35 câu trắc nghiệm Con lắc lò xo (có đáp án) Câu 1 Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang? A Chuyển động của vật là chuyển động thẳng B Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi[.]
35 câu trắc nghiệm Con lắc lị xo (có đáp án) Câu 1: Phát biểu sau không với lắc lò xo ngang? A Chuyển động vật chuyển động thẳng B Chuyển động vật chuyển động biến đổi C Chuyển động vật chuyển động tuần hoàn D Chuyển động vật dao động điều hoà Lời giải: Chọn B Với lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà Câu 2: Con lắc lị xo ngang dao động điều hồ, vận tốc vật không vật chuyển động qua A vị trí cân B vị trí vật có li độ cực đại C vị trí mà lị xo khơng bị biến dạng D vị trí mà lực đàn hồi lị xo khơng Lời giải: Chọn B Khi vật vị trí có li độ cực đại vận tốc vật khơng Ba phương án cịn lại VTCB, VTCB vận tốc vật đạt cực đại Câu 3: Một vật nặng treo vào lò xo làm lò xo giãn 0,8 cm Lấy g = 10 m/s2 Chu kỳ dao động vật là: A T = 0,178 s B T = 0,057 s C T = 222 s D T = 1,777 s Lời giải: Câu 3: Chọn A Chu kỳ dao động lắc lị xo dọc tính theo công thức: Đổi đơn vị 0,8 cm = 0,008 m thay vào công thức (*) ta T = 0,178s Câu 4: Trong dao động điều hoà lắc lị xo, phát biểu sau khơng đúng? A Lực kéo phụ thuộc vào độ cứng lò xo B Lực kéo phụ thuộc vào khối lượng vật nặng C Gia tốc vật phụ thuộc vào khối lượng vật D Tần số góc vật phụ thuộc vào khối lượng vật Lời giải: Chọn B Lực kéo (lực phục hồi) có biểu thức F = - kx khơng phụ thuộc vào khối lượng vật Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ Lời giải: Chọn A Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ Câu 6: Con lắc lị xo dao động điều hồ, tăng khối lượng vật lên lần tần số dao động vật A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần Lời giải: Chọn D Tần số dao động lắc vật lên lần tần số lắc giảm lần tăng khối lượng Câu 7: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g lò xo k = 100 N/m Lấy π = 10 Dao động điều hoà với chu kỳ là: A T = 0,1 s B T = 0,2 s C T = 0,3s D T = 0,4s Lời giải: Chọn B Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ N/m π2 = 10 ta T = 0,2 s , thay m = 100g = 0,1kg; k = 100 Câu 8: Con lắc lò xo gồm vật m = 200g lò xo k = 50N/m Lấy π = 10 Dao động điều hoà với chu kỳ A T = 0,2s B T = 0,4s C T = 50s D T = 100s Lời giải: Chọn B Tương tự câu Câu 9: Một lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5 s, khối lượng nặng m = 400g Lấy π2 = 10 Độ cứng lò xo A k = 0,156 N/m B k = 32 N/m C k = 64 N/m D k = 6400 N/m Lời giải: Chọn C Áp dụng cơng thức tính chu kỳ ta suy k = 64 N/m Câu 10: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = cm, chu kỳ T = 0,5s, khối lượng vật m = 0,4 kg Lấy π2 = 10 Giá trị cực đại lực đàn hồi tác dụng vào vật A Fmax = 525 N B Fmax = 5,12 N C Fmax = 256 N D Fmax = 2,56 N Lời giải: Chọn B Trong lắc lò xo ngang lực đàn hồi tác dụng lên vật vật vị trí x F = -kx, lực đàn hồi cực đại có độ lớn Fmax = kA, với Thay A = cm = 0,8 m; T = 0,5s; m = 0,4 kg; π2 = 10 ta Fmax = 5,12 N Câu 11: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lị xo có độ cứng 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi VTCB đoạn cm thả nhẹ cho dao động Phương trình dao động vật nặng A x = 4cos (10t)cm B x = 4cos (10t - π/2)cm C x = 4cos (10πt - π/2)cm D x = 4cos (10πt + π/2)cm Lời giải: Chọn A Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos(ωt + φ) Tần số góc ω = √(k/m) = 10 rad/s Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = cm Asinφ = 0, từ tính A = cm, φ = Thay vào phương trình tổng quát ta x = 4cos(10t) cm Câu 12: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lị xo có độ cứng 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi VTCB đoạn cm thả nhẹ cho dao động Vận tốc cực đại vật nặng là: A vmax = 160 cm/s B vmax = 80 cm/s C vmax = 40 cm/s D vmax = 20 cm/s Lời giải: Chọn C Tốc độ góc Vận tốc cực đại Câu 13: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lị xo có độ cứng 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi VTCB đoạn cm thả nhẹ cho dao động Cơ dao động lắc là: A E = 320 J B E = 6,4.10-2 J C E = 3,2.10-2 J D E = 3,2 J Lời giải: Chọn C Cơng thức tính lắc lò xo Đổi đơn vị thay số ta E = 3,2.10-2 J Câu 14: Con lắc lò xo gồm lò xo k vật m, dao động điều hoà với chu kỳ T = s Muốn tần số dao động lắc f’ = 0,5 Hz, khối lượng vật m phải A m’ = m B m’ = m C m’ = m D m’ = m Lời giải: Chọn C Con lắc gồm lò xo k vật m dao động với chu kỳ lắc gồm lò xo k vật m’ dao động với tần số Kết hợp với giả thiết T = 1s, f’ = 0,5 Hz suy m’ = m Câu 15: Một lắc lò xo gồm nặng có khối lượng m = 400 g lị xo có độ cứng k = 40 N/m Người ta kéo nặng khỏi VTCB đoạn 8cm thả cho dao động Phương trình dao động nặng A x = 8cos0,1t (cm) B x = 8cos0,1πt (cm) C x = 8cos10πt (cm) D x = 8cos10t (cm) Lời giải: Chọn D Xem hướng dẫn làm tương tự câu 10 Câu 16: Một lắc lò xo gồm nặng khối lượng 1kg lị xo có độ cứng 1600 N/m Khi nặng VTCB, người ta truyền cho vận tốc ban đầu m/s Biên độ dao động nặng A A = m B A = cm C A = 0,125 m D A = 0,125 cm Lời giải: Chọn B Theo bảo toàn dao động điều hoà ta có biểu thức tính biên độ dao động Câu 17: Một lắc lò xo gồm nặng khối lượng 1kg lị xo có độ cứng 1600 N/m Khi nặng VTCB, người ta truyền cho vận tốc ban đầu m/s theo chiều dương trục toạ độ Phương trình li độ dao động nặng A x = 5cos(40t - π/2) m B x = 0,5cos(40t + π/2) m C x = 5cos(40t - π/2) cm D x = 0,5cos(40t) cm Lời giải: Chọn C Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos(ωt + φ) Tần số góc ω = √(m/k) = 40 rad/s Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = cm - Asinφ = 200 cm/s, từ tính A = cm, φ = - π/2 Thay vào phương trình tổng quát ta x = 5cos (40t - π/2)cm Câu 18: Khi gắn nặng m1 vào lị xo, dao động với chu kỳ T1 = 1,2s Khi gắn nặng m2 vào lị xo, dao động với chu kỳ T2 = 1,6s Khi gắn đồng thời m1 m2 vào lị xo chu kỳ dao động chúng A T = 1,4s B T = 2,0s C T = 2,8s D T = 4,0s Lời giải: Chọn B Khi lắc có khối lượng m1 dao động với chu kỳ Khi lắc có khối lượng m2 dao động với chu kỳ Khi gắn đồng thời m1 m2 vào lị xo chu kỳ dao động chúng Câu 19: Khi mắc vật m vào lị xo k1 vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6s, mắc vật m vào lị xo k2 vật m dao động với chu kỳ T2 = 0,8s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 nối tiếp với k2 chu kỳ dao động m A T = 0,48s B T = 0,70s C T = 1,00s D T = 1,40s Lời giải: Chọn C Khi độ cứng lị xo k1 chu kỳ dao động lắc Khi độ cứng lò