Chủ đề 3. VẬN TỐC - GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

 Tài liệu dạy thêm Vật lí 11 theo cấu trúc form 2025

Trang 1

CHƯƠNG 1 DAO ĐỘNG CHỦ ĐỀ 3 VẬN TỐC – GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

 Phương trình vận tốc:

 Vận tốc tức thời của một vật được xác định bằng công thức

Δxx v Δxt

khi qua vị trí cân bằng

 Vận tốc đạt giá trị cực tiểulà v min A

khi vật đi quavị trí cân bằng theo chiều âm.

 Vận tốc đạt giá trị cực đạilà v max  A

khi vật đi quavị trí cân bằng theo chiều dương.

1

Trang 2

 Véc tơ vận tốc v luôn cùng chiềuvới chiều chuyển động

 Vật chuyển động theo chiều dương thì vận tốc v 0 theo chiều âm thì vận tốc v 0

 Vật chuyển động chậm dần khi đi từ vị trí cân bằng ra biên

 Vật chuyển động nhanh dầnkhi đi từ biên về vị trí cân bằng

 Vectơ vận tốc đổi chiềukhi hay khi chất điểm đi qua hai biên

 Trong dao động điều hòa không có chuyển động nhanh dần đều hay chậm dần đều Chỉ cónhanh dần và chậm dần

 Đồ thị vận tốc – thời gian:

Đồ thị (v – t) của một vật dao động điều hòa ( = 0))

 Đồ thị vận tốc – thời gian có dạng là một đường hình sin

 Phương trình gia tốc:

 Gia tốc tức thời của một vật được xác định bằng công thức

v a t





 (với Δxt rất nhỏ)

 Gia tốc tức thời của một vật là đạo hàm bậc nhất của vận tốc (đạo hàm bậc hai của li độ x)

theo thời gian

 Phương trình gia tốc a v' x''  A2 cost +    A 2 cost +    cm/s  2

 Chuyên sâu gia tốc:

Trang 3

khi vật đi qua vị trí biên dương.

 Vận tốc đạt giá trị cực đại là

2 max

khi vật đi qua vị trí biên âm

 Độ lớn gia tốc đạt cực tiểu bằng a min0

khi vật đi qua vị trí cân bằng

 Độ lớn gia tốc đạt cực đại bằng

2 max

khi vật đi qua vị trí biên

 Véctơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng.

 Vectơ gia tốc đổi chiều khi đi qua vị trí cân bằng.

 Vị trí tốc độ cực đại là vị trí gia tốc bằng không.

 Vật chuyển động chậm dần ( v và angược chiều) ứng với quá trình từ vị trí cân bằng ra



 Đồ thị gia tốc – thời gian:

Đồ thị (a – t) của một vật dao động điều hòa ( = 0))

 Đồ thị gia tốc – thời gian có dạng là một đường hình sin

3

Trang 4

v và a vuông pha với nhau.

 a sớm pha hơn x một góc là   x trễ pha hơn

a một góc là   x và a ngược pha với nhau

A2

6

T 12 T

8

T 8 T

12

T 6 T

12

T 24

T 12

III MỐI LIÊN HỆ GIỮA LI ĐỘ, VẬN TỐC, GIA TỐC

VI CÁC GIÁ TRỊ ĐẶC BIỆT VÀ PHÂN BỐ THỜI GIAN

Trang 5

 Xét 2 đại lượng m, n biến thiên điều hòa cùng tần số theo các phương trình

1 2

 Khi m và n cùng pha tức là  k2 với k = 0, ±1, ±2, Ta có M m = N n (hệ thức số 1).

 Khi m và n ngược pha tức là 2k 1 

với k = 0, ±1, ±2, Ta có M m = - N n (hệ thức số 2).

 Khi m và n vuông pha tức là 2k 1

Trang 6

BẢNG QUY ĐỔI THỜI GIAN

T2

o

T4

Trang 7

A cùng biên độ B cùng pha ban đầu C cùng chu kỳ D cùng pha dao động.

