DẠNG 11 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Động năng 2 d 1 W mv 2 Thế năng 2 2 t 1 W m x 2 Cơ năng 2 2 d t dmax t max 1 W W W m A W W 2 Khi d t W A n x W n 1 Động n[.]
DẠNG 11: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Động năng: Wd mv2 Thế năng: Wt m2 x 2 Cơ năng: W Wd Wt m2A2 Wd max Wt max W A Khi d n x Wt n 1 Động biến thiên tuần hoàn với chu kỳ T ' T tần số f ' 2f (Trong cơng thức trên, m có đơn vị kg v có đơn vị m/s) Câu 1: Vật dao động điều hồ có động lần vật có li độ: A A A C x D x 2 Hướng dẫn giải Vật dao động điều hồ có động lần năng: A Wd 3Wt Wt W x →Đáp án A Câu 2: Con lắc lò xo dao động với biên độ 6cm Xác định li độ vật để lò xo động A x 0,5A B x A 3 2cm B 3cm C 2 2cm D 2cm Hướng dẫn giải Thế lò xo động tức động gấp lần năng: Wd 3Wt Wt A Wx →Đáp án B Câu 3: Một vật khối lượng m 1kg dao động điều hoà phương ngang Khi vật có vận tốc v 10cm s lần động Năng lượng dao động vật là: A 0,03J B 0,00125J C 0,04J D 0,02J Hướng dẫn giải v 10cm s 0,1m s Thế lần động năng: 1 Wt 3Wd Wd W W 4Wd mv2 .1.0,12 0,02J 2 →Đáp án D Câu 4: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao động x 2sin10t(cm) Li độ chất điểm động ba lần có độ lớn bằng: A 2cm B C 1cm 2cm D 0, 707cm Hướng dẫn giải Biên độ dao động A 2cm 1 A Wd 3Wt Wt W x A2 x 1cm 4 Vậy độ lớn li độ 1cm →Đáp án C Câu 5: Chọn câu sai ? A Khi vật chuyển VTCB động tăng giảm B Khi vật VTCB động đạt giá trị cực đại A 2 D Khi gia tốc năng Hướng dẫn giải Vật dao động điều hòa có: + Động cực đại vị trí cân bằng, cực tiểu biên + Thế cực đại biên, cực tiểu vị trí cân + Gia tốc vị trí cân bằng, động cực đại →Đáp án D Câu 6: Một lắc lò xo dao động với phương trình x 4cos(10t 3)cm Thế C Động x động lắc li độ bằng: A 4cm B 3cm C 2cm Hướng dẫn giải D 2cm Biên độ dao động A 4cm Khi động năng: Wd Wt Wt 1 A W x A2 x 2 2cm 2 →Đáp án C Câu 7: Con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A tần số góc Khi gấp lần động vận tốc có độ lớn: A v 2A B v A C v 0,5A D v A Hướng dẫn giải Khi gấp lần động năng: 1 Wt 3Wd Wd W v2 2 A2 v A 4 →Đáp án C Câu 8: Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình x 2cos(10t)cm Khi động ba lần chất điểm vị trí: A x 2cm B x 1, 4cm C x 1cm D x 0, 67cm Hướng dẫn giải Biên độ dao động A 2cm Khi động ba lần năng: 1 Wd 3Wt Wt W x A2 x A 1cm 4 →Đáp án C Câu 9: Cơ vật dao động điều hòa E Khi vật có li độ nửa biên độ động vật A E B E C 3E D E Hướng dẫn giải A 1 1 x Wt m2 x m2 A2 W Wd W 2 4 →Đáp án C Câu 10: Ở thời điểm, vận tốc vật dao động điều hoà 20% vận tốc cực đại, tỷ số động vật là: A 24 B C D 24 v 0, 2v max v 0, 04v max Hướng dẫn giải W 1 0, 04 mv 0, 04 mv max Wd 0, 04W d 2 Wt 0, 04 24 →Đáp án D Câu 6: Vật dao động điều hồ có động vật có li độ: A x = ± 0,5A B x = A C x = A D x = A Hướng dẫn giải Vật dao động điều hồ có động năng: Wđ 3Wt Wt A 2 W x Pha ; 3 →Đáp án A Câu 7: Con lắc lò xo dao động với biên độ cm Xác định li độ vật để lò xo 1/3 động A ±3 cm B ±3 cm C ±2 cm D cm Hướng dẫn giải Thế lò xo 1/3 động tức động gấp lần năng: Wđ 3Wt Wt A 2 W x Pha ; 3 →Đáp án B Câu 8: Một lắc lò xo (m = kg) dao động điều hồ phương ngang Khi vật có vận tốc v = 10 cm/s động Năng lượng dao động vật là: A 0,03 J B 0,00125 J C 0,04 J D 0,02 J Hướng dẫn giải Thế lần động năng: Wt 3W W W W 4.W mv 0,02 J đ đ đ →Đáp án D Câu 9: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao động x = 2sin10t (cm) Li độ x chất điểm động ba lần có độ lớn bằng: A (cm) B (cm) C (cm) D 0,707 (cm) Hướng dẫn giải Wđ 3Wt Wt A 2 W x Pha ; 3 Từ phương trình dao động ta có A=2 cm →Đáp án C Câu 10: Chọn câu SAI: A Khi vật chuyển VTCB động tăng giảm B Khi vật VTCB động đạt giá trị cực đại C Động x = ± A√2/2 D Khi gia tốc năng Hướng dẫn giải Vật dao động điều hịa có: Động cực đại VTCB, cực tiểu Biên Thế cực đại Biên, cực tiểu VTCB Gia tốc VTCB →Đáp án D Câu 11: Một lắc lò xo dao động với phương trình x = 4cos(10πt+π/3) (cm) Thế động lắc li độ bằng: A cm B cm C 2 cm D cm Hướng dẫn giải Thế Et động Eđ Et = E với E Mà Et kx2 E kA2 1 Et E = E x = A=2 cm 2 →Đáp án C Câu 12: Con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A tần số góc ω Khi gấp lần động vận tốc có độ lớn: A V = 2ωA B V = ωA C V = 0,5ωA D V = ωA Hướng dẫn giải A 5 Wx Pha ; 6 v AsinPha A Wt 3Wđ Wt →Đáp án C Câu 13: Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình x = 2cos10πt (cm) Khi động ba lần chất điểm vị trí: A x = cm B x = 1,4 cm C x = cm D x = 0,67 cm Hướng dẫn giải Wđ 3Wt Wt A 2 W x Pha ; 3 →Đáp án C Câu 14: Cơ vật dao động điều hịa E Khi vật có li độ nửa biên độ động vật A E B E C 3E E D Hướng dẫn giải x A A 1 1 x2 kx2 kA2 Wt W Wđ W 4 4 →Đáp án D Câu 15: Ở thời điểm, vận tốc vật dao động điều hoà 20% vận tốc cực đại, tỷ số động vật là: A 24 B C 1/5 D 1/24 Hướng dẫn giải v v max v2 1 1 v2 max mv2 mv2max Wđ W Wđ Wt 25 25 25 24 →Đáp án D Câu 16: Một dao động điều hịa có biên độ A Xác định tỷ số động vào lúc li độ dao động 1/6 biên độ: A 35 B 35 C D Hướng dẫn giải x A A 1 1 x2 kx2 kA2 Wt W Wđ 35Wt 36 36 36 →Đáp án D Câu 17: Vật dao động điều hòa theo trục cố định (mốc vị trí cân bằng) A động vật