Chu de 1 cac dai luong dac trung cua dddh (1)

Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CHỦ ĐỀ 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ – CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DĐĐH TÓM LƯỢC LÝ THUYẾT Dao động - Dao động chuyển động qua lại vật quanh vị trí cân xác định - Dao động tuần hoàn: dao động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại sau khoảng thời gian (gọi chu kỳ) - Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hồ Phương trình dao động điều hồ: Dao động điều hồ dao động có phương trình li độ có dạng: x= Acos ( ωtt +φ ) Các đại lượng đặc trưng dao động điều hòa + Li độ x: độ lệch vật khỏi vị trí cân bằng,  A x A + Biên độ A: giá trị cực đại li độ, dương, không đổi + Pha ban đầu : xác định tính chất chuyển động thời điểm ban đầu t = 0,     + Pha dao động (t + ): xác định tính chất chuyển động dao động thời điểm t 2π + Tần số góc : tốc độ biến đổi góc pha  = T = 2f Đơn vị: rad/s Biên độ pha ban đầu có giá trị khác nhau, tùy thuộc vào cách kích thích dao động Tần số góc có giá trị xác định (khơng đổi) hệ vật cho Chu kì Tần số 2 t T   N (s) - Chu kì: Là thời gian vật thực dao động toàn phần  N f    T 2 t (Hz) - Tần số: Là số dao động vật thực giây Chiều dài quỹ đạo: L = 2A Quãng đường chu kỳ 4A; chu kỳ 2A T Quãng đường chu kỳ A vật từ VTCB đến vị trí biên ngược lại Đồ thị dao động điều hoà Đồ thị (x,t) dao động điều hồ có dạng hình sin Nhìn vào đồ thị ta xác định đại lượng sau đây: - Biên độ dao động (tung độ đỉnh đồ thị độ lớn hõm đồ thị) - Vị trí ban đầu x vật giao điểm đồ thị với trục đứng Ox (có thể khác nhau) Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân - Chu kỳ dao động: Dựa vào giao điểm đồ thị với trục ngang Ot để xác định chu kì T (như hình vẽ) Thời gian vật quãng đường đặc biệt -A O Sơ đồ phân bố thời gian trình dao động Độ lệch pha hai dao động điều hoà chu kỳ Cho hai dao động điều hòa sau: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) Gọi  độ lệch pha dao động so với dao động 1:   = 2 - 1 -  < : 2 < 1  dao động chậm pha dao động -  > 0: 2 > 1  dao động nhanh pha dao động -  = k2π  hai dao động pha, k nguyên; ví dụ:  = 0, 2π, 4π -  = (2k + 1) π  hai dao động ngược pha, k nguyên; ví dụ:  = π, 3π, 5π… -  = kπ + /2 =(2k + 1) π π π π  hai dao động vuông pha, k nguyên, ví dụ:  = ; ; 2 2 Cơng thức tính độ lệch pha hai dao động theo khoảng thời gian: Δ φ=2 π Δt (rad); với Δt thời gian dao động lệch hai vật) T Mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa Vật DĐĐH với pt x = Acos(t + ) xem hình chiếu vật CĐ trịn có R = A vịng thời gian chu kỳ dao động T Vị trí xuất phát vật đường tròn pha ban đầu ngược chiều kim đồng hồ t  (0 )  (rad)   2 Vật góc  thời gian t: T 360 A Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Một chất điểm dao động điều hòa (dđđh) trục x'x, có phương trình : π x = 2cos(5t - ) (cm ; s) a) Xác định biên độ, chu kì, tần số, pha ban đầu chiều dài quỹ đạo dao động b) Tính pha dao động, li độ thời điểm t = s c) Vẽ đồ thị dao động chất điểm Bài 2: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t a) Xác định chu kỳ, tần số, tần số góc dao động? b) Mơ tả chuyển động vật lúc t = 0? c) Vật qua VT biên âm lần thời điểm nào? Bài 3: Cho đồ thị dao động điều hòa vật hình vẽ a) Mơ tả chuyển động vật lúc t = 0? b) Xác định biên độ pha ban đầu dao động c) Xác định chu kỳ, tần số, tần số góc dao động π Bài 4: Một chất điểm dđđh theo phương trình : x = 2,5cos(10t - ) (cm) a) Xác định li độ vật lúc t = 30 s b) Tính chu kỳ, tần số vật c) Chất điểm qua vị trí x = 1,25 cm vào thời điểm nào? Bài 5: Một vật dđđh thực 20 dao động thời gian 31,4s Biên độ dao động 8cm a Tính chu kỳ, tần số, tần số góc, chiều dài quỹ đạo dao động? b Viết phương trình dao động vật? Biết thời điểm ban đầu vật vị trí biên âm c Xác định thời gian lúc vật qua vị trí cân lần thứ nhất? π Bài 6: Phương trình hai dao động thành phần: x1 = 10 √ cos(10t + ) (cm) x2 = 10cos(10t) (cm) a Tính độ lệch pha hai dao động? Dao động sớm pha hơn? Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức b Khi vật qua vị trí cân theo chiều dương vật vị trí nào? GV: Nguyễn Thị Ái Vân Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức Bài 7: Đồ thị dao động điều hịa vật hình vẽ GV: Nguyễn Thị Ái Vân a) Xác định biên độ chu kỳ, tần số, tần số góc dao động? b) Mơ tả chuyển động vật lúc t = 0? c) Xác định pha dao động lúc t = 0,3 s? d) Viết phương trình dao động vật Bài 8: Cho đồ thị li độ hai dao động điều hịa có tần số hình vẽ a Tính độ lệch pha hai dao động? b Tính chu kỳ hai dao động? Bài 9: Một vật dao động điều hoà đoạn thẳng dài 10 cm, tần số 5Hz Tại thời điểm ban đầu vật có li độ cực đại dương - Xác định chu kỳ, tần số góc, pha ban đầu dao động? - Viết PT vẽ đồ thị (x,t) dao động? Bài 10: Cho hai lắc đơn dao đồng điều hoa chu kỳ PTDĐ CLĐ thứ có dạng π (cm) CLĐ thứ hai có biên độ lệch thời gian với lắc thứ phần tư chu kỳ Viết PTDĐ CLĐ thứ hai Bài 11: Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thi biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t hình vẽ Tại thời điểm t = 0,2s, chất có li độ cm ( x 1=20 cos 20 πt + ) a Tính chu kỳ, tần số, tần số góc dao động? b Xác định biên độ pha ban đầu dao động? Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Chuyển động sau không coi dao động cơ? A Dây đàn ghi ta rung động B Chiếc đu đung đưa C Pit tông chuyển động lên xuống xi lanh D Một đá thả rơi Câu 2: Khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần gọi A.tần số B chu kì C biên độ D tần số góc Câu 3: Đại lương cho biết số dao động mà vật thực s gọi A.pha dao động B tần số góc C biên độ D li độ Câu 4: Trong dao động điều hịa nhóm đại lượng sau khơng thay đổi theo thời gian? A Li độ thời gian B Biên độ tần số góc C Li độ pha ban đầu D Tần số pha dao động Câu 5: Độ lệch cực đại so với vị trí cân gọi Biên độ B Tần số C Li độ D Pha ban đầu Câu 6: Tần số góc có đơn vị A.Hz B cm C rad D rad/s Câu 7: Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x =Acos(ωt +t + φ);); A, ωt + số dương Pha dao động thời điểm t A (ωt +t +φ);) B.ωt + C.φ); D.ωt +t Câu 8: Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x =Acos(ωt +t + φ);); A, ωt + số dương Biên độ dao động chất điểm A (ωt +t +φ);) B ωt + C A D ωt +t Câu 9: Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x =Acos(ωt +t + φ);); A, ωt + số dương Tần số góc dao động là: A (ωt +t +φ);) B ωt + C A D ωt +t Câu 10: Đối với dao động tuần hoàn, khoảng thời gian ngắn sau trạng thái dao động lặp lại cũ gọi là: A Tần số dao động B Pha dao động C Chu kỳ dao động D Tần số góc Câu 11: Trong phương trình dao động điều hồ đại lượng sau thay đổi theo thời gian: A Li độ x B Tần số góc C Pha ban đầu D Biên độ Câu 12: Chọn phát biểu đúng: Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt +t + φ);) A Biên độ A, tần số góc ωt +, pha ban đầu φ); số dương B Biên độ A, tần số góc ωt +, pha ban đầu φ); số âm C Biên độ A, tần số góc ωt +, pha ban đầu φ); số phụ thuộc cách chọn t = D Biên độ A, tần số góc ωt + số dương, pha ban đầu φ); phụ thuộc cách chọn t = Câu 13: Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt +t + φ);), đại lượng (ωt +t + φ);) gọi là: A biên độ dao động B tần số dao động C pha dao động D chu kì dao động Câu 14: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T pha dao động A khơng đổi theo thời gian B biến thiên điều hòa theo thời gian C biến thiên theo hàm