Đang tải... (xem toàn văn)
Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình li độ theo thời gian là:
TRƯỜNG THPT VIỆT ĐỨC TỔ VẬT LÝ NỘI DUNG ÔN TẬP KIỂM TRA 1/2 HỌC KỲ KHỐI 11 NĂM HỌC 2023 - 2024 A GIỚI HẠN CHƯƠNG TRÌNH: Sách Kết nối tri thức 10: từ 1: Dao động điều hòa đến hết 5: Động Thế Sự chuyển hóa động dao động điều hịa B HÌNH THỨC RA ĐỀ - Trắc nghiệm: 50% - điểm - 20 câu hỏi TNKQ - Tự luận 50% - điểm C CÁC NỘI DUNG CƠ BẢN: - Lý thuyết: định nghĩa, định luật, thuyết, tính chất, cơng thức nêu - Các dạng tập: I Dao động điều hòa - Nêu định nghĩa: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha Lập phương trình dao động - Vận dụng khái niệm: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha để mơ tả dao động điều hồ - Sử dụng đồ thị, phân tích thực phép tính cần thiết để xác định được: độ dịch chuyển, vận tốc gia tốc… dao động điều hồ - Vận dụng phương trình li độ vận tốc, gia tốc, mối quan hệ đại lượng dao động điều hồ - Vận dụng phương pháp giản đồ véc tơ để giải toán dao động: Lập pt dao động, tính qng đường, tìm thời điểm, thời gian, trạng thái thời điểm t, số lần vật thỏa mãn điều kiện … - Xác định đặc điểm lực dao động điều hòa II Năng lượng Dao động điều hịa - Tìm động năng, năng, Xác định đại lượng thông qua mối quan hệ động năng, năng… - Sử dụng đồ thị, phân tích thực phép tính cần thiết để mơ tả chuyển hố động dao động điều hoà D MỘT SỐ BÀI TẬP THAM KHẢO BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Một chất điểm dao động điều hoà có quỹ đạo đoạn thẳng dài 10 cm Biên độ dao động chất điểm A cm B −5 cm C 10 cm D −10 cm Câu Một chất điểm dao động điều hoà 10 dao động toàn phần chất điểm quãng đường dài 120 cm Quỹ đạo dao động vật có chiều dài A cm B 12 cm C cm D cm 𝜋 Câu Một chất điểm dao động điều hồ với phương trình 𝑥 = 5cos (10𝜋𝑡 + ) (cm) Li độ chất điểm pha dao động (𝜋) A cm B −5 cm C 2,5 cm D −2,5 cm Câu Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình li độ theo thời gian là: 𝜋 𝑥 = 5√3cos (10𝜋𝑡 + ) (cm) Tại thời điểm t = s li độ chất điểm A 2,5 cm B −5√3 cm C cm D 2,5√3 cm Câu Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình li độ theo thời gian là: 𝜋 𝑥 = 6cos (10𝜋𝑡 + ) (cm) 𝜋 Li độ chất điểm pha dao động (− ) A cm B −3 cm C 3√3 cm D −3√3 cm Câu Một chất điểm 𝑀 chuyển động đường trịn, bán kính R, tốc độ góc Ω Hình chiếu 𝑀 đường kính biến thiên điều hồ có A biên độ R B biên độ 2𝑅 C pha ban đầu Ω t D độ dài quỹ đạo 4R 𝜋 Câu Phương trình dao động vật có dạng 𝑥 = −𝐴cos (𝜔𝑡 + ) (cm) Pha ban đầu dao động 𝜋 𝜋 2𝜋 2𝜋 A B − C D − Câu Một chất điểm dao động điều hồ có chu kiT = s Tần số góc 𝜔 dao động A 𝜋(rad/s) B 2𝜋(rad/s) C 1(rad/s) D (rad/s) Câu Một chất điểm dao động điều hồ có tần số góc 𝜔 = 10𝜋(rad/s) Tần số dao động A Hz B 10 Hz C 20 Hz D 5𝜋Hz Câu 10 Một chất điểm dao động điều hoà Trong thời gian phút, vật thực 30 dao động Chu kì dao động chất điểm A s B 30 s C 0,5 s D s Câu 11 Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình li độ theo thời gian là: 𝜋 𝑥 = 5√3cos (10𝜋𝑡 + ) (cm) Tần số dao động A 10 Hz B 20 Hz C 10𝜋Hz D Hz Câu 12 Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình li độ theo thời gian là: 𝜋 𝑥 = 6cos (4𝜋𝑡 + ) (cm) Chu kì dao động A s B s C 0,25 cm D 0,5 s Câu 13 Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình li độ theo thời gian là: 𝜋 𝜋 𝑥 = 10cos ( 𝑡 + ) (cm) Tại thời điểm t vật có li độ cm hướng vị trí cân Sau s kể từ thời điểm 𝑡 vật qua li độ A cm hướng vị trí cân B −3 cm hướng vị trí biên C cm hướng vị trí biên D −6 cm hướng vị trí cân Câu 14 Chọn kết luận dao động điều hồ lắc lị xo A Quỹ đạo đường hình sin B Quỹ đạo đoạn thẳng C Vận tốc tỉ lệ thuận với thời gian D Gia tốc tỉ lệ thuận với thời gian 𝜋 Câu 15 Một vật dao động điều hồ có phương trình 𝑥 = 2cos (5𝑡 − ) (cm) Phương trình vận tốc vật là: 𝜋 𝜋 A 𝑣 = 5cos (5𝑡 − ) (cm/s) B 𝑣 = 10cos (5𝑡 + ) (cm/s) 𝜋 𝜋 C 𝑣 = 20cos (5𝑡 − ) (cm/s) D 𝑣 = 5cos (5𝑡 + ) (cm/s) Câu 16 Vận tốc vật dao động điều hồ vị trí cân cm/s gia tốc vật vị trí biên 1,57 cm/s Chu kì dao động vật là: A 3,24 s B 6,28 s C s D s Câu 17 Một chất điểm dao động điều hoà với tần số Hz biên độ 10 cm Gia tốc cực đại chất điểm là: A 2,5 m/s B 25 m/s2 C 63,1 m/s2 D 6,31 m/s Câu 18 Chất điểm 𝑀 chuyển động tròn đường tròn với tốc độ dài 160 cm/s tốc độ góc 4rad/s Hình chiếu P M đường thẳng cố định nằm mặt phẳng hình trịn dao động điều hồ với biên độ chu kì là: A 40 cm; 0,25 s B 40 cm; 1,57 s C 40 m; 0,25 s D 2,5 m; 0,25 s Câu 19 Phương trình vận tốc vật dao động là: 𝑣 = 120cos 20𝑡(cm/s), đơn vị đo thời 𝑇 gian 𝑡 giây Vào thời điểm 𝑡 = (T chu kì dao động), vật có li độ là: A cm B −3 cm C 3√3 cm D −3√3 cm Câu 20 Một chất điểm dao động điều hoà Biết li độ vận tốc chất điểm thời điểm 𝑡1 𝑥1 = cm 𝑣1 = −60√3 cm/s; thời điểm t 𝑥2 = 3√2 cm 𝑣2 = 60√2 cm/s Biên độ tần số góc dao động là: A cm; 20rad/s B cm; 12rad/s C 12 cm; 20rad/s D 12 cm; 10rad/s Câu 21 Đại lượng sau tăng gấp biên độ dao động điều hoà lắc lị xo tăng gấp đơi? A Cơ lắc B Động lắc C Vận tốc cực đại D Thế lắc Câu 22 Cơ chất điểm dao động điều hồ tỉ lệ thuận với A chu kì dao động B biên độ dao động C bình phương biên độ dao động D bình phương chu kì dao động Câu 23 Trong dao động điều hồ tập hợp ba đại lượng sau không thay đổi theo thời gian? A Lực kéo về; vận tốc; lượng toàn phần B Biên độ; tần số góc; gia tốc C Động năng; tần số; lực kéo D Biên độ; tần số góc; lượng tồn phần Câu 24 Phương trình dao động điều hồ chất điểm dao động là: 2𝜋 𝑥 = 𝐴cos (𝜔𝑡 + ) (cm) Biểu thức động biến thiên theo thời gian A 𝑊0 = 𝑚𝐴2 𝜔 𝑚𝐴2 𝜔 𝜋 [1 + cos (2𝜔𝑡 + )] B 𝑊d = 4𝜋 𝑚𝐴2 𝜔2 [1 − cos (2𝜔𝑡 + 𝑚𝐴2 𝜔 4𝜋 𝜋 )] C 𝑊0 = [1 + cos (2𝜔𝑡 + )] D 𝑊d = [1 − cos (2𝜔𝑡 + )] 4 Câu 25 Một chất điểm dao động điều hoà Biết khoảng thời gian năm lần liên tiếp động chất điểm hệ 0,4 s Tần số dao động chất điểm A 2,5 Hz B 3,125 Hz C Hz D 6,25 Hz Câu 26 Một chất điểm có khối lượng m, dao động điều hoà với biên độ A, tần số góc 𝜔 Động cực đại chất điểm 𝑚𝜔 𝐴2 𝜔 𝐴2 mA𝜔2 𝑚𝜔𝐴2 A B 2𝑚 C D Câu 27 Một vật nhỏ dao động điều hịa dọc theo trục Ox với tần số góc có biên độ A Biết gốc tọa độ O vị trí cân vật Chọn gốc thời gian lúc vật vị trí có li độ A chuyển động theo chiều dương Phương trình dao động vật 3 C x = A cos t + 3 A x = A cos t − 4 D x = A cos t − 4 B x = A