cực đại gia tốc vật có độ lớn cực đại B cực tiểu biên âm C vị trí cân bằng, vật D vật cực đại vật vị trí biên Hướng dẫn giải Vật dao động điều hịa có : Động cực đại VTCB, cực tiểu Biên Thế cực đại Biên, cực tiểu VTCB Gia tốc VTCB, cực đại biên âm, cực tiểu biên dương →Đáp án D Câu 18: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 2cos(3πt + π/2) cm Tỉ số động vật li độ x = 1,5 cm A 1,28 B 0,78 C 1,66 D 0,56 Hướng dẫn giải 3A 9A2 x2 kx2 kA 16 16 Wt W Wđ Wt 16 x →Đáp án B Câu 19: Câu sau sai? A Khi vật vị trí biên hệ lớn B Khi vật qua vị trí cân động hệ lớn C Khi vật chuyển động vị trí cân hệ giảm động hệ tăng lên D Khi động hệ tăng lên lần hệ giảm nhiêu lần ngược lại Hướng dẫn giải Vật dao động điều hòa có: Động cực đại VTCB, cực tiểu biên Thế cực đại biên, cực tiểu VTCB Tổng động năng Cơ đại lượng không đổi →Đáp án B Câu 20 Một vật dao động điều hòa với biên độ cm Mốc vị trí cân Khi vật có động 3/4 lần vật cách vị trí cân đoạn: A cm B 4,5 cm C cm D cm Hướng dẫn giải 4 Ta có: Wđ W Wt W x= A 2 Pha ; 3 →Đáp án D Câu 21: Một vật dao động điều hoà, chọn mốc vị trí cân Gọi Wt1 vật vị trí có li độ x = A/2; gọi Wt2 vật có vận tốc v = ωA/2 Liên hệ Wt1 Wt2 là: A Wt1 = Wt2 B Wt1 = 3Wt2 C Wt2 = 3Wt1 D Wt2 = 4Wt1 Hướng dẫn giải A A2 1 x2 kx2 kA2 Wt1 W 4 2 v max v 11 v v2 max mv2 mv max Wđ W Wt2 W 4 42 x →Đáp án C Câu 22: Một vật dao động động điều hoà Tại vị trí động hai lần năng, gia tốc vật có độ lớn nhỏ gia tốc cực đại là: A lần B lần C lần D lần Hướng dẫn giải A 2 A Wđ 2Wt Wt W x 2x 3 →Đáp án D Câu 23: Hai vật khối lượng gắn vào hai lò xo dao động tần số ngược pha Có biên độ A1 A2 biết A1 = 2A2, dao động có động Wđ1 = 0,6J dao động Wt2 = 0,1 J Hỏi dao động có động W’đ1 = 0,4J dao động bao nhiêu? A 0,1 J B 0,15 J C 0,2 J D 0,25 J Hướng dẫn giải Hai dao động ngược pha, có nghĩa cosPha1 = - cosPha2 hay x1 = -2x2 (Do A1 = A2) Suy Wt1 = Wt2 Khi Wđ1 = 0,6 J, ta có: Wt2 = 0,1 J suy Wt1 = 0,4 J Cơ dao động 1: W1 = J Khi W' 0,4 J Wt1 = 0,6 J Wt2 = 0,15 J đ1 →Đáp án B ... định tỷ số động vào lúc li độ dao động 1/6 biên độ: A 35 B 35 C D Hướng dẫn giải x A A 1 1 x2 kx2 kA2 Wt W Wđ 35 Wt 36 36 36 →Đáp án D Câu 17: Vật dao động điều hòa theo trục... hồ có động năng: Wđ 3Wt Wt A 2 W x Pha ; 3 →Đáp án A Câu 7: Con lắc lò xo dao động với biên độ cm Xác định li độ vật để lò xo 1 /3 động A ? ?3 cm B ? ?3 cm C ±2 cm D cm Hướng... 0,67 cm Hướng dẫn giải Wđ 3Wt Wt A 2 W x Pha ; 3 →Đáp án C Câu 14: Cơ vật dao động điều hòa E Khi vật có li độ nửa biên độ động vật A E B E C 3E E D Hướng dẫn giải x