Phân loại và phương pháp giải một số dạng bài tập theo chủ đề phần dao động điều hòa chương trình vật lý 12

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG DỨC KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN - POR XAILEESIONG PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP THEO CHỦ ĐỀ PHẦN DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐÀO TẠO: SƢ PHẠM VẬT LÝ Họ tên : Por Xaileesiong Lớp :21-ĐHSP Vật Lý MSV :1861020007 GV hƣớng dẫn : ThS Nguyễn Thị Hồng Thanh Hóa, 4/2022 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG DỨC KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP THEO CHỦ ĐỀ PHẦN DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐÀO TẠO: SƢ PHẠM VẬT LÝ Họ tên : Por Xaileesiong Lớp :K21-ĐHSP Vật Lý MSV :1861020007 GV hƣớng dẫn : ThS Nguyễn Thị Hồng Thanh Hóa, 4/2022 LỜI CAM ĐOAN Những nội dung trình bày khóa luận kết trình nghiên cứu thân em hướng dẫn thầy cô giáo, đặc biệt cô Nguyễn Thị Hồng Tất nội dung kết thu không trùng lặp với kết nghiên cứu đề tài khoa học tác giả khác Thanh Hóa, tháng năm 2022 Sinh viên thực Por Xaileesiong i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài này, trước tiên em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến hướng dẫn Th.S Nguyễn Thị Hồng, người dẫn khoa học, định hướng nghiên cứu từ phương pháp tiếp cận, cung cấp tài liệu, bổ sung kiến thức, kỹ cần thiết để hoàn thành đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô trường Đại Học Hồng Đức, Khoa Khoa học Tự Nhiên thầy cô môn Vật Lý, tất bạn bè giúp đỡ em nhiều trình nghiên cứu đề tài Thành đề tài kết tháng ngày cố gắng nghiên cứu học tập thân cịn có giúp đỡ thầy cô giáo bạn bè Do lần đầu thực nghiên cứu đề tài khoa học điều kiên khách quan nên dù cố gắng không tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy cô giáo cho để đề tài hồn thiện Cuối lời, xin kính chúc q thầy bạn dồi sức khỏe có nhiều niềm vui thành công nghiệp trồng người Em xin chân thành cảm ơn! Thanh Hóa, tháng năm 2022 Sinh viên thực Por Xaileesiong ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Lý thuyết dao động điều hòa 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phương trình dao động điều hịa 1.1.3 Các đại lượng dao động điều hòa 1.1.4 Con lắc lò xò lắc đơn 1.1.4.1 Con lắc lò xo 1.1.4.2 Con lắc đơn 1.1.5 Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn 1.1.5.1 Chuyển động tròn 1.1.5.2 Mối quan hệ dao động điều hòa chuyển động tròn 1.2 Cơ sở lý luận tập Vật lý 1.2.1 Khái niệm tập vật lý 1.2.2 Vai trò, tác dụng tập dạy học vật lý CHƢƠNG II: PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP THEO CHỦ ĐỀ PHẦN DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 2.1 Chủ đề 1: Các toán đặc trưng dao động điều hòa 2.1.1 Dạng 1: Xác định đại lương đặc trưng phương trình dao động điều hòa 2.1.2 Dạng 2: Bài toán thời gian 12 2.1.3 Dạng 3: Bài toán quãng đường 20 2.2 Chủ đề 2: Dao động điều hòa lắc lò xo 25 iii 2.2.1 