cos t + Câu 28 Một vật dao động điều hòa với chu kì s Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật có li độ −2 cm chuyển động xa vị trí cân với tốc độ 2π cm/s Phương trình dao động vật 3π 3π A x = cos πt + (cm) B x = cos πt − (cm) π π C x = 2 cos πt − (cm) D x = cos πt + (cm) 4 4 Câu 29 Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với tần số góc = rad/s Biết gốc tọa độ O vị trí cân vật Lúc t = 0, vật qua vị trí có li độ x = cm có vận tốc v = – 10 cm/s Phương trình dao động vật A x = 2 cos 5t + (cm) B x = cos 5t − (cm) 4 4 3 C x = cos 5t + (cm) D x = 2 cos 5t − (cm) 4 Câu 30 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, chọn gốc tọa độ trùng với vị trí cân vật Biết khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân s Lấy 2 = 10 Tại thời điểm ban đầu t = vật có gia tốc a = −10 cm/s2 vận tốc v = − cm/s Phương trình dao động vật 5 A x = cos t − (cm) B x = cos 2t + (cm) 6 C x = cos t + (cm) D x = cos 2t + (cm) 3 3 Câu 31 Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với gốc tọa độ O vị trí cân vật x v2 Hệ thức vận tốc li độ là: + = (x: cm; v: cm/s) Biết lúc t = vật qua vị trí 16 640 x= A theo chiều hướng vị trí cân Lấy 2 = 10 Phương trình dao động vật A x = 8cos 4t + cm) B x = cos 2t − (cm) 3 3 C x = cos 2t + (cm) D x = 8cos 4t − (cm) 3 3 Câu 32 Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 4cos 2t (cm) Thời gian ngắn để vật qua vị trí cân kể từ thời điểm ban đầu A 0,25 s B 0,75 s C 0,5 s D 1,25 s Câu 33 Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 5cos 4t − (cm) Thời gian ngắn để 2 vật từ vị trí có li độ x = 2,5 cm đến x = – 2,5 cm 1 1 A s B s C s D s 12 10 20 Câu 34 Một vật dao động điều hồ với phương trình x = Acos(ωt + φ) Biết thời gian ngắn vật A từ vị trí x = đến vị trí x = theo chiều dương s Chu kì dao động vật 30 A 0,2 s B 5,0 s C 0,5 s D 0,1 s Câu 35 Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = A cos 4t (t tính s) Tính từ t = khoảng thời gian ngắn để gia tốc vật có độ lớn nửa độ lớn gia tốc cực đại A 0,083s B 0,104s C 0,167s D 0,125s Câu 36 Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 8cos10πt (cm) Thời điểm vật qua vị trí x = cm lần thứ 2015 kể từ thời điểm bắt đầu dao động 6047 6043 6034 604,3 A s B s C s D s 30 30 30 30 Câu 37 Một vật dao động điều hịa có phương trình x = Acos 2t − (t tính s) Tính từ thời 6 điểm ban đầu t = Thời điểm vật qua vị trí cân lần thứ 2017, theo chiều âm 6049 6052 A s B s C 2016 s D 2017 s 3 Câu 38 Một chất điểm dao động điều hòa dọc trục Ox với phương trình x = 10 cos 2t ( cm ) Quãng đường chất điểm chu kì dao động A 10 cm B 30 cm C 40 cm D 20 cm Câu 39 Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox (O vị trí cân bằng) có phương trình dao động x = 3cos(3t) (cm) (t tính giây) đường mà vật từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t = s A.24 cm B 54 cm D 36 cm D 12 cm Câu 40.Vật dao động điều hịa theo phương trình: x = cos (10 t + )(cm) Thời gian vật quãng đường 12,5 cm kể từ t = 1 A s B s C s D s 15 15 12 30 𝜋 Câu 41 Một vật dao động điều hịa với phương trình: 𝑥 = 12 𝑐𝑜𝑠 (50𝑡 − ) (cm) Kể từ lúc t=0 quãng