xo k2 chu kỳ dao động lắc Khi hai lò xo k1 k2 mắc nối tiếp chu kỳ dao động lắc Câu 20: Khi mắc vật m vào lò xo k1 vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6s, mắc vật m vào lò xo k2 vật m dao động với chu kỳ T2 = 0,8s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 chu kỳ dao động m A T = 0,48s B T = 0,70s C T = 1,00s D T = 1,40s Lời giải: Chọn A Khi độ cứng lò xo k1 chu kỳ dao động lắc Khi độ cứng lị xo k2 chu kỳ dao động lắc Khi hai lò xo k1 k2 mắc song song chu kỳ dao động lắc Câu 21: Con lắc lò xo gồm vật m lò xo k dao động điều hòa, mắc thêm vào vật m vật khác có khối lượng gấp lần vật m chu kì dao động chúng A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần Lời giải: Chọn C Chu kì dao động hai lắc : Câu 22: Khi treo vật m vào lò xo k lị xo giãn 2,5 cm, kích thích cho m dao động Chu kì dao động tự vật : A s B 0,5 s C 0,32 s D 0,28 s Lời giải: Chọn C Tại vị trí cân trọng lực tác dụng vào vật cân với lực đàn hồi xo: Câu 23: Một lắc lò xo dao động thẳng đứng Vật có khối lượng m = 0,2 kg Trong 20 s lắc thực 50 dao động Tính độ cứng lò xo A 60 N/m B 40 N/m C 50 N/m D 55 N/m Lời giải: Chọn C Trong 20s lắc thực 50 dao động, ta phải có : T = t/N = 0,4s Mặt khác: Câu 24: Hai lị xo có chiều dài độ cứng tương ứng k 1, k2 Khi mắc vật m vào lị xo k1, vật m dao động với chu kì T1 = 0,6 s Khi mắc vật m vào lị xo k2, vật m dao động với chu kì T2 = 0,8 s Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 chu kì dao động m A 0,48 s B 0,7 s C 1,00 s D 1,4 Lời giải: Chọn A Chu kì T1, T2 xác định từ phương trình: k1, k2 ghép song song, độ cứng hệ ghép xác định từ cơng thức : k = k1 + k2 Chu kì dao động lắc lò xo ghép Câu 25: Vật có khối lượng m = 160 g gắn vào lị xo có độ cứng k = 64 N/m đặt thẳng đứng, vật Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm buông nhẹ Chọn trục Ox hướng lên, gốc vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc bng vật Lực tác dụng lớn nhỏ lên giá đỡ (g = 10 m/s2) A 3,2 N; N B 1,6 N; N C 3,2 N; 1,6 N D 1,760 N; 1,44 N Lời giải: Chọn A Ta có: Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm buông ⇒ Δl = A = 2,5 cm Câu 26: Trên mặt phẳng nghiêng α = 30° đặt lắc lò xo Vật có độ cứng 64 N/m, khối lượng vật 160 g, vật Bỏ qua ma sát Từ vị trí cân bằng, kéo vật xuống theo phương trục lị xuống đoạn cm bng nhẹ Lực tác dụng lớn nhỏ lên giá đỡ (g = 10 m/s2) A 1,6N; 0N B 1,44N; 0,16N C 3,2N; 1,6N D 1,760N; 1,44N Lời giải: Chọn B Ta có: Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 1cm buông ⇒ A = cm ⇒ F = k(Δl + A) = 1,44 N F = k(Δl - A) = 0,16 N, Δl > A Câu 27: Vật có khối lượng m = 160 g gắn vào lị xo có độ cứng k = 64 N/m đặt thẳng đứng, vật Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm buông nhẹ Chọn trục Ox hướng lên, gốc vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc bng vật Phương trình dao động vật : A 2,5cos(20t + π) mm B 2,5cos(20t + π/2) cm C 2,5cos(20t + π) cm D 5cos(20t + π) cm Lời giải: Chọn C Phương trình dao động: x = Acos(ωt + φ); với ω = √(k/m) 20 rad/s Từ VTCB x = A buông nhẹ ⇒ A = 2,5 cm Câu 28: Một lắc lò xo treo thẳng đứng Kíck thích dao động hịa theo phương thẳng đứng Chu kì biên độ lắc 0,4 s cm Chọn trục x’x phương thẳng đứng Chiều