quang dudng đi trong điện trường dài 2 cm
8
Trang 5Hãy tim:
¡) Thời gian đi trong điện trường
¡¡) Hướng của V khi ra khỏi điện trường
ø ¡) Thời gian này liên quan đến chuyển
động của e- trên trục Ox mà thơi:
L1 2102
¡¡) Từ các phương trình vận tốc tương tự CN
như trong 3c
Khi e' bắt đầu ra khỏi điện trường ta cĩ:
Vx = vụ = 2.10” m/s
_- qE 16.105.102
vy = at= y=? m 9,1.10° _=-_ 108 =8,8.10° mis
Goi ơ là gĩc lệch của # khi ra khỏi điện trường, ta cĩ:
vy _ 88.108 tana=—= 6 », x 2.10 NỘI DUNG 2] =4,4 >a= 71,2
CAC DINH LUAT BAO TOAN
1 ĐỊNH LUẬT BAO TOAN ĐỘNG LƯỢNG
a Động lượng
Động lượng ÿ của một vật là tích của khối lượng m với vận tốc của nĩ:
p=mv
b Định luật bảo tồn động lượng
Với một hệ kín động lượng được bảo tồn: = 5m =const
c Xưng của lực
Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian bằng xung của lực tác dụng trong thời gian đĩ: EAt= AB
2 ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG
Cơ năng của hệ = Động năng + Thế năng
Trong hệ kín mà nội lực tương tác chí là lực thế, cĩ thể cĩ sự biến đổi qua lại giữa
động năng và thế năng nhưng cơ năng của hệ bảo tồn
Lực thế: Lực cĩ cơng khơng phụ thuộc đường đi, chỉ phụ thuộc điểm đầu và điểm
cuối (trọng lực, lực đàn hồi, lực tĩnh điện)
Trang 63 SỰ VA CHẠM CỦA CÁC VẬT
a Định luật
Khi ngoại lực triệt tiêu hoặc rất nhỏ so với nội lực trong tương tác thì cĩ bđo tồn động lượng Trong va chạm đàn hồi cĩ bảo tồn cơ năng
b Vài hình thức 0a chạm
Gọi: vị, v; là vận tốc (trị đại số) của các vật khối lượng mm, mạ trước va chạm; vy va v; là vận tốc của chúng (trị đại số) sau va chạm
* Va chạm đàn hồi xuyên tâm:
1 (m, — mz), + 2myv, , vy = m +m, | 7 (in, — m, Jv, + 2m, vạ =—=————>~——` m, +m,
* Va cham khéng dan hoi xuyén tam: #
IV, + my,
m, +m,
Sau va cham hai vật cùng cĩ vận tốc chung là v’: y/ =
Chú ý
Khi hai vật cùng khối lượng va cham đàn hồi xuyên tâm thì cĩ sự zrzo đổi vận tốc
giữa hai vật
Q) ® v, (2) WV) 2) Ha¥,
Ngay trước va chạm Ngay sau va chạm
CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
1 MƠMEN LỰC
Mơmen lực đặc trưng cho tác dụng làm quay vật của
lực, cĩ độ lớn:
MW =F.d= F.r.sina
Trong đĩ đ là cánh tay địn của lực (khoảng cách từ trục
quay đến giá của lực
AL >0: vật quay theo chiều dương đã chọn
W# <0: vật quay ngược chiêu dương đã chọn
* Khi vật cĩ cân bằng quanh trục: ya =0 (tổng đại số) 10
Trang 72 NGẪU LỰC
Ngẫu lực gồm hai lực cĩ giá song song, cĩ cùng độ lớn
ngược chiều
Mơmen của ngẫu lực khơng phụ thuộc trục quay:
Mt, = F.d v6i F\ = Fy = F
Chú ý:
* Nếu vật khơng cĩ trục quay giữ chặt: vật sẽ quay quanh trục đi qua khối tâm và
vuơng gĩc với mặt phẳng của ngẫu lực
* Nếu vật cĩ sẵn trục quay giữ chặt: vật sẽ phải quay quanh trục cĩ sẩn Khi nay sẽ
cĩ một lực đàn hồi tác dụng vào trục (cĩ thể làm gãy trục)
3 ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG TỔNG QUÁT CỦA VẬT RẮN
YF =0 va 3„=0
NỘI DUNG 4|
CHUYỂN DONG QUAY CUA VAT RAN
1 PHUONG TRINH CO BAN:
Wf=I.y
: mơmen ngoại lực; I:mơmen quán tính của vật đối với trục quay
Trong chuyển động quay biến đổi đều thì:
* Gia tốc gĩc: y = const
* Tốc độ gĩc: œ = @ạ + ÿf
* Tọa độ gĩc: Ø = Py + Wot + sự
Chú ý:
* Gia tốc gĩc y của vật quay được định nghĩa là:
Á@ _ %—| (rad/s”)
At At
* Trong phương trình của ø nếu =O thi ø là gĩc vật quay được từ lúc t = 0
v=
* Trong chuyển động quay biến đổi đều, ta cũng cĩ hệ thức độc lập với r:
@ = 0 =27(0~Øạ)= 2ỳ
2 MOMEN QUAN TINH
Mơmen quán tính của vật rắn đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật trong chuyển động quay quanh trục đĩ:
1= )im,1) (kg.m’)
11
Trang 8Chú ý:
* Mơmen quán tính của vật đối với trục quay (A) phụ thuộc khối lượng vật, hình
dạng của vật và vị trí của trục quay
* Mơmen quán tính của vật rắn trong chuyển động quay đĩng vai trị tương tự như
khối lượng m của chất điểm trong chuyển động tịnh tiến
3 MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG
a Định nghĩa
Momen động lượng L là tích giữa mơmen quần tính của vật đĩ với vận tốc gĩc trong sự quay quanh một trục:
L=Lo
b D6 bién thiên mơmen động lượng
Độ biến thiên của L trong khoảng thời gian A bằng tổng các xung của mơmen lực
tác dụng:
AL= AL
(Tương đương với cơng thức Aj= F.At trong chuyển động tịnh tiến)
c Sự bảo tồn mmomen động lượng |
Nếu tổng các mơmen lực tác dụng lên vật bằng khơng thì mơmen động lượng L được bảo tồn;
# = 0 > L.@= const = Ï.Øị = lạ.@;
(Tương đương với cơng thức ÿ= m.ÿ = consr khi Ƒ = Ư trong chuyển động tịnh tiến)
4 ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY
* Với vật rắn cĩ mơmen quán tính I, quay quanh, trục với vận tỐc gĩc @, ta cĩ:
Wạ= gia”
* Độ biến thiên của động năng vật quay trong thời gian ¿ bằng cơng A của ngoại lực
tác dụng lên vật trong thời gian đĩ
1 1
AWa= 1ø) — lo? =A
Nếu lỡ quên các cơng thức của chuyển động quay, ta hãy viết lại các cơng thức của
chuyển động tịnh tiến rồi đổi các đại lượng trong cơng thức đĩ thành các đại lượng
tương đương của chuyển động quay của vật rắn (đọc lại các phần ghỉ chú về sự tương
đương đã nêu trên)
BÀI TRẮC NGHIỆM THỰC TẬP SỐ 1 (20 câu)
CHO CAC NOI DUNG 1, 2,3 VA 4
12
Trang 9
G11 Một chất điểm chuyển động trên đường trịn bán kính 20 cm, tốc độ gĩc tăng đều
1 rad/s sau mỗi khoảng thời gian 2,5 s Sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động, chất điểm cĩ gia tốc dài vào khoảng
A 31,300 m/$” B 0,880 m/s” C 0,804 m/s’ D 8,040 m/s’
2 Một điểm nằm trên mép của một dia trịn bán kính 20 cm đang quay đều với tốc độ
2 vịng/s Phát biểu nào đúng về các gia tốc dài của điểm này (®ˆ~ 10)?
A Gia tốc tiếp tuyến bing 5 m/s”; gia téc phap tuyến bằng 3,2 m/s’
B Gia tốc tiếp tuyến bằng 32 m/s’; gia tốc pháp tuyến bằng khơng kng 32 m/s’
C Gia tốc tiếp tuyến bằng khơng; gia tốc pháp tuyến
D Gia tốc tiếp tuyến bằng khơng; gia tốc pháp tuyến bằng 3,2 m/s°
(13 Vật A khối lượng 2m đang di chuyển với vận tốc 4,5 m/s thì tới va chạm xuyên tâm đàn hồi với vật B khối lượng m đang đứng yên Ngay sau va chạm thì
A: A đi tới với vận tốc 3 m/s; B đi tới với vận tốc 3 m/s
B A đi tới với vận tốc 1,5 m/s; B đi tới với vận tốc 6 m/s
€ A bật ngược lại với vận tốc 1,5 m⁄s; B đi tới với vận tốc 6 m/s
D A bật ngược lại với vận tốc 2,5 m/s; B đi tới với vận tốc 4 m/s
4 Một con lắc cĩ chiều dài day treo 2m mang vật nhỏ khối lượng 100 g Tại nơi cĩ
g = 9,8 m⁄$” con lắc được kéo lệch khỏi vị trí thẳng đứng gĩc 45° rồi được thả nhẹ Lực
căng dây khi con lắc đi qua vị trí thẳng đứng cĩ độ lớn vào cỡ
A.1,56N B 4,32 N cs$25N ÐD:3,13N
Q5 Phát biểu nào szi khi nĩi về chuyển động quay của một vật rắn quanh một trục?
A Tất cả mọi điểm của vật đều chuyển động trừ những điểm nằm trên trục quay
B Trong chuyển động quay, gia tốc dài của mỗi điểm cĩ phương trùng với phương
vận tốc của điểm đĩ
C Moi chất điểm chuyển động đều cĩ cùng tốc độ gĩc và gia tốc gĩc
D Nĩi chung thì vận tốc dài của các chất điểm là khác nhau
Q6 Một thanh mảnh AB đồng chất tiết diện đều, chiều dài /, khối lượng m Tại đầu B
của thanh cĩ gắn chất điểm khối lượng ⁄2 khoảng cách từ đầu A đến khối tâm của
hệ là
A.I3 B 31/5 C16 D 21/3
(17 Phát biểu nào sau đây sai khi nĩi về ngẫu lực ?
