Chuyên đề dao động cơ học ôn thi đại học môn vật lý

Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục DAO ĐỘNG CƠ HỌC Các em học sinh lưu ý: Đây là những vấn đề trọng tâm nó là quá đủ nếu chúng ta biết cách dựa vào nó để chiếm lĩnh những kiến thức cao hơn nhưng nó sẽ chẳng là gì khi các em coi nó đã là qua đủ! CON LẮC LÒ XO A. Phần lý thuyết 1. Đn dao động là gì 2. Đn dao động tuần hoàn, điều hòa. 3. Đặc điểm của dao động tuần hoàn ( T, f) 4. Đặc điểm của dao động điều hòa ( T, f, A, ϕ, ω) 5. Liên hệ giữa vận tốc, li độ, gia tốc ( về pha, độ lớn, đồ thị). 6. Quỹ đạo chuyển động của dao động điều hòa. 7. Động năng, thế năng trong dao động điều hòa (về biểu thức, chu kỳ biến thiên, đặc điểm biến đổi) 8. Dao động tự do ( đn, đặc điểm, ví dụ) 9. Dao động tắt dần: ( đn, đặc điểm, khi nào là dao động điều hòa, khi nào là dao động tự do…) 10. Tắt dần nhanh hay chậm phụ thuộc vào những yếu tố nào ( tần số, hệ số nhớt…) 11. Dao động cưỡng bức là gì, đặc điểm dao động cưỡng bức. 12. Dao động cưỡng bức có biên độ phụ thuộc vào những yếu tố nào, phụ thuộc như thế nào vào độ lệch pha của ngoại lực, tần số ngoại lực ảnh hưởng như thế nào? 13. Điều kiện cộng hưởng xảy ra, khi nào cộng hưởng diễn ra rõ nét, các mặt lợi hại của hiện tượng này ( ví dụ) 14. Sự tự dao động (đn, đặc điểm, ví dụ) 15. Đặc điểm của lực đàn hồi, phục hồi. 16. Liên hệ x, v, a B. Phần bài tập 1. Xác định trạng thái của dao động tại thời điểm t. 2. Xác định trạng thái dao động tại thời điểm ∆t kể từ thời điểm t nào đó. 3. Xác định x, v, a khi biết x hoặc v hoặc a. 4. Tính chu kỳ (m, k thay đổi, hệ lò xo ghép) 5. Xác định liên hệ ∆l, T, f. 6. Viết phương trình. 7. Tìm vận tốc, li độ để E đ = n E t . 8. Tìm thời gian vật chuyển động từ M đến N. 9. Tìm thời điểm để vật qua vị trí M lần thứ n theo chiều âm hoặc dương. 10. Tìm quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian ∆t. 11. Tìm lực đàn hồi – biện luận F max , F min . 12. Tìm lực phục hồi – biện luận F max , F min . 13. Tìm vận tốc trung bình. CON LẮC ĐƠN 1. Cấu tạo con lắc đơn. 2. Khi nào dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa. 3. Dao động của con lắc đơn là dao động tự do không và vì sao? 4. Chu kỳ của con lắc đơn thay đổi thế nào theo nhiệt độ, độ cao, độ sâu. 5. Lập biểu thức tính chu kỳ khi có lực điện trường, lực quán tính, lực Acsimet. 6. Viết biểu thức tính động năng, thế năng của con lắc đơn. 7. Viết biểu thức tính lực căng T của con lắc đơn. 8. Xác định vị trí cân bằng của con lắc trong trường hợp có ngoại lực tác dụng. 9. Viết biểu thức tính vận tốc của con lắc. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 1 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục 10. Thành lập các biểu thức khi góc α là rất nhỏ. 11. Viết phương trình dao động của con lắc đơn. 12. Cách chuyển bài toán con lắc đơn dao động điều hòa về bài toán con lắc lò xo dao động điều hòa. 13. Tính chu kỳ con lắc khi dây treo bị vướng đinh, khi va chạm. 14. Tính góc lệch cực đại khi dây vướng đinh. 15. Tính các đại lượng trong bài toán va chạm của vật m’ với vật m của con lắc. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 1. Khi nào có thể tổng hợp được hai dao động. 2. Cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. 3. Điều kiện giá trị của biên độ tổng hợp. 4. Ảnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ tổng hợp. 5. Cho các đặc điểm của dao động thành phần xác định các đặc điểm của dao động tổng hợp. I. Phần lý thuyết cơ bản DAO ĐỘNG CƠ HỌC A. KIẾN THỨC CƠ BẢN I. Dao động: 1. Dao động: Dao động là những chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. 2. Dao động tuần hoàn: Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp đi lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. a. Chu kỳ của dao động tuần hoàn: Chu kỳ của dao động tuần hoàn là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động được lặp lại như cũ. (Ký hiệu: T; đơn vị: giây (s)) b. Tần số của dao động tuần hoàn: Tần số của dao động tuần hoàn là số lần dao động của vật (hoặc hệ vật) thực hiện trong một đơn vị thời gian. (Ký hiệu: f; đơn vị: Hec (Hz)) 1 f T = 3. Dao động điều hòa: Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng định luật dạng sin (hay cosin) theo thời gian: x = Acos( ωt + ϕ) • x: Ly độ dao động, là độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng. • A: Biên độ của dao động, là giá trị cực đại của ly độ. • ϕ: Pha ban đầu của dao động, là đại lượng trung gian xác định trạng thái ban đầu của dao động. • ωt + ϕ: Pha của dao động, là đại lượng trung gian xác định trạng thái dao động của vật ở thời điểm t bất kỳ. • ω: Tần số góc của dao động, là đại lượng trung gian để xác định tần số và chu kỳ của dao động: 2 2 f T π ω π = = 4. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa: - Vận tốc tức thời là đạo hàm bậc nhất của ly độ đối với thời gian: v = x’. - Gia tốc tức thời là đạo hàm bậc nhất của vận tốc (hay đạo hàm bậc 2 của ly độ) đối với thời gian: a = v’ = x’’. II. Con lắc đơn: CON LẮC LÒ XO CON LẮC ĐƠN Định nghĩa Con lắc lò xo là hệ gồm hòn bi có khối lượng m gắn vào lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k, một đầu gắn vào điểm cố định, đặt nằm ngang hoặc treo thẳng đứng. Con lắc đơn là hệ gồm hòn bi khối lượng m treo vào sợi dây không giãn có khối lượng không đáng kể và chiều dài rất lớn so với kích thước hòn bi. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 2 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục Điều kiện khảo sát Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể. Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể. Góc lệch α nhỏ ( α ≤ 10 0 ) Phương trình dao động X = Acos(ωt + ϕ ) s = S 0 cos( ω t + ϕ ) Tần số góc k m ω = k: độ cứng lò xo. Đơn vị N/m m: khối lượng quả nặng. Đơn vị kg g l ω = g: gia tốc rơi tự do l: chiều dài dây treo. Đơn vị m Chu kỳ dao động 2 m T k π = 2 l T g π = III. Dao động tự do 1. Định nghĩa: Dao động tự do là dao động mà chu kỳ dao động chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ mà không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. 2. Điều kiện để xem dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo là dao động tự do: - Con lắc lò xo: Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể - Con lắc đơn: Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể và vị trí đặt con lắc không đổi. IV. Sự biến thiên năng lượng trong dao động điều hòa: CON LẮC LÒ XO CON LẮC ĐƠN Thế năng Thế năng đàn hồi: E cos 2 ( ωt + ϕ) Thế năng hấp dẫn: E t = mgh h = l.(1-cosα) Vì α nhỏ, nên ta có: 1 - cosα ≈ α 2 /2 = 2 2 s l => 2 1 2 t E mg l α = Động năng E đ sin 2 ( ωt + ϕ) 2 k m ω = E đ sin 2 ( ωt + ϕ) 2 g l ω = Cơ năng E = E t + E đ 2 1 2 E kA = = không đổi E = E t + E đ 2 0 1 2 E mg l α = = không đổi Kết luận Trong suốt quá trình dao động, có sự chuyển hóa qua lại giữa thế năng và động năng nhưng cơ năng của vật dao động điều hòa luôn luôn không đổi và tỷ lệ với bình phương biên độ dao động. V. Véc tơ quay fresnel: 1. Liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa: Mỗi dao động điều hòa có thể được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 3 of 41 Ox ’ � x ϕωt M 0 M P ω α h l s Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục 2. Phương pháp vector quay: Giả sử cần biểu diễn dao động điều hòa có phương trình dao động: x 1 = Acos( ωt + φ) • Chọn trục ∆ và trục x’x vuông góc nhau tại O. • Tại thời điểm t = 0 biểu diễn 0 OM uuuuur có độ lớn tỷ lệ với biên độ dao động A và hợp với trục ox góc ϕ bằng pha ban đầu của dao động. • Cho 0 OM uuuuur quay ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc góc ω không đổi. Hình chiếu P của M lên trục x’x là dao động điều hòa với phương trình. X = OP = Acos( ωt + ϕ ) • Vậy dao động điều hòa có phương trình dao động X = OP = Acos( ωt + ϕ ) được biễu diễn bằng vector quay OM uuuur có độ lớn tỷ lệ với biên độ dao động A và hợp với trục ox góc ωt + ϕ. 3. