Chuyên đề luyện thi đại học môn lí tập 1 doc

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014Nhận xét: - Một chu kỳ dao động vật đi được quãng đuờng là S = 4A - Chiều dài quỹ đạo chuyển động của vật là ℓ = 2A - Vận tốc đ

Trang 1

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014

Mục lục Tiêu đề Trang

CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ

2 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 2

2: BÀI TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 9

3: ỨNG DỤNG VLG TRONG GIẢI TOÁN DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 14

4: CON LẮC LÒ XO 23

5: CẮT - GHÉP LÒ XO 29

6: CHIỀU DÀI LÒ XO - LỰC ĐÀN HỒI, PHỤC HỒI 32

7: NĂNG LƯỢNG CON LẮC LÒ XO 38

8: CON LẮC ĐƠN 45

9: NĂNG LƯỢNG CON LẮC ĐƠN 52

10: CHU KÌ CỦA CON LẮC ĐƠN PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ, 58

ĐỘ CAO, ĐỘ SÂU VÀ NGOẠI LỰC TÁC DỤNG 58

11: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 66

12: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG 74

CHƯƠNG II: SÓNG CƠ HỌC

83 1: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ HỌC 83

2: GIAO THOA SÓNG CƠ 93

3: SÓNG DỪNG 107

4: SÓNG ÂM, NHẠC ÂM 117

CHƯƠNG III: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

126 1: MẠCH DAO ĐỘNG LC 126

2: NĂNG LƯỢNG MẠCH LC 133

3: SÓNG ĐIỆN TỪ VÀ TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN 143

CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

152 1: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 152

2: MẠCH ĐIỆN RLC 164

3: CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT 175

4: HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ CỰC TRỊ HIỆU ĐIỆN THẾ 185

5: PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VEC TƠ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 194

6: MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN ĐI XA 205

7: MÁY PHÁT ĐIỆN - ĐỘNG CƠ ĐIỆN 211

CHƯƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG

218 1: HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG - CÁC LOẠI QUANG PHỔ 218

2: HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ - KHÚC XẠ - LĂNG KÍNH 227

3: GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG 230

4: CÁC LOẠI BỨC XẠ KHÔNG NHÌN THẤY 247

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG .

253 1: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI 253

2: TIA X 266

3: MẪU NGUYÊN TỬ BOR - QUANG PHỔ HIDRO 269

4: HIỆN TƯỢNG QUANG - PHÁT QUANG; TIA LAZE 277

CHƯƠNG VII: VẬT LÝ HẠT NHÂN

284 1: ĐẠI CƯƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN 284

2: PHÓNG XẠ 291

3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 300

Trang 2

CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ

1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I - PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.

1 Định nghĩa:

Là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian

Hoặc là nghiệm của phương trình vi phân: x’’ + ω2x = 0 có dạng như sau: x= Acos(ωt+ϕ)

Trong đó:

x: Li độ, li độ là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng

A: Biên độ (li độ cực đại)

ω: vận tốc góc(rad/s)

ωt + ϕ: Pha dao động (rad/s)

ϕ: Pha ban đầu (rad)

ω, A là những hằng số dương; ϕ phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ

2 Phương trình vận tốc, gia tốc

a) Phuơng trình vận tốc v (m/s)

v = x’ = v = - Aωsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + )  vmax = ωA

Nhận xét: Trong dao động điều hoà vận tốc sớm pha hơn li độ góc

b) Phuơng trình gia tốc a (m/s 2 )

a = v’ = x’’ = a = - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x = ω2Acos(ωt + ϕ + π)  amax = ω2A

Nhận xét: Trong dao động điều hoà gia tốc sớm pha hơn vận tốc góc và nguợc pha với li độ

c) Những công thức suy ra từ các giá trị cực đại

a v

ππ

2

.4

π2

Trong đó (t: thời gian; N là số dao động thực hiện trong khoảng thời gian t)

“Thời gian để vật thực hiện được một dao động hoặc thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ.”

“Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây (số chu kỳ vật thực hiện trong một giây).”