Dạng 1: Bài toán xác định đại lượng đặc trưng 25 2.2.2 Dạng 2: Bài toán liên quan đến lượng dao động 27 2.2.3 Dạng 3: Bài toán liên quan đến cắt ghép lò xo 28 2.2.4 Dạng 4: Bài toán liên quan đến chiều dài lò xo thời gian lò xo nén giãn 31 2.3 Chủ đề 3: Dao động điều hòa lắc đơn 35 2.3.1 Dạng 1: Bài toán xác định lại lượng dao động điều hòa lắc đơn 35 2.3.2 Dạng : Bài toán liên quan đến lượng dao động 36 2.3.3 Dạng 3: Bài toán liên quan đến vận tốc vật, lực căng dây gia tốc 38 2.3.4 Dạng : Bài toán liên quan đến thay đổi chu kỳ 43 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 iv MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học, bồi dưỡng cho người học lực tự học, tự chiếm lĩnh kiến thức, có khả áp dụng lý thuyết vào thực hành, lòng say mê với học tập ý chí vươn lên học tập yêu cầu cấp thiết giáo dục nước ta phải có phương pháp dạy học phù hợp phải ln đổi phương pháp dạy học cho phù hợp với thời điểm với đối tượng học sinh Để đáp ứng nhu cầu trên, giáo viên phải có phương pháp dạy học tối ưu phù hợp với lớp học có khả hướng dẫn học sinh tính tự học, tự khám phá, tìm tịi, hiểu biết cao để giúp học sinh tự học, tự tìm hiểu, tự sửa lỗi cuối cùng, giáo viên giúp học sinh hiểu để thay đổi tiến ngày Chúng ta thấy rèn luyện kỹ tự học nhiệm vụ quan trọng trình dạy học Việc bồi dưỡng kỹ tự học từ trường phổ thông tảng để em phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo để đáp ứng yêu cầu phát triển xã hội Vật lý mơn học địi hỏi học sinh vừa hiểu chất nội dung tượng, … vừa biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống Vì rèn luyện kỹ tự học nhiệm vụ quan trọng dạy học mơn Vật Lý Các tốn dao động điều hòa lắc lò xo lắc đơn chiếm phần lớn dạng tập dao động điều hịa Trong chương trình phổ thơng, kiến thức phần trình bày cách sơ Để giải tốt tập liên quan đến phần này, học sinh phải nắm kiến thức dao động điều hịa, có phương pháp giải phù hợp với dạng tốn Với lí mà em chọn đề tài nghiên cứu: “Phân loại phƣơng pháp giải số dạng tập theo chủ đề phần dao động điều hịa chƣơng trình vật lý lớp 12” để làm khóa luận tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Phân loại dạng tập đưa phương pháp giải nhanh cho dạng tập dao động điều hòa lắc lò xo lắc đơn Nhiệm vụ nghiên cứu Sử dụng mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa để giải toán thời gian quãng đường dao động điều hòa, lắc lò xo lắc đơn Xây dựng tiêu chí để phân loại tập Đối tƣợng nghiên cứu Dao động điều hòa, lắc lò xo lắc đơn Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Phương pháp phân loại hệ thống hóa lý thuyết - Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết - Phương pháp nghiên cứu định lượng CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Lý thuyết dao động điều hòa 1.1.1 Khái niệm Dao động học: Là chuyển động vật quanh vị trí xác định gọi vị trí cân Dao động tuần hoàn: Là dao động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian xác định Dao động