A Hai lực hợp thành ngẫu lực khơng phải là hai lực trực đối
B Dưới tác dụng duy nhất của một ngẫu lực khơng đổi, vật sẽ quay nhanh dần đều C Ngẫu lực vẫn gây ra được chuyển động quay cho dù vật khơng cĩ sẵn một trục
quay cố định
13
Trang 10D Nếu trục quay đi qua điểm đặt của một trong hai lực và cĩ phương vuơng gĩc với mặt phẳng chứa ngẫu lực thì mơmen ngẫu lực sẽ bằng khơng
(18 Phát biểu nào si về gia tốc tiếp tuyến ẩ, va gia tốc pháp tuyến ẩn của vật
chuyển động trịn biến đổi đều ?
A Gia tốc tiếp tuyến ẩ, cĩ độ lớn khơng thay đổi,
B Gia tốc tồn phan a cho bởi hệ thức: ä = a, 44;
C Gia tốc pháp tuyến ẩ„ cĩ độ lớn khơng thay đổi
D Gia tốc tiếp tuyến a, lệ với gia tốc gĩc y
Đ19 Từ các định luật liên quan tới mơmen động lượng, ta cĩ thể rút ra kết luận:
A Phải cĩ mơmen lực tác dụng thì chuyển động quay mới được duy trì
B Một vật đang quay quanh trục A với mơmen động lượng khơng đổi thì tốc độ gĩc
œ phẩi luơn luơn khơng đổi
€ Một vật khơng biến dang quay déu quanh trục A sẽ cĩ mơmcn động lượng đối với A khơng đổi
D Tất cả các phát biểu A, B và C đều đúng
tÍ 10 Một vật rắn cĩ chuyển động quay nhanh dân đều với gia tc géc y = 0,8 rad/s’;
lúc t = 0 vật bắt đầu quay từ tọa độ gĩc — 4 rad Cặp phương trình biểu diễn đúng tốc độ
gĩc và tọa độ gĩc của vật lúc thời điểm / là
A =0,8.; 9=-440,40 B.o=0,4.; 9 =—4t+0,42
C.0=0,8.5 9=-440,8.02 D 0 =0,4.; 9 =—4 40,42
Q 11 Một vật rắn chịu tác dụng bởi một mơmen lực cĩ giá trị dương Ta cĩ thể nĩi:
A Vật đang quay đều
B Vật đang quay nhanh dần đều
€ Vật đang quay nhanh dân nhưng khơng đều
D Một kết luận khác với A, B và C
O 12 Một vật chuyển động quay với gia tốc gĩc ÿ = 2 rad/s”; tốc độ gĩc ban đầu bằng
khơng Sau khi quay được 5 vịng tốc độ gĩc đạt được xấp xỉ bằng
A 4,5 rad/s B 20,0 rad/s C 11,2 rad/s D 22,4 rad/s
Q 13 Hai bánh xe A va B khi quay đều quanh trục cĩ động năng quay bằng nhau Cho
biết tốc độ gĩc của A gấp 2 lần tốc độ gĩc của B, Tỉ số mơmecn quán tính I„/I; cĩ
Trang 11Q14 Một bánh đà đang quay đều quanh trục với tốc độ gĩc œ = 10 rad/s Nếu tác dụng
vào bánh đà một mơmcn lực khơng đổi sao cho trong vịng 5s động năng của nĩ tăng
lên gấp 2 lần thì gia tốc gĩc của bánh đà trong thời gian đĩ là
A.0,82rad/s” B.2,00rad/s”, C 0,082 rad/s’ D Một giá trị khác
d 1ã Khi so sánh chuyển động quay với chuyển động tịnh tiến, ta thấy mơmen động
lượng L của chuyển động quay cĩ vai trị tương đương với
A mơmen lực B lực tác dụng C xung của lực D một đại lượng khác
16 Phát biểu đúng về mơmen quán tính là:
A Mơmen quán tính đặc trưng cho mức quán tính của vật rắn trong chuyển động quay
B Mơmen quán tính cĩ đơn vị là N.m
C Mơmen quán tính của mỗi vật rắn chỉ phụ thuộc khối lượng và hình dạng của vật
D Mémen quán tính và mơmcn lực luơn tỉ lệ với nhau
0117 Thuong số giữa mơmcn lực và gia tốc gĩc cĩ đơn vị:
A kg/m B kg.m C rad/s D kg.m’
18 Một cm bé đứng ở mép một mâm xoay đang quay trịn đều quanh trục Nếu em
bé từ từ đi về phía trục quay thì
A tốc độ quay của mâm tăng lên
B tốc độ quay của mâm giảm xuống
quay của mâm vẫn như cũ
D ta khơng kết luận được gì khi chưa biết tốc độ của em bé
[1 19 Một vật rắn cĩ mơmcn quán tính đối với trục quay là I = 0,5 kg.m”, khi vật này quay đều quanh trục với tốc độ 2 vịng/s thì động năng quay của vật là (lấy 7° ~ 10):
A.11 B.40 J € 12,6 J D.801
Q 20 Khi tốc độ quay quanh trục của một vật rắn tăng lên gấp 2 lần thì A mơmen lực tác dụng tăng lên gấp 2
B mơmen động lượng tăng lên gấp 2
€ động năng quay tăng lên gấp 2
Trang 12GIẢI THÍCH ĐÁP ÁN
Q1 Chonc
OL DƯƠNG 2
a tc géc: ¥ =—— = —- = 0,4 rad/s” Gia tốc gĨc: 7 TT
Gia tốc tiếp tuyến: a, = y.R = 0,4.0,2 = 0,08 m/s”
Vận tốc dài: » = øuf = 008.5 =0,4m/s => a,= + =
Gia tốc dài tồn phân của chất điểm:
a= ya; +a, = (0,08) +(0,8)" + 0,804 m/s’ A2 Chọn C
Gia tốc tiếp tuyến ø, = 0
Tốc độ gĩc: œ = 2n = 4z rad/s => v =œR = 0,8x m/s
v2 (0,8m)?
Gia tốc pháp tuyến: ø„= ` =32 m/s’ |
R 0,2
Q 3 Chon B
Ap dung cơng thức va chạm đàn hồi xuyên tam trong ND 2.3b véi:
m, = 2m, m) = 2m, v, = 4,5 m/s và vạ=0
Tìm được vị = 1,5 m/s va v5 = 6 mis
Mẹo giải:
Động lượng của hệ trước va chạm: |
Pp, = 2m.4,5 = 9m
Động lượng của hệ ngay sau va chạm:
p› = 2m vị + m.v2 = 9m,
Suyra: 2v[ + vị =0
Như vậy chỉ cĩ đáp án B là thích hợp (C sai vì vy =- 1,5 m/s) Q 4 Chon A
Ap dụng định luật bảo tồn năng lượng cho vat nhé m trong chuyển động từ B đến O,
ta cĩ:
Wu=Wụạo => mgh=mgi(1- cosa) = sme v? = 2gI(1- cosa)
16
Trang 13Khi con lắc đi qua O, ta cĩ:
2
T- mg = may = mộ = T=mg(3 - 2cosa)
T=0,1.9,8 - V2) = 1,56N,
đ5 Chọn B
Các phát biểu A, C và D đều đúng B sai là vì cĩ phương của tiếp tuyến trong khi
đ hướng vào bể lõm quỹ đạo
Q6 Chọn D A oG B
Khối tâm O của thanh AB đơng chất nim tai tung —=——————— điểm của AB; khối tâm của vật nhỏ zz⁄2 nằm tại B <———><—— m nư2
Dễ dàng thấy được khối tâm của hệ nằm tại G với: 1⁄2 1⁄2
OG = OB/ 3 = i/6 = AG = 2/3
L7 Chọn D
TK ND 3.2 Các phát biểu A, B và C đều đúng Phát biểu D sai vì mơmen ngẫu lực khơng phụ thuộc vị trí của trục quay
q8 Chọn C
TK ND 1.2 Các phát biểu A, B và D đều đúng C sai vì gia tốc pháp tuyến đ, cĩ
z
độ lớn a„ = Đ trong chuyển động trịn biến đổi đều v thay đổi nên ø„ cũng thay đổi 9 Chọn C
TK ND 4.3 Phát biểu A sai vì khi vật quay đều 2 cĩ thể bằng khơng B sai vì cho
dù L = Iœ khơng đổi, nhưng nếu I thay đổi thì œ sẽ thay đổi C đúng vì vật khơng biến
dạng cĩ I khơng đổi
Q 10 Chon A
TK ND 4.1 V6i @p = 0 va @o =- 4 rad, các phương trình đúng là:
© =0,8.tva 9 =-4+0,40
O11 Chon D
TK ND 4.1 Vật quay đều thì ⁄ = 0 (A sai) Vật quay nhanh dan déu khi M khong
đổi và cùng dấu với œ (B và C sai) Khi 4 > 0 thi y > 0, ta chỉ kết luận được là vật
quay với gia tốc gĩc dương (D đúng) Q 12 Chon C
TK ND 4.1 Gĩc quay ứng với 5 vịng: œ = 2rn = 10m rad Ứng dụng cơng thức: ø” - a = 27.9 - øạ)= 2yœ, với œạ = Ư
Ta cĩ: œ°= 2.2 10m = 40m => w = 11,2 rad/s
Q 13 Chon B
AT,
Trang 14TK ND 4.4 Động năng quay là: Wạ= flo’
;
Nhu vay: 1,02 =1,.02 = is-(2) =1 ki
Q 14 Chon A
Theo cơng thức Wạ = lo khi động năng quay tăng lên gấp 2 lần thì œ tăng lên
gấp v2 lần Gia tốc gĩc của bánh đà trong giai đoạn đĩ là: xoe = 22-1) = 2(/2 -1) = 0,82 rad/s, t
Q15 Chọn D
TKND 4.3 Mơmen động lượng L tương đương với động lượng p = mv Q16 Chọn A
TK ND 43 Phát biểu A là chính xác; đơn vị của mơmen quán tính là kg.mẺ (B sai);