Hướng dẫn giải

Li độ, vận tốc và gia tốc là những đại lượng biến đổi theo hàm sin hoặc cosin theo thời gian vàcùng tần số góc   cùng chu kỳ

Câu 2: Cho vật dao động điều hòa Li độ đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí

Khi ở vị trí biên dương thì li độ cực đại xA

Câu 3: Cho vật dao động điều hòa Li độ đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí

Khi ở vị trí biên âm thì li độ có giá trị cực tiểu xA

Câu 4: Cho vật dao động điều hòa Vật cách xa vị trí cần bằng nhất khi vật qua vị trí

Vật cách xa vị trí cần bằng nhất khi vật qua vị trí biên x A

Câu 5: Cho vật dao động điều hòa Vận tốc đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí

C cân bằng theo chiều dương D cân bằng theo chiều âm

Vận tốc đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương vmax A

Câu 6: Cho vật dao động điều hòa.Vận tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí

Vận tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm vmin  A

Câu 7: Cho vật dao động điều hòa Tốc độ đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí

Tốc độ đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí cân bằng v A

Câu 8: Cho vật dao động điều hòa Tốc độ đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí

Trang 8

Câu 9: Trong dao động điều hòa, gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí

Trong dao động điều hòa, gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí biên âm

Câu 10): Trong dao động điều hòa, gia tốc đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí

Trong dao động điều hòa, gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật qua vị trí biên dương

Câu 11: Cho vật dao động điều hòa Gia tốc có giá trị bằng 0 khi vật qua vị trí

Vì a 2x nên gia tốc của vật dao động điều hòa có giá trị bằng 0 khi vật qua vị trí cân bằng

Câu 12: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng làchuyển động

A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần

Câu 15: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm thì li độ của vật

A giảm rồi tăng B tăng rồi giảm C giảm D tăng

Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm thì li độ của vật giảm

Câu 16: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên âm đến biên dương thì gia tốc của vật

Trang 9

Khi vật đi từ vị trí biên âm đến biên dương thì gia tốc của vật giảm.

Câu 17: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm thì gia tốc của vật

Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm thì gia tốc của vật tăng

Câu 18: Trong dao động điều hoà, li độ biến đổi

Câu 19: Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi

Li độ

Trong dao động điều hoà,vận tốc biến đổi sớm pha 900 so với Li độ

Câu 20): Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi

vận tốc

Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi sớm pha 900 so với vận tốc

Câu 21: Đồ thị quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc với thời gian là đường

Trong dao động điều hòa đồ thị quan hệ giữa Li độ, vận tốc, gia tốc đối với thời gian là đườnghình sin

Câu 22: Đồ thị quan hệ giữa li độ và vận tốc là đường

Câu 23: Đồ thị quan hệ giữa vận tốc và gia tốc là đường

9

Trang 10

Câu 24: Đồ thị quan hệ giữa li độ và gia tốc là

A đoạn thẳng qua gốc tọa độ B đường hình sin

Mối liên hệ giữa li độ và gia tốc a 2x đồ thị là đoạn thẳng qua gốc tọa độ

Câu 25: Một vật dao động điều hòa có phương trình x A cos   t 

Gọi v và a lần lượt là vậntốc và gia tốc của vật Hệ thức đúng là

max

v

max

v.2A

max max

Câu 28: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Vectơ gia tốc của chất điểm có

A độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luôn hướng ra biên

B độ lớn cực tiểu khi qua vị trí cân bằng luôn cùng chiều với vectơ vận tốc

C độ lớn không đổi, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng

D độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng

Trang 11

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Vectơ gia tốc của chất điểm có độ lớn tỉ lệ với

độ lớn của li độ, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng

Câu 29: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại V Tần số góc của vật daođộng là

 

V.A

 

D

V.2A

Câu 30): Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại v max

Chu kỳ dao động của vậtlà

Câu 31: Một vật thực hiện dao động điều hoà với chu kỳ dao động T 3,14 s và biên độ dao động

A 1 m. Tại thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng, vận tốc của vật đó bằng

1 2

11

Trang 12

A a = AωA cos ωAt + φ 2  

B a = AωA sin ωAt + φ 2  

C a = AωA cos ωAt + φ  2  

D a = AωA sin ωAt + φ  2  

Ta có x= AcosωAt +φ a = x=AωA c2 os ωAt + φ 

Câu 35: Phương trình vận tốc của một vật dao động điều hoà có dạng v = A cos ωAt + φ