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp vector quay: a. Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: Xét hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là: x 1 = A 1 cos( ωt + φ 1 ), x 2 = A 2 cos( ωt + φ 2 ) Độ lệch pha của hai dao động: 1 2 1 2 ( ) ( )t t ϕ ω ϕ ω ϕ ϕ ϕ ∆ = + − + = − • Nếu 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − > 0 : Dao động 1 sớm pha hơn dao động 2 hoặc dao động 2 trễ pha so với dao động 1. • Nếu 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − < 0 : Dao động 1 trễ pha so với dao động 2 hoặc dao động 2 sớm pha hơn dao động 1. • Nếu 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − = 2nπ : Hai dao động cùng pha. (n = 0; ±1; ±2; ±3 ) • Nếu 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − = (2n + 1)π : Hai dao động ngược pha. (n = 0; ±1; ±2; ±3 ) b. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp vector quay: Giả sử có vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là:x 1 = A 1 cos( ωt + φ 1 ) x 2 = A 2 cos( ωt + φ 2 ) Dao động của vật là tổng hợp của hai dao động và có dạng: x = x 1 + x 2 = A cos(ωt + ϕ) • Chọn trục ∆ và trục x’x vuông góc nhau tại O. • Biểu diễn các vector quay tại thời điểm t = 0: 1 1 1 1 2 2 2 2 ( ; ) ( ; ) x OM A x OM A ϕ ϕ → → uuuur uuuur • Suy ra 1 2 OM OM OM = + uuuur uuuur uuuur biểu diễn dao động tổng hợp có độ lớn bằng A là biên độ của dao động tổng hợp và hợp trục ∆ góc ϕ là pha ban đầu của dao động tổng hợp • Biên độ của dao động tổng hợp: 2 2 1 2 1 2 2 1 2 os( )A A A A A c ϕ ϕ = + + − • Pha ban đầu của dao tổng hợp: 1 1 2 2 1 1 2 2 sin sin os cos A A tg A c A ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ + = + * Trường hợp đặc biệt: • Nếu hai dao động cùng pha ( 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − = 2nπ): A = A 1 + A 2 = A max . • Nếu hai dao động ngược pha ( 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − = (2n + 1)π ): 1 2 min A A A A = − = • Nếu độ lệch pha bất kỳ: 1 2 1 2 A A A A A + < < − VI. Dao động cưỡng bức, sự tự dao động: 1. Dao động tắt dần: - Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm đần theo thời gian. - Nguyên nhân: do lực cản môi trường. Lực cản môi trường càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh. 2. Dao động cưỡng bức: - Dao động cưỡng bức là dao động của hệ dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn gọi là lực cưỡng bức: f = F 0 cos( ωt + φ). Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 4 of 41 O x’ x M 1 M 2 ω M ϕ Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục H, ω lần lượt là biên độ và tần số góc của lực cưỡng bức. Nói chung, tần số ngoại lực 0 2 f f ω π = ≠ là tần số dao động riêng của hệ. - Phân tích quá trình dao động: + Trong khoảng thời gian đầu ∆t nào đó: dao động của hệ là tổng hợp hai dao động: dao động riêng của hệ và dao động do ngoại lực gây ra. + Sau khoảng thời gian ∆t: dao động riêng tắt dần và hệ chỉ còn dao động dưới tác dụng của ngoại lực với tần số bằng tần số ngoại lực và biên độ dao động phụ thuộc vào quan hệ giữa tần số ngoại lực f và tần số dao động riêng f 0 của hệ. Nếu ngoại lực được duy trì lâu dài thì dao động cưỡng bức cũng được duy trì lâu dài. 3. Sự cộng hưởng: Sự cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ. VII. Sự tự dao động: - Hệ tự dao động gồm: vật dao động, cơ cấu truyền năng lượng, nguồn năng lượng. - Sự tự dao động là sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực. II. CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM TỔNG QUAN CHUNG VỀ DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1. Chọn câu đúng. Dao động điều hoà là dao động có: A. Li độ được mô tả bằng định luật dạng sin (hay cosin) theo thời gian. B. Vận tốc của vật biến thiên theo hàm bậc nhất đối với thời gian. C. Sự chuyển hoá qua lại giữa thế năng và động năng nhưng cơ năng luôn luôn bảo toàn. D. A và C đúng. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 5 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục 2. Chọn câu đúng. Chu kỳ của dao động tuần hoàn là A. khoảng thời gian mà trạng thái dao động được lặp lại như cũ. B. khoảng thời gian ngắn nhất mà trạng thái dao động được lặp lại như cũ. C. khoảng thời gian vật thực hiện dao động. D. B và C đều đúng 3. Chọn câu đúng. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo là: A. 2 k T m π = B. 1 2 m T k π = C. 2 m T k π = D. 1 2 k T m π = 4. Chọn câu đúng. Dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà khi: A. Chu kỳ dao động không đổi B. Biên độ dao động nhỏ. C. Khi không có ma sát. D. Không có ma sát và dao động với biên độ nhỏ. 5. Chọn câu đúng. Dao động tự do là dao động có: A. Tần số không đổi. B. Biên độ không đổi. C. Tần số và biên độ không đổi. D. Tần số chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ và không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. 6. Chọn câu đúng. Trong dao động điều hoà giá trị gia tốc của vật: A. Tăng khi giá trị vận tốc của vật tăng. B. Giảm khi giá trị vận tốc của vật tăng. C. Không thay đổi. D. Tăng hay giảm tuỳ thuộc vào giá trị vận tốc đầu của vật lớn hay nhỏ. 7. Chọn câu đúng. Trong phương trình dao động điều hoà X = Acos( ωt + ϕ ), các đại lượng , , t ω ϕ ω + ϕ là những đại lượng trung gian cho phép xác định: A. Ly độ và pha ban đầu B. Biên độ và trạng thái dao động. C. Tần số và pha dao động. D. Tần số và trạng thái dao động. 8. Chọn câu đúng. Trong quá trình dao động, năng lượng của hệ dao động điều hoà biến đổi như sau: A. Thế năng của hệ dao động giảm khi động năng tăng và ngược lại. B. Cơ năng của hệ dao động là hằng số và tỷ lệ với biên độ dao động. C. Năng lượng của hệ được bảo toàn. Cơ năng của hệ giảm bao nhiêu thì nội năng tăng bấy nhiêu. D. Năng lượng của hệ dao động nhận được từ bên ngoài trong mỗi chu kỳ đúng bằng phần cơ năng của hệ bị giảm do sinh công để thắng lực cản. 9. Cho dao động điều hoà có phương trình dao động: X = Acos( ωt + ϕ )trong đó A, , ω ϕ là các hằng số. Chọn câu đúng trong các câu sau: A. Đại lượng ϕ gọi là pha dao động. B. Biên độ A không phụ thuộc vào ω và ϕ , nó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của ngoại lực kích thích ban đầu lên hệ dao động. C. Đại lượng ω gọi là tần số dao động, ω không phụ thuộc vào các đặc điểm của hệ dao động. D. Chu kỳ dao động được tính bởi T = 2πω. 10. Chọn câu đúng. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động của con lắc lò xo: A. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng vật nặng và tỷ lệ nghịch với độ cứng của lò xo. B. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo tỉ lệ thuận với độ cứng của lò xo và tỷ lệ nghịch với khối lượng vật nặng. C. Dao động của con lắc lò xo là dao động tự do. D. Dao động của con lắc lò xo là hình chiếu của chuyển động tròn đều. 11. Chọn câu đúng. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động của con lắc đơn: Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 6 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục A. Khi gia tốc trọng trường không đổi thì dao động nhỏ của con lắc đơn được xem là dao động tự do. B. Dao động của con lắc đơn luôn là một dao dộng điều hoà. C. Chu kỳ dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào đặc tính của hệ. D. A, B, C đều đúng. 12. Chọn câu sai. Xét dao động nhỏ của con lắc đơn. A. Độ lệch s hoặc ly độ góc α biến thiên theo quy luật dạng sin hoặc cosin theo thời gian. B. Chu kỳ dao động của con lắc đơn 2 l T g π = C. Tần số dao động của con lắc đơn 1 2 l f g π = D. Năng lượng dao động của con lắc đơn luôn luôn bảo toàn. 13. Chọn câu đúng. Dao động tắt dần là: A. dao động của một vật có ly độ phụ thuộc vào thời gian theo dạng sin. B. dao động của hệ chỉ chịu ảnh hưởng của nội lực. C. dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. D. dao động có chu kỳ luôn luôn không đổi. 14. Chọn câu đúng. Dao động cưỡng bức là: A. dao dộng dưới tác dụng của ngoại lực. B. dao dộng dưới tác dụng của ngoại lực và nội lực. C. dao động có biên độ phụ thuộc vào quan hệ giữa tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ. D. dao động có biên độ lớn nhất khi tần số của ngoại lực lớn nhất và tần số dao động riêng của hệ bằng không. 