mơmen quán tính cịn phụ thuộc vị trí của trục quay (C sai) Mơmen quán tính và mơmen
lực là hai đại lượng khơng cĩ liên hệ trực tiếp với nhau (Dsai)
17 Chọn D
Phương trình cơ bản của chuyển động quay: M= ly
Suy ra: thương số ⁄y =1; đơn vị của mơmen quán tính là kg.mẺ 18 Chọn A
TK ND 4.3c Khi = 0 thì mơmen động lugng L = I.œ được bảo tồn, Khi em bé
đi về phía trục quay thì I giầm và œ sẽ tăng
C19 Chọn B
TK ND 4.4 Ta cĩ: Wa=! Io? = | 0,5.(4n)? = 40), 1
> 2
Q20 Chọn B
Khi tốc độ gĩc tăng lên gấp 2 thì khơng cĩ nghĩa là y và #0 tăng lên gấp (A sai); động năng quay tăng lên gấp 4 (C sai) Động lượng L = IL.œ tăng gấp 2 (vì vật là vat
rắn nên I khơng đổi)
18
Trang 151 TÍNH CHẤT CHUNG
a Li dé
L¡ độ x biến thiên theo thời gian bởi hàm cosin: x= A.cos(@t + Ø) (hoặc ham sin)
DAO DONG DIEU HOA
b Vận tốc 0à gia tốc
Cũng là những hầm hình sin theo thời gian:
y= ~=øA.sin(ø@t + Ø) = wA.cos(@t + gt 2)
a=-@ A.cos(at + Q)= @ŸA.cos(@tL+ Ø@+1m)
Ta CĨ: x" = ~@Ïx => d = —đÊx
c Lực tác dụng
Lực tác dụng # là luc kéo về (hay: lực hồi phục): F c6 độ lớn ử lệ với IxI, chiêu
luơn luơn hướng về vi tri can bing > #=—k.Ý Chú ý
Biểu thức ø = —aŸx (hoặc x” =—øx ) là đặc trưng của dao động điều hịa; cũng như
lực hồi phục là lực tác dụng đặc trưng của dao động điều hịa
P nhanh dần chậm dẫn b
“ea NR CORT RM C,
TảG + ———®_ o >
v=0 (VTCB) v=0
a=o°A Vinax = @A a=-0A
a— —-—-—-——— a=——-—-— —— =—
chậm dân nhanh dân
2 CÁC CON LẮC
a Con lắc lị xo
fk
Chu kì: T=27, _ Tan sé: f=
Chu kì T khơng phụ thuộc g va biên độ dao động (biên độ phải nằm trong giới hạn
đàn hổi của lị xo)
-> Kỹ xảo C 5.2a|
* Với con lắc lị xo, trường hợp đơn giản nhất là con lắc nằm ngang Tại vị trí cân
bằng lị xo khơng biến dạng; tại vị trí bất kì, độ lớn của li độ x luơn bằng với độ biến
đạng AI của lị xo
2rYm
18
Trang 16*Phức tạp hơn là những trường hợp con lắc cĩ phương thẳng đứng hoặc nằm nghiêng Tại vị trí cân bằng lị xo luơn cĩ một độ biến dạng A/ (dãn hay nén tùy trường hợp); tại vị trí bất kì, độ lớn của li độ x luơn khác với độ biến dạng A/ của lị xo
[ii] [iii] liv]
#' Trong cả 4 trường hợp, chu kì dao động của cọn lắc đều được tính bằng cơng
thức; T= 2x Khi con lắc cĩ tiếp xúc với mặt phẳng nghiêng, khi xét lực tác dụng
vào quả cẩu tại vị trí bất kì, ta phải kể đến phản lực vuơng gĩc W của mặt phẳng
nghiêng (với con lắc nằm ngang thì Ÿ và luơn khử nhau nên ta khơng cân xét đến
hai lyc nay) Goi Alp 1a độ biến dạng của lị xo tại vị trí cân bằng, ta cĩ: [i] Alo = mg/k (dan) [ii] Alo = mg/k (nén)
[iii] Al = mg.sina/k (dan) [iv] Alo = mg.sino/k (nén)
b Con lắc don
Chu kì: Teale Tansd: f= Lg
* T khong phu thuộc biên độ nếu biên độ nhỏ
* ĐÊl'dây treo bằng kim loại thì T thay đổi theo nhiệt độ; ngồi ra, mọi yếu tố làm
thay đổi ø cững làm chu kỳ T thay đổi: cao độ, hệ quy chiếu, điện trường (với con lắc
mang tiện tích)
3: NĂNé LƯỢNG TRONG DĐĐH a: Ning Ditong (co ning)
Cơ năng của hệ bao gồm động năng và thế nang: E= Wa+ W,
* Con lắ£ lị xo: E = moa? = sha = const
* Con lắc đơn: E= 2mgia = 2a = const
Năng lượng cĩ giá trị khơng đổi và tỉ lệ với bình phương của biên độ
b Biểu thức của động năng uà thế năng trong DĐĐH
1
Wa =! mv = | mo’A’sin? (ot + Ø = Ề[I ~ coŠ2(t+ Ø)] 2 2
Z
20
Trang 17W, =! kx? = Ì mœ?A?cos? (øt + Ø)= E [ + cos 2(œt + Ø)] 2
2 2
Wa Wy Wi > Wa
TO Or
Wuuay B° O Wainax B Wunax
—e———————*®———>*-—
Wa=0 W, =0 Wa =0
(Quá trình ngược lại)
Đồ thị của W, và Wa theo / (với ø = 0) cĩ dạng:
4 SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
Người ta thường dùng vectơ quay để thực hiện sự tổng hợp các DĐĐH cùng phương,
cùng tân số Với hai dao động:
x; =Ajcos(at+@)) va x;= Ascos(@t+ @›)
Dao động tổng hợp cĩ phương trình:
x=xi+txy = A= A, +A,
*- Biên độ dao động tổng hợp
A= fA? +A34+2.A A,.cos(~, — 9)
* Pha ban dau của dao động tổng hợp Aisinø, + A,sing, Aicosø, + A,cosg,
5 BIỂU DIỄN DAO DONG DIEU HỊA BẰNG VECTƠ QUAY
Vì hình chiếu của một chất điểm chuyển động
trịn đều xuống mặt phẳng nằm trong quỹ đạo trịn
cĩ chuyển động là dao động điều hịa, nên ta cĩ thể
dùng vectơ quay biểu diễn một dao động điều hịa
Với dao động điều hịa cĩ phương trình:
x = A.cos(ø@L + ø), vectợ quay cĩ độ dài tỉ lệ
tang =
với A và quay quanh O với tốc độ gĩc o
21
Trang 18Lúc ? =0 vectơ hợp với trục x gĩc 0 Trong hình vẽ bên, ta giả sử p= Xã
Lic 11, vectơ quay đến vị trí OM¡, hình chiếu cla OM, xuống trục x cho ta giá trị x, tai thoi điểm í„; tương tự hình chiếu xuống Ox của OM› cho ta giá trị x; tại thời
điểm /›
> Kỹ xảo CH.5.5|
'Vectơ quay là cơng cụ rất hữu ích để ta tìm thời giàn vật đi từ điểm này đến điểm
khác (thí dụ từ M đến N) trong dao động điều hịa Ta Vẽ các vectơ quay ứng với các vị
trí đã cho rồi tìm gĩc ø hợp bởi các vectơ đĩ (nếu vật đi thẳng từ M đến N) Thương số n giữa gĩc # và gĩc vịng trịn (360°) cho ta biết thời gian đi là = nT
Thí dụ
Một chất điểm dao động điều hịa với chu kì T = 2 s trên trục x'Ĩx Gọi M và N lần lượt là hai điểm trên trục với tọa độ lần lượt xu = A/V2 và xy =~A//2
Tìm:
¡) Thời gian ngắn nhất để vật đi từ M đến N
ii) Thời gian vật đi từ M đến N trong đĩ cĩ một lần đổi chiều chuyển động
# ï) Khi chất điểm đi thẳng từ M đến N (ứng
với thời gian cực tiểu) thì vectơ quay da quay ty OV,
dén OV>; dé dang thấy gĩc quay a = 90° = ; vong
trịn Thời gian đi là r= T/4 = 0,50 s
ii) Nếu trong khi đi từ M đến N mà cĩ một lần
đổi chiều chuyển động (xảy ra tại B`) thì vectơ phải
quay ty OV, đến OV3 Gĩc quay khi nay 1a 180°,
thời gian đi là T/2 = 1 s
BÀI TRẮC NGHIỆM THỰC TẬP SỐ 2 (25 câu)
CHO NỘI DUNG 5
ŒI Điều nào sao đây khơng đúng với con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ ?
A Lực tác dụng vào vật treo là tổng hợp của trọng lực và lực căng dây
B Khi đi qua vị trí cân bằng, lực căng dây cĩ trị cực đại € Con lắc đơn khơng dao động được trong chân khơng
D Cơ năng của con lắc đơn đ lệ với bình phương của biên độ
(12 Con lắc đơn chiểu dài /, cĩ chu ki dao động T¡, con lắc đơn chiều dài /; cĩ chu kì
Tp (gid sit J) >) Con lắc đơn cĩ chiều dai +]; sẽ cĩ chu kì là
22
Trang 19A T)+T B 2(i+Ti c1, D đáp số khác
3 Một vật dao động điều hịa với li độ x nghiệm hệ thức: x” + Kx = 0(K: hằng
số) Tân số của dao động này bằng
A, 20 B = cK, D, XK,
VK VK kì 2n
Q4 Điều nào sao đây khơng đúng với con lắc lị xo ?