4 Công thức độc lập với thời gian:

+ x = Acos(ωt + ϕ)  cos(ωt+ ϕ) =

A

x

(1)+ v = -A.ωsin (ωt + ϕ)  sin(ωt + ϕ) = - ω

A

v

(2)+ a = - ω2Acos(ωt + ϕ)  cos(ωt + ϕ) = -

v a

(Công thức số 3)

Từ (2) và (3) tương tự ta có: 1

2 max

v

(Công thức số 4)

5 Tổng kết

Trang 3

Nhận xét:

- Một chu kỳ dao động vật đi được quãng đuờng là S = 4A

- Chiều dài quỹ đạo chuyển động của vật là ℓ = 2A

- Vận tốc đổi chiều tại vị trí biên

- Gia tốc đổi chiều tại vị trí cân bằng và luôn hướng về vị trí cân bằng

Đồ thị của li độ theo thời gian

Đồ thị x - t

Aω

t-Aω

xA-A

Đồ thị của gia tốc theo li độ

Đồ thị của gia tốc theo vận tốc

Đồ thị a - v

Trang 4

6

π) = 5 = 2,5 cm

Ví dụ 2: Chuyển các phương trình sau về dạng cos.

a x = - 5cos(3πt +

3

π) cm

 x = 5cos(3πt +

3

π+ π) = 5cos(3πt +

3

4π) cm

b x = - 5sin(4πt +

6

π) cm

 x = - 5cos(4πt +

6

π

- 2

π) cm = 5cos(4πt +

6

π

- 2

π+ π) = 5cos(4πt +

3

2π)cm

Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω = 10 rad/s, khi vật có li độ là 3 cm thì tốc độ là

40 cm/s Hãy xác định biên độ của dao động?

Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm, khi vật có li độ 2,5cm thì tốc độ của vật là 5

3 cm/s Hãy xác định vận tốc cực đại của dao động?

Câu 4 Tìm phát biểu đúng về dao động điều hòa?

A Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn cùng pha với li độ

B Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn ngược pha với vận tốc

C Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn cùng pha với vận tốc

D không có phát biểu đúng

Câu 5 Gia tốc của chất điểm dao động điều hòa bằng không khi

C vận tốc cực đại hoặc cực tiểu D vận tốc bằng 0

Câu 6 Một vật dao động điều hòa, khi vật đi từ vị trí cân bằng ra điểm giới hạn thì

A Chuyển động của vật là chậm dần đều B thế năng của vật giảm dần

C Vận tốc của vật giảm dần D lực tác dụng lên vật có độ lớn tăng dần

Trang 5

Câu 7 Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi điều hoà

A Cùng pha so với li độ B Ngược pha so với li độ

C Sớm pha π/2 so với li độ D Trễ pha π/2 so với li độ

Câu 8 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình: x = 3cos(πt + )cm, pha dao động của chất

điểm tại thời điểm t = 1s là

A 0(cm) B 1,5(s) C 1,5π (rad) D 0,5(Hz)

Câu 9 Biết pha ban đầu của một vật dao động điều hòa, ta xác định được:

A Quỹ đạo dao động B Cách kích thích dao động

C Chu kỳ và trạng thái dao động D Chiều chuyển động của vật lúc ban đầu

Câu 10 Dao động điều hoà là

A Chuyển động có giới hạn được lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng

B Dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gianbằng nhau

C Dao động điều hoà là dao động được mô tả bằng định luật hình sin hoặc cosin

D Dao động tuân theo định luật hình tan hoặc cotan

Câu 11 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi

A Trễ pha π/2 so với li độ B Cùng pha với so với li độ

C Ngược pha với vận tốc D Sớm pha π/2 so với vận tốc

Câu 12 Đồ thị vận tốc - thời gian của một vật dao động cơ điều hoà

được cho như hình vẽ Ta thấy:

A Tại thời điểm t1, gia tốc của vật có giá trị dương

B Tại thời điểm t4, li độ của vật có giá trị dương

C Tại thời điểm t3, li độ của vật có giá trị âm

D Tại thời điểm t2, gia tốc của vật có giá trị âm

Câu 13 Đồ thị nào sau đây thể hiện sự thay đổi của gia tốc a theo li độ x của một vật dao động điềuhoà với biên độ A?

Câu 14 Vận tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi

A Vật ở vị trí có pha dao động cực đại B Vật ở vị trí có li độ cực đại

C Gia tốc của vật đạt cực đại D Vật ở vị trí có li độ bằng không

Câu 15 Một vật dao động điều hoà khi đi qua vị trí cân bằng:

A Dao động của vật là điều hòa với tần số góc ω = 2,19 rad/s

B Dao động của vật là điều hòa với tần số góc ω = 1,265 rad/s

C Dao động của vật là tuần hoàn với tần số góc ω = 1,265 rad/s

D Dao động của vật là điều hòa với tần số góc ω = 2 2 rad/s

Câu 17 Trong các phương trình sau, phương trình nào không biểu thị cho dao động điều hòa?

A x = 3tsin (100πt + π/6) B x = 3sin5πt + 3cos5πt

C x = 5cosπt + 1 D x = 2sin2(2πt + π/6)

Câu 18 Vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + ϕ) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc củavận tốc dao động v vào li độ x có dạng nào

A Đường tròn B Đường thẳng C Elip D Parabol

Câu 19 Một vật dao động điều hoà, li độ x, gia tốc a Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x và gia

Trang 6

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014tốc a có dạng nào?