15. Chọn câu đúng. Gọi f là tần số của lực cưỡng bức, f 0 là tần số dao động riêng của hệ. Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng: A. Biên độ của dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi f – f 0 = 0 B. Biên độ của dao động tắt dần tăng nhanh đến giá trị cực đại khi f = f 0 . C. Biên độ của dao động tăng nhanh đến giá trị cực đại khi f = f 0 . D. Tần số của dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần số dao động riêng f 0 lớn nhất. 16. Chọn câu đúng. Một con lắc lò xo dao động điều hoà có cơ năng toàn phần E. A. Tại vị trí biên dao động, động năng bằng E. B. Tại vị trí cân bằng: Động năng bằng E. C. Tại vị trí bất kỳ: Thế năng lớn hơn E. D. Tại vị trí bất kỳ: Động năng lớn hơn E. 17. Một con lắc đơn treo vào trần thang máy chuyển động thẳng đều lên trên. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Vị trí cân bằng của con lắc đơn lệch phương thẳng đứng góc α . B. Chu kỳ dao động của con lắc đơn tăng. C. Chu kỳ dao động của con lắc đơn giảm. D. Chu kỳ dao động của con lắc đơn không đổi. 18. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Trong dầu nhờn thời gian dao động của một vật dài hơn so với thời gian vật ấy dao động trong không khí. B. Sự cộng hưởng thể hiện càng rõ nét khi ma sát của môi trường càng nhỏ. C. Trong dao động điều hoà tích số giữa vận tốc và gia tốc của vật tại mọi thời điểm luôn luôn dương. D. Chu kỳ của hệ dao động điều hoà phụ thuộc vào biên độ dao động. 19. Chọn câu đúng. Dao động tự do là: A. dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 7 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục B. dao động có biên độ phụ thuộc vào quan hệ giữa tần số dao động riêng của hệ và tần số của ngoại lực. C. dao động mà chu kỳ dao động của hệ chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. D. dao động mà tần số của hệ phụ thuộc vào ma sát môi trường. 20. Chọn câu đúng. Nếu hai dao động điều hoà cùng tần số, ngược pha thì ly độ của chúng: A. luôn luôn cùng dấu. B. trái dấu khi biên độ bằng nhau, cùng dấu khi biên độ khác nhau. C. đối nhau nếu hai dao động cùng biên độ. D. bằng nhau nếu hai dao động cùng biên độ. 21. Đối với dao động tuần hoàn, khoảng thời gian ngắn nhất mà sau đó trạng thái dao đọng của vật lặp lại như cũ được gọi là gì? A. Tần số góc của dao động B. Chu kỳ riêng của dao động C. Chu kỳ dao động D. Tần số dao động. 22. Dao động được mô tả bằng biểu thức có dạng x = A sin (ωt +ϕ 0 ) trong đó A, ω, ϕ 0 là những hằng số được gọi là dao động gì? A. Dao động cưỡng bức B. Dao động tuần hoàn C. Dao động điều hoà. C. Dao động tắt dần 23. Phương trình vận tốc của một vật dao động điều hoà có dạng v = Acosωt. Kết luận nào sau đây là sai? A. Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. B. Gốc thời gian là lúc chất điểm có li độ x= - A. C. Gốc thời gian là lúc chất điểm có li độ x = + A D. B và C. 24. Trong phương trình dao động điều hoà x = A cos(ωt +ϕ 0 ) các đại lượng ω,ϕ 0, (ωt +ϕ 0 ) là những đại lượng trung gian cho phép ta xác định: A. Tần số và pha dao động B. Tần số và trạng thái dao động C. Li độ và pha ban đầu D. Biên độ và trạng thái dao động 25. Chọn phát biểu đúng trong những phát biểu sau đây. A. Khi chất điểm qua vị trí cân bằng thì vận tốc và gia tốc có độ lớn cực đại. B. Khi chất điểm qua vị trí cân bằng thì vận tốc cực đại và gia tốc cực tiểu. C. Khi chất điểm đến vị trí biên thì vận tốc triệt tiêu và gia tốc có độ lớn cực đại. D. Khi chất điểm đến vị trí biên âm thì vận tốc và gia tốc có trị số âm. 26. Phương trình dao động điều hòa của một chất điểm M có dạng x = cost (cm). Gốc thời gian được chọn vào lúc nào? A. Vật qua vị trí x = +A B. Vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương C. Vật qua vị trí x = -A D. Vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm 27. Phương trình tọa độ của 3 dao động điều hòa có dạng x 1 = 2cosωt (cm); x 2 = 3cos(ωt– 2 π ) (cm); x 3 = - 2 cosωt (cm). Kết luận nào sau đây là đúng? A. x 1 , x 2 ngược pha. B. x 1 , x 3 ngược pha C. x 2 , x 3 ngược pha. D. x 2 , x 3 cùng pha. 28. Điều nào sau đây là sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo? A. Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. B. Có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn. C. Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ với độ cứng k của lò xo. D. Cơ năng của con lắc lò xo biến thiên theo quy luật hàm số sin với tần số bằng tần số của dao động điều hòa. 29. Phát biểu nào trong các phát biểu dưới đây là đúng khi nói về dao động của con lắc đơn: A. Chu kỳ dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào gia tốc trọng trường g. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 8 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục B. đối với các dao động nhỏ α ≤ 10 0 thì chu kỳ dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ dao động. C. Khi gia tốc trọng trường không đổi, thì dao động nhỏ của con lắc đơn cũng được coi là dao động riêng. D. Cả A, B, C đều đúng. 30. Khi nói về năng lượng trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là sai? A. Tổng năng lượng là đại lượng biến thiên theo li độ. B. Tổng năng lượng là đại lượng tỷ lệ với bình phương của biên độ. C. Động năng và thế năng là những đại lượng biến thiên tuần hoàn. D. Tổng năng lượng của con lắc phụ thuộc vào kích thước vật. 31. Hãy chỉ ra thông tin không đúng về dao động điều hoà của chất điểm. A. Động năng là đại lượng biến đổi B. Giá trị vận tốc tỉ lệ thuận với li độ C. Cường độ của lực tỉ lệ thuận với li độ D. Biên độ dao động là đại lượng không đổi. 32. Phương trình dao động của một dao động điều hoà có dạng x = A cos (ωt + . Gốc thời gian đã được chọn vào thời điểm ứng với phương pháp nào sau đây.? A. Lúc chất điểm có li độ x = +A B. Lúc chất điểm có li độ x = -A C. Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. D. Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. 33. Trong dao động điều hoà, giá trị gia tốc của vât. A. Giảm khi giá trị vận tốc của vật tăng. B. Tăng khi vận tốc của vật tăng. C. Không thay đổi. D. Tăng hay giảm là tuỳ thuộc vào giá trị vận tốc ban đầu của vật lớn hay nhỏ. 34. Dao động riêng của một vật là dao động có: A. Tần số chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ và không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. B. Biên độ không đổi C. Tần số không đổi D. Tần số và biên độ không đổi. 35. Dao động điều hoà là: A. Dao động có phương trình tuân theo qui luật hình sin hoặc cosin đối với thời gian. B. Có chu kỳ riêng phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động. C. Có cơ năng là không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ. D. A, B, C đều đúng 36. Cơ năng của một con lắc lò xo tỉ lệ thuận với A. Li độ dao động B. Biên độ dao động C. Bình phương biên độ dao động. D. Tần số dao động 37. Nếu chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng thì ở thời điểm t, hệ thức độc lập diễn tả liên hệ giữa li độ x, biên độ A, vận tốc v và tần số góc ω của vật dao động điều hoà là: A. A 2 = (V 2 + ϖ.x) 2 B. (A.ϖ) 2 = (x.ω) 2 + v 2 C. (x.ω) 2 = (A.ω) 2 D. A 2 = (x.ω) 2 + (ω.v) 2 . 