bộ đề ltđh vật lý có đáp án

BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 1 Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC I. TĨM TẮC LÝ THUYẾT: 1. Dao động cơ, dao động tuần hồn:  Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng.  Dao động tuần hồn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí và chiều chuyển động như cũ (trở lại trạng thái ban đầu). 2. Dao động điều hòa:  Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cơsin (hoặc sin) của thời gian.  Phương trình dao động: cos( ) x A t ω ϕ = + Trong đó: x (m;cm hoặc rad): Li độ (toạ độ) của vật; cho biết độ lệch và chiều lệch của vật so với VTCB. ♦ A>0 (m;cm hoặc rad): Là biên độ (li độ cực đại của vật); cho biết độ lệch cực đại của vật so với VTCB. ♦ (ωt + ϕ) (rad): Là pha của dao động tại thời điểm t; cho biết trạng thái dao động (vị trí và chiều chuyển động) của vật ở thời điểm t. ♦ ϕ (rad): Là pha ban đầu của dao động; cho biết trạng thái ban đầu của vật. ♦ω (rad/s): Là tần số góc của dao động điều hồ; cho biết tốc độ biến thiên góc pha  Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng ln ln có thể dược coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên đường kính là đoạn thẳng đó. 3. Chu kỳ, tần số của dao động điều hồ:  Chu kì T(s): Là khoảng thời gian để thực hiện một dao động tồn phần. Chính là khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí và chiều chuyển động như cũ (trở lại trạng thái ban đầu).  Tần số f(Hz):Là số dao động tồn phần thực hiện được trong một giây. ♦ Cơng thức: ( z) N f H t = ∆ (N: Số dao động thực hiện được trong thời gian ∆t)  Liên hệ giữa ω, T và f: ω = T π 2 = 2 π f. 4. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hồ:  V ậ n t ố c là đạ o hàm b ậ c nh ấ t c ủ a li độ theo th ờ i gian: v = x' = - ω Asin( ω t + ϕ ) = ω Acos( ω t + ϕ + 2 π ) (m/s)  V ậ n t ố c c ủ a v ậ t dao độ ng đ i ề u hòa bi ế n thiên đ i ề u hòa cùng t ầ n s ố nh ư ng s ớ m pha h ơ n 2 π so v ớ i v ớ i li độ . ♦ Ở v ị trí biên (x = ± A): Độ l ớ n | v | min = 0 ♦ Ở v ị trí cân b ằ ng (x = 0): Độ l ớ n | v | min = ω A.  Giá tr ị đạ i s ố : v max = ω A khi v > 0 (v ậ t chuy ể n độ ng theo chi ề u d ươ ng qua v ị trí cân b ằ ng) v min = - ω A khi v < 0 (v ậ t chuy ể n độ ng theo chi ề u âm qua v ị trí cân b ằ ng)  Gia t ố c là đạ o hàm b ậ c nh ấ t c ủ a v ậ n t ố c ( đạ o hàm b ậ c 2 c ủ a li độ ) theo th ờ i gian: a = v' = x’’ = - ω 2 Acos( ω t + ϕ ) = - ω 2 x  Gia t ố c c ủ a v ậ t dao độ ng đ i ề u hòa bi ế n thiên đ i ề u hòa cùng t ầ n s ố nh ư ng ng ượ c pha v ớ i li độ (s ớ m pha 2 π so v ớ i v ậ n t ố c). BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 2  Véc t ơ gia t ố c c ủ a v ậ t dao độ ng đ i ề u hòa ln h ướ ng v ề v ị trí cân b ằ ng và t ỉ l ệ v ớ i độ l ớ n c ủ a li độ . ♦ Ở v ị trí biên (x = ± A), gia t ố c có độ l ớ n c ự c đạ i : | a | max = ω 2 A. Giá tr ị đạ i s ố : a max = ω 2 A khi x=-A; a min =- ω 2 A khi x=A;. ♦ Ở v ị trí cân b ằ ng (x = 0), gia t ố c b ằ ng 0.  Đồ th ị c ủ a dao độ ng đ i ề u hòa là m ộ t đườ ng hình sin.  Qu ỹ đạ o dao độ ng đ i ề u hồ là m ộ t đ o ạ n th ẳ ng. 5. Dao động tự do (dao động riêng):  Là dao độ ng c ủ a h ệ x ả y ra d ướ i tác d ụ ng ch ỉ c ủ a n ộ i l ự c + Là dao độ ng có t ầ n s ố (t ầ n s ố góc, chu k ỳ ) ch ỉ ph ụ thu ộ c các đặ c tính c ủ a h ệ khơng ph ụ thu ộ c các y ế u t ố bên ngồi. Khi đ ó: ω g ọ i là t ầ n s ố góc riêng; f g ọ i là t ầ n s ố riêng; T g ọ i là chu k ỳ riêng 6. Dao động tắt dần:  Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.    