dương hướng lên trên, gốc tọa độ VTCB, gốc thời gian t = lực đàn hồi lò xo cực tiểu cđ theo chiều trục tọa độ Lấy g = π = 10 m/s2 Thời gian ngắn kể từ t = đến lực đàn hồi cực đại A 4/15 s B 2/15 s C 7/15 s D 11/15 s Câu 29: Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng m = 100g Con lắc dao động điều hồ theo phương trình x = cos (10√5t) cm Lấy g = 10 m/s2 Lực đàn hồi cực đại cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị A Fmax = 1,5 N; Fmin = 0,5 N B Fmax = 1,5 N; Fmin = N C Fmax = N; Fmin = 0,5 N D Fmax = N; Fmin = N Lời giải: Chọn A T = 0,4 s ⇒ ω = 5π rad/s Tại VTCB: kΔl = mg ⇒ k/m = g/Δl ⇔ ω2 = g/Δl Tính Δl = cm Góc quay hình vẽ (từ lúc t = x0 = cm đến lúc lực đàn hồi cực đại x = – A): π + π/3 = 4π/3 Suy thời gian quay: Đó thời gian ngắn kể từ t = đến lực đàn hồi cực đại 4/15 s Câu 30: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hịa với phương trình x = 2cos20t (cm) Chiều dài tự nhiên lò xo l0 = 30 cm, lấy g = 10 m/s2 Chiều dài nhỏ lớn lò xo trình dao động A 28,5 cm 33 cm B 31 cm 36 cm C 30,5 cm 34,5 cm D 32 cm 34 cm Lời giải: Chọn C ⇒ lmax = l0 + Δl + A = 0,3 + 0,025 + 0,02 = 0,345 m = 34,5 cm lmin = l0 + Δl – A = 0,3 + 0,025 + 0,02 = 0,305 m = 30,5 cm Câu 31: Một lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với lượng dao dộng J lực đàn hồi cực đại 10 N I đầu cố định lò xo Khoảng thời gian ngắn lần liên tiếp điểm I chịu tác dụng lực kéo 5√3 N 0,1s Quãng đường dài mà vật 0,4 s : A 60 cm B 64 cm C.115 cm D 84 cm Lời giải: Chọn A Cách giải 1: Cơ : W = (1/2)k.A2 Lực đàn hồi cực đại lắc dđ mặt phẳng ngang: F = kA Suy ra: k = 50 N/m, A = 0,2 m Lực kéo: F = kx Đây vị trí đặc biệt suy khoảng thời gian điểm I bị kéo T/6 = 0,1 s ⇒ T = 0,6 s Suy 0,4 = 2T/3 = T/2 + T/6 Quãng đường lớn 2A + A = 3A = 60 cm Cách giải 2: (1/2)k.A2 = J ; kA = 10 N ⇒ A = 0,2 m = 20 cm Khi lực kéo F = kx = 5√3 N khoảng thời gian ngắn lần liên tiếp vật qua li độ x = (A√3)/2 t = T/6 = 0,1 s ⇒ T = 0,6 s Quãng đường lớn mà vật 0,4 s = 2T/3 quãng đường vật chu kỳ trừ quãng nhỏ vật phần ba chu kì A = A/2 + A/2 Suy Smax = 4A – A = 3A = 60 cm Câu 32: Một lắc lị xo treo thẳng đứng kích thích cho dao động điều hòa Thời gian cầu từ vị trí cao đến vị trí thấp 1,5 s tỉ số độ lớn lực đàn hồi lò xo trọng lượng cầu gắn đầu lắc vị trí thấp 76/75 Lấy gia tốc rơi tự g = π2 m/s2 Biên độ dao động là: A cm B cm C cm D cm Lời giải: Chọn D Dễ thấy T = 2t = 2.1,5 = 3s, ω = 2π/T = 2π/3 rad/s, k = mω2, mg = kΔl Theo ta có: Câu 33: Một lắc lị xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hòa phương trình x = Acos(ωt + φ) Biểu thức là: Et = 0,1cos(4πt + π/2) + J Phương trình li độ là: ... vào khối lượng vật Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ Lời giải: Chọn A Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động... lượng Câu 7: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g lò xo k = 100 N/m Lấy π = 10 Dao động điều hoà với chu kỳ là: A T = 0,1 s B T = 0,2 s C T = 0,3s D T = 0,4s Lời giải: Chọn B Con lắc lò xo gồm vật khối... A Khi độ cứng lò xo k1 chu kỳ dao động lắc Khi độ cứng lị xo k2 chu kỳ dao động lắc Khi hai lò xo k1 k2 mắc song song chu kỳ dao động lắc Câu 21: Con lắc lò xo gồm vật m lò xo k dao động điều