38. Vận tốc tức thời trong dao động điều hoà biến đổi: A. Cùng pha với li độ. B. Ngược pha với li độ C. Lệch pha vuông góc so với li độ D. Lêch pha π/4 so với li độ. 39. Gia tốc tức thời trong dao động điều hoà biến đổi: A. Cùng pha với li độ B. Ngược pha với li độ C. Lệch pha vuông góc so với li độ D. Lệch pha π/4 so với li độ. 40. Trong một dao động điều hoà, đại lượng nào sau đây của dao động không phụ thuộc vào điều kiện ban đầu: A. Biên độ dao động. B. Tần số C. Pha ban đầu D. Cơ năng toàn phần Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 9 of 41 Tài liệu ôn luyện thi các kỳ thi TNTHPT, ĐH và CĐ theo chương trình mới của Bộ Giáo Dục 41. Trong dao động của con lắc lò xo, nhận xét nào sau đây là sai: A. Chu kì riêng chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động. B. Lực cản của môi trường là nguyên nhân làm cho dao động tắt dần. C. Động năng là đại lượng không bảo toàn. D, Biên độ dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực tuần hoàn. 42. Trong dao động của con lắc đơn nhận xét nào sau đây là sai: A. Điều kiện để nó dao động điều hoà là biên độ góc phải nhỏ. B. Cơ năng E = 1/2K. C. Biên độ dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ ngoại lực tuần hoàn. D. Khi ma sát không đáng kể thì con lắc là dao động điều hoà. 43. Một con lắc lò xo độ cứng K treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật. Độ giãn tại vị trí cân bằng là ∆l. Cho con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A (A > ∆l). Trong quá trình dao động lực tác dụng vào điểm treo có độ lớn nhỏ nhất là: A. F = 0. B. F = K.(∆l - A) C. F = K(∆l + A). D. F = K. ∆l 44. Một con lắc lò xo độ cứng K treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật. Độ giãn tại vị trí cân bằng là ∆l. Cho con lắc đơn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A (A > ∆l). Trong quá trình dao động lực cực đại tác dụng vào điểm treo có độ lớn là: A. F = K.A + ∆l B. F = K(∆l + A) C. F = (A - ∆l) D. F = K.∆l + A 45. Biên độ của một con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hoà: A. Li độ cực đại B. Bằng chiều dài tối đa trừ chiều dài ở vị trí cân bằng. C. Là quãng đường đi trong 1/4 chi kì khi vật xuất phát từ vị trí cân bằng hoặc vị trí biên. D. A, B, C đều đúng. 46. Khi thay đổi cách kích thích dao động của con lắc lò xo thì: A. ϕ và A thay đổi, f và ω không đổi. B. ϕ và E không đổi, T và ω thay đổi. C. ϕ, A, f và ω đều không đổi. D. ϕ, E, T và ω đều thay đổi. 47. Một vật dao động điều hoà có phương trình x = A. sin ( A. Lúc vật có li độ x = - A. B. Lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương. C. Lúc vật có li độ x = A. D. Lúc đi qua VTCB theo chiều âm. 48. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = A.sinωt thì gôc thời gian chọn lúc nào? A. Lúc vật có li độ x = - A B. Lúc vật có li độ x = A C. Lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương. D. Lúc vật đi qua VTCB theo chiều âm. 49. Phương trình vận tốc của vật là: v = Aωcosωt. Phát biều nào sau đây là sai? A. Gốc thời gian lúc vật có li độ x = - A B. Gốc thời gian lúc vật có li độ x = A. C. Gốc thời gian lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương. D. Cả A và B 50. Một con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng m và lò xo độ cứng K. Khẳng định nào sau đây là sai: A Khối lượng tăng 4 lần thì chu kì tăng 2 lần. B. Độ cứng giảm 4 lần thì chu kì tăng 2 lần. C. Khối lượng giảm 4 lần đồng thời độ cứng tăng 4 lần thì chu kì giảm 4 lần. D. Độ cứng tăng 4 lần thì năng lượng tăng 2 lần. 51. Một vật M chuyển động tròn đều với vận tốc góc ω có hình chiếu x lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là OP. Khẳng định nào sau đây là sai: A. x tuân theo qui luật hình sin hoặc cosin đối với thời gian. B. Thời gian mà M chuyển động bằng thời gian P chuyển động thời gian ∆t. C. Vận tốc trung bình của M bằng vận tốc trung bình của P trong cùng thời gian ∆t. D. Tần số góc của P bằng vận tốc góc của M 52. Xét hai con lắc lò xo và con lắc đơn. Khẳng định nào sau đây là sai: A Con lắc đơn và con lắc lò xo được coi là hệ dao động tự do nếu các lực ma sát tác dụng vào hệ là không đáng kể. B. Con lắc đơn là dao động điều hoà khi biên độ góc là nhỏ và ma sát bé. Trần Văn Hùng – Chuyên Bắc Giang: ĐT 0946.123.567. Page 10 of 41 [...]