A Lực tác dụng cĩ độ lớn t lệ với khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng
B Chu kì tỉ lệ nghịch với độ cứng k của lị xo
C Trong một chu kì, cĩ 2 thời điểm để gia tốc triệt tiêu
D Tốc độ của vật bằng khơng khi lực tác dụng cĩ độ lớn cực đại
[1 5 Một vật dao động diéu hịa với phương trình x = 5cos 2 (cm) Lay g = 10 m/s* Con
lắc đơn cùng chu kì với dao động này cĩ chiều dài bằng
A.Im B.2m C.2,5m D.2V2 m
(16 Một vật dao động điều hịa với tân số 2,5 Hz„ biên độ dao động bing 20 cm Vận tốc tối đa vật này đạt được là
A 3,14 m/s B 5 m/s C 50 m/s D 1,25 m/s
(17 Vật nhỏ khối lượng m = 50 g được treo vào lị xo thẳng đứng cĩ đầu trên cố định
Khi vật dao động điều hịa với chu kì T = 7 s va lực đàn hổi của lị xo cĩ trị cực đại bằng 0,8 N (với g = 10 m/s’) thi bién dé dao động của vật là
A.8em B.6cm € 12 cm D 16 cm
Q 8 Con lắc lị xo dao động điều hịa với biên độ A và tân số gĩc œ cĩ
A cơ năng tỉ lệ với A?
B động năng biến thiên tuần hồn với chu kì bing ©
1L
C thế năng cực đại khi lực hồi phục triệt tiêu
D tất cả các đặc điểm A, B và C
Q9 Trong dao động điều hịa của con lắc lị xo với độ cứng lị xo là k, biên độ A, khi
lực tác dụng đổi chiều thì
A thế năng triệt tiêu B li độ đổi dấu
€ động năng bằng TA D các phát biểu A, B và C déu đúng (110 Dao động tự do là dao động
A cĩ gia tốc khơng phụ thuộc li độ
B cĩ chu kì thay đổi được dễ dàng theo như ta muốn
C cĩ tân số chỉ phụ thuộc cấu tạo của hệ
D cĩ tất cả các đặc điểm nêu ra trong A, B và C
23
Trang 20Q11 Một dao động điều hịa cĩ biểu thức li độ: x = Acos (wf + @); v va a lan lượt là
vận tốc và gia tốc của vật Thương số Porto) bằng với thương số
Boll B 2 G2, D, &
x y
a v
Cl 12 Trong vịng 2 phút một con lắc lị xo mang khối lượng zz = 100g làm được 240
dao động Lấy ø” ~ 10, độ cứng của lị xo là
A 8 N/m B 16 N/m C 32 N/m, D 64 N/m
[1 13 Con lắc lị xo mang vật nặng khối lượng m = 100g dao động điều hịa với biên
độ A = 10cm, khi đĩ cơ năng của con lắc bằng E = 0,08 J Lấy œˆ =10; chu kì của con lắc này vào khoảng:
A 0,50 s B 0,75 s € 1,00 s D 2,00 s
Œ 14 Một con lắc đơn chiều dài J, quả câu nhỏ treo vào con lắc cĩ mang điện tích q Khi treo trong khơng khí con lắc dao động diều hịa với chu kì T; nếu sau đĩ dem
treo con lắc vào khoảng giữa hai bẩn tụ điện song song đặt nằm ngang với vectơ
cường độ điện trường E cĩ phương thẳng đứng thì chu kì sẽ:
A tăng lên nếu q >0 và Ê hướng xuống dưới
B giảm xuống nếu q >0 và Ê hướng xuống dưới C tăng lên nếu q < 0 và Ê hướng lên trên
D giảm xuống nếu q< 0 và Ê hướng xuống dưới
T15 Trong một dao động điều hịa, những giá trị của gia tốc và li độ tại một số thời
điểm được cho bởi bảng dưới đây:
Chu kì của dao động này (đo bằng giây) là:
aS Bee, Cn Dz
T4 T1 Nia
Q16 Một con lắc đơn cĩ dây treo dài Im được treo trong buồng thang máy Từ trạng
thái nghỉ, thang máy đi xuống nhanh dân đều và sau 2 giây cĩ vận tốc v = 4m/s
Lấy g = 1Om/s? Chu kì đao động của con lắc trong giai đoạn này bằng giây
A m2 B.(x-1).2 v2 D (#1) V2
[ T7 Tại một nơi nhất định, khi chiều dài một con lắc đơn tăng lên 1% thì chu kì ứng
với biên độ nhỏ của con lắc sẽ:
A tăng 0,5%, B tăng 1%, € giảm 1%, D giảm 0,5% 24
Trang 2118 Gọi x là tọa độ trên trục x'Ox của chất điểm M khối lượng , lực tác dụng đặt
vào chất điểm cĩ độ lớn: # = k.lxl, với k là một số khơng đổi, ta cĩ thể nĩi:
A M dao động điều hịa với tân số gĩc ua
m
B M dao động điều hịa với tân số gĩc 7 5
C M dao động điều hịa với tần số gĩc fe
D các phát biểu A, B và C đều sai
19 Một vật dao động điều hịa trên đoạn x` M P 0 Q N x
MN với O là vị trí can bing Goi P va Q.- 2? 0
lần lượt là trung điểm của OM va ON
Thời gian ngắn nhất để vật đi từ P đến Q là 0,5 giây; chu kì dao động điều hịa của vật bằng
A 2,58 B.3s C.342 s D.2%,
20 Một vật dao động điều hịa với biên độ A Khi động năng của vật bằng 3
thế năng thi vật ở cách vị trí cân bằng khoảng:
A 0,50A B 0,76A C 0,80A D.0,70A
O 21 Mot chất điểm dao động dưới tác dụng đồng thời của hai dao động:
xị = 8 sin 27t (cm) và xạ = A¿ cos 27t (cm)
Biết gia tốc cực đại của chất điểm cĩ độ lớn 4 m/s”; lấy mỶ ~ 10 Biên độ A; cĩ giá
trị bằng:
A.4cm B 6cm C 42cm D 62 cm
Q 22 Mét con lắc lị xo mang vật cĩ khối lugng m = 50 g dao déng diéu hịa Thế năng của hệ biến thiên theo thời gian với biểu thức:
W,= 0,5(1 + cos 20at) (J)
Phương trình biểu diễn đúng li độ của vật theo thời gian là:
A.x=20 cos 201 (cm) B.x= 20 cos 10t (cm)
€ x= 10 cos 20zt (cm) D.x= 10 cos 10t (cm)
Q 23 Mot vat nhỏ khối lượng 100 g được treo vào lị xo thẳng đứng cĩ đầu trên cố
định Khi cho vật dao động điều hịa theo phương thẳng đứng, hệ cĩ chu kì T= Es
và lực đẩy đàn hồi cĩ trị cực đại bằng 0,5 N Biên độ của dao động là: A-1,5 cm B 20 cm C 15 cm D 12,5 cm:
[124 Phát biểu nào sai khi nĩi về cơ năng của một hệ dao động điều hịa ? A Cơ năng cĩ độ lớn khơng đổi và tỉ lệ với bình phương của biên độ B Cơ năng cĩ độ lớn bằng với động năng cực đại hoặc thế năng cực đại
C Cơ năng biến thiên điều hịa với tân số gấp 2 lần tân số của dao động D Cơ năng cĩ độ lớn bằng với năng lượng ban đâu ta cung cấp cho hệ
25
Trang 22(125 So sánh pha giữa các biểu thức của *, Y và ø trong dao động điều hịa, ta thấy:
A x tré pha 2 So vdi v và ngược pha so với ø B x trễ pha 5 SO với a va ngược pha so với v € x sớm pha : SO Với y và ngược pha so với ø
D x sớm pha > SO Với y và trễ phao SO VỚI a
DAP AN TRAC NGHIEM THỰC TẬP SỐ 2
3 4 | 5 6 7 [1 8 10 1 c D 2 DỊB |C|A |BỊA D 9 1L | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 17 | 18 | 19 | 20 A B A B G ClẦ |D|s5 21 | 22 | 23 | 24 |-25 B B Cc CoA
GIAI THICH DAP AN
QO 1.Chonc
Con lắc đơn chỉ khơng dao động được trong tình trạng khơng trọng lượng, cịn ở
trong chân khơng nếu vẫn cĩ trọng trường thì con lắc đơn vẫn dao động được 2 Chọn D
Với con lắc đơn chiều dài /¡: T¡ = an fe ah
& g& iT 2 Với con lắc đơn chiều dài /;: Tạ = 2x fe oes T |
: ‘Ss g 4
Với con lắc đơn chiểu dail, +h: Ty, =2n [4,2 _ fea
& &
Q3.Chon D
Biểu thức đặc trưng của dao động điều hịa là: x” + œ?x = 0
vK
Ta thy ngay:@”"=K=>0= JK = f-2 _ VK
2n 2m
(14 Chọn B
Chu Kì của con lắc 1d xo: T = ax im ; như vậy là T tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của k q5 Chọn C
Tần số gĩc của dao động: œ = 2 rad/s Con lắc đơn cĩ cùng chu kì với dao động này
phải cĩ cùng tần số gĩc Như vậy:
26
Trang 23o= |& =2=I= Š =2,5m,
Q6 Chọn A
Tần số gĩc œ = 21 = 5x rad/s Tốc độ cực đại: v„¿„= œ.A = 5z.0,2 = 3,14 mis
7 Chọn B 2— 22.5) 2 tno =|-— | =100 >k=100m=5 N/m mg _ 0,05.10 Theo cơng thức: œ =
Độ dãn lị xo tại vị tri cn bing: Al = =0,10m = 10cm
Lực đàn hơi cĩ trị cực đại khi lị xo cĩ độ dãn cực đại (ở biên dưới) Khi đĩ độ dãn
của lị xo là:
h 8
Mimax = ~D% =" =0,16 m = 16 cm k 5
Biên độ dao động: A = Al„„- Al¿= 6 cm
Q 8 Chon A
TK ND 5.3 Phát biểu A đúng B sai vì chu kì biến thiên của W¿ (cũng như W) là Ta sĩ Khi lực hơi phục triệt tiêu, vật đi qua vị trí cân bang W, = 0 (C sai)
Q 9 Chon D
Trong dao động điều hịa, lực tác dụng đổi chiều khi vật đi qua vị trí cân bằng, tại
d6 W, = 0, li độ đổi dấu và động năng cĩ trị cực đại bằng cơ năng tồn phần 2Á:
Các phát biểu A, B và C đều đúng
C110 Chọn C
Trong dao động tự do, chu kì dao động (cũng như tân số) chỉ phụ thuộc cấu tạo của
hệ mà khơng chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngồi
Q11 Chọn A
"Theo các phương trình của dao động điều hịa, ta cĩ được thương số:
y_ -@Asin(@/+ø) _ tan(@/+ø)
a_ -@ Ácos(@f+0) - @®
Q 12 Chon B