A Đoạn thẳng đi qua gốc toạ độ B Đuờng thẳng không qua gốc toạ độ

Câu 20 Một vật dao động nằm ngang trên quỹ đạo dài 10 cm, tìm biên độ dao động

Câu 30 Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1=4 cm thì vận tốc v1 =40π cm/s; khi vật có li độ

x 2 =4cm thì vận tốc v 2 =40π cm/s Chu kỳ dao động của vật là?

Câu 31 Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1=4cm thì vận tốc v1 = 40π cm/s; khi vật có li độx2 = 4 3cm thì vận tốc v2 = 40π cm/s Độ lớn tốc độ góc?

A 5π rad/s B 20π rad/s C 10π rad/s D 4π rad/s

Câu 32 Một vật dao động điều hoà, tại thời điểm t1 thì vật có li độ x1 = 2,5 cm, tốc độ v1 = 50cm/s Tạithời điểm t2 thì vật có độ lớn li độ là x2 = 2,5cm thì tốc độ là v2 = 50 cm/s Hãy xác định độ lớn biên độA

Trang 7

C A = 12cm, f = 10Hz D A = 10cm, f = 10Hz

Câu 37 Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(4πt + π/6), x tính bằng cm, t tính bằng

s Chu kỳ dao động của vật là

A cùng pha B cùng biên độ C cùng pha ban đầu D cùng tần số

Câu 40 Một vật thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(4πt + ) cm Biên độ, tần số

và li độ tại thời điểm t = 0,25s của dao động

Câu 49 Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc là v = 4πcos2πt (cm/s) Gốc tọa độ

ở vị trí cân bằng Mốc thời gian được chọn vào lúc chất điểm có li độ và vận tốc là:

A x = 2 cm, v = 0 B x = 0, v = 4π cm/s C x = -2 cm, v = 0 D x = 0, v = -4π cm/s

Câu 50 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình x = 8cos(πt + ) (x tính bằng

cm, t tính bằng s) thì

A lúc t = 0 chất điểm chuyển động theo chiều (-) của trục Ox

B chất điểm chuyển động trên đoạn thẳng dài 8 cm

C chu kì dao động là 4s

D vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng là 8 cm/s

Câu 51 Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại là 31,4 cm/s Lấy π =3,14 Tốc độ trungbình của vật trong một chu kì dao động là

2

A a

ω

2 2

2

A a

ω

2 2

2

Aa

2 4

Câu 53 (ĐH 2011) Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox Khi chất điểm đi qua vị trí cân

Trang 8

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014bằng thì tốc độ của nó là 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là40cm/s2 Biên độ dao động của chất điểm là

Trang 9

2: BÀI TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

max max

2

2 4

2 2

4

v S L a

v v a v

ωωω

ωω

Trong đó:

- ℓ là chiều dài quỹ đạo của dao động

- S là quãng đường vật đi được trong một chu kỳ

max

max max

max2

x A

v v

a A

v A

ϕϕ

ωϕ

A v A x A

v

x A

x

sin

cossin

Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 5cm, Trong 10 giây vật thực hiện được 20 dao

động Xác định phương trình dao động của vật biết rằng tại thời điểm ban đầu vật tại ví trí cân bằngtheo chiều dương

A x = 5cos(4πt + ) cm B x = 5cos(4πt - ) cm C x = 5cos(2πt +) cm D x = 5cos(2πt + ) cm

Trang 10

- Tại t = 0 s vật đang ở vị trí cân bằng theo chiều dương

20

sin

0cos0

0cos

ϕ

ϕϕ

 Phương trình dao động của vật là: x = 5cos(4πt - )cm

Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 6cm, Biết cứ 2s vật thực hiện được một dao

động, tại thời điểm ban đầu vật đang ở vị trí biên dương Xác định phương trình dao động của vật

A x = 3cos(ωt + π) cm B x = 3cosωt cm C x = 6cos(ωt + π) cm D x = 6cos(ωt) cm

1cos0

cos

ϕ

ϕϕ

v

A A

 ϕ = 0 radVậy phương trình dao động của vật là: x = 3cos(πt) cm

Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với vận tốc khi đi qua vị trí cân bằng là v = 20cm/s Khi vật đến vị

trí biên thì có giá trị của gia tốc là a = 200 cm/s2 Chọn gốc thời gian là lúc vận tốc của vật đạt giá trịcực đại theo chiều dương

v

=2 cm

- Tại t = 0 s vật có vận tốc cực đại theo chiều dương 

20

Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa với tần số góc 10π rad/s, tại thời điểm t = 0 vật đi qua vị trí có li

độ x = 2 2 cm thì vận tốc của vật là 20 2π cm/s Xác định phương trình dao động của vật?

Đáp án A.

Hướng dẫn:

- Ta có: A =

2 2

10

220)

22(







+

π

πω

Trang 11

2

1 vậntốc cực đại thì vật có li độ là

A a = amax B a = -

2max

a

C a =

2max

vật có gia tốc là 100 cm/s2 thì tốc độ dao động của vật lúc đó là:

A 10 cm/s B 10 2 cm/s C 5 3 cm/s D 10 3cm/s

tốc v = - 5π 3 cm/s Khi qua vị trí cân bằng vật có vận tốc là:

gian là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương Tìm pha ban đầu của dao động?

trình dao động của vật biết rằng tại t = 0 vật đi qua vị trí x = - 2cm theo chiều âm

A x = 8cos(20πt + 3π/4 cm B x = 4cos(20πt - 3π/4) cm

C x = 8cos(10πt + 3π/4) cm D x = 4cos(20πt + 2π/3) cm

vật đang ở vị trí biên dương

A x = 5cos(πt + π) cm B x = 10cos(πt) cm C x = 10cos(πt + π) cm D x = 5cos(πt) cm

của vật là?

A π rad/s B 2π rad/s C 3π rad/s D 4π rad/s

số góc của dao động là 10 rad/s Viết phương trình dao động của vật? Biết gốc thời gian là lúc vật điqua vị trí cân bằng theo chiều âm, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng

A 3cos(10t + π/2) cm B 5cos(10t - π/2) cm C 5cos(10t + π/2) cm D 3cos(10t + π/2) cm

góc của vật là 10 rad/s Tìm biên độ dao động của vật?

vật đi đươc 16 cm, viết phương trình dao động của vật biết t = 0 vật đi qua li độ x = -2 theo chiềudương

A x = 8cos(4πt - 2π/3) cm B x = 4cos(4πt - 2π/3) cm

Trang 12

C x = 4cos(4πt + 2π/3) cm D x = 16cos(4πt - 2π/3) cm

phương trình đao động của vật biết t = 0 vật đang tại vị trí biên dương?

A x = 5cos(πt + π) cm B x = 5cos(πt + π/2) cm

C x = 5cos(πt + π/3) cm D x = 5cos(πt)cm

là 1,6m/s2 Viết phương trình dao động của vật, lấy gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng theochiều âm

A x = 5cos(4πt + π/2) cm B x = 5cos(4t + π/2) cm

C x = 10cos(4πt + π/2) cm D x = 10cos(4t + π/2) cm

Viết phương trình dao động lấy gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương

A x = 5cos(5πt - π/2) cm B x = 8cos(5πt - π/2) cm

C x = 5cos(5πt + π/2) cm D x = 4cos(5πt - π/2) cm

của vật là a = 2m/s2 Chọn t= 0 là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ, phươngtrình dao động của vật là?

A x = 2cos(10t + π/2) cm B x = 10cos(2t - π/2) cm

C x = 10cos(2t + π/4) cm D x = 10cos(2t) cm

đi qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động của vật là?

A x = 4cos(πt + π/2) cm B x = 4cos(2πt - π/2) cm

C x = 4cos(πt - π/2) cm D x = 4cos(2πt + π/2) cm

0,5s; quãng đường vật đi được trong 2s là 32cm Tại thời điểm t=1,5s vật qua li độ x =2 3 cm theo

chiều dương Phương trình dao động của vật là?

A 4cos(2πt + π/6) cm B 4cos(2πt - 5π/6) cm

C 4cos(2πt - π/6) cm D 4cos(2πt + 5π/6) cm

là phương trình dao động của vật

D x = Asin t

T

π2

đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương Phương trình dao động của vật là

A x = Acos(ωt +

4

π) B x = Acos(ωt -

2

π) C x = Acos(ωt +

2

π) D x = A cos(ωt)

chu kỳ T = 2s Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc x =

vào thời điểm ban đầu x = 2,5 cm và đang giảm phương trình dao động là:

A 5cos(120πt +π/3) cm B 5cos(120πt -π/2) cm

C 5 cos(120πt + π/2) cm D 5cos(120πt -π/3) cm

trình dao động của vật khi chọn gốc thời gian là lúc vật đạt li độ cực đại dương là?

A x= 10sin4πt cm B x = 10cos4πt cm C x = 10cos2πt cm D 10sin2πt cm

Trang 13

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014thời điểm t = 0, khi đó vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương có dạng.