... trị cực đại 3 Chọn câu trả lời sai: A Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của một ngoại lực biến thi n tuần hoàn C Khi cộng hưởng dao động: tần số dao động của hệ bằng tần số riêng của hệ D Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số riêng của hệ dao động 4 Dao động …là dao động của một vật được duy trì với biên độ không đỏi... lắc có tần số dao động riêng là f0 được duy trì dao động không tắt nhờ một ngoại lực tuần hoàn có tần số f Chọn phát biểu sai A Vật dao động với tần số bằng tần số riêng f0 B Biên độ dao động của vật phụ thuộc hiệu f - f0 C Biên độ dao động của vật cực đại khi f = f0 D Giá trị cực đại của biên độ dao động của vật càng lớn khi lực ma sát của môi trường tác dụng lên vật càng nhỏ Vật dao động điều hòa... C không đổi D chỉ phụ thuộc vào tần số riêng của hệ 70 Chu kì dao động của một vật dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cơ xảy ra có giá trị A bằng chu kì dao động riêng của hệ B nhỏ hơn chu kỳ dao động riêng của hệ C phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động D phụ thuộc vào lực cản môi trường 71 Con lắc lò xo dao động điều hòa Thế năng và động năng của vật dao động A không phải là các đại lượng biến thi n... động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực biến thi n tuần hoàn C Khi cộng hưởng dao động xảy ra, tần số dao động cưỡng bức của hệ bằng tần số riêng của hệ dao động đó D Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số riêng của hệ dao động 141 Lực tác dụng gây ra dao động điều hòa của một vật luôn …………… Mệnh đề nào sau đây không phù hợp để điền vào chỗ trống trên? A biến thi n điều hòa... gọi là sự tự dao động B Một hệ tự dao động là hệ có thể thực hiện dao động tự do C Cấu tạo của hệ tự dao động gồm: vật dao động và nguồn cung cấp năng lượng D Trong sự tự dao động biên độ dao động là hằng số, phụ thuộc vào cách kích thích dao động 2 Chọn câu trả lời sai? A Hiện tượng đặc biệt xảy ra trong dao động cưỡng bức là hiện tượng cộng hưởng B Điều kiện cộng hường là hệ phải dao động cưỡng bức... các đại lượng biến thi n điều hòa theo thời gian B là các đại lượng biến thi n điều hòa với chu kì gấp đôi chu kì dao động của vật C là các đại lượng biến thi n điều hòa với tần số gấp đôi tần số dao động của vật D là các đại lượng biến thi n điều hòa với tần số góc bằng tần số góc của vật dao động TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1 Cho hai dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình sau: x1=5cos(20πt... là đúng? A Dao động tuần hoàn là dao động điều hòa B Dao động điều hòa là dao động có li độ biến thi n theo thời gian được biểu thị bằng quy luật dạng sin (hay cosin) C Đồ thị biểu diễn li độ của dao động tuần hoàn theo thời gian luôn là một đường hình sin D Biên độ của dao động điều hòa thì không thay đổi theo thời gian còn của dao động tuần hoàn thì thay đổi theo thời gian 158 Tần số dao động của con... C Khi vật ở vị trí biên thì động năng triệt tiêu D Khi vật qua vị trí cân bằng thì động năng bằng cơ năng 9 Sự dao động được duy trì dưới tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn được gọi là A dao động tự do B dao động cưỡng bức C dao động riêng D dao động tuần hoàn 10 Chọn phát biểu sai về hiện tượng cộng hưởng: A Điều kiện cộng hưởng là hệ phải dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực biến thi n... Ma sát, lực cản sinh công làm tiêu hao dần năng lượng của dao động B Dao động có biên độ giảm dần do ma sát hoặc lực cản của môi trường tác dụng lên vật dao động C Tần số của dao động càng lớn thì quá trình dao động tắt dần càng kéo dài D Lực cản hoặc lực ma sát càng nhỏ thì quá trình dao động tắt dần càng kéo dài 14 Phát biểu nào sau đây là đúng? A Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của... 2cm thì vận tốc là 1m/s Tần số dao động là: A 1 Hz B 1,2Hz C 3 Hz D 4,5 Hz 36 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 2cos(4πt + )cm Chu kì dao động và tần số dao động của vật là: A 2s và 0,5 Hz B 0,5s và 2Hz C 0,25s và 4Hz 37 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = - 4cos(4πt động của vật là: A 2,5s và 4 Hz D Một giá trị khác ) cm Chu kì dao động và tần số dao B 2cm và 2πt (rad/s) C 0,4s