Theo cng thite T = an với T = 120/240 = 0,5 s, ta tìm được k = 16 N/m.;
O13 Chon A
Cơ năng của con lắc lị xo là: E = 2 ma°A'
27
Trang 24@°= a = 20,08 _160= 16.7 > 0 = 4m => T=0,50s mA‘ 0,1.(0,1)
Q 14 Chon B
Khi lực điện trường cĩ chiều đi xuống (A, B và C) thì & tăng lên và chu kì giảm Khi lực điện trường cĩ chiều đi lên (D) thi g gidm và chu kì tăng
O15 Chon C
Từ biểu thite x” =~ @7.x, ta 06 © = 4 > @ =2 rad/s > T = (5)
Q 16 Chon C
Thang máy đi xuống nhanh dần đều, vectơ gia tốc hướng xuống dưới và lực quán
tính hướng lên trên làm cho g bị giảm đi, độ lớn của « =2 m/s” Gia tốc trọng lực biểu
kiến là: uf 1 u g”=g—a=8m/s°=>T= 2w Ewan fl = ts eee TT 0117 Chon A
Từ cơng thức T = 2z je suy ra: at a1 =0,5% #8 Pe sd
Q 18 Chon D
Vật cĩ dao động diều hịa khi lực tác dụng là lực hồi phục, nghĩa là cĩ độ lớn tỉ lệ
với li độ và chiều phải luơn hướng về vị trí cân bằng, lực nêu ra cịn thiếu về chiều nên
chuyển động khơng phải là dao động điều hịa
Q 19 Chon B
Sử dụng vectơ quay theo nhu KX CH 4.4 Ta thay trong thời gian ngắn nhất để vật đi từ P đến Q, vectơ đã quay gĩc 60° tức là 1/6 vịng rịn, như Vậy thời gian tương ứng là T/6 Suy ra T =3 s
Q 20 Chon B
Nếu ta cĩ Wạ = 2W thì cơ năng tồn phần là:
=‡0/76 A Q21 Chọn B
Ta cĩ thể viết: x = 8 cos(2at — 2) (cm) Vectơ quay của hai hàm vuơng gĩc với
nhau Gia tốc cực đại cĩ độ lớn: amu„ = @ A = 4.72.4 > A=0,Im= 10cm
Dùng định lí Pitago, tính được: A;= \|A” ~ A? =vJ10ˆ—8? = 6 cm
28
Trang 25Q 22 Chon B
TK ND 5.3b, biểu thức của thế năng theo thời gian (với ø= 0) là:
W(= a + cos 20t) > @ = 10x rad/s
Mặt khác: E = 2 moỶ.AŸ & > 0,050.(10n).A? = 1 > A= 1/5 =0,2 m= 20cm
Q 23 Chon C
Theo cong thức: œ = JE = £-u?-(*) =100 > k= 100.0,1 2 = 10N/m
m m TU
D6 dan 1d xo tai vi tri cin bing: Al = 28-5 =0,l0m = 10 cm
Lực đàn hồi là lực đẩy khi lị xo bị nén, lực này cĩ độ lớn cực đại khi vật ở biên
trên Độ nén cực đại là:
Alx= The - ĐỖ —0 05 m= 5 cm k 10
Suy ra bién d6 dao dong: A = Aly + Almax = 15 cm
QO 24 Chon C
Các phát biểu A, B va D déu diing C sai vi cơ năng của hệ khơng thay đổi
25 Chọn A
TK ND 5.1 Các biểu thức đúng cho x, y và ¿ là của đáp án A
NỘI DUNG 6|
DAO DONG TAT DAN - DAO DONG CUGNG BUC
1 DAO DONG TAT DAN
Khi trong hệ dao động cĩ ma sát, lực ma sát sinh cơng âm làm gidm co nang của hệ,
vì thế biên độ sẽ giảm dẫn Lực ma sát càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh Sự tắt dần
phan nhiều là cĩ hại, tuy nhiên cũng cĩ khi cĩ lợi (lam b6 phận giảm xĩc trong xe cộ)
Chú ý
Lực ma sát luơn ngược chiều với chuyển động
Với lực ma sát trượt: Fm; = HN 7
Với tu: hệ số ma sát trượt; N: lực nén vuơng gĩc
Cơng của lực ma sát (trị đại số): Agmv=~ E„.s =— HN.s (s: đường di)
Khi vật chuyển động trên mặt phẳng ngang: N = mg
28
Trang 26> ảo CH
Trong dao động điều hịa tắt dẫn, sau mỗi nửa chu kì, lực ma sát sinh cơng âm làm
biên độ giẩm từ A¡ xuống A; Áp dụng cơng thức cơng của lực ma sát, ta chứng minh được là độ giảm biên độ trong mỗi nửa chu kì là một lượng cĩ độ lớn AA khơng đổi Nếu biết biên độ ban đầu A, ta tìm được số dao động do vật làm được cho đến lúc dừng lại
Thí dụ: N
Con lắc lị xo nằm ngang cĩ độ cứng lị xo
k = 50 N/m, mang khối lượng = 50g, hệ số ma
sát trượt w = 0,2, Biên độ dao động ban đầu của
hệ là A = 8 cm Tìm số dao động vật làm được cho
đến lúc dừng lại vài <x
®' Gọi Ai và A; lân lượt là biên độ của dao động tắt dân trong hai nửa chu kì liên tiếp Cơng của lực ma sát trong một nửa chu kì là:
Apms =~ Fns-S = — pumg.( Ay + Ag)
lApms! = wng.( Ay + Ap)
Độ giảm cơ năng sau mỗi nửa chu kì cĩ độ lớn:
AE= 2(A?~A3)=Š(A, +A,)(A, A)
Ta c6: AE =1 Aging | => F(A, +A2)(A Az) = mg A, +A)
Độ giảm của biên độ sau mỗi nửa chu kì cĩ độ lớn:
AA = 2g _ 2.0,2:0.050.10 _ 0 001m = 0,4 cm, k 50
Số nửa chu kì làm được cho đến lúc dừng lại:n= Â _ Š_ ~2o, WA 04
S6 chu ki: N = n/2 = 10 chu kì
2 DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
Khi cĩ ngoại lực tuần hồn: F = /2cos Qt tac dụng vào hệ tắt dần thì ban đầu biên độ
dao động của hệ tăng lên và khi đã ổn định thì biên độ sẽ khơng tăng nữa; dao động trở
thành dao động cưỡng bức với tần số bằng tần số ƒcủa lực ngồi
3 SU CONG HUONG
Khi tan số ƒ của lực ngồi bằng với tin s6 riéng fy cia
hệ thì biên độ đột ngột tăng cao: đĩ là hiện tugng cong
A
Ma sát nhỏ hưởng Ma sát trong hệ càng nhỏ thì sự tăng biên độ khi
cộng hưởng càng rõ nét Sự cộng hưởng cĩ thể gây ra tác J) News lớn
dụng cĩ lợi (làm thùng cộng hưởng cho nhạc cụ ) hay cĩ
hại (làm đổ vỡ các cơng trình kiến trúc ) Oo
fo ƒ(ngồi)
30
Trang 274 HỆ DAO ĐỘNG DUY TRÌ
‘ Hệ cịn được gọi là hé tu dao déng, Trong hé cé 3 bé phan chinh:
* BO phan dao động cĩ tan s6 riéng fy x4c định (Thí dụ: con lắc đồng hơ)
* BO phận bé sung nang lugng; nang lung tich trif thudng ở dạng thế năng
(Thí dụ: dây cĩt trong đồng hồ quả lắc)
* Bộ phận liên kết đưa năng lượng bổ sung tới con lắc một cách tuần hồn để bù lại
phần năng lượng bị mất do ma sát, đồng thời dùng ngay chu kì của con lắc để điều
khiển sự tuẫn hồn đĩ Hệ quả là con lắc khơng bị tắt dân và vẫn giữ được tân số riêng của nĩ
NỘI DỤNG 7|
SONG CO HOC - AM HOC
1 SĨNG CƠ HỌC
a Tổng quát
*- Sĩng cơ học là sự lan truyền dao động cơ trong một mơi trường Sự truyền sĩng
là truyền pha dao động đồng thời cũng là sự lan truyền của năng lượng dao động,
nhưng khơng phải là sự truyền vật chất,
* Sĩng ngang: cĩ phương dao động vuơng gĩc với phương truyền Sĩng đọc: cĩ
phương dao động song song với phương truyền
b Bước sĩng 432-10 1°23 4
Quãng đường sĩng truyền đi trong mot chu kỳ
đồng thời là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm
dao động cùng pha trên một phương truyền sĩng:
Â=vT=Y ⁄
* Trên cùng một phương, hai điểm cách nhau một khoảng đ cĩ độ lệch pha là:
2nd
Ag=
2 GIAO THOA
Là sự tổng hợp của hai (hay nhiều) sĩng kết hợp
Hiệu đường đi tại M: 6= dị~d;
* Cực đại (điểm bụng): ổ= k.A (k: số nguyên)
Quỹ tích những điểm cực đại là các nhánh hipebơn nhận O¡ và O; làm tiêu điểm
31
Trang 28* Cực tiểu (điểm nú): ổ= (2k+l).È
2
Quỹ tích những điểm cực tiểu cũng là các nhánh Jipebơn nằm xen kẽ với các nhánh
cực đại
Chú ý
* Những điểm nằm trên cùng một nhánh cực đại đều dao động với biên độ cực đại, tuy nhiên pha dao động khác nhau (những điểm dao động cùng pha nằm trên những
đường e/lip nhận O¡ và O; làm tiêu điểm)
* Trên phương O¡O;: Hai điểm cực đại (bung) lién tiép cách nhau khoảng x va dao
động ngược pha nhau
>> Kỹ xảo CH.7.2a|
Trong trường hợp hai nguồn O; và O; dao động cùng pha, để tính số bụng và nút
trên đoạn thẳng O¡O¿, ta nên làm như sau:
chia cho ^ để tìm số
2
0,0 Vì khoảng cách giữa hai bụng liên tiếp là ?} nên ta lấy —L “2
khoảng bụng n trên một nửa đoạn O¡O;
Phân nguyên trong n là số khoảng bụng trên nửa đoạn O,O; Số bụng tổng cộng:
N=2n+1
Nếu phân thập phân bị bỏ đi trong n > 0,5 thì số nút sẽ là: N' = N+1; cdn ngược lại
(n<0,5)thìN'=
Thí dụ:
Tại hai điểm O¡ và O; cách nhau 21,5 cm trên mặt chất lỏng cĩ hai nguồn phát sĩng
đao động cùng pha với dạng:
tị =0¿= A cos 1001
Vận tốc truyền sĩng trên mặt chất lỏng là y = 2,5 m/s
Tìm số bụng và nút trên đoạn O¡O;
“ Bước sĩng: 2= v/ f= 250/ 50 = 5 em => 4/2=2,5 cm
Số khoảng bụng trên nửa đoạn O¡O;: n= 10,75/ 2,5 = 4,3
Phải lấy: n= 4 Số bụng tổng cộng: N= 2n + I =9 bụng
Phần thập phân bị bỏ đi trong n là 0,3 < 0,5, như vậy số nút sẽ là: N' = 8 nút
> Ky xảo CH.7.2b|
Trong trường hợp hai nguồn O; và O; dao động /ệch pha, để tính số bụng và nút trên