Phươngtrình gia tốc của vật là

T

T.12

Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng đến biên là

T.4

Câu 38: Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ

T

T.12

Trang 13

Câu 39: Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ

T

T.12

Câu 40): Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ

T

T.12

Câu 41: Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có li độ

A

2 đến vị trí có li độ

A2

 là

 đến vị trí có li độ

T

T.3

Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có li độ

A2

 đến vị trí có li độ

T

T.3

13

Trang 14

Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có li độ

A 32

 là

T

T.3

Thời gian ngắn nhất vật đi từ biên dương đến vị trí có li độ

A2

Ở thời điểm ban đầu t0 0

vật đang ở vị trí biên, đến thời điểm

Tt4

 vật đi qua vị trí cân bằng

 Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian trên là A

Câu 46: Pittong của một động cơ đốt trong dao động trên quỹ đạo 15 cm và làm cho trục khuỷucủa động cơ quay với vận tốc 1200 vòng/phút Lấy  3,14 Vận tốc cực đại của pittong là

lấy  2 10 Biên độ và chu

kỳ dao động có giá trị lần lượt là

Trang 15

v = x 100sin 100cos 10t

Câu 49: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc là v = 4πcos 2πt cm/s    

Gốctọa độ ở vị trí cân bằng Lấy π2 10 Phương trình gia tốc của vật là

A chu kì của dao động là 0,5 s

B tốc độ cực đại của chất điểm là 25,1 cm/s

15

Trang 16

C gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại là

Tốc độ cực đại vmax = ωA A = 25,13 cm/s

Gia tốc cực đại a = ωA A = 78,95 cm/s 2 2

Câu 52: Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại là 31, 4 cm/s. Lấy  3,14 Tốc độtrung bình của vật trong một chu kì dao động là

Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là

max tb

Câu 53: Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ 5 cm và vận tốc có độ lớn cực đại là

10 cm/s  Chu kì dao động của vật nhỏ là

t 0,083 s

6

Trang 17

Tốc độ cực đại của chất điểm là vmax A 2.10 20 cm/s. 

Câu 56: Một vật dao động điều hòa với chu kì T Chọn gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng,vận tốc của vật bằng 0 lần đầu tiên ở thời điểm

T

T.4

Trang 18

Câu 60): Cho một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 10 cm, gia tốc cực đại là 8 m/s 2 Khi giatốc là 4 m/s2 thì li độ bằng

Câu 64: Một vật dao động điều hòa với tần số góc 5 rad/s Khi vật đi qua li độ 5 cm thì nó có tốc

độ là 25 cm/s Biên độ giao động của vật là

A 5,24 cm B 5 2 cm. C 5 3 cm D 10 cm

Trang 19

Từ công thức liên hệ ta có

2 2 2

Câu 66: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc

của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động

điều hòa Phương trình dao động của vật là

Trang 20

Câu 69: Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox, ở thời điểm t ,1

vật có li độ x ,1

và cóvận tốc v 1

Li độ của vật khi có vận tốc v = 30 cm/s3

là

Tại thời điểm t2 vật đi qua vị trí cân bằng nên v v max  A 50 cm/s

Tại thời điểm t1

Trang 21

CÂU HỎI TỰ LUẬN

Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 4cos πt + π cm, s 

3

biết

1 Biên độ dao động của chất điểm

là………

2 Quỹ đạo dao động của chất điểm à ………

3 Pha dao động của chất điểm tại thời điểm t là ………

4 Pha ban đầu của chất điểm là ………

5 Pha dao động của chất điểm tại 1 t s 3  là ………

6 Tần số góc của chất điểm là ………

7 Tần số dao động của chất điểm là ………

8 Chu kì dao động của chất điểm là ………

9 Số dao động toàn phần chất điểm thực hiện được trong 10 s là ………

10 Li độ cực đại của chất điểm là ………

11 Li độ cực tiểu của chất điểm là ………

12 Tốc độ cực đại của chất điểm là ………

13 Tốc độ cực tiểu của chất điểm là ………

14 Vận tốc cực đại của chất điểm là ………

15 Vận tốc cực tiểu của chất điểm là ………

16 Gia tốc cực đại của chất điểm là ………

17 Gia tốc cực tiểu của chất điểm là ………

18 Li độ của chất điểm tại thời điểm t = 1 s là ………

19 Phương trình vận tốc của chất điểm là ………

20 Phương trình gia tốc của chất điểm là ………

21 Vận tốc của chất điểm tại 10 t s 3  là ………

22 Gia tốc của chất điểm tại 20 t s 3  là ………

3



      