đường vật khoảng thời gian t = s 12 A cm B 90 cm C 102 cm D 54 cm 2t Câu 42 Một vật dao động điều hồ với phương trình x = A cos + (cm) (A > 0, t đo giây) 3 T 19T Sau thời gian kể từ thời điểm ban đầu vật quãng đường 19,5 cm Biên độ dao động 12 A cm B cm C cm D cm Câu 43 Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân O Ban đầu vật qua O theo chiều dương Đến thời điểm t = s vật chưa đổi chiều chuyển động tốc độ lại nửa so với ban 15 đầu Đến thời điểm t = 0,3 (s) vật quãng đường 12 cm Tốc độ cực đại vật A 20 cm/s B 25 cm/s C 30 cm/s D 40 cm/s Câu 44 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, có đồ thị biểu diễn phụ thuộc bình phương vận tốc (v2) vào li độ x hình vẽ Tần số góc vật A 10 rad/s B rad/s C 20 rad/s D 40 rad/s Câu 45 Một chất điểm dao động điều hịa quanh vị trí cân O với chiều dài quỹ đạo L = cm Hình bền đồ thị biểu diễn pha dao động chất điểm theo thời gian t Phương trình dao động chất điểm (cm) B x = 8cos t + (cm) 6 6 C x = 4cos t + (cm) D x = 8cos t + (cm) 12 12 A x = 4cos t + Câu 46 Một vật dao động điều hoà, sau khoảng thời gian 0,5 s động lại vật Khoảng thời gian ngắn hai lần động ba lần vật 1 A s B s C s 30 Câu 47 Hai vật dao động điều hịa có động biến thiên theo thời gian đồ thị hình vẽ bề Tỉ số vật (1) so với vật (2) D s 15 D 3 C A B Câu 48 Một vật có khối lượng kg dao động điều hịa có đồ thị vận tốc theo thời gian hình vẽ Động cực đại vật trình dao động A 0,16 J B 4,39 J C 0,40 J D 0,04 J Câu 49 Một vật khối lượng 400 g thực dao động điều hòa Đồ thị bên mô tả động Wđ vật theo thời gian t Lấy 2 = 10 Biên độ dao động vật A cm B cm C cm D cm Câu 50 Đồ thị động theo thời gian vật có khối lượng 0,4 kg dao động điều hòa Tại thời điểm ban đầu vật chuyển động theo chiều dương Lấy 2 = 10 Phương trình dao động vật có dạng A x = 5cos 2t + (cm) 3 B x = 10cos 4t + 5 (cm) v(m/s) 0,4 0,2 O 0,2 0,4 1,2 t(s) C x = 10cos 4t − 5 (cm) D x = 5cos 2t − (cm) 3 Câu 51 Một vật nhỏ có khối lượng kg dao động động điều hịa với tần số góc (rad/s) Khi pha dao động vận tốc vật −20 cm/s Lấy 2 = 10 Khi vật qua vị trí có li độ 3 (cm) động lắc A 0,36 J B 0,72 J C 0,03 J Câu 52 Một chất điểm có khối lượng 160 g dao động điều hịa Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc động Wđ chất điểm theo thời gian t Lấy 2 = 10 Biên độ dao động chất điểm A 1,50 cm B 0,75 cm C 3,00 cm D 2,00 cm D 0,18 J BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Một vật dao động điều hòa với phương trình 𝜋 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 (2𝜋𝑡 − )(𝑐𝑚) a) Xác định biên độ, chu kì, tần số pha ban đầu b) Xác định chiều dài quỹ đạo dao động c) Xác định li độ vật thời điểm t = s Bài 2: Xét vật dao động điều hịa có biên độ 10 cm, tần số Hz Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật có li độ cực đại phía dương a) Xác định chu kì, tần số góc, pha ban đầu dao động b) Viết phương trình vẽ đồ thị (x – t) dao động 𝜋 Bài 3: Phương trình dao động điều hồ 𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 (10𝜋𝑡 − ) (𝑐𝑚) Tính thời gian để vật quãng đường 2,5 cm kể từ thời điểm t = Bài 4: Hình đồ thị li độ - thời gian