điều hòa: Là dao động mà li độ vật biểu thị hàm cos hàm sin theo thời gian [3] 1.1.2 Phƣơng trình dao động điều hịa 1.1.2.1 Phƣơng trình li độ Pha dao động thời điểm t Trong đó: x : Li độ dao động A: Biên độ dao động  : Là tần số góc dao động (rad/s)  : Pha ban đầu dao động (t = 0) (rad) (  t + α): Pha dao động thời điểm t (rad ) 1.1.2.2 Phƣơng trình vận tốc   v  x '   A sin t      Acos  t     2  Nhận xét: Vận tốc sớm pha li độ góc  v chiều chuyển động (vật chuyểnđộng theo chiều dương v > 0, chuyển động theo chiều âm v < ) 1.2.2.3 Phƣơng trình gia tốc a  v '  x ''   Acos t      Acos t       m / s  Nhận xét: Gia tốc nhanh pha vận tốc góc  , nhanh pha li độ góc  Gia tốc ln hướng VTCB Phương trình liên hệ x, A, v  độc lập với thời gian: x  Acos t    v   A sin t    A x  2 v2 2 Chú ý: VTCB : x  0, v max   A, a  biên: x   A, v  0, a max   A 1.1.3 Các đại lƣợng dao động điều hòa Biên độ A: Là giá trị cực đại li độ x ứng với lúc cos( t+ ) = Pha dao động thời điểm t: t   Tần số góc  : Là đại lượng liên hệ với chu kỳ T hay với số f hệ thức:  2  2 f Đơn vị tần số góc: ( rad/s ) T Chu kỳ T : Là khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần Đơn vị chu kỳ: s ( giây ) Gọi N số dao động vật thực thời gian ∆t: ∆t = N.T Tần số f : Là số dao động toàn phần thực giây Đơn vị tần số: ( Hz ) f  Mối liên hệ T , f ,  : N  T t   2 f  2 T 0,628 s Điểm C cách điểm O khoảng bằng: A 20 cm B 7,5.cm C 15cm D 10 cm Một vật lắc lò xo dao động có khối lượng kg, dao động điều hịa với cơnăng 125 mJ điểm ban đầu vật có vận tốc 25 cm/s gia tốc −6,25 m/s2 Thì biên độ dao động A 2cm B 3cm C cm D 5cm 11 Con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu có khói lượng m = 100 g Vật dao động với phương trình: x = 4cos(20t) (cm) Lúc lần động li độ vật A ±3,46 cm C ±3,76 cm B 3,46 cm D 3,76 cm 12 Vật lắc lị xo mà cầu nhỏ có khối lượng 400g dao động điều hòa với 10 (mJ) Lúc cầu có vận tốc 0,1 m/s có li độ Độ cứng lị xo A 30 N/m B 40N/m C 50N/m cm D 60N/m Bảng đáp số 1.C 2.B 3.A 4A 9.B 10.A 11.C 12.C 5.D 6.D 7.B 8.A 2.3 Chủ đề 3: Dao động điều hòa lắc đơn 2.3.1 Dạng 1: Bài toán xác định lại lƣợng dao động điều hịa lắc đơn -Tìm  , T , f : Đề cho l , g :  g 2 l  ,T   2 , f   l  g 2 2 g l -Tìm gia tốc rơi tự do: 2 l 4 2l T  2 g  g T Tìm  , T , f : thay đổi chiều dài dây treo l Hệ thức độc lập: S0  S  v2 2 hay   35 v2 l 2     v2 lg Trong khoảng thời gian t, hai lắc thực N1 N dao động: N g l2  N1   2 N  f       2 f        t l l1  N   t  2 Thay đổi chiều dài lắc: Ta có: T2 l, f 2 , l l     f  l l  l Ta suy ra:        l1  2   f  l1 l1 l l l  T12  4 ;T2  2  T2  4 g g g g Ta có: T1  2 Chu kỳ lắc có chiều dài l3  l1  l2 là: T3  2 l l  l1  l2 T32  4    T12  T2 g  g  2.3.2 Dạng : Bài toán liên quan đến lƣợng dao động * Phƣơng pháp - Khi khơng có ma sát, bảo toàn, tổng động năng, cực đại, động cực đại: mv W  mgl (1  cos ) +  mgl (1  cos max ) mv max    Wt mgl mgl (1cos )  mv2   Wd       - Khi lắc đơn dao động bé (1  