Bài tập vật lí 11 hk1 gv chương 1

Chương Bài I DAO ĐỘNG MÔ TẢ DAO ĐỘNG TÓM TẮT LÝ THUYẾT  Dao động học chuyển động có giới hạn khơng gian vật quanh vị trí xác định Vị trí gọi vị trí cân  Dao động mà trạng thái chuyển động vật (vị trí vận tốc) lặp lại cũ sau khoảng thời gian dao động tuần hoàn  Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự ( dao động riêng)  Dao dộng điều hòa dao dộng tuần hoàn mà li độ vật dao động hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian  Chu kì dao động (T)  khoảng thời gian mà vật thực dao động toàn phần  khoảng thời gian ngắn mà trạng thái dao động vật lặp lại Công thức: T = ∆t N  Tần số (f) : số dao động vật thực giây Công thức: f = N = (Hz) T ∆t  Pha dao động đại lượng đặc trưng cho trạng thái vật trình dao động  Độ lệch pha hai dao động điều hòa chu kì (cùng tần số) xác định theo công thức:  2 t ( rad ) T  Hai dao động pha:  k 2  Hai dao động ngược pha:  (2k  1)    k  Hai dao động vuông pha:  Tần số góc () dao động đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên pha dao động Đối với dao động điều hịa, tần số góc có giá trị khơng đổi xác định theo công thức:  II  2  2 f (rad / s) t T BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu (CTST) Thế dao động cơ? Em nêu số ví dụ dao động học tuần hồn dao động học khơng tuần hồn mà em biết sống hàng ngày, giải thích? Trang BÀI GIẢI Dao động học chuyển động có giới hạn khơng gian vật quanh vị trí xác định Vị trí gọi vị trí cân Ví dụ dao động khơng tuần hồn: chuyển động đung đưa cây, chuyển động mặt nước gợn sóng, chuyển động xích đu bập bênh, chuyển động dây đàn guitar sau gảy, thuyền nhấp nhô chỗ neo,… Ví dụ dao động tuần hồn: chuyển động lắc đơn; chuyển động lên xuống lò xo; dao động mạch LC; dao động sóng điện từ, chuyển động lắc đồng hồ,… Câu (CTST-CD) Thế dao động tự do? Em cho số ví dụ thực tế dao động tự do? BÀI GIẢI Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự ( dao động riêng) Ví dụ dao động tự do: - Dùng búa cao su gõ vào âm thoa, âm thoa dao động phát âm - Gảy dây đàn ghita, dao động dao động tạo nốt nhạc mà ta nghe Trang Dao động dây đàn ghita dao động âm thoa điều kiện khơng có lực cản hai dao động tự Khi đó, vật dao động tự sau tác động ban đầu Câu (CD) Với thước mỏng, đàn hồi, đề xuất phương án tạo ta dao động tự thước mô tả cách làm BÀI GIẢI Bố trí thí nghiệm hình trên: - Một đầu thước đặt mặt bàn, dùng tay giữ chặt đầu thước lại - Dùng tay cịn lại gẩy mạnh đầu lại thước Ta thấy đầu thước tự dao động quay vị trí cân Gẩy mạnh thước dao động mạnh ngược lại Câu Phân biệt dao động tuần hoàn dao động điều hòa? BÀI GIẢI Dao động mà trạng thái chuyển động vật (vị trí vận tốc) lặp lại cũ sau khoảng thời gian dao động tuần hoàn Dao dộng điều hịa dao dộng tuần hồn mà li độ vật dao động hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian Câu Đồ thị biểu diễn li độ theo thời gian vật mô tả hình vẽ Trang x(cm) 20 t(ms) Hãy xác định, biên độ, chu kì, tần số, tần số góc BÀI GIẢI Biên độ: A = cm; Chu kì: T = = = 40 ms 1 f  25 Hz T 40.10 Tần số: ; Tần số góc  2f 2.25 50 (rad/s) Câu Một bạn học sinh cho