bậc với thời gian D biến thiên theo hàm bậc hai thời gian x 5cos  t  0,5  Câu 15: Một vật nhỏ dao động theo phương trình cm Pha ban đầu dao động là: A π B 0,5 π C 0,25 π D 1,5 π x 6 cos  t  Câu 16: Một chất điểm dao động theo phương trình cm Dao động chất điểm có biên độ là: A cm B 6cm C 3cm D 12 cm Câu 17: Một ong mật bay chỗ không trung đập cánh với tần số khoảng 300 Hz Chu kì dao động cánh ong A 300 s B 3,33 ms C s C 0,021 s Câu 18: Nếu bỏ qua lực cản, chuyển động sau dao động tự do? A Một muỗi đập cánh B Tòa nhà rung chuyển trận động đất C Mặt trống rung động sau gõ D Bơng hoa rung rinh gió nhẹ Câu 19: Pít-tơng động đốt dao động đoạn thẳng dài 16 cm làm cho truỷu động quay Biên dộ dao động điểm mặt pít-tơng A 16 cm B cm C cm D 32 cm Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân x 10 cos  15t    Câu 20: Một chất điểm dao động với phương trình (x tính cm, t tính s) Chất điểm dao động với tần số góc A 20 rad/s B 10 rad/s C rad/s D 15 rad/s Câu 21: Một chất điểm dao động điều hịa có quỹ đạo đoạn thẳng dài 30 cm Biên độ dao động chất điểm A.30 cm C 15 cm C –15 cm D 7,5 cm Câu 22: Một vật nhỏ dao động điều hịa thực 50 dao động tồn phần s Tần số dao động vật A 50 Hz B 100 Hz C 50 Hz D 0,02 Hz x  5cos  4t  Câu 23: Một vật dao động điều hịa với phương trình (cm) Biên độ pha ban đầu dao động A.5 cm; rad B cm; 4 rad C cm; 4 rad D cm;  rad Câu 24: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos10t (t tính s) Tại t = s, pha dao động A rad B 10 rad C 40 rad D 20 rad    x 2 cos  2t    (x tính cm, t  Câu 25: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ t s chất điểm có li độ tính s) Tại thời điểm A cm B  cm C cm D – cm Câu 26: Một vật chuyển động tròn với tốc độ góc  rad/s Hình chiếu vật đường kính dao động điều hịa với tần số góc, chu kì tần số ? A  rad/s ; s ; 0,5 Hz B 2 rad/s ; 0,5 s ; Hz  C 2 rad/s ; s ; Hz D rad/s ; s ; 0,25 Hz Câu 27: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos4πt (x tính cm, t tính s) Khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân A 0,50 s B 1,00 s C 0,25 s D 2,00 s Câu 28: Một vật dao động điều hòa, chuyển động vật từ vị trí cân đến vị trí biên chuyển động A nhanh dần B chậm dần C chậm dần D nhanh dần Câu 29: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x = Acosωt +t Nếu chọn gốc toạ độ O vị trí cân vật gốc thời gian t = lúc vật A vị trí li độ cực đại thuộc phần dương trục Ox B qua vị trí cân O ngược chiều dương trục Ox C vị trí li độ cực đại thuộc phần âm trục Ox D qua vị trí cân O theo chiều dương trục Ox π Câu 30 Một vật dao động điều hồ với phương trình x = 4cos(4t - ) (cm) Biên độ, tần số pha ban đầu dao động π π A A = (cm); f = 0,5 (Hz);  = (rad) B A = 4 (cm); f = (Hz);  = - (rad) π π C A = 4 (cm); f = (Hz);  = (rad) D A = (cm); f = (Hz);  = - (rad) x 2 cos  t  Câu 31: Một chất điểm dao động theo phương trình cm Chiều dài quỹ đạo vật là: A cm B 4cm C 1cm D cm    x 2cos  15t    cm Tần số góc dao động  Câu 32: Một chất điểm dao động theo phương trình vật là: Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân   15t  rad/s A 15 rad/s B 15 rad/s C rad/s D Câu 33: Một vật dao động điều hoà, thời gian phút vật thực 30 dao động Chu kì dao động vật A 0,5 s B 30 s C s D s ĐỘ LỆCH PHA CỦA HAI DAO ĐỘNG Câu 34: Cho hai dao động điều hịa phương có phương trình x = 3cos10t (cm) x2 = 4cos(10t + 0,5) (cm) Hai dao động A pha B vuông pha C ngược pha D lệch pha /3 Câu 35: Cho hai dao động điều hồ có phương trình: x = A1cos (ωtt +π /2) cm x2 = A2sin (ωtt ) cm.Phát biểu sau ? A Dao động thứ pha với dao động thứ hai B Dao động thứ ngược pha với dao động thứ hai C Dao động thứ vuông pha với dao động thứ hai D Dao động thứ trễ pha so với dao động thứ hai Câu 36: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hoà chu kỳ Biết dao động (1) có pha ban π π đầu rad dao động (2) sớm pha dao động (1) rad Pha ban đầu dao động (2) là: 5π π π π A rad B rad C rad D rad 6 Câu 37: Cho hai dao động điều hoà chu kỳ Biết dao động (1) sớm pha dao động (2) khoảng thời gian chu kỳ Độ lệch pha dao động (1) so với dao động (2) là: π −π π −π A rad B rad C rad D rad 6 3 Câu 38: Hai vật thực dao động điều hoà chu kỳ Biết vật (1) đến vị trí biên vật qua vị trí cân Độ lệch pha hai dao động là: π π π π A rad B rad C rad D rad Câu 39: Đồ thị li độ theo thời gian hai vật dao động điều hịa A B có tần số cho hình vẽ Độ lệch pha dao động A so với dao động B A   C  B  D Câu 40: Đồ thị li độ theo thời gian hai vật dao động điều hịa A B có tần số cho hình vẽ Độ lệch pha dao động A so với dao động B A  B  C  D Câu 41: Đồ thị li độ theo thời gian hai vật dao động điều hịa A B có tần số cho hình vẽ Độ lệch pha dao động A so với dao động B A.0 B  Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức  C GV: Nguyễn Thị Ái Vân  D Câu 43: Đồ thị li độ theo thời gian hai vật dao động điều hịa A B có tần số cho hình vẽ Độ lệch pha dao động A so với dao động B  A 12  C  B  D ĐỒ THỊ LI ĐỘ THEO THỜI GIAN Câu 38: Đồ thị vận tốc vật dao động điều hòa theo thời gian biểu diễn hình vẽ Phương trình dao động vật    10 x 4cos  t    (cm)  A    10 x 4cos  t   (cm)  B x(cm) O t(s) 0,2    5 x  4cos  t   (cm)  C    5 x 4cos  t    (cm)  D Câu 44: Đồ thị dao động điều hòa vật hình vẽ Phương trình dao động vật  25t   x 10cos     (cm)  A  50t   x 10cos     (cm)  C  50t   x 10cos     (cm)  B  25t   x 10cos     (cm)  D Câu 45: Đồ thị dao động điều hòa vật hình vẽ Phương trình dao động vật     x 40cos  t    (cm) 2 A     x 40cos  t    (cm) 2 C Câu 46: Một dao động điều hòa có đồ thị hình vẽ: Phương trình dao động có dạng sau đây:     x 40cos  t    (cm) 2 B     x 40cos  t    (cm) 2 D x(cm) 10 1/4 t(s) -4 Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân   A x = cos(2 t + ) cm B x = cos(  t +) cm C x = cos(2  t ) cm D x = cos(  t) cm Câu 47: Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian li độ hình vẽ Phương trình dao động vật là: 2   11 x 10 cos  t    cm    A  11 2  x 10 cos     cm    B    5 x 10 cos  t    cm  3  C    5 x 10 cos  t    cm  3  D Câu 48: Cho dao động điều hồ có đồ thị hình vẽ Phương trình dao động tương ứng là: A x = 5cos(2t - 2/3) cm B x = 5cos(2t + 2/3) cm C x =5cos(t + 2/3) cm D x = 5cos(t+2/3) cm Câu 49: Cho dao động điều hồ có đồ thị hình vẽ Phương trình dao động tương ứng là: A x = 5cos(4t) cm B x = 5cos(2t -) cm C x =5cos(4t +/2) cm D x = 5cos(t) cm THỜI GIAN TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Câu 50 Một vật dao động điều hồ với biên độ A, chu kì T Thời gian ngắn để vật từ vị trí cân đến vị trí biên là: T T T T A 12 B C D Câu 51 Một vật dao động điều hoà với biên độ A chu kì T Thời gian ngắn để vật từ vị trí cân A đến vị trí có li độ x = T T T T A 12 B C D Câu 52 Một vật dao động điều hồ với biên độ A, chu kì T Thời gian ngắn để vật từ vị trí có li A A độ x = - đến vị trí có li độ x = là: T T T T A B C D Câu 53 Một vật dao động điều hồ với biên độ A, chu kì T Thời gian ngắn để vật từ vị trí có li A độ x = đến vị trí biên T T T T A 12 B C D 11 Bài tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức GV: Nguyễn Thị Ái Vân Câu 54 Một vật dao động điều hồ với biên độ A, chu kì T Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí A A có li độ x = theo chiều dương đến vị trí có li độ x = theo chiều âm T T T T A B C D Câu 55 Một vật dao động điều hoà với biên độ A, chu kì T Khoảng thời ngắn để vật từ vị trí A cân đến vị trí có li độ x = T T A B 12 T C T D