A x = 5sin(πt + π/2) cm B x = sin4πt cm C x = sin2πt cm D 5cos(4πt -π/2) cm

0,5s; quãng đường vật đi được trong 2s là 32cm Gốc thời gian được chọn lúc vật qua li độ x = 2 3

cm theo chiều dương Phương trình dao động của vật là:

A x = 4cos(2πt - π/6) cm B x = 8cos(πt +π/3)cm

C x = 4cos(2πt -π/3)cm D x = 8cos(πt + π/6) cm

đi qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động của vật là

A x = 4cos(πt +π/2)cm B x = 4sin(2πt - π/2)cm

C x = 4sin(2πt + π/2)cm D x = 4cos(πt - π/2)cm

thực hiện được 100 dao động toàn phần Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theochiều âm với tốc độ là 40 3 cm/s Lấy π = 3,14 Phương trình dao động của chất điểm là

A x = 6cos(20t + π/6) (cm) B x = 6cos(20t - π/6) cm

C x = 4cos(20t + π/3) cm D x = 6cos(20t - π/3) cm

Trang 14

3: ỨNG DỤNG VLG TRONG GIẢI TOÁN DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 BÀI TOÁN TÌM THỜI GIAN NGẮN NHẤT VẬT ĐI TỪ A  B.

ϕω

- ϕ: là góc tính theo rad; ϕ0 là góc tính theo độ

2 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THỜI ĐIỂM VẬT QUA VỊ TRÍ M CHO TRƯỚC.

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(6πt +

π/3) cm

a Xác định thời điểm vật qua vị trí x = 2 cm theo chiều dương lần

thứ 2 kể từ thời điểm ban đầu

29

1 +k

Vì t ≥ 2  t = -

336

1 +k ≥ 2 Vậy k = (7, 8, 9…)

- Vật đi qua lần thứ ứng với k = 9

 t = -

336

1 +k =

3

936

1 + =2,97 s

3 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG.

a) Loại 1: Bài toán xác định quãng đường vật đi được trong

khoảng thời gian ∆t

Trang 15

- Tại t = t2; x =? v v<>00

Căn cứ vào vị trí và chiều chuyển động của vật tại t1 và t2 để tìm ra S3

Bước 5: thay S3 vào S để tìm ra được quãng đường.

Loại 2: Bài toán xác định Smax - Smin vật đi được trong khoảng thời gian ∆t (∆t <

- S: quãng đường đi được trong khoảng thời gian t

- t: là thời gian vật đi được quãng đường S

b Bài toán tính tốc độ trung bình cực đại của vật trong khoảng thời gian t:

Trong đó: ∆x: là độ biến thiên độ dời của vật

t: thời gian để vật thực hiện được độ dời ∆x

6 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH SỐ LẦN VẬT QUA VỊ TRÍ X CHO TRƯỚC TRONG KHOẢNG THỜI GIAN “t”

Trang 16

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 6cos(4πt + π3) cm

Trong một giây đầu tiên vật qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần:

Hướng dẫn:

Cách 1:

- Mỗi dao động vật qua vị trí cân bằng 2 lần (1 lần theo chiều âm - 1

lần theo chiều dương)

- 1 s đầu tiên vật thực hiện được số dao động là: f =

π+ k.π

1 +k

Trong một giây đầu tiên (0 ≤ t ≤ 1)  0 ≤

423

1 +k ≤ 1

 -0,167 ≤ k ≤ 3,83 Vậy k = (0; 1; 2; 3)

7 BÀI TẬP THỰC HÀNH

Dạng 1: Bài toán xác định thời gian ngắn nhất để vật đi từ A đến B

vị trí cân bằng kể từ thời điểm ban đầu là:

A t = 0,25s B t = 0,75s C t = 0,5s D t = 1,25s

2

π) cm đi từ

vị trí cân bằng đến về vị trí biên

Trang 17

M, N Thời gian ngắn nhất để vật đi từ M đến N là

2

π) cm Xác định thời điểm đầu tiênvật đi đến vị trí có gia tốc là 2m/s2 và vật đang tiến về vị trí cân bằng

lớn vận tốc nhỏ hơn 10 3 cm/s trong mỗi chu kỳ là

trong thời gian 1(s) là 2A và

3

2

s đầu tiên là 9cm Giá trị của A và ω là

A 9cm và π rad/s B 12 cm và 2π rad/s C 6cm và π rad/s D 12cm và π rad/s

đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm lần thứ 2011?

đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm lần thứ 2012?

đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí cân bằng lần thứ 2012?

đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí các vị trí cân bằng A/2 lần thứ 2001?