rằng: "Một chiểc xích đu tự chuyển động qua lại thực dao động tự do" Nhận định có hợp lí khơng? BÀI GIẢI Nhận định khơng hợp lí xích đu có chịu tác đụng ngoại lực trọng lực, lực ma sát điểm treo, lực cản khơng khí, lực đẩy gió, Câu Trong phịng thí nghiệm, bạn học sinh làm thí nghiệm với lắc đơn sử dụng đồng hồ để bấm thời gian hai lần liên tiếp nặng qua vị trí thấp quỹ đạo ghi nhận thởi gian 0,4 s Từ đó, bạn học sinh kết luận: “Chu kì dao động lắc đơn 0,4 s khoảng thời gian ngắn để vật quay vị trí cũ 0,4 s” Em có đồng ý với kết luận bạn học sinh khơng? Vì sao? BÀI GIẢI Kết luận bạn học sinh chưa xác chu kì dao động khoảng thời gian ngắn để vật lặp lại trạng thái cũ (vị trí vận tốc) Tuy nhiên, khoảng thời gian bạn học sinh đo khoảng thời gian ngăn để nặng trở vị trí cũ, cịn vận tốc chưa lặp lại cũ Câu Khi đến công viên, bạn học sinh nhìn thấy hai bạn nhỏ ngồi hai xích đu đung đưa qua lại nhận thấy xích đu bạn nhỏ lên tới vị trí cao xích đu bạn nhỏ cịn lại ln qua vị trí thấp Từ đó, bạn học sinh cho dao động hai xích đu dao động ngược pha Theo em, nhận định bạn học sinh có hợp lí khơng? Vì sao? BÀI GIẢI Nhận định bạn học sinh khơng hợp lí hai xích đu lên đến vị trí cao (biên) xích đu cịn lại qua vị trí thấp (yi trí cân bằng), có nghĩa dao động hai xích đu dao động vuông pha Câu Khi ca sĩ hát, dây quản người ca sĩ dao động với tần số với tần sổ âm người phát Giả sử người ca sĩ hát âm “Si giáng trưởng" có tần số khoảng 466 Hz thi dây quản người thực dao động giây BÀI GIẢI Trang Tần số dao động dây quản với tần số âm ca sĩ phát ra, suy f = 466 Hz Vậy giây dây quản ca sĩ thực dược 466 dao động Câu 10 Một lắc đon dao động điều hồ Trái Đất với chu kì 1,60 s Nểu cho lấc đơn thực dao động điều hồ Hoả tinh chu kì lắc đơn tăng lên 1,64 lần Hỏi phải để lắc đơn thực dao động Hoả tinh BÀI GIẢI Trên Hoả tinh, lắc đơn thực dao động với chu ki là: T= 1.64.1,60 = 2,624 s Thời gian để lắc đơn thực dao động Hoả tinh là: t = 5T = 5.2,624 = 13,12 s Câu 11 Một vật dao động điều hoà quỹ đạo dài 20 em Biểt khoảng thời gian 90 s, vật thực 180 dao động Tính biên độ, chu ki tần số dao động vật BÀI GIẢI Vật chuyển động quỹ đạo dài 20 cm nên biên độ dao động A = 10 cm Chu kì dao động: T = 90/180 = 0,5 s, tần số dao động: f = 1/T = Hz Câu 12 Một vật thực dao động điều hoà với tần số dao động Hz Tại thời điềm ban đầu, vật vị trí biên dương Tính thời gian vật đến vị trí biên âm lần thứ 2023 kể từ lúc bắt đầu dao động BÀI GIẢI Chu kì dao động: T = 1/f = 0,5 s Trong chu kì dao động, vật đến vị trí biên âm lần Do đó, khoảng thời gian 2022T kể từ lúc bắt đầu dao động, vật qua vị trí biên âm 2022 lần quay trở vị trí biên dương Thời gian để vật từ vị trí biên dương đến biên âm 0,5T Vậy thời gian để vật đến vị trí biên âm lẩn thứ 2023 kể từ lúc bắt đầu dao động là: ∆ t = 2022T + 0,5T= 2022,5T = 2022,5.0,5 = 1011,25 s Câu 13 Một vật thực dao động điều hồ với biên độ cm chu kì dao động 0.5 s Tại thời điêm ban đầu, vật vị trí biên âm Tính tốc độ trung bình độ lớn vận tốc trung bình vật khoảng thời gian s kể từ lúc bắt đầu dao động BÀI GIẢI Ta có: ∆ t = s = 4T