0

3



ωA

7 f = = 0,5 Hz

2π

1

8 T = = 2 s

f 9 N = Δt10t = 10 = 5 5 dđtp 

21

Trang 23

e Thời gian vật đi từ điểm có li độ

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình

a Ở thời điểm ban đầu t 0 chất điểm chuyển động theo chiều âm của trục Ox

b Chất điểm chuyển động trên đoạn thẳng dài 8 cm

c Gia tốc cực đại của chất điểm có độ lớn xấp xĩ bằng 80 cm/s 2

d Tốc độ của chất điểm tại vị trí cân bằng là 8 cm/s

d Phát biểu này sai Tốc độ của chất điểm tại vị trí cân bằng vmax = AωA = 8 cm/s

Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 5cos πt 

(x tính bằng cm, ttính bằng s)

a Tốc độ cực đại của chất điểm là 20 cm/s

b Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại là 50 cm/s 2

c Gia tốc của chất điểm tại thời điểm t 0,5 s có giá trị xấp xĩ bằng 25 cm/s 2

d Tốc độ của chất điểm tại vị trí li độ 2,5 cm có giá trị xấp xĩ bằng 13,6 m/s

Trang 24

Câu 3: Pit-tông bên trong đông cơ ô tô dao động lên và xuống khi động

cơ ô tô hoạt động như hình bên Các dao động này được coi là dao động

điều hòa với phương trình li độ của pit-tông là x 12,5cos 60 t cm,s      

a Vận tốc cực tiểu của pit-tông có giá trị cực tiểu bằng không

b Gia tốc cực đại của pit-tông là 45000π cm/s2 2

c Vận tốc của pit-tông tại thời điểm t 1, 25 s là 50π cm/s.

d Gia tốc của pit-tông tại thời điểm t 1 s là 500π cm/s.2

c Phát biểu này sai Tại t = 1,25 s x 12,5c os60π.1,25 = 12,5 c  m

vị trí biên âm Ở biên

âm thì v = 0 cm/s

d Phát biểu này sai

Gia tốc của pit-tông tại thời điểm t 1 s là a 2x 602.12,5cos 60   750 2 cm/s2

Câu 4: Một chất điểm dao động điều hoà trên đoạn thẳng dài 10 cm và thực hiện được 50 daođộng trong thời gian 78,5 s

a Biên độ dao động của chất điểm là 5 cm

b Tần số góc dao động của chất điểm là 4 rad/s.

c Vận tốc của chất điểm khi đi qua vị trí có li độ x =  3 cm theo chiều hướng về vị trí cânbằng là 38,16 cm/s

d Thời gian để chất điểm đi hết chiều dài quỹ đạo là

Trang 25

Câu 5: Một vật nhỏ dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 40 cm Khi vật ở vị trí 10 cm, vật cóvận tốc 20 3cm/s.

a Phát biểu này sai

Ta có độ dài quỹ đạo L = 2A = 40 cm  A =

b Tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng là 10 2 cm/s.

c Vận tốc của chất điểm tại thời điểm t 10 s là 10 cm/s.

25

Trang 26

d Phương trình gia tốc của vật có dạng 2 3  2

b Phát biểu này đúng Tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng là vmax   A 10 2 cm/s.

c Phát biểu này đúng Thay t 10 s vào phương trình vận tốc 

d Phát biểu này sai

Phương trình gia tốc của vật

Câu 7: Một vật nhỏ dao động điều hòa với phương trình x A cos   t 

Trong khoảng thời

gian 1,75 s vật chuyển động từ vị trí có li độ

A 32



theo chiều dương đến vị trí có li độ

A

2 Khivật qua vị trí có li độ 3 cm thì vật có vận tốc v = π cm/s

a Chu kì dao động của vật nhỏ là 6 s

b Biên độ dao động của vật nhỏ là 3 cm

c Vật nhỏ dao động trên đoạn thẳng dài 6 cm

d Gia tốc của vật tại vị trí có li độ dương lớn nhất có giá trị xấp xĩ bằng 4,65 cm/s 2

Trang 28

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN Câu 1: Một vật dao động điều hòa với tần số góc 10 rad/s, khi vật có li độ là 3 cm thì tốc độ là

40 cm/s Biên độ của dao động là bao nhiêu cm?

Câu 2: Một vật dao động điều hòa với biên độ 5 cm, khi vật có li độ 2,5 cm thì tốc độ của vật

là 5 3 cm/s Vận tốc cực đại của dao động là bao nhiêu cm/s?

Ta có

2 2

max max

Câu 4: Một chất điểm dao động điều hoà với tần số bằng 4 Hzvà miên độ dao động 10 cm

Độ lớn gia tốc cực đại của chất điểm bằng bao nhiêu m/s ?2 (kết quả làm tròn đến hai chữ số thập phân)

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	1,6 MB

Tiêu đề	VẬN TỐC - GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
Chuyên ngành	Vật lí
Thể loại	Tài liệu dạy thêm
Năm xuất bản	2025