C x = 10cos(6πt - π3) cm D x = 10cos(4πt - π3) cm

Trang 18

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014ngắn nhất vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đến vị trí có gia tốc a = - 50m/s2.

là 5π cm/s và thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí trên đến vị trí có vận tốc v = 0 là 0,1s Hãy viếtphương trình dao động của vật?

A x = 1,2cos(25πt/3 - 5π/6) cm B x = 1,2cos(5πt/3 +5π/6)cm

C x = 2,4cos(10πt/3 + π/6)cm D x = 2,4cos(10πt/3 + π/2)cm

Dạng 2: Bài toán xác định thời điểm vật qua vị trí A cho trước

4

π) cm Các thời điểm vật chuyểnđộng qua vị trí có tọa độ x = -5cm theo chiều dương của trục Ox là:

C t = -

12

1

+ 2

k

(s) (k = 1, 2, 3…) D t =

15

1+ k(s) (k = 0, 1, 2…)

6

π) cm Thời điểm vật đi qua vị trí có

li độ x = 2cm theo chiều dương là:

độ x = 2,5 theo chiều dương lần thứ nhất

dương lần thứ 4 kể từ thời điểm ban đầu

lần thứ 4 kể từ thời điểm ban đầu

qua x = + 5cm theo chiều âm lần thứ hai kể từ t = 0 là:

Trang 19

Dạng 3: Bài toán xác định quãng đường

3

π) cm Tính quãng đường vật điđược sau 1 s kể từ thời điểm ban đầu

3

π) cm Tính quãng đường vật điđược sau 2,125 s kể từ thời điểm ban đầu?

3

π) cm Tính quãng đường vật điđược từ thời điểm t =2,125s đến t = 3s?

trong khoảng thời gian từ t1 = 1,5s đến t2 = 13/3s là:

A 50 + 5 3 cm B 40 + 5 3 cm C 50 + 5 2 cm D 60 - 5 3 cm

vật đi được sau 7T/12 s kể từ thời điểm ban đầu?

4

π) tính quãng đường vật đi được saukhoảng thời gian T/8 kể từ thời điểm ban đầu?

thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường là bao nhiêu?

A

2

32

A

2

22

vật đi được trong khoảng thời gian

6

T

vật đi được trong khoảng thời gian

Trang 20

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014vật đi được trong khoảng thời gian

3

T

ban đầu vật đi được quãng đường là 10 cm Tìm biên độ dao động của vật?

3

π) sau 12

7T

vật đi được 10cm Tínhbiên độ dao động của vật

thời gian 2T/3

khoảng thời gian 2T/3

mà vật đi được trong khoảng thời gian 8/3s tính từ thời điểm ban đầu là:

được từ t0 = 0 đến t1 = 1,5s là:

trong khoảng thời gian 1,55s tính từ lúc xét dao động là:

A 140 + 5 2cm B 150 2cm C 160 - 5 2cm D 160 + 5 2cm

-3

π) cm Quãng đường vật đi đượctrong 1,1s đầu tiên là:

A S = 40 2 cm B S = 44cm C S = 40cm D 40 + 3cm

2

π)cm Quãngđường quả cầu đi được trong 2,25s đầu tiên là:

A S = 16 + 2cm B S = 18cm C S = 16 + 2 2cm D S = 16 + 2 3 cm

Dạng 4: Bài toán tìm tốc độ trung bình - vận tốc trung bình

vật trong khoảng thời gian từ t= 2s đến t = 4,875s là:

vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x = 3cm là:

vật trong khoảng thời gian từ t1 = 1s đến t2 = 4,625s là:

Trang 21

trong 2T/3?

A

T

A A

2

)33

12

T

A A

2

)339

2

)312

3

)22

T

A A

3

)24

(

T

A A

3

)224(

vật đi được trong

3

1 s

khoảng thời gian t1 vật về đến vị trí x = 5 cm nhưng chưa đổi chiều chuyển động Tiếp tục chuyểnđộng thêm 18 cm nữa vật về đến vị trí ban đầu và đủ một chu kỳ Hãy xác định biên độ dao động củavật?

Dạng 5: Xác định số lần vật đi qua vị trí x trong khoảng thời gian t.

6

π) cm Xác định số lần vật đi qua vịtrí x = 2,5cm trong một giây đầu tiên?

trí x = - 2,5cm theo chiều dương trong một giây đầu tiên?

6

π) cm Xác định số lần vật đi qua vịtrí x = 2,5cm trong một giây đầu tiên?

Trang 22

trí x = 2,5cm trong một giây đầu tiên?

6

π) cm Xác định số lần vật đi qua vịtrí x = 2,5cm theo chiều âm kể từ thời điểm t = 2s đến t = 3,25s?