Quãng đường vật chu kì dao động 4A Quãng đường vật khoảng thời gian ∆ t là: s = 16A Tổc độ trung bình vật khoảng thời gian s kể từ lúc bắt đầu dao động là: v tb = s 16A 128 = = = 64 cm/s ∆t 4T Độ dịch chuyển vật khoảng thời gian ∆ t là: d = ∆ x = cm Độ lớn vận tốc trung bình vật khoảng thời gian s kể từ lúc bắt đầu dao động là: v ' tb = ∆x = cm/s ∆t Câu 14 Đồ thị li độ – thời gian vật dao động điều hồ thể Hình 1.4 Dựa vào đồ thị, em xác đinh: a) Biên độ dao động b) Chu kì dao động Trang c) Tần số góc dao động BÀI GIẢI a) Biên độ dao động: A = 10 cm b) Chu kì dao động: T = 16 s c) Tần số góc dao động: ω = III 2π π = rad/s T BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Trong dao động điều hồ, phát biểu sau khơng A Cứ sau khoảng thời gian T vật lại trở trạng thái ban đầu B Cứ sau khoảng thời gian T vận tốc vật lại trở giá trị ban đầu C Cứ sau khoảng thời gian T gia tốc vật lại trở giá trị ban đầu D Cứ sau khoảng thời gian T biên độ vật lại trở giá trị ban đầu Câu Khi vật dao động điều hòa, chuyển động vật từ vị trí biên vị trí cân chuyển động A nhanh dần B chậm dần C nhanh dần D chậm dần Câu Vật dao động điều hòa theo trục Ox Phát biểu sau đúng? A Quỹ đạo chuyển động vật đoạn thẳng B Lực kéo tác dụng vào vật không đổi C Quỹ đạo chuyển động vật đường hình cos D Li độ vật tỉ lệ với thời gian dao động Câu Chu kì dao động điều hòa là: A Khoảng thời gian dể vật từ bên sang bên quỹ đạo chuyển động B Khoảng thời gian ngắn để vật trở lại trạng thái ban đầu C Số dao động toàn phần vật thực 1s D Khoảng thời gian ngắn để vật trở lại vị trí ban đầu Câu Pha dao động dùng để xác định A biên độ dao động B trạng thái dao động C tần số dao động D chu kỳ dao động Câu Một vật dao động điều hoà theo trục Ox, khoảng thời gian phút 30 giây vật thực 180 dao động Khi chu kỳ tần số động vật A T = 0,5 (s) f = Hz B T = (s) f = 0,5 Hz C T = 1/120 (s) f = 120 Hz D T = (s) f = Hz Câu Một vật dao động điều hòa thực dao động 12 (s) Tần số dao động vật A Hz B 0,5 Hz C 72 Hz D Hz Câu Một vật dao động điều hòa với tần số f = Hz Chu kì dao động vật A 1,5s B 1s C 0,5 s D 2s Trang Câu Vật dao động điều hòa với biên độ, tần số pha ban đầu A, f, φ Đại lượng dương ba đại lượng A f, φ B A, f C A, f, φ D A, φ Câu 10 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 11 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 12 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 13 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 14 Độ lệch cực đại so với vị trí cân gọi A Biên độ B Tần số C Li độ D Pha ban đầu Câu 15 Tần số góc có đơn vị A Hz B cm D rad/s C rad Câu 16 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 D 0,021 s Câu 17 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 Bông hoa rung rinh gió nhẹ Câu 18 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 Câu 19 Một chất điểm dao động điều hịa có quỹ đạo đoạn thẳng dài 30 cm Biên độ dao động chất điểm A 30 cm B 15 cm C –15 cm D 7,5cm Câu 20 Một vật nhỏ dao động điều hịa thực 50 dao động tồn phần s Tần số dao động vật A Hz B Hz C 50 Hz D 0,02 Hz Câu 21 Một vật chuyển động tròn với