cos )   sin      nên 2     dao động: mgl mv mgl W     max 2 2 36 2 mv max  mgl  W   t   m A2 mgA2  mv    Wd  2l  A    max  l  Ví dụ 1: Một lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng 1kg, độ dài dây treo m, góc lệch cực đại dây so với đường thẳng đứng 0,175 rad Chọn mốc trọng trường ngang với vị trí thấp nhất, g  9,8m / s Cơ tốc độ vật nặng vị tí thấp A J m / s B 0,30 J 0,77m / s C 0,30 J 7,7m / s D 3J 7,7m / s Hƣớng dẫn  W  mgl  2max 1.9,8.2 0,1752  0,30( J )  g  Vmax  A l l  max  0,77 ( m / s )  Chọn B Ví dụ 2: Một lắc đơn có khối lương kg có độ dài m, dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2 Cơ dao động lắc 0,2205 J.Biên độ góc lắc A 0,75 rad B.4,30 C.0,3 rad D 0,0750 Hƣớng dẫn W mgl 2W 2.0,2205  max   max    0,075 (rad )  4,30  Chọn B mgl 2.9,8.4 Lưu ý: mv mgl Wd  ; Wt   2 m A2 mgl mv max W  Wd  Wt    max  2 37 mgl    mv  Wd     Wd  Cho v   ;  Wd  W  Wt W  W  W d  t Wd  Wt  n W  n 1  nW   Wt   n 1 WV  d n  max n 1 Vmax n 1 2.3.3 Dạng 3: Bài toán liên quan đến vận tốc vật, lực căng dây gia tốc * Phƣơng pháp giải: Vận tốc a Vận tốc xác Từ cơng thức tính W  mgl (1  cos )  mv  mgl (1  cos )  v  gl (cos -cos )  v   gl (cos -cos ) vmax  cos =1  vmax  gl (1  cos ) ( tốc độ cực đại ) b Vận tốc gần Khi   10  10 Khi  180  0,17 rad  sin      cos =2sin    v gl (02   v  gl  S0 l  max 2 gl  S0 Nhận xét: Khi nói lắc đơn dao động ta sử dụng cơng thức mục a Con Khi nói lắc đơn dao động điều hòa, tức   100 ta sử dụng cơng thức mục b Ví dụ 1: Một lắc đơn có chiều dài dây treo l  1m, dao động nơi có gia tốc trọng trường g   m / s Kéo dây treo khỏi phương thẳng đứng góc 60 thả nhẹ Tốc độ lắc dây treo cách phương thẳng đứng góc 30 38 A 2,69m / s B.12,10m / s C.5,18m / s D 23,36m / s Hƣớng dẫn v  2. 1(cos30  cos600 )  2,69m / s  Chọn A Ví dụ 2: Một lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 90 chu kỳ T  s Độ lớn vận tốc cực đại vật A 0,5m / s B 0, 25m / s C 1m / s D m / s Hƣớng dẫn l T 2g T g Tg T  2 l  , vmax  gl  vmax  g    g 4 4 2 Thay số vmax  Tg 2.10    0,5m / s  Chọn A 2 2 18 Gia tốc - Gia tốc toàn phần lắc đơn bao gồm hai thành phần gia tốc tiếp tuyến at có phương tiếp tuyến với với quỹ đạo gia tốc pháp tuyến an có phương vng góc vng góc với tiếp tuyến quỹ đạo  5 a  a t  a n  a  at  an at  g sin     v2 a   g (cos -cos )  n l  a  ( g sin  )  (2 g (cos  cos ))  g 3cos   8cos  0cos +4cos 2  a * Đặt cos  x với cos0  x     y Khi toán quay khảo g sát hàm y  3x  8cos   4cos   GTLN GTNN đoạn  cos ;1 4 Đạo hàm: y '  x  8cos   xCT  cos  y( x0 )   cos 2  3 Xét giá trị hai biên  y ( cos ) 1cos 2 1 y (1)  8cos   4cos   4(1 cos ) 0 39  y(cos0 )  y (1) * Gia tốc đạt luôn GTLN cos =cos0    0  Vật VTB Gia tốc nhỏ phụ thuộc vào yếu tố biện độ góc  4 * Gia tốc GTNN xCT  cos xCT   cos  3 Gia tốc đạt GTNN xCT  cos =1   =0 ( vật VTCB xCT  min 0 1 Nếu   100 ;sin      at  g an  g ( 02  )  a  g   (   )2 Ví dụ 1: Một lắc đơn có vật nặng m, sợi dây mảnh Khi vị trí cân kéo