đoạn thẳng O¡O¿, ta phải làm như sau:
Gọi M là một điểm nằm trên đoạn O¡O; với dị = O¡M và dạ = O;M
32
Trang 29Ta phải viết phương trình của các sĩng từ hai nguồn tới M, tính độ lệch pha Aø giữa hai sĩng đĩ Nếu M là điểm bụng thì Aø = 2km
Căn cứ vào giới hạn của độ dài d; (hoặc d;) ta tìm ra những trị thích hợp của k
Thí dụ:
Tại hai điểm O; và O; cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng cĩ hai nguồn phát sĩng dao
động theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt u, = A eos(50z)) cm và uạ = A cos(50mt + z) cm Vận tốc truyền sĩng trên mặt chất lỏng là » = 0,5 m⁄s Xác định số
điểm bụng trên đoạn thẳng O¡O¿
@ Phuong trình sĩng do các nguồn O¡ và O; truyền tới M là:
2nd, 2nd,
Um: = A.cos(S5Oat )3 Um2 = A.cos(SOrt + 7 - ) với 2= 2 cm
Độ lệch pha của hai sĩng tại M:
Ag= = 2nd, -e 2nd, )e xạ 2m4 =d;) _ „ 2m[dị =00=đ)]
À À a 4
Nếu M là điểm bụng, ta phải cĩ:
ay sma) =2kn => dị=k+4,5
Mặt khác: 0<d¡<l0cm => O0<k+4,5<10
ke+4.5 => k>-4, k<5,5 =>‹kš5 > -4<k<5
Cĩ 10 giá trị của k, như vậy cĩ 10 điểm bụng trên đoạn thẳng O¡O;
3 SĨNG DỪNG
Sự giao thoa giữa sĩng tới và sĩng phan xa cho ra sĩng ống hợp “dừng lại" trong mơi trường vì cĩ những nút đứng yên Khi này năng lượng khơng lan truyền
a) Vat can cố định
Vật cần là nút, để cĩ sĩng ditng (thi du: trén sợi dây), ta cần cĩ điều kiện:
*- Khi đao động cĩ tân số ƒ khơng đổi, chiều dài dây phải nghiệm hệ thức:
= nề = nà, (n: số bĩ, là số nguyên dương)
x PANY Av
Số bĩ tối thiểu n= l > £= —=— 2.2
v: vận tốc truyền sĩng, coi như khơng đổi
* Khi chiều dài dây # khơng đối, tần số dao động phải nghiệm hệ thức: đe nee ie (n: số bĩ, là số nguyên dương)
33
Trang 30Các tân số thích hợp: fanz Véin= 1, ta c6 tin số cơ bản: f, = N B N B N BON N B N n=3 nz1 » SN vở 2 h=3— = — (tần số cơ bản) An pee b) Vật cần tự do
Vật cần là bựng, ta xét trường hợp ống cĩ một đầu kin va một đầu hở (hoặc sợi đây
đàn hổi cĩ một đầu cố định và một đâu được thả lỏng) Để cĩ sĩng dừng (zhí du: trong
cột khí, ống sáo ), cần cĩ điều kiện:
* Với dao động cĩ tần số ƒ khơng đối, chiều dài cột khí thích hợp phải thỏa:
À
, = nh + À =(n+0,5Ã=(20,5)-”- 274 +ˆ* =(n+0,5)2=(+0,5)- 2 2ƒ
À y ‹ x a
= On+l)7 Onze == — (n: sé b6, la sé nguyén duong) ( guy 8)
T À # š ÿ
Số bĩ tối thiểu n =0 = ý = 7= a (chiều dài cực tiểu)
* Với cột khí cĩ chiều dài £ khơng đổi, tần số thích hợp phải nghiệm hệ thức:
#=Qn+ Đàn, Với n =0, ta cĩ tần số cơ bản: Ai a9" £= (n+ bộ =(2n+ ty (n: số nguyên dương)
N B N B NB N B
= SS
fez5s™ 4l #i= -— (tần số cơ bản)
: AI Chú ý
Với cột khí hở cả hai đầu thì khi cĩ sĩng # a a
dừng cả hai đầu déu 1a bung, chiéu dai ti thiéu a SS
Imin = 3⁄2
của cột khí phẩi bằng 7 {
34
Trang 31> Kỹ xảo CH.7.3
Khi cĩ sĩng dừng trên sợi dây đàn hơi cĩ hai đầu cố định, hoặc cĩ một đầu cố định một
đầu thả lỏng thì các tân sơ thích hợp sẽ cĩ những mối quan hệ đặc trưng cho mỗi loại
¡) Với sợi dây cĩ cả hai đầu cố định
Từ biểu thức fang „ 1a nhận thấy nếu trong thi nghiém, tan số sĩng sử dụng
được thay đổi dần dân thì các tần số thích hợp tìm được sẽ là những bội số nguyên /iên
tiếp của lượng khơng đổi là oe
Thí du: 50 Hz, 75 Hz, 100Hz các tần số này là bội số nguyên liên tiếp của USCNN
là 25 (25 Hz ứng với n = I là tân số cơ bản)
1i) Với sợi dây (hoặc cột khí) cĩ một đâu cố định và một đầu tự do
Từ biểu thức f =(2n+ Đà =(n+0, a , ta nhận thấy nếu trong thí nghiệm, tần số
sĩng sử dụng được hay đổi dân dân các tần số thích hợp là những bội số bán nguyên
liên tiếp của lượng khơng đổi là oe
Thi du: 30 Hz, 50 Hz, 70Hz cdc tần số này là bội số bán nguyên liên tiếp của
ƯSCNN là 20 (10 Hz ứng với n = 0 là tân số cơ bản)
>> Kỹ xảo CH.7.4
Để thực hiện thí nghiệm sĩng dừng, nhiễu khi người ta dùng nguồn kích thích là
dịng điện xoay chiều tần số ƒø Ta cân phân biệt hai trường hợp:
ï) Nếu sợi dây bằng sắt và được kích thích bằng nam châm dùng điện xoay chiéu thì
tân số rung của dây sẽ gấp 2 lần tân số dịng điện bởi lí do trong một chu kì cực nam
châm đổi chiêu 2 lần: ƒ „y = 2 ƒo
ii) Nếu sợi dây bằng đơng, cĩ dịng điện xoay chiều tần số ƒs đi qua và sợi dây được
đặt trong từ trường của nam châm hình chữ U cĩ đường sức của cắm ứng từ B vuơng gĩc với sợi dây thì sẽ cĩ lực từ tác dụng lên sợi dây điện Lực từ này đổi chiều khi dịng điện ¿ đổi chiều, vì thế trong một chu kì của dịng điện, sợi dây được hút lên trên một lần (F)
và hút xuống dưới một lần ( Ầ ) — tức là làm một dao động, khi này ta cĩ ƒ¿ay = fo
Nam châm chữ U
35
Trang 324 SĨNG ÂM
a Các đặc trưng của âm
Trong khơng khí, sĩng âm là sĩng dọc Sĩng âm khơng truyền được trong chân
khơng Nĩi chung tốc độ âm trong chất rắn là lớn nhất, kế đĩ là trong chất lỏng và kém nhất là trong chất khí
Âm nghe được cĩ tân số: 16 Hz < ƒ< 20 000 Hz
†> 20 000Hz: siêu âm; f< 16Hz: hạ âm
Các đặc trưng: độ cao (do tân số); âm sếc: sắc thái của âm (do các hoa am); dé to
(do cường độ)
b Cường độ 0à trưíc cường độ âm
* Cường độ âm: Năng lượng sĩng âm truyền qua diện tích bằng đơn vị đặt vuơng
gĩc với phương truyền sĩng trong một giây; cường độ âm đo bing W/m’
* Mức cường độ âm: So sánh cường độ âm I véi một cường độ lạ chọn làm chuẩn b= lệ với L đo bằng ben (B) |
lọ
bẻ 101g với L đo bằng đêxiben (dB)
0
Người ta thường chọn: lạ là cường độ tối thiểu để nghe được (ngưỡng nghe) của âm
cĩ tân số ƒ= 10°Hz
Âm trong miễn nghe được phẩi cĩ cường độ ở trong khống từ ngưỡng nghe đến
ngưỡng đau (10 W/m))
Chú ý:
Sĩng âm lan truyền trong khơng gian, các mặt sĩng là các mặt cầu cĩ lâm là nguồn, vì thế
năng lượng sĩng âm tại một điỂm sé # lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới nguơn
> Kỹ xảo CH.7.4a
Khi gặp vấn để cần so sánh hai mức cường độ âm - nếu cĩ thể được - ta nên tìm
hiệu của hai đại lượng này
Thí dụ:
Tại điểm A cách nguồn S khoảng đ, âm cĩ mức cường độ 40 dB Tại điểm B cách
xa nguồn bao nhiêu thì mức cường độ âm giảm xuống chỉ cịn phân nửa? (bỏ qua sự
hấp thụ âm của khơng khí)
# Hiệu mức cường độ âm tại hai điểm A và B là:
Trang 33Vì cường độ sĩng âm tại một điểm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới nguồn nên ta cĩ: 1 _ SB) _Ja 199 = SB=10SA= 10d SA) Tp > Kỹ xảo CH.7.4bj
Goi Iq, Ip, Ip lan lượt là cường độ sĩng âm tại A, B và cường độ của âm chuẩn Tại A
mức cường độ âm lớn gấp ø lần mức cường độ âm tại B Tìm mối quan hệ giữa lạ, Ip va Io
Trong trường hợp này, vì khơng biết giá trị cụ thể của Lạ cũng như của L; nên ta
phái lập ứ số giữa Lạ và Lạ Ta cĩ thể viết:
Đà, “li =lgla —lg lạ VÀ Ly =Ig2 =Igl, —lg lạ: (L tinh theo ben)
0 0
Nhu vay: Las Itaqlelo_,, > igi, -Ig1, =n(gly—lely)-
Lz, lgls-lglạ
là
yl
Ig 1, =nlg ty ~(—1)lg lạ =lg I§ —lg lộ” =leƯ‡ Sila
0
c Hiệu ting Dép-ple:
Nguơn S phát ra âm tần số ƒ truyền đi với tốc độ y trong khơng khí Tần số âm đến tai
người nghe Mlà /' khác với ƒ nếu cĩ chuyển động tương đối giữa nguồn và người nghe
* $ đứng yên, M chuyển động với tốc độ vụ /'= s SÊN f ; d&u + khi M lại gần S, dấu - khi ra xa
v
* M đứng yên, S chuyển động với tốc độ vs: f'= #: dấu - khi § lại gần M,
vty,
dấu + khi ra xa
BÀI TRẮC NGHIỆM THỰC TẬP SỐ 3 (25 câu) CHO CÁC NỘI DUNG 6 VÀ 7
[11 Phát biểu sai về dao động tắt dần là:
A Lực ma sát trong hệ luơn sinh cơng âm
B Thế năng của hệ khơng đổi nhưng động năng thì giảm dần
C Dao động này cũng vẫn cĩ một chu kì nhất định
D Độ giảm của cơ năng trong mỗi chu kì bằng độ lớn cơng của lực ma sát trong
thời gian ấy
37
Trang 34(12 Điều nào sai khi nĩi về sự cộng hưởng ?