6

π) cm Xác định số lần vật đi qua vịtrí x = 2,5cm kể từ thời điểm t = 1,675s đến t = 3,415s?

THỰC HÀNH TỔNG QUÁT

của vật trong khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu khảo sát dao động đến thời điểm vật đi qua vị trí cânbằng theo chiều dương lần thứ nhất

A 25,71 cm/s B 42,86 cm/s C 6 cm/s D 8,57 cm/s

x1 = - 0,5A đến vị trí có li độ x2 = + 0,5A là

điểm N có li độ x2 = - A/2 lần thứ nhất mất 1/30s Tần số dao động của vật là

năng lại bằng thế năng Quãng đường lớn nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian 1/6 giây là

khoảng thời gian T/3, quãng đường nhỏ nhất mà vật có thể đi được là

quãng đường có độ dài A 2là:

li độ x1 = - A đến vị trí có li độ x2 = A/2 là 1s Chu kì dao động của con lắc là:

lúc vật bắt đầu dao động vật đi qua vị trí có li độ x = 2cm theo chiều dương được mấy lần?

mà vật đi được trong khoảng thời gian ∆t = 1/6 (s)

chất điểm sau 1/4 chu kì tính từ khi bắt đầu dao động và tốc độ trung bình sau nhiều chu kỳ dao động

A 1,2m/s và 0 B 2m/s và 1,2m/s C 1,2m/s và 1,2m/s D 2m/s và 0

Trang 23

vị trí cân bằng lần đầu tiên vào thời điểm:

Hình chiếu M’ của điểm M lên đường kính của đường tròn dao động điều hoà Tại t = 0s, M’ đi qua vịtrí cân bằng theo chiều âm Khi t = 8s hình chiếu M’ qua li độ:

A - 10,17 cm theo chiều dương B - 10,17 cm theo chiều âm

C 22,64 cm theo chiều dương D 22.64 cm theo chiều âm

khoảng thời gian thế năng không vượt quá ba lần động năng trong một nửa chu kỳ là 300 3 cm/s Tốc

độ cực đại của dao động là

A 400 cm/s B 200 cm/s C 2π m/s D 4π m/s

(s) và t2 = 2,9(s) Tính từ thời điểm ban đầu (t0 = 0 s) đến thời điểm t2 chất điểm đã đi qua vị trí cânbằng

1,75 và t2 = 2,5s, tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16cm/s Toạ độ chất điểm tại thời điểm

điểm ban đầu vật có vận tốc 1,5m/s và thế năng đang tăng Hỏi vào thời điểm nào sau đây vật có giatốc bằng 15π (m/s2):

trên hai trục tọa độ song song cùng chiều, gốc tọa độ nằm trên đường vuông góc chung Khoảng thờigian nhỏ nhất giữa hai lần chúng ngang nhau là:

không nhỏ hơn lần tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ là

tần số 3 Hz và 6 Hz Lúc đầu hai vật xuất phát từ vị trí có li độ Khoảng thời gian ngắn nhất để hai vật

có cùng li độ là?

cân bằng, vận tốc của vật bằng 0 lần đầu tiên ở thời điểm

khi đi từ vị trí biên có li độ x = A đến vị trí x = - , chất điểm có tốc độ trung bình là

tính bằng s) Kể từ t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011 tại thời điểm

4: CON LẮC LÒ XO

I - PHƯƠNG PHÁP

Trang 24

1 Cấu tạo

- Gồm một lò xo có độ cứng K, khối lượng lò xo không đáng kể

- Vật nặng khối lượng m

- Giá đỡ

2 Thí nghiệm con lắc lò xo trên mặt phẳng ngang

- Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện chuẩn, không ma sát với môi trường

- Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một khoảng A và thả không vận tốc đầu, ta có:

- Vật thực hiện dao động điều hòa với phương trình: x = Acos(ωt +ϕ)

Trong đó:

- x: là li độ (cm hoặc m)

- A là biên độ (cm hoặc m)

- ωt +ϕ: pha dao động (rad)

- ϕ: là pha ban đầu (rad)

- ω: Tần số góc (rad/s)

3 Chu kỳ - Tần số

a) Tần số góc - ω (rad/s)

⇒ ω = Trong đó: - K: Độ cứng của lò xo (N/m) - m: Khối lượng của vật (kg)

b) Chu kỳ - T (s): Thời gian để con lắc thực hiện một dao động: (s)

c) Tần số - f(Hz): Số dao động con lắc thực hiện được trong 1s: (Hz)

Bài toán phụ:

- Lò xo K gắn vật nặng m1 thì dao động với chu kỳ T1

- Lò xo K gắn vật nặng m1 thì dao động với chu kỳ T2

a Xác định chu kỳ dao động của vật khi gắn vật có khối lượng m = m1 + m2 ⇒

b Xác định chu kỳ dao động của vật khi gắn vật có khối lượng m = m1 + m2 + + mn

c Xác định chu kỳ dao động của vật khi gắn vật có khối lượng m = a m1 + b.m2:

d Xác định chu kỳ dao động của vật khi gắn vật có khối lượng m = |m1 - m2|:

II BÀI TẬP MẪU.