vật cho sợi dây treo ứng với phương thẳng góc 60 ta thả nhẹ nhàng Lấy g  10m / s , bỏ qua lực cản Trong trình chuyển động độ lớn gia tốc lắc có giá trị nhỏ A 8,16m / s B.7,45m / s C 5,18m / s D.12,25m / s Hƣớng dẫn + Cách 1: Đi theo  at  g sin   g sin  an  g (2cos  1)  a  at  an  g 3cos   4cos   a2 Đặt y  x  cos với cos0  cos  g Khi y  3x  x   y '  x    xCT  40   y (cos )  (0,5)   y (1)    2  y    3 2  ymin  amin  g ymin  10  8,16m / s 3 + Cách 2: Sử dụng hệ giải nhanh  cos = 0,5  cos   x cos  y 1 cos2  3  3 CT a2 y   amin  g ymin  10  8,16m / s  Chọn A g Ví dụ 2: Cho lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc  nơi cógia tốc trọng trường g Gọi a1 gia tốc vị trí biên, a2 gia tốc vị trí cân a1 = 8a2 Tính  ? A 0,25 rad B 0,35 rad a  g    02    C 0,125 rad D 0,062 rad Hƣớng dẫn   a1  g a1      0,125rad   0a2  g a2   Chọn C * Lực căng dây – Lực kéo a Lực kéo Biểu thức: pt  mg sin    100  Pt  mg  mg Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ góc s 41 S S  m .S  m s l l b Lực căng dây Tông hợp lực tác dụng lên vật đóng vai trị lực hướng tâm nên ta có v  m  l T mg cos   v2 2 gl ( cos cos0 )    T  mg (cos  2cos 0 ) Tmax  cos =1 Tmax  mg (3 2cos  ) Tmax  2cos   Tmin  cos =cos Tmin  mg cos  Tmin cos Chú ý: Lực căng dây có độ lớn cực đại vật VTCB có độ lớn cực tiểu VTCB.Cần phân biệt T dạng toán ký hiệu lực căng dây ký hiệu chu kỳ Ví dụ 2: Một lắc đơn dao động điều hịa, mốc tại vị trí cân Khi lực căng dây treo có độ lớn trọng lực tác dụng lên vật nhỏ A Động nằng B Thế gấp hai lần động C Thế gấp ba lần D Động ddatj giá trị cực đại Hƣớng dẫn Trong dao động điều hịa lắc đơn  cos =2sin   T  mg (3cos  2 cos  ) P  mg  2  cos  2 ( mà T=P ) (3cos  2cos0 )      02  02  3cos  2cos   1 1    1  (1)   1  2       W  12 mgl 02  W  mgl  t  W  02 W Wd  Wt       Wt  2Wd W  Wt Wt  Chọn B 42 Ví dụ 3: Một lắc đơn treo vật nặng khối lượng m, dây treo có chiều dài l Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc  nơi có gia tốc trọng trường g Tính độ lớn lực căng dây vị trí có động gấp hai lần bao nhiêu? A T  mg (2  cos ) C T  mg (2  2cos  ) B T  mg (4  2cos  ) D T  mg (4  cos  ) Hƣớng dẫn Wd  2Wt  W  3Wt  W mg (1  cos )    3cos    cos Wt mg (1  cos ) Sử dụng công thức gần dúng  cos  2 T  mg (3cos   2cos  )  mg (2  cos  2cos  )  mg (2  cos )  Chọn A 2.3.4 Dạng : Bài toán liên quan đến thay đổi chu kỳ * Phƣơng pháp Chu kỳ thay đổi lớn + Con lắc đưa lên cao: 2 l' gh GM T' l' g l' l'  h R2     1   GM T l gh l' l  R l 2  R  h g + Con lắc đưa xuống sâu: T'  T 2 l' gz GM l' g l' l' R R2    l gz l GM ( R  z ) l Rz l 2 R g + Con lắc đưa lên Thiên thể: l' GM g' T' l' g l' l ' M R'    R  T l g' l GM ' l M' R l 2 R '2 g 2 43 l' g' l' g + Con lắc đơn đặt mặt Đất: T '   T l g' l 2 g 2 Ví dụ 1: Ta đưa vật lắc lên đến độ cao h = 0,1R ( R bán kính Trái Đất ) Để chu kỳ không đổi phải thay đổi chiều dài lắc A Giảm 17% 17% B Tăng 21% C Giảm 21% D Tăng Hƣớng dẫn 1 T' l'  h l'  1     0,83   0,17  100%  