A Tần số lực ngồi bằng tần số riêng của hệ
B Biên độ dao động cưỡng bức đột ngột tăng lên
C Lực ma sát khơng gây ảnh hưởng gì cho biên độ khi cĩ cộng hưởng D Hiện tượng cộng hưởng khơng phải lúc nào cũng là cĩ lợi cho ta
13 Sĩng cơ học là
A sự lan truyền của các phần tử vật chất dao động thco thời gian
B sự lan truyền của dao động cơ học trên một hướng nhất định thco thời gian
C sy lan truyền của các gợn trên mặt nước theo thời gian
D sự lan truyền của dao động cơ học trong các mơi trường vật chất thco thời gian
14 Biểu thức sĩng tại M cách nguồn khoảng x là: u = 2sin(5z a (cm) Trong 6 t
tính bằng giây, x tính bằng mét Cho biết pha ban đầu tại nguồn bằng khơng: vận
tốc truyền sĩng là:
A 12,5 m/s B 25 m/s C 30 m/s D.50 m/s
(15 Sự lan truyền sĩng cơ là sự lan truyền theo thời gian của
A inh trạng (pha) dao động B các dạng năng lượng
C các phần tử tham gia dao động D tất cả các yếu tố A, B và C
Q 6 Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt một chất lỏng, hai nguồn dao động điều hịa
đồng bộ A và B cùng cĩ tân số ƒ= 20 Hz Tại điểm M cách A và B những khoảng lân lượt 20cm và 26cm cĩ nhánh cực đại đi qua, giữa M và đường trung trực của AB
cĩ một nhánh cực đại Tốc độ truyền sĩng trên mặt chất lồng này là
A 0,6 m/s B 1,2 m/s C 0,4 m/s D 6,0 m/s
Q 7 Trong kỹ thuật chơi đàn bầu (nhạc cụ cổ điển Việt Nam chỉ cĩ một dây với lực
căng thay đổi được); cĩ khi dây đàn vừa được gẩy nhạc sỹ lấy ngay cạnh bàn tay
chặn vào điểm giữa của sợi dây, động tác này nhằm mục đích
A làm cho tiếng đàn bị tắt ngay B làm cho tiếng đàn ngân lâu hơn
C làm cho cao độ tăng lên gấp đơi D làm cho tấn số giầm đi 2 lần
(18 Một âm cĩ mức cường độ 30 dB, để tăng mức cường độ của âm này lên gấp 2 lân
(cũng ở vị trí đĩ) thì cần phải tăng cường độ âm lên bao nhiêu lần ?
A.2 lần B.6lân C 300 lần D đáp số khác
(19 Một nguồn phát ra âm cĩ tân số 440) Hz, khi đến tai người nghe tần số trở thành 480 1z Vận tốc âm trong khơng khí là 340 m/s Cho biết người nghe đứng yên, vận tốc
nguồn coi như là khá nhồ so với vận tốc truyền âm Nguồn âm đã cĩ dịch chuyển:
A Đi ra xa người với tốc độ xấp xỉ bằng 30 m/s
B Đi ra xa người với tốc độ xấp xỉ bang 26 m/s
38
Trang 35C Đi lại gẦn người với tốc độ xấp xỉ bằng 28 m/s
B Đi lại gần người với tốc độ xấp xỉ bằng 26 m/s
Q10 Sĩng tần số 15 Hz, lan truyền trên mặt nước với tốc độ 3 m/⁄s Ở trên cùng một
phương, hai điểm gần nhau nhất dao động lệch pha 7/3 cĩ khoảng cách bằng:
A 3,33 cm B 6,66 cm C 13.3 cm D 33,3 cm
Q 11 Thực hiện thí nghiệm giao thoa sĩng với hai nguồn cùng pha và cùng tần số ƒ= 20 Hz Giữa hai nguồn, người ta thấy cĩ 12 nhánh hipcbơn đứng yên; hai đỉnh
hipebơn ngồi là hai bụng với khoảng cách 108 cm Tốc độ lan truyền của sĩng là
A 7,2 m/s B 3,1 m/s C 36 m/s D 3,6 m/s
O 12 Am s&c 1a một đặc trưng sinh lí của âm, nĩ phụ thuộc vào A số lượng họa âm B tần số các họa âm
C biên độ các họa âm D tất cả các yếu tố A, B và C
OQ 13 Hai nguồn kết hợp S, và S; cách nhau khoảng / = 2,7m cùng phát ra những dao động cùng phương: u¡ = uạ = A.sin40mt Vận tốc sĩng là v = 6 m/s Số điểm bụng trong
khoảng giữa S, và S; là (khơng kể nguồn nếu bụng trùng với nguồn):
A 23 B 1h] € 11 D.19
Q 14, Phát biểu nào sau đây là sai khi để cập tới hiện tượng giao thoa giữa hai sĩng cơ
học cùng tân số:
A Giữa hai sĩng phải cĩ một lệch pha nhất định
B Trên phương nối hai nguồn sĩng, những cực đại liên tiếp cách nhau một nửa
bước sĩng
C Trên phương nối hai nguồn sĩng, những cực đại liên tiếp luơn luơn dao động ngược pha
D Những điểm nằm trên cùng một quỹ tích cực đại (cùng nhánh hiperbol cực đại) luơn dao động cùng pha
Q 15 Một sĩng âm truyền trong khơng khí với vận tốc 340m/s, bước sĩng của nĩ là 36
em, ta cĩ thể nĩi về âm này như sau:
A khơng thể cĩ một âm nào cĩ bước sĩng như vậy
B âm này cĩ thể nghe được nếu cường độ âm đủ lớn
€ khơng nghe được vì là siêu âm D khơng nghe được vì là hạ âm
Q16 Phát biểu nào chính xác khi để cập tới cường độ âm (I) và mức cường độ âm (L):
A: Cường độ âm và mức cường độ âm cĩ cùng đơn vị
B Mức cường độ cĩ độ lớn tỉ lệ thuận với cường độ âm
C Cường độ âm chỉ phụ thuộc sĩng âm, mức cường độ phụ thuộc cả người nghe
D Tất cả các phát biểu A, B, C đều đúng
39
Trang 36Q 17 Một âm cĩ cường độ 7 = 5.105 W/m, Ngưỡng nghe của âm này bằng 10"! W/mệ, Mức cường độ của âm là:
A:57dB B 75 dB C 100 dB D 105 dB
O18 Thực hiện sĩng dừng trên sợi dây AB Dau A (rất gân một nút) rung với tần số
= 40 Hz Khi đầu dây B tự do, ta thấy trên day cĩ 6 điểm nút Nếu bây giờ giữ cho
đầu dây B cố định (vận tốc sĩng vẫn như cđ), để trên dây vẫn cĩ 6 nút thì tần số
rung của A phải bằng:
A 18,2 Hz B 36,4 Hz C 36,9 Hz Dz 18,5 Hz
C19 Nguồn âm S phát ra âm cĩ cơng suất P = 6,28 W ~ 2x (W), ngưỡng nghe chuẩn
là lu = 10°? W/m’ Mức cường độ âm tại điểm cách nguồn khoảng 100m là:
A.77 dB B 83 dB C 90 dB D 120dB
Q 20 Phat biéu nao sau đây về siêu âm là khơng đúng ?