Đặc điểm: khơng có tính điều hòa, khơng có chu kì, dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của mơi trường càng lớn 7. Dao động duy trì:  Là dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ dao động khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dao động    Đặc điểm: Biên độ A khơng đổi, tần số dao động bằng tần số dao động riêng. 8. Dao động cưỡng bức:  Là dao động dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức điều hòa   . Đặc điểm: + Dao động cưỡng bức là dao động điều hồ. + tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của ngoại lực ( Chu kì của DĐCB bằng với chu kì của ngoại lực) + Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc độ chênh lệch tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ. 9. Sự cộng hưởng:    Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f 0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.    Điều kiện : khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f 0 của hệ dao động 10. Con lắc đơn:    Định nghĩa: + Con lắc đơn là một cơ hệ gồm vật nhỏ có khối lượng m, treo vào đầu một sợi dây khơng dãn, khối lượng khơng dáng kể + Con lắc đơn dao động điều hòa khi α < 10 0 , ma sát khơng đáng kể II. CÁC CƠNG THỨC CẦN NHỚ: 1. Phương trình dao động: cos( ) x A t ω ϕ = + (m, hoặc cm) 2. Vận tốc tức thời: sin( ) v A t ω ω ϕ = − + (m/s hoặc cm/s) v  ln cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v>0, theo chiều âm thì v<0) 3. Vận tốc con lắc đơn : 0 2 ( os os ) v gl c c α α = − 4. Lực căng con lắc đơn : 0 (3 os 2 os ) T mg c c α α = − 5. Gia tốc tức thời: a = -ω 2 Acos( ω t + ϕ ) = - ω 2 x (m/s 2 hoặc cm/s 2 ) BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 3 a  ln hướng về vị trí cân bằng 6. Vật ở VTCB: x = 0; v Max = ω A; a Min = 0 Vật ở biên: x = ±A; v Min = 0; a Max = ω 2 A 7. Hệ thức độc lập:  Con lắc lò xo: 2 2 2 ( ) v A x ω = +  Con l ắ c đơ n: 2 2 2 2 2 ( . ) v v A s l α ω ω     = + = +         8 . Cơng th ứ c liên h ệ độ dài cung và bán kính cung: . s l α = 6 . T ầ n s ố góc (v ậ n t ố c góc): 2 2 k g f m l T π ω π = = = = (rad/s) 7 . Chu k ỳ :  Chu k ỳ con l ắ c lò xo: 2 m T k π = (s)  Chu k ỳ con l ắ c đơ n: 2 l T g π = (s) 8. T ầ n s ố :  T ầ n s ố con l ắ c lò xo: 1 f T = = 1 2 k m π (Hz)  T ầ n s ố con l ắ c đơ n: 1 . 2 g f l π = (Hz) 9. C ơ n ă ng: 2 2 đ 1 W W W 2 t m A ω = + = (J) V ớ i 2 2 2 2 2 đ 1 1 W sin ( ) Wsin ( ) 2 2 mv m A t t ω ω ϕ ω ϕ = = + = + (J) 2 2 2 2 2 2 1 1 W ( ) W s ( ) 2 2 t m x m A cos t co t ω ω ω ϕ ω ϕ = = + = + (J) Chú ý: Dao độ ng đ i ề u hồ có t ầ n s ố góc là ω , t ầ n s ố f, chu k ỳ T. Thì độ ng n ă ng và th ế n ă ng bi ế n thiên v ớ i t ầ n s ố góc 2 ω , t ầ n s ố 2f, chu k ỳ T/2 10. Độ ng n ă ng và th ế n ă ng trung bình trong th ờ i gian nT/2 ( n - N * , T là chu k ỳ dao độ ng) là: 2 2 W 1 2 4 m A ω = 11. Kho ả ng th ờ i gian ng ắ n nh ấ t để v ậ t đ i t ừ v ị trí có li độ x 1 đế n x 2 2 1 t ϕ ϕ ϕ ω ω − ∆ ∆ = = v ớ i 1 1 2 2 s s x co A x co A ϕ ϕ  =     =   và ( 1 2 0 , ϕ ϕ π ≤ ≤ ) 12. Chi ề u dài qu ỹ đạ o: 2A 13. Qng đườ ng đ i trong 1 chu k ỳ ln là 4A; trong 1/2 chu k ỳ ln là 2A Qng đườ ng đ i trong l/4 chu k ỳ là A khi v ậ t đ i t ừ VTCB đế n v ị trí biên ho ặ c ng ượ c l ạ i 14. Qng đườ ng v ậ t đ i đượ c t ừ th ờ i đ i ể m t 1 đế n t 2 . Xác đị nh: 1 1 2 2 1 1 2 2 Acos( ) Acos( ) à sin( ) sin( ) x t x t v v A t v A t ω ϕ ω ϕ ω ω ϕ ω ω ϕ = + = +     = − + = − +   (v 1 và v 2 ch ỉ c ầ n xác đị nh d ấ u) Phân tích: t 2 – t 1 = nT + ∆ t (n ∈ N; 0 ≤ ∆ t < T) Qng đườ ng đ i đượ c trong th ờ i gian nT là S 1 = 4nA, trong th ờ i