17%  Chọn A T l  R l Ví dụ 2: Vật lắc đơn lúc dao động mặt đất chỗ có gia tốc trọng trường 9,819 m / s chu kỳ dao động (s) Đưa lắc đơn tới chỗ khác có gia tốc trọng trường 9,793m / s muốn chu kỳ đổi phải thay đổi chiều dài lắc ? A Giảm 0,3% B Tăng 0,5% C Giảm 0,5% D Tăn0,3% Hƣớng dẫn l' g' T' l' g l ' g ' 9,793       0,997  100%  0,3%  Chọn A T l g' l g 9,819 l 2 g 2 Chu kỳ thay đổi nhỏ Công thức gần đúng: (1  u ) a   au với u  1  l  l  l  1     l l  l   g  g g  1    g  g  g  g 1  at '0    2  1  at '  1  at   1  at '0 1  at    a  t '0  t   at    R z   1   Rz  R  1 1z 2R 44 + Chu kỳ thay đổi thay đổi l g: l' g' T'   T l 2 g 2 l' g l  l g l g  1  g' g' l g  l l g + Chu kỳ thay đổi nhiệt độ thay đổi: T' l' g  at '0     a  t '0  t  T l g'  at + Chu thay đổi nhiệt độ vị trí địa lý thay đổi: T' l' g  at '0 g 1 g     a  t '0  t   T l g'  at g  g 2 g + Chu kỳ thay đổi đưa lên độ cao h nhiệt độ thay đổi: T' l' g  at '0 GM / R h     a  t '0  t   T l g'  at R GM /  R  h  Bài tập tự giải chủ đề 3: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, gồm lò xo độ cứng 62,5 (N/m) vật nặng khối lượng 100 (g) Khoảng vật theo phương thẳng yên làm lò xo giãn 3,2 (cm), cho vận tốc 60 (cm/s) hướng lên vật dao động điều hịa Lấy π2 = 10; gia tốc trọng trường g = 10 (m/s2) Biên độ dao động A 5,46 (cm) B 4,00 (cm) C 0,8 13 (cm) D 2,54(cm) Con lắc lò xo dao động theo thẳng đứng (trùng với trục lò xo), Cho gia tốc trọng trường 9,8 m/s2, vật cách vị trí cân cm có tốc độ khơng lị xo khơng biến dạng Tốc độ lúc qua vị trí cân A 0,626 m/s B 6,26 cm/s C 6,26 m/s D 0,633 m/s Cho lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng nghiêng với tần số góc ω vị trí có gia tốc trọng trường g Khi qua vị trí cân lị xo dãn A ω/g B ω2/g C g/ω2 45 D g/ω Một vật nặng gắn vào lò xo đặt mặt phẳng nghiêng 30° so với mặt phẳng ngang lị xo dãn đoạn 0,4 (cm) Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Hãy tính chu kỳ dao động lắc A 0,178 (s) B 1,78 (s) C 0,562 (s) D 222 (s) Cho lắc lị xo có độ cứng k treo mặt phẳng đứng yên, đầu cố định, đầu gắn vật khối lượng m Độ dãn lị xo vật vị trí cân 4,9 (cm) Cho lắc dao động điều hịa theo mặt phẳng nghiêng theo phương trình x = 6.cos(10t + 5π /6) (cm) (t đo giây) nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s2) Góc mặt phẳng nghiêng mặt phẳng ngang A 30° C 60° B 45 D 15° Cho lò xo treo đứng thẳng, đầu cố định, đầu gắn vật Cho lắc dao động với tần số góc 20 (rad/s), nơi có gia tốc trọng trường g = 10 (m/s2), thời điểm vận tốc vật dao động triệt tiêu lị xo bị nén 1,5 cm Lúc lị xo giãn đến 6,5 cm tốc độ dao động vật A m/s B cm/s C 10 cm/s D 2,5 cm/s Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng Chiều dài tự nhiên lò xo 40 cm Khi dao dộng chiều dài biến thiên từ 32 cm đến 38 cm Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Vận tốc cực đại vật nặng A 60 cm/s B 30 cm/s C 30 cm/s D 60 cm/s Cho lò xo đặt mặt phăng nghiêng (nghiêng so với mặt phăng ngang góc 