hai vật dao động điều hòa A B có tần số lệch pha a) Xác định li độ dao động vật B vật A có li độ cực đại ngược lại b) Hãy cho biết vật A hay vật B đạt tới li độ cực đại trước c) Xác định độ lệch pha dao động vật A so với dao động vật B) Bài 5: Cho hai lắc đơn dao động điều hịa) Biết phương trình dao động lắc thứ 𝜋 x = 5cos (10πt – )(cm) Con lắc thứ hai có tần số, biên độ quỹ đạo chuyển động lắc thứ 𝜋 nhất, sớm pha so với lắc thứ Viết phương trình dao động lắc thứ hai Bài 6: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400 gam lị xo có độ cứng 𝑘 Kích thích cho vật dao động điều hoà với 𝐸 = 25𝑚𝐽 Khi vật qua vị trí có li độ 𝑥 = −1𝑐𝑚 vật có vật tốc 𝑣 = −25𝑐m/s Độ cứng 𝑘 lò xo bao nhiêu? Bài 7: Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 1𝑘𝑔và lị xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 100 N/mdao động điều hồ Trong q trình dao động chiều dài lị xo biến thiên từ 20𝑐𝑚đến 32𝑐𝑚 Cơ lắc bao nhiêu? Bài 8: Một vật nặng 500𝑔dao động điều hoà quỹ đạo dài 20𝑐𝑚và khoảng thời gian phút vật thực 540 dao động Cho 𝜋 = 10 Cơ vật dao động bao nhiêu? Bài 9: Động dao động lắc lị xo mơ tả theo dao động đồ thị hình vẽ Cho biết khối lượng vật 100 gam, vật dao động hai vị trí cách cm Tính tần số góc dao động lắc lò xo Bài 10: Một lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng kg lị xo có độ cứng 50 N/m Cho lắc dao động điều hòa phương nằm ngang Tại thời điểm vận tốc cầu 0,2 m/s gia tốc −√3m/s2 Tính lắc Bài 11: Một lắc lò xo gồm lị xo có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng có khối lượng m = 200g, dao động điều hoà với biên độ A = 5cm a) Xác định li độ vật thời điểm động vật lần lắc b) Xác định tốc độ vật vật vị trí cân c) Xác định lắc vật có li độ x = -2,5cm Bài 12: Một viên bi có khối lượng m = 200 gam treo đầu sợi dây dài 1,8m địa điểm có g = 9,81 m/s Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc 0,1rad thả nhẹ Bỏ qua ma sát, tính động lắc góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng 0, 05 rad Bài 13: Một lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 0, kg, chiều dài dây treo , dao động nhỏ với biên độ s = cm chu kì T = s Lấy g = π = 10 m/s Cơ lắc bao nhiêu? ĐS: 0,05J Bài 14: Một lắc đơn gồm viên bi nhỏ khối lượng 100 g treo đầu sợi dây dài 1,57 m địa điểm có gia tốc trọng trường 9,81 m/s2 Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc 0,1 rad thả cho dao động điều hồ khơng có vận tốc ban đầu Tính động viên bi góc lệch 0,05 rad ĐS: Bài 15: Cho đồ thị vận tốc – thời gian lắc đơn dao động điều hịa hình Biết khối lượng vật treo vào sợi dây 200g Xác định: a) Chu kì tần số góc lắc b) Vận tốc cực đại vật c) Cơ lắc d) Biên độ vật Bài 16: Một lắc lị xo có vật nặng khối lượng 0,4kg, dao động điều hoà Đồ thị vận tốc v theo thời gian t Hình 5.3 Tính: a) Vận tốc cực đại vật b) Động cực đại vật c) Thế cực đại lắc d) Độ cứng k lò xo ĐÁP ÁN THAM KHẢO A 11 D 21 C 31 C 41 C 51 C A 12 D 22 C 32 A 42 A 52 A B 13 D 23 D 33 A 43 A D 14 B 24 C 34 A 44 A A 15 B 25 A 35 A 45 A A 16 C 26 A 36 A 46 C D 17 C 27 A 37 A 47 A B 18 B 28 A 38 C 48 A A 19 C 29 A 39 B 49 B 10 A 20 A 30 C 40 B 50 D