gian ∆ t là S 2 . A -A x1x2 M2 M1 M'1 M'2 O ∆ϕ ∆ϕ BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 4 A - A M M 1 2 O P x x O 2 1 M M - A A P 2 1 P P 2 ϕ ∆ 2 ϕ ∆ Qng đườ ng t ổ ng c ộ ng là S = S 1 + S 2 Lưu ý: + N ế u ∆ t = T/2 thì S 2 = 2A + Tính S 2 b ằ ng cách đị nh v ị trí x 1 , x 2 và chi ề u chuy ể n độ ng c ủ a v ậ t trên tr ụ c Ox + Trong m ộ t s ố tr ườ ng h ợ p có th ể gi ả i bài tốn b ằ ng cách s ử d ụ ng m ố i liên h ệ gi ữ a dao độ ng đ i ề u hồ và chuy ể n độ ng tròn đề u s ẽ đơ n gi ả n h ơ n. + T ố c độ trung bình c ủ a v ậ t đ i t ừ th ờ i đ i ể m t 1 đế n t 2 : 2 1 tb S v t t = − v ớ i S là qng đườ ng tính nh ư trên. 15. Bài tốn tính qng đườ ng l ớ n nh ấ t và nh ỏ nh ấ t v ậ t đ i đượ c trong kho ả ng th ờ i gian 0 < ∆ t < T/2. V ậ t có v ậ n t ố c l ớ n nh ấ t khi qua VTCB, nh ỏ nh ấ t khi qua v ị trí biên nên trong cùng m ộ t kho ả ng th ờ i gian qng đườ ng đ i đượ c càng l ớ n khi v ậ t ở càng g ầ n VTCB và càng nh ỏ khi càng g ầ n v ị trí biên. S ử d ụ ng m ố i liên h ệ gi ữ a dao độ ng đ i ề u hồ và chuy ể n đườ ng tròn đề u. Góc qt t ∆ = ∆ . ω ϕ Qng đườ ng l ớ n nh ấ t khi v ậ t đ i t ừ M 1 đế n M 2 đố i x ứ ng qua tr ụ c sin (hình 1) ax 2A sin 2 M S ϕ ∆ = Qng đườ ng nh ỏ nh ấ t khi v ậ t đ i t ừ M 1 đế n M 2 đố i x ứ ng qua tr ụ c cos (hình 2) 2 (1 os ) 2 Min S A c ϕ ∆ = − Lưu ý: + Trong tr ườ ng h ợ p ∆ t > T/2 Tách ' 2 T t n t ∆ = + ∆ trong đ ó * ;0 ' 2 T n N t ∈ < ∆ < Trong th ờ i gian 2 T n qng đườ ng ln là 2nA Trong th ờ i gian ∆ t’ thì qng đườ ng l ớ n nh ấ t, nh ỏ nh ấ t tính nh ư trên. + T ố c độ trung bình l ớ n nh ấ t và nh ỏ nh ấ t c ủ a trong kho ả ng th ờ i gian ∆t: ax ax M tbM S v t = ∆ và Min tbMin S v t = ∆ v ớ i S Max ; S Min tính nh ư trên. 16. Các b ướ c l ậ p ph ươ ng trình dao độ ng dao độ ng đ i ề u hồ: * Tính ω * Tính A * Tính ϕ d ự a vào đ i ề u ki ệ n đầ u: lúc t = t 0 (th ườ ng t 0 = 0) 0 0 Acos( ) sin( ) x t v A t ω ϕ ϕ ω ω ϕ = +  ⇒  = − +  Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, ngược lại v < 0 + Trước khi tính ϕ cần xác định rõ ϕ thuộc góc phần tư thứ mấy của đường tròn lượng giác (thường lấy -π < ϕ ≤ π) 17. Các bước giải bài tốn tính thời điểm vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v,a,W t , W đ , F) lần thứ n * Giải phương trình lượng giác lấy các nghiệm của t (với t>0 thuộc phạm vi giá trị của k ) BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 5 * Liệt kê n nghiệm đầu tiên (thường n nhỏ) * Thời điểm thứ n chính là giá trị lớn thứ n Lưu ý:+ Đề ra thường cho giá trị n nhỏ, còn nếu n lớn thì tìm quy luật để suy ra nghiệm thứ n + Có thể giải bài tốn bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hồ và chuyển động tròn đều 18. Các bước giải bài tốn tìm số lần vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, W t , W đ , F) từ thời điểm t 1 đến t 2 . * Giải phương trình lượng giác được các nghiệm * Từ t 1 < t ≤ t 2 thuộc Phạm vi giá trị của (Với k ∈ Z) * Tổng số giá trị của k chính là số lần vật đi qua vị trí đó. Lưu ý: + Có thể giải bài tốn bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hồ và chuyển động tròn đều. + Trong mỗi chu kỳ (mỗi dao động) vật qua mỗi vị trí biên 1 lần còn các vị trí khác 2 lần. 19. Các bước giải bài tốn tìm li độ, vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t một khoảng thời gian ∆t. Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x 0 . * Từ phương trình dao động điều hồ: x = Acos(ωt + ϕ ) cho x = x 0 Lấy nghiệm ωt + ϕ = α với 0 α π ≤ ≤ ứng với x đang giảm (vật chuyển động theo chiều âm vì v < 0) hoặc ωt + ϕ = - α ứng với x đang tăng (vật chuyển động theo chiều dương) * Li độ và vận tốc dao động sau (trước) thời điểm đó ∆t giây là x Acos( ) Asin( ) t v t ω α ω ω α = ± ∆ +   = − ± ∆ +  hoặc x Acos( ) Asin( ) t v t ω α ω ω α = ± ∆ −   = − ± ∆ −  20. Dao động có phương trình đặc biệt: * x = a ω Acos( ω t + ϕ )với a = const Biên độ là A, tần số góc là ω , pha ban đầu ϕ x là toạ độ, x 0 = Acos( ω t + ϕ )là li độ. Toạ độ vị trí cân bằng x = a, toạ độ vị trí biên x = a ω A Vận tốc v = x’ = x 0 ’, gia tốc a = v’ = x” = x 0 ” Hệ thức độc lập: a = - ω 2 x 0 2 2 2 0 ( ) v A x ω = + * x = a ω Acos 2 ( ω t + ϕ ) (ta h ạ b ậ c) Biên độ A/2; t ầ n s ố góc 2 ω , pha ban đầ u 2 ϕ 21 . Ghép lò xo : + Nối tiếp 1 2 1 1 1 k k k = + ⇒ T 2 = T 1 2 + T 2 2 + Song song: k = k 1 + k 2 ⇒ 2 2 2 1 2 1 1 1 T T T = + 22 . Chi ề u dài con l ắ c lò xo:  Độ bi ế n d ạ ng c ủ a lò xo th ẳ ng đứ ng khi v ậ t ở VTCB: mg l k ∆ = ⇒ 2 l T g π ∆ =  Độ bi ế n d ạ ng c ủ a lò xo khi v ậ t ở VTCB v ớ i con l ắ c lò xo n ằ m trên m ặ t ph ẳ ng nghiêng có góc nghiêng α : x A - A −∆ l Nén 0 Giãn Hình vẽ thể hiện thời gian lò xo nén và giãn trong 1 chu kỳ (Ox hướng xuống) BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 6 sin mg l k α ∆ = ⇒ 2 sin l T g π α ∆ = ♦ Chi ề u dài lò xo t ạ i VTCB: l CB = l 0 + ∆ l ( l 0 là chi ề u dài t ự nhiên) ♦ Chi ề u dài c ự c ti ể u (khi v ậ t ở v ị trí cao nh ấ t): l Min = l 0 + ∆ l – A ♦ Chi ề u dài c ự c đạ i (khi v ậ t ở v ị trí th ấ p nh ấ t): l Max = l 0 + ∆ l + A ⇒ l CB = (l Min + l Max )/2  Khi A > ∆l ( Với Ox hướng xuống ): - Th ờ i gian lò xo nén 1 l ầ n là th ờ i gian ng ắ n nh ấ t để v ậ t đ i t ừ v ị trí x 1 = - ∆ l đế n x 2 = -A. - Th ờ i gian lò xo giãn 1 l ầ n là th ờ i gian ng ắ n nh ấ t để v ậ t đ i t ừ v ị trí x 1 = - ∆ l đế n x 2 = A, Lưu ý: Trong m ộ t dao độ ng (m ộ t chu k ỳ ) lò xo nén 2 l ầ n và giãn 2 l ầ n 23. L ự c kéo v ề hay l ự c h ồ i ph ụ c F = -kx = -m ω 2 x Đặ c đ i ể m: * Là l ự c gây dao độ ng cho v ậ t. * Ln h ướ ng v ề VTCB * Bi ế n thiên đ i ề u hồ cùng t ầ n s ố v ớ i li độ 24. L ự c đ àn h ồ i là l ự c đư a v ậ t v ề v ị trí lò xo khơng bi ế n d ạ ng. Có độ l ớ n F đh = kx * (x * là độ bi ế n d ạ ng c ủ a lò xo) * V ớ i con l ắ c lò xo n ằ m ngang thì l ự c kéo v ề và l ự c đ àn h ồ i là m ộ t (vì t ạ i VTCB lò xo khơng bi ế n d ạ ng) * V ớ i con l ắ c lò xo th ẳ ng đứ ng ho ặ c đặ t trên m ặ t ph ẳ ng nghiêng + Độ l ớ n l ự c đ àn h ồ i có bi ể u th ứ c: * F đh = k |∆l + x | v ớ i chi ề u d ươ ng h ướ ng xu ố ng * F đh = k |∆l - x | v ớ i chi ề u d ươ ng h ướ ng lên + L ự c đ àn h ồ i c ự c đạ i (l ự c kéo): F Max = k( ∆l + A) = F Kmax (lúc v ậ t ở v ị trí th ấ p nh ấ t) + L ự c đ àn h ồ i c ự c ti ể u: * N ế u A < ∆l ⇒ F Min = k( ∆l - A) = F KMin * N ế u A ≥ ∆l ⇒ F Min = 0 (lúc v ậ t đ i qua v ị trí lò xo khơng bi ế n d ạ ng) L ự c đẩ y (l ự c nén) đ àn h ồ i c ự c đạ i: F Nmax = k(A - ∆l ) (lúc v ậ t ở v ị trí cao nh ấ t) 25. Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T 0 (đã biết) của một con lắc khác (T ≈ T 0 ). Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều. Thời gian giữa hai lần trùng phùng 0 0 TT T T θ = − Nếu T > T 0 ⇒ θ = (n+1)T = nT 0 . Nếu T < T 0 ⇒ θ = nT = (n+1)T 0 . với n ∈ N* 26. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở mặt đất, nhiệt độ t 0 . Khi đưa tới độ cao h, nhiệt độ t thì ta có: 0 0 ( ) ( ) 1 2 t t T R T R h λ −   = +   +   Với R = 6400km là bán kính Trái Đât, còn λ là hệ số nở dài của thanh con lắc. * Thời gian chạy sai mỗi ngày (24h = 86400s): 0 ( 1)86400( ) T s T θ = − L ư u ý : + θ > 0 đồ ng h ồ ch ạ y nhanh + θ > 0 đồ ng h ồ ch ạ y ch ậ m BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 7 27. Khi con l ắ c đơ n ch ị u thêm tác d ụ ng c ủ a l ự c ph ụ khơng đổ i: L ự c ph ụ (ng ọ ai l ự c) khơng đổ i th ườ ng là: * L ự c qn tính: F ma = −   , độ l ớ n F = ma ( F a ↑↓   ) Lưu ý: + Chuy ể n độ ng nhanh d ầ n đề u a v ↑↑   ( v  có h ướ ng chuy ể n độ ng) + Chuy ể n độ ng ch ậ m d ầ n đề u a v ↑↓   * L ự c đ i ệ n tr ườ ng: F qE =   , độ l ớ n F = | q | E (N ế u q > 0 ⇒ F E ↑↑   ; còn n ế u q < 0 ⇒ F E ↑↓   ) * L ự c đẩ y Ácsimét: F = DgV ( F  lng th ẳ ng đứ ng h ướ ng lên) Trong đ ó: D là kh ố i l ượ ng riêng c ủ a ch ấ t l ỏ ng hay ch ấ t khí. g là gia t ố c r ơ i t ự do. V là th ể tích c ủ a ph ầ n v ậ t chìm trong ch ấ t l ỏ ng hay ch ấ t khí đ ó. Khi đ ó: nl bk P P F = +    g ọ i là tr ọ ng l ự c hi ệ u d ụ ng hay trong l ự c bi ể u ki ế n (có vai trò nh ư tr ọ ng l ự c P  ) nl nl bk F g g g a m = + = +      g ọ i là gia t ố c tr ọ ng tr ườ ng hi ệ u d ụ ng hay gia t ố c tr ọ ng tr ườ ng bi ể u ki ế n. Chu k ỳ dao độ ng c ủ a con l ắ c đơ n khi đ ó: 2 bk bk l T g π = Các tr ườ ng h ợ p đặ c bi ệ t: * F  có ph ươ ng ngang: + T ạ i VTCB dây treo l ệ ch v ớ i ph ươ ng th ẳ ng đứ ng m ộ t góc có: tan F P α = + 2 2 ( ) bk F g g m = + * F  có ph ươ ng th ẳ ng đứ ng thì bk F g g m = ± + N ế u F  h ướ ng xu ố ng thì bk F g g m = + + N ế u F  h ướ ng lên thì bk F g g m = − Lưu ý : + Thang máy ở g ầ n m ặ t đấ t :( đ i lên nhanh d ầ n, xu ố ng ch ậ m d ầ n) thì : bk g g a = + + Thang máy ở g ầ n đỉ nh :( đ i lên nhanh ch ậ m d ầ n , xu ố ng nhanh d ầ n) thì : bk g g a = − 28 . CON LẮC VẬT LÝ 1. T ầ n s ố góc: mgd I ω = ; chu k ỳ : 2 I T mgd π = ; t ầ n s ố 1 2 mgd f I π = Trong đ ó: m (kg) là kh ố i l ượ ng v ậ t r ắ n d (m) là kho ả ng cách t ừ tr ọ ng tâm đế n tr ụ c quay I (kgm 2 ) là mơmen qn tính c ủ a v ậ t r ắ n đố i v ớ i tr ụ c quay 2. Ph ươ ng trình dao độ ng α = α 0 cos(ωt + ϕ) Đ i ề u ki ệ n dao độ ng đ i ề u hồ: B ỏ qua ma sát, l ự c c ả n và α 0 << 1rad 29. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 1. T ổ ng h ợ p hai dao độ ng đ i ề u hồ cùng ph ươ ng cùng t ầ n s ố x 1 = A 1 cos(ωt + ϕ 1 ) và x 2 = A 2 cos(ωt + ϕ 2 ) đượ c m ộ t dao độ ng đ i ề u hồ cùng ph ươ ng cùng t ầ n s ố x = Acos(ωt + ϕ). BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 8 Trong đ ó: 2 2 2 1 2 1 2 2 1 2 os( ) A A A A A c ϕ ϕ = + + − 1 1 2 2 1 1 2 2 sin sin tan os os A A A c A c ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ + = + v ớ i ϕ 1 ≤ ϕ ≤ ϕ 2 (n ế u ϕ 1 ≤ ϕ 2 ) * N ế u ∆ϕ = 2k π (x 1 , x 2 cùng pha) ⇒ A Max = A 1 + A 2 ` * N ế u ∆ϕ = (2k+1) π (x 1 , x 2 ng ượ c pha) ⇒ A Min = | A 1 - A 2 | ⇒ | A 1 - A 2 | ≤ A ≤ A 1 + A 2 2. Khi bi ế t m ộ t dao độ ng thành ph ầ n x 1 = A 1 cos( ω t + ϕ 1 ) và dao độ ng t ổ ng h ợ p x = Acos( ω t + ϕ ) thì dao độ ng thành ph ầ n còn l ạ i là x 2 = A 2 cos( ω t + ϕ 2 ). Trong đ ó: 2 2 2 2 1 1 1 2 os( ) A A A AAc ϕ ϕ = + − − 1 1 2 1 1 sin sin tan os os A A Ac A c ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ − = − v ớ i ϕ 1 ≤ ϕ ≤ ϕ 2 ( n ế u ϕ 1 ≤ ϕ 2 ) 3. N ế u m ộ t v ậ t tham gia đồ ng th ờ i nhi ề u dao độ ng đ i ề u hồ cùng ph ươ ng cùng t ầ n s ố x 1 = A 1 cos( ω t + ϕ 1 ); x 2 = A 2 cos( ω t + ϕ 2 ) … thì dao độ ng t ổ ng h ợ p c ũ ng là dao độ ng đ i ề u hồ cùng ph ươ ng cùng t ầ n s ố x = Acos( ω t + ϕ ). Chi ế u lên tr ụ c Ox và tr ụ c Oy ⊥ Ox . Ta đượ c: 1 1 2 2 os os os x A Ac A c A c ϕ ϕ ϕ = = + + 1 1 2 2 sin sin sin y A A A A ϕ ϕ ϕ = = + + 2 2 x y A A A ⇒ = + và tan y x A A ϕ = v ớ i ϕ ∈ [ ϕ Min ; ϕ Max ] Lưu ý : + N ế u A x > 0 thì 2 2 π π ϕ − < < + N ế u A x < 0 thì 3 2 2 π π ϕ < < + N ế u A x = 0 thì 2 π ϕ = ± 30. DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG 1. M ộ t con l ắ c lò xo dao độ ng t ắ t d ầ n v ớ i biên độ A, h ệ s ố ma sát µ. * Qng đườ ng v ậ t đ i đượ c đế n lúc d ừ ng l ạ i là: 2 2 2 2 2 kA A S mg g ω µ µ = = * Độ gi ả m biên độ sau m ỗ i chu k ỳ là: 2 4 4 mg g A k µ µ ω ∆ = = * S ố dao độ ng th ự c hi ệ n đượ c: 2 4 4 A Ak A N A mg g ω µ µ = = = ∆ * Th ờ i gian v ậ t dao độ ng đế n lúc d ừ ng l ạ i: . 4 2 AkT A t N T mg g πω µ µ ∆ = = = (N ế u coi dao độ ng t ắ t d ầ n có tính tu ầ n hồn v ớ i chu k ỳ 2 T π ω = ) 3. Hi ệ n t ượ ng c ộ ng h ưở ng x ả y ra khi: f = f 0 hay ω = ω 0 hay T = T 0 V ớ i f, ω , T và f 0 , ω 0 , T 0 là t ầ n s ố , t ầ n s ố góc, chu k ỳ c ủ a l ự c c ưỡ ng b ứ c và c ủ a h ệ dao độ ng.  T ∆ x t O BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 9 Chương II : ĐIỆN XOAY CHIỀU I. LÝ THUYẾT : 1.Định nghĩa : Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hòan với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin ( ) 0 cos i i I t ω ϕ = + i: cường độ dòng điện tức thời( cường độ ở thời điểmt) I 0 : Cường độ cực đại – ln dương ( biên độ của dòng điện) 2. Ngun tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ 3. Giá trị hiệu dụng a. Cường độ hiệu dụng: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện khơng đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì cơng suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện khơng đổi ấy bằng cơng suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên b. Giá trị hiệu dụng: 2 gia ùtri cực đại Gia ùtri hiệu dụng = c. Chú ý: Chỉ số của các dụng cụ đo là giá trị hiệu dụng 4. Máy biến áp :   . Khái niệm là các thiết bị dùng để biến đổi điện áp ( cường độ dòng điện ) của dòng xoay chiều nhưng khơng làm thay đổi tần số của dòng điện )   . Cấu tạo: * Hai cuộn dây có số vòng khác nhau nhau quấn trên 1 lõi sắt kín. + Cuộn 1 nối với nguồn điện xoay chiều → cuộn sơ cấp. + Cuộn 2 nối với tải tiêu thụ điện năng → cuộn thứ cấp. * Lõi thường làm bằng các lá sắt hoặc thép pha silic, ghép cách điện với nhau để giảm hao phí điện năng do dòng Fu-co.   . Ngun tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ   . Cơng thức: 1 1 2 2 2 1 U N I U N I = = + Nếu N 1 > N 2 thì > 1 2 U U : máy hạ áp + Nếu N 1 < N 2 thì < 1 2 U U : máy tăng áp 5. Máy phát điện :   . Ngun tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thơng qua một vòng dây biến thiên điều hồ, trong vòng dây xuất hiện suất điện động cảm ứng xoay chiều . a) Máy phát điện xoay chiều 1 pha:   . Cấu tạo: có 2 bộ phận chính là: + Phần cảm: là phần tạo ra từ trường có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cữu. + Phần ứng: là những cuộn dây trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động. + Phần cố định là stato, phần quay là roto.   . Hoạt động: phần ứng quay, phần cảm cố định. Hoặc phần cảm quay, phần ứng cố định.   . Cơng thức tính tần số : f = p.n (p: Số cặp cực, n: Số vòng quay trong 1s) b) Máy phát điện xoay chiều 3 pha: BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 10   . Dòng điện xoay chiều 3 pha : là hệ thống 3 dòng điện xoay chiều gây bởi 3 suất điện động xoay chiều có cùng tần số biên độ nhưng lệch pha nhau từng đơi một và bằng 2 3 π . - Nế u các t ả i là đố i x ứ ng thì 3 dòng đ i ệ n này có cùng biên độ - Dòng đ i ệ n xoay chi ề u 3 pha do máy phát đ i ệ n xoay chi ề u 3 pha phát ra   . Cấu tạo: + stato có 3 cu ộ n dây hình tr ụ gi ố ng nhau g ắ n c ố đị nh trên vòng tròn t ạ i ba v ị trí đố i x ứ ng + Roto là 1 nam châm đ i ệ n.   . Hoạt động: khi roto quay đề u các su ấ t đ i ệ n độ ng c ả m ứ ng xu ấ t hi ệ n trong 3 cu ộ n dây có cùng biên độ , cùng t ầ n s ố nh ư ng l ệ ch pha nhau là 2 3 π . N ế u n ố i các đầ u dây c ủ a 3 cu ộ n v ớ i 3 m ạ ch ngòai gi ố ng nhau thì ta có h ệ 3 dòng đ i ệ n cùng biên độ , cùng t ầ n s ố nh ư ng l ệ ch pha nhau v ề pha là 2 3 π   . Cách mắc dòng điện xoay chiều 3 pha: * Mắc hình sao : U dây = 3 U pha ; I dây = I pha * Mắc hình tam giác : U dây = U pha ; I dây = 3 I pha - Điện áp pha (U pha ): đ i ệ n áp gi ữ a 1 dây pha và 1 dây trung hòa (hay đ i ệ n áp gi ữ a 2 đầ u cu ộ n dây) - Điện áp dây (U dây ): đ i ệ n áp gi ữ a 2 dây pha   . Ưu việt của dòng 3 pha: + Truy ề n t ả i đ i ệ n n ă ng đ i xa b ằ ng dòng 3 pha ti ế t ki ệ m đượ c dây d ẫ n so v ớ i truy ề n t ả i b ằ ng dòng 1 pha + Cung c ấ p đ i ệ n cho các độ ng c ơ 3 pha, dùng ph ổ bi ế n trong các nhà máy, xí nghi ệ p 6. Động cơ khơng động bộ ba pha :   . Định nghĩa : là thiết bị biến đổi điện năng thành cơ năng   . Ngun tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, tác dụng của từ trường quay.   . Cấu tạo: - Stato có 3 cuộn dây giống nhau quấn trên 3 lõi sắt bố trí lệch nhau 1/3 vòng tròn. - Roto là 1 hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với nhau, các rãnh xẻ mặt ngồi roto có đặt các thanh kim loại. Hai đầu mỗi thanh được nối vào các vành kim loại tạo thành một chiếc lồng. Lồng này cách điện với lõi thép và có tác dụng như nhiều khung dây đầu đặt lệch nhau tạo thành roto lồng sóc.   . Hoạt động: Khi mắc các cuộn dây ở stato với nguồn điện 3 pha từ trường quay tạo thành có tốc độ góc bằng tần số góc của dòng điện. Từ trường quay tác dụng lên dòng điện càm ứng trong khung dây ở roto làm roto quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ góc quay của từ trường ω ωω ω ’< ω ωω ω . II. CƠNG THỨC CẦN NHỚ : 1. Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời: u = U 0 cos(ωt + ϕ u ) và i = I 0 cos(ωt + ϕ i ) Với ϕ = ϕ u – ϕ i là độ lệch pha của u so với i, có 2 2 π π ϕ − ≤ ≤ 2. Dòng đ i ệ n xoay chi ề u i = I 0 cos(2πft + ϕ i ) * M ỗ i giây đổ i chi ề u 2f l ầ n * N ế u pha ban đầ u ϕ i = 2 π − ho ặ c ϕ i = 2 π thì ch ỉ giây đầ u tiên đổ i chi ề u 2f-1 l ầ n. 3. Cơng th ứ c tính th ờ i gian đ èn hu ỳ nh quang sáng trong m ộ t chu k ỳ [...]... khác nhau ⇒ tán sắc ánh sáng Góc l ch c a các tia sáng : D < Dcam < Dvàng < < Dtím 2 nh sáng đơn sắc: nh sáng đơn sắc là ánh sáng không bò tán sắc khi qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu sắc xác đònh gọi là màu đơn sắc 3 nh sáng trắng: nh sáng trắng là ánh sáng được tổng hợp từ vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím 4 Giao thoa ánh sáng: ax - Bằng... và C D khơng ph thu c vào L và C Câu 8: Tìm phát bi u úng v ánh sáng ơn s c: A i v i các mơi trư ng khác nhau, ánh sáng ơn s c ln có cùng bư c sóng B i v i ánh sáng ơn s c, góc l ch c a tia sáng i v i các lăng kính khác nhau u có cùng giá tr C Ánh sáng ơn s c là ánh sáng khơng b l ch ư ng truy n khi i qua lăng kính D Ánh sáng ơn s c là ánh sáng khơng b tách màu khi qua lăng kính Câu 9: Cho ph n ng h... x (ho c tán x ) ánh sáng m nh y u khác nhau ph thu c và bư c sóng ánh sáng t i ó là s ph n x (ho c tán x ) l c l a Các v t th khác nhau có màu s c khác nhau là do chúng ư c c u t o t nh ng v t li u khác nhau Khi ta chi u ánh sáng tr ng vào v t, v t h p th m t s ánh sáng ơn s c và ph n x , tán x