A Siéu âm vẫn cho được các hiện tượng như phẩn xạ, giao thoa B Trong khơng khí cĩ bước sĩng dài hơn 17 mm
C Khơng thể xác định được mức cường độ của siêu âm
D Cĩ nhiều ứng dụng trong cơng nghiệp và y khoa
Q 21 Trong một phịng hịa nhạc, mười cây kèn ơ-boa (Sáo dọc) phát ra âm cĩ mức cường
độ 60 dB; để cĩ được mức cường độ 70 đB thì số kèn phải sử dụng là:
A.12 B.20 € 100 D 200
(122 Âm phát ra từ nguồn O sau một thời gian âm truyền tới điểm M, cường độ âm tại điểm M là:
A năng lượng truyền tới tai người nghe đứng tại M trong một giây B năng lượng truyền qua mặt câu tâm O bán kính OM trong một giây, € năng lượng truyền qua mặt câu tâm M bán kính MO tong một giây
D một định nghĩa khác với A, B và C
123 Một sợi dây đàn hồi dài 1/25 m cĩ đầu A cố định, đầu B mắc với một âm thoa điện
đao động với tần số f = 100Hz, vận tốc truyền sĩng trên dây là v = 50 m/s; quan sát sợi
dây, ta sẽ thấy:
A cĩ 4 bĩ sĩng dừng B cĩ 5 bĩ sĩng dừng
€ cĩ 10 bĩ sĩng dừng D khơng cĩ sĩng dừng
L124 Một dây đàn dài 60 cm phát ra âm cĩ tần số 200 Hz Quan sát dây đàn, người ta thấy trên dây cĩ 4 nút sĩng (gồm cả 2 nút ở hai đầu dây) Vận tốc truyền sĩng trên
day là:
A 40 m/s B 60 m/s C 80 m/s D 160 m/s
© 25 Mét Ong séo dai 37,5 cm cĩ một đầu kín, một đầu hở Lấy vận tốc âm trong
khơng khí v ~ 330 m/s Âm cơ bản do sáo này phát ra cĩ tần số bằng:
A 220 Hz B 110 Hz C 150 Hz | D 330 Hz
40
Trang 37ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM THỰC TẬP SỐ 3 1 2 | 3 | 4] 5 6 | 7 B | C |D |B|A |A |C |D|cl|AaA 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 DỊ D |B |D|B |C |A |BI|LA|BE 21 | 22 | 23 | 24 | 25 cC|D|B |c]| A 8 9 10 GIẢI THÍCH ĐÁP ÁN Q 1 Chon B
Trong dao động tắt dẫn, cả thế năng lẫn động năng đều gidm dân (B sai) Các phát
biểu A, C và D đều đúng
12 Chọn C
TK ND 6.3, khi cĩ cộng hưởng, biên độ dao động đột ngột tăng lên, nhưng tăng lên nhiễu hay ít là tìy thuộc vào ma sát trong hệ nhỏ hay lớn
Q 3 Chon D
TK ND 7.1, sĩng cơ học là sự lan truyền của dao động cơ học trong các mơi trường
vật chất theo thời gian QO 4 Chon B
TK ND 7.1, độ trễ pha giữa sĩng tại M so véi nguén cĩ độ lớn là:
Ap-.= Sx= l0m
a
Vận tốc truyền sĩng là: v = 4,ƒ= 10.2,5 = 25 m/s
O15 Chon A
TK ND 7.1 Phat biểu A đúng và C sai B cũng sai vì năng lượng lan truyền là cơ
năng của sĩng, khơng phải là một dạng năng lượng bất kỳ q6 Chọn A
TK ND 7.2 Hiệu đường đi tại M là: = 26 - 20 = 6 cm
'Vì giữa M và đường trung trực của AB cĩ một nhánh cực đại nên tại M cĩ k =2
6=22> 2=3cm
Vận tốc truyển sĩng: v = A,f= 3.20 = 60 cm/s = 0,6 m/s
O17 Chon C
Trong trạng thái tự nhiên, day đàn chỉ rung thành một bĩ, khi điểm giữa bị chặn xuống
thì điểm đĩ sẽ là một nút: dây rung thành hai bĩ, 2 giảm đi 2 lần và ƒtăng lên 2 lần
41
Trang 38Q 8 Chon D |
Dùng KX CH.7.4 Hiệu số giữa hai mức cường độ: '
X2 1= 1 2 tị ]>I0Ƒ =60-~ 3030 =y Ì> _ |oa,
% 1 1 h
Như vậy, cần phải tăng cường độ âm lên 1000 lần
9 Chọn C
TK ND 7.4 Vì ƒ > ƒ nên ta suy ra nguồn âm đang đi lại gần người Ta cĩ:
S's VrVs f => 480= 340 440 > vg = 28 m/s
340-v,
Q10 Chọn A |
TK ND 7.1 Ta phải cĩ: Aø = oa với + = v/ f = 300/15 = 20 em
Suy ra: d = 4/6 = 20/6 = 3,33 cm |
Q 11 Chon D
Giữa hai điểm bụng ở ngồi cùng cĩ tất cả 12 nút, nhứ vậy số khoảng bụng là 12
Ta cĩ: 2= =9em => Â= 18 em => v = 2ƒ= 0,18.20 = 3,6 mis 2
Q 12 Chon D |
Tất cả các yếu tố nêu ra trong A, B và C đều ảnh hưởng đến âm sắc
Q 13 Chon B
Ding KX CH.7.2a Bước sĩng 1a: 4 = v/ f= 600/ 20 = 30cm Số khoảng bụng trên nửa đoạn S¡S; là: w = 270/ 2.15 = 9
n là số nguyên, điều này chứng tổ là điểm bụng ở ngồi cùng trùng với nguồn, ta phải lấy n = 8 Số bụng tổng cong: N = 2n + 1 = 17
Q 14 Chon D
TK ND 7.2 Cac phat biéu A, B va C về giao thoa đều đúng D sai vì những điểm nằm trên cùng một nhánh hipebơn cực đại cĩ pha dao động nĩi chung là khác nhau
Q 15 Chon B
Tần số của âm: ƒ= v/A = 340/ 0,36 = 944 Hz Am này nghe được nếu cĩ cường độ lớn hơn ngưỡng nghe của tai
q16 Chọn C
TK ẤWD 7.4 Trong mức cường độ âm L (đo bằng B hay dB) cĩ sự so sánh giữa cường độ âm J (do bing W/m’, chi phụ thuộc nguồn P và ngưỡng nghe Jy; ngưỡng nghe phụ thuộc người nghe
42
Trang 39Q 17 Chon A
5 Ig
Ta cĩ cơng thức: lap =10 let =t0 Ig lầm” = 10(Ig5+5)= 57 dB
0
Q 18 Chon B
Goi / 1a chiều dài sợi dây Khi đầu B tự do thì trên đây cĩ 5,5 bĩ, như vậy:
I=55.Ã 2-21 ¥ 2
%5 /
Khi đâu B cố định thì trên dây cĩ 5 bĩ, như vậy: = sẽ > Xi 2 =
> Sf’
Tỉ số các tần số: “=4 ~_Š_- 10 ~—, fais = 36,4 Hz
fo 2 33 đ i
Q 19 Chon A
Tại vị trí cách nguồn âm § khoảng z = 100 m, năng lượng âm sẽ phân bố đều trên hình cầu tâm S bán kính z Theo định nghĩa của cường độ âm, ta cĩ:
¡.Ề LSŠ_ 2n
$ 4m? 4m(100)
Mức cường độ âm tại điểm đang xét:
5.105
Tg, =101g yt =10(g5+7) =77dB
=5.10°° W/m
Q 20 Chon B
A và D đúng, C cũng đúng vì mức cường độ chỉ cĩ với âm nghe được
Tần số của siêu am: f= v/A > 20 000 Hz = A < 340/ 20000 = 0,017 m = 17 mm
Q 21 Chon C
Dùng cơng thức: Lạ - Lị = s2 2 -lg— 1 i} tog! =10> 2 10
0 Ty 1 1
Như vậy, cần phải dùng 100 cây kèn
Q 22 Chon D
TK ND 7.4b Cường độ âm tại một điểm là năng lượng sĩng âm truyền qua diện
tích bằng đơn vị đặt vuơng gĩc với phương truyền Sĩng trong một giây Q 23 Chon B
Bước Sĩng: Â = vi ƒ= 50/100 = 0,50 m, một bĩ sĩng dừng cĩ độ dài 0,25 m Ta thấy độ dài / gấp 5 lần 0,25 m nên trên dây cĩ 5 bĩ sĩng dừng
124 Chọn C
Trên dây đàn cĩ 3 bĩ sĩng dừng, chiều dài một bĩ là: 60/ 3 = 20 cm
Bước sĩng: 2 = 40 cm = 0,40 m Vận tốc sĩng: v = 2.ƒ= 040.200 = 80 m/s
43
Trang 40Q 25 Chon A
Khi cĩ sĩng dừng với âm cơ bản thì số bĩ cĩ trị tối thiểu, vì ống sáo cĩ một đầu hở nên số bĩ tối thiểu là nửa bĩ với
độ dài 2⁄4
Như vậy: 2 = 4.37,5 = 150 cm = 1,5 m
Tân số của âm cơ bản: /¡ = w/4 = 330/ 1,5 = 220 Hz
PHẨN II ĐIỆN HỌC NỘI DUNG 8 -
DONG DIEN XOAY CHIEU
1 DAI CUONG VỀ DONG DIEN XOAY CHIEU
a Nguyên tắc sẵn xuất
Khung dây cĩ N vịng, mỗi vịng diện tích S quay đều với tốc độ gĩc ø trong từ trường đều, vectơ cầm ứng từ #
vuơng gĩc với trục quay của khung
* Từ thơng qua khung: ®= NBScosef
3 |
* Suất điện động cảm ứng phát sinh: e = 2 =| O@NBS.sinot = Ey.sinot
it
* Biểu thức đơn giản của đồng điện xoay chiều ¡ là: ¡ = lạ cos@f
* Biểu thức của điện áp cĩ dạng:
u = Up sin(at + Ø) với ø là gĩc lệch pha của so với ¡ (cồn goi la gj)
b Những giá trị hiệu dụng
ø) Cường độ hiệu dụng: I
Chú ý
* Các máy đo điện đều chỉ các giá trị hiệu dụng của I, U hoặc E
* Cường độ hiệu dụng của dịng điện xoay chiểu là cường độ của một dịng điện
khơng đổi sao cho khi lần lượt đi qua cùng một điện trở, trong cùng thời gian thì téa ra
cùng một nhiệt lượng
0
8) Điện áp hiệu dụng: U= Sif
y) Suất điện động hiệu dụng: E
44