30°), đầu cố định, đầu gắn vật, cho vật dao động điều hòa theo phương song song với mặt phẳng nghiêng trùng với trục lò xo với tần số góc 10 (rad/s), với biên độ cm Lấy gia tốc trọng trường 10 (m/s 2) Độ nén cực đại lò xo vật dao động A (cm) B 10 (cm) C (cm) D (cm) Con lắc lò xo treo thẳng đứng độ cứng k = 50 (N/m) vật nặng có khối lượng m = 200 gam dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A  cm, lấy g = π2 (m/s2) Trong chu kỳ, thời gian lò xo nén là: A 1/3s B 0,2s C 0,1s D 0,3s 10 Cho lò xo có độ cứng 100 N/m đặt thẳng đứng, đầu cố định, đầu gắn vật nhỏ có khối lượng kg, cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo Lấy gia tốc trọng trường 10 (m/s2) Cho thời gian lị xo nén gấp đơi thời gian lị xo dãn chu kỳ 46 Biên độ dao động cầu A 10 cm B.30cm C 20 cm D 15 cm 11 Một lắc đớn dao động điều hòa trường trọng lực Ta biết độ lớn lực căng dây lớn gấp 1,1 lần độ lớn lực căng dây nhỏ Con lắc dao động với biên độ góc A 0,293 rad B 0,348 rad C 0,311 rad D 0,25 rad 12 Cho vật lắc lò xo dao động với biên độ góc  nơi có gia tốc trọng trường g Ta biết lực căng dây lớn lần lực căng dây nhỏ Giá trị cos A B 3 C D 13 Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc  Thì độ lớn lực căng dây tai ví trí có động gấp lần bao nhiêu? Vật nặng khối lượng m, dây treo dài , gia tốc trọng trường g A T  mg (2  cos  ) B T  mg (4  2cos  ) C T  mg (2  2cos  ) D T  mg (4  cos  ) Bảng đáp số 1.C 2.A 3.C 4.A 5.B 9.C 10.D 11.D 12.A 13.A 47 6.A 7.B 8.C KẾT LUẬN Khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Phân loại phương pháp giải số dạng tập theo chủ đề phần dao động điều hòa chương trình vật lý lớp 12” trình bày: Hệ thống lí thuyết dao động điều hịa mối liên hệ chuyển động tròn & dao động điều hòa Cơ sở lý luận tập vật lý phân loại, phương pháp giải tập theo chủ đề phần dao động điều hòa Phân loại số dạng tập theo chủ đề đại cương dao động điều hòa, dao động lắc lò xo dao động lắc đơn Từ đưa phương pháp giải phù hợp cho dạng toán 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Âu, Nguyễn Bảo Ngọc, Phạm Viết Trinh (1993), Bài tập Vật lý đại cương – tập 1, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [2] Bùi Quang Hân (2002), Giải toán Vật lý 12, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [3] Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi (2008), Sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [4] Đào Văn Phúc, Phạm Viết Trinh (1990), Cơ học, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [5] David Haliday Robertresmdc, Jearl Walker (2003), Cơ sở Vật lý, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [6] Lê Văn Thành (2010), Phương pháp ôn luyện thi Đại học cao đẳng Vật lý – tập 2, Nhà xuất đại học Sư phạm [7] Nguyễn Anh Vinh (2010), Giải nhiều cách cách cho nhiều toán Vật lý, Nhà xuất tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh [8] Phạm Hữu Tịng (2001), Lý luận dạy học Vật lý trường trung học, Nhà xuất giáo dục 49