ho c cho truy n qua các ánh sáng ơn s c khác Màu s c các v t còn ph thu c vào màu s c c a ánh sáng r i vào... 2 λ i c a các quang electron ch ph thu c vào bư c sóng c a ánh sáng kích thích và cơng thốt electron kh i b m t kim lo i mà khơng ph thu c vào cư ng c a chùm ánh sáng kích thích Lư ng tính sóng - h t c a ánh sáng Ánh sáng v a có tính ch t sóng, v a có tính ch t h t Ta nói ánh sáng có lư ng tính sóng h t Trong m i hi n tư ng quang h c, ánh sáng thư ng th hi n r m t trong hai tính ch t trên Khi tính... giao thoa ánh sáng: A Giao thoa ánh sáng là s t ng h p c a hai chùm sáng chi u vào cùng m t ch B Giao thoa c a hai chùm sáng t hai bóng èn ch x y ra khi chúng cùng i qua kính l c s c C Giao thoa ánh sáng ch x y ra i v i các ánh sáng ơn s c D Giao thoa ánh sáng ch x y ra khi hai chùm sóng ánh sáng k t h p an xen vào nhau Câu 19: Dao ng t ng h p c a hai dao ng i u hòa cùng phương, cùng t n s có phương... l a: S h p th ánh sáng c a m t mơi trư ng có tính ch n l c, h s h p th c a mơi trư ng ph thu c vào bư c sóng ánh sáng Nh ng v t khơng h p th ánh sáng trong mi n nhì t y c a quang ph ư c g i là v t trong su t khơng màu Nh ng v t h p th hồn tồn m i ánh sáng nhìn th y thì có màu en Nh ng v t h p th l c l a ánh sáng trong mi n nhìn th y thì ư c g i là v t trong su t có màu Ph n x (ho c tán x ) l c l a... Cn ; BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐH-CĐ MÔN LÝ Trang 18 ♦T ns : 1 1 1 f 2 f 2 = 2 + 2 → f 2 = 21 2 2 ; f 2 f1 f2 f1 + f 2 2 ♦ Bư c sóng : λ2 = λ1 + λ2 2 SĨNG ÁNH SÁNG Chương V : I LÝ THUY T : 1 Đònh nghóa tán sắc: Hiện tượng một chùm ánh sáng trắng sau khi qua lăng kính không những bò khúc xạ về phía đáy lăng kính, mà còn bò tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng •... t v t có màu khi nó ư c chi u b ng ánh sáng tr ng nhưng khi ch chi u vào nó ánh sáng màu lam ho c màu tím thì nó h p th hồn tồn chùm ánh sáng ó và nó tr thành có màu en 5 Hi n tư ng quang – Phát quang S phát quang Có m t s ch t khi h p th năng lư ng dư i m t d ng nào ó, thì có kh năng phát ra các b c x i n t trong mi n ánh sáng nhìn th y Các hi n tư ng ó g i là s phát quang M i ch t phát quang có m... t gương bán m G2 c i m c a laze ∆f Laze có tính ơn s c r t cao sai l ch tương i c a t n s ánh sáng do laze phát ra có th ch f b ng 10-15 Tia laze là chùm sáng k t h p (các phơtơn trong chùm có cùng t n s và cùng pha) Tia laze là chùm sáng song song (có tính nh hư ng cao) Tia laze có cư ng l n Ch n h n laze rubi (h ng ng c) có cư ng t i 106 W/cm2 Như v y, laze là m t ngu n sáng phát ra chùm sáng song... sao: - Sao ch t: là nh ng sao có nhi t b m t cao nh t có bán kính ch b ng m t ph n trăm hay m t ph n nghìn l n bán kính Trái t - Sao k nh: là nh ng sao có nhi t b m t th p nh t có bán kính g p hàng nghìn l n bán kính Trái t - Sao ơi: C p sao có k.lư ng tương ương nhau, quay x.quanh m t kh i tâm chung - Sao m i: Sao có sáng t nhiên tăng lên hàng v n l n và các sao siêu m i có sáng t nhiên tăng lên hàng . chùm ánh sáng có màu sắc khác nhau ⇒ tán sắc ánh sáng. Góc lệch của các tia sáng : D đỏ < D cam < D vàng <. . . . . < D tím . 2. nh sáng đơn sắc: nh sáng đơn sắc là ánh sáng. tán sắc khi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu sắc xác đònh gọi là màu đơn sắc. 3. nh sáng trắng: nh sáng trắng là ánh sáng được tổng hợp từ vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có. tượng tán sắc ánh sáng. • Nguyên nhân tán sắc: Do chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau. Chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần ánh sáng