tốc độ góc π rad/s Hình chiếu vật đường kính dao động điều hịa với tần số góc, chu kì tần số ? A π rad/s ; s ; 0,5 Hz B 2π rad/s ; 0,5 s ; Hz Trang C 2π rad/s ; s ; Hz D rad/s ; s ; 0,25 Hz Câu 22 Theo định nghĩa Dao động điều hòa A chuyển động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian B chuyển động vật tác dụng lực khơng đổi C hình chiếu chuyển động trịn lên đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo D chuyển động có phương trình mơ tả hình sin cosin theo thời gian Câu 23 Chọn phát biểu nhất? Hình chiếu chuyển động trịn lên đường kính A dao động điều hòa B xem dao động điều hịa C dao động tuần hồn D khơng xem dao động điều hòa Câu 24 Vật dao động điều hòa theo trục Ox Phát biểu sau đúng? A Quỹ đạo chuyển động vật đoạn thẳng B Lực kéo tác dụng vào vật không đổi C Quỹ đạo chuyển động vật đường hình cos D Li độ vật tỉ lệ với thời gian dao động Câu 25 Trong dao động điều hòa, đại lượng sau khơng có giá trị âm? A Pha dao động B Pha ban đầu C Li độ D Biên độ Câu 26 Đồ thị li độ theo thời gian dao động điều hòa A đoạn thẳng B đường thẳng C đường hình sin D đường trịn Câu 27 Chọn phát biểu sai A Dao động tuần hoàn dao động mà trạng thái chuyển động lập lập lại cũ sau khoảng thời gian B Dao động chuyển động có giới hạn không gian, lập lập lại nhiều lần quanh VTCB C Pha ban đầu φ đại lượng xác định vị trí vật thời điểm t = D Dao động điều hòa coi hình chiếu chuyển động trịn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo Câu 28 Dao động tự dao động mà chu kì: A khơng phụ thuộc vào đặc tính hệ B phụ thuộc vào đặc tính hệ khơng phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi C phụ thuộc vào đặc tính hệ D khơng phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi Câu 29 Dao động chuyển động có A giới hạn không gian lập lập lại nhiều lần quanh VTCB B trạng thái chuyển động lập lại cũ sau khoảng thời gian C lặp lặp lại nhiều lần có giới hạn không gian D qua lại hai bên VTCB không giới hạn không gian Trang Câu 30 Dao động điều hịa coi hình chiếu chuyển động tròn xuống A đường thẳng B đường thẳng vng góc với mặt phẳng quỹ đạo C đường thẳng xiên góc với mặt phẳng quỹ đạo D đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo Câu 31 Chuyển động sau dao động học? C Chuyển động A Chuyển động D Chuyển động B Chuyển động nhấp nhô phao đung đưa ôtô đường đung đưa mặt nước lắc đồng hồ Câu 32 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 33 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 34 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 35 Trong dao động điều hịa nhóm đại lượng sau không 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 36 Tần số góc có đơn vị A Hz B cm C rad D rad/s Câu 37 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 38 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 39 Hai vật dao động điều hồ có li độ biều diễn đồ thi li độ – thời gian Hình 1.1 Phát biểu mơ tả tính chất hai vật? Trang A Hai vật dao động tần số, pha, B Hai vật dao động tần số, vuông pha C Hai vật dao động khác tần số, pha D Hai vật dao động khác tần số, vuông pha Trang 10