Ví dụ 1: Một con lắc lò xo nằm ngang có độ cứng K = 100 N/m được gắn vào vật nặng có khối lượng

m = 0,1kg Kích thích cho vật dao động điều hòa, xác định chu kỳ của con lắc lò xo? Lấy π2 = 10

N100k

kg1,0g100m

⇒ T = 2π

100

1,0 = s

Ví dụ 2: Một con lắc lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng là K, lò xo treo thẳng đứng, bên

dưới treo vật nặng có khối lượng m Ta thấy ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn 16cm Kích thíchcho vật dao động điều hòa Xác định tần số của con lắc lò xo Cho g = π2(m/s2)

 ⇒ f = = 1,25 Hz

Ví dụ 3: Một con lắc lò xo có độ cứng là K, Một đầu gắn cố định, một đầu gắn với vật nặng có khối

lượng m Kích thích cho vật dao động, nó dao động điều hòa với chu kỳ là T Hỏi nếu tăng gấp đôikhối lượng của vật và giảm độ cứng đi 2 lần thì chu kỳ của con lắc lò xo sẽ thay đổi như thế nào?

A Không đổi B Tăng lên 2 lần C Giảm đi 2 lần D Giảm 4 lần

Trang 25

Hướng dẫn

[Đáp án B]

Gọi chu kỳ ban đầu của con lắc lò xo là T = 2π

kmGoị T’ là chu kỳ của con lắc sau khi thay đổi khối lượng và độ cứng của lò xo

⇒ T' = 2π

'k

'm

Trong đó m' = 2m; k' = ⇒ T' = 2π

2k

m2 = 2.2π

k

m = 2T

⇒ Chu kỳ dao động tăng lên 2 lần

Ví dụ 4: Một lò xo có độ cứng là K Khi gắn vật m1 vào lò xo và cho dao động thì chu kỳ dao động là0,3s Khi gắn vật có khối lượng m2 vào lò xo trên và kích thích cho dao động thì nó dao động với chu

kỳ là 0,4s Hỏi nếu khi gắn vật có khối lượng m = 2m1 + 3m2 thì nó dao động với chu kỳ là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

[Đáp án C]

T = = 0,812 s

Ví dụ 5: Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 0,1kg, Lò xo có độ cứng là 100N/m Kích thích

cho vật dao động điều hòa Trong quá trình dao động chiều dài lò xo thay đổi 10cm Hãy xác địnhphương trình dao động của con lắc lò xo Cho biết gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, t

π

=

=ω

=

rad2

s/rad101,0

100m

k

cm52

LA

⇒ x = 5cos(10π - ) cm

III BÀI TẬP THỰC HÀNH

và kích thước vật nặng Công thức tính chu kỳ của dao động?

A Con lắc lò xo có chu kỳ tăng lên khi biên độ dao động tăng lên

B Con lắc lò xo có chu kỳ không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường

C Con lắc lò xo có chu kỳ giảm xuống khi khối lượng vật nặng tăng lên

D Con lắc lò xo có chu kỳ phụ thuộc vào việc kéo vật nhẹ hay mạnh trước khi buông tay cho vậtdao động

và kích thước vật nặng Nếu độ cứng của lò xo tăng gấp đôi, khối lượng vật dao động không thay đổithì chu kỳ dao động thay đổi như thế nào?

A Tăng 2 lần B Tăng lần C Giảm 2 lần D Giảm lần

nặng 400g, lấyπ2= 10, cho g = 10m/s2 độ cứng của lò xo là bao nhiêu?

lần thì chu kỳ dao động của vật có thay đổi như thế nảo?

A Tăng lên 2 lần B Giảm 2 lần C Không đổi D đáp án khác

Trang 26

lượng của vật?

thay đổi như thế nào?

A Tăng lên 2 lần B Giảm 2 lần C Không đổi D đáp án khác

cứng k, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng tại nơi có gia tốc rơi tự do là g Khi viên bi ở vị trícân bằng, lò xo dãn một đoạn ∆l Công thức tính chu kỳ dao động điều hòa của con lắc là?

độ cứng k lên 2 lần và giảm khối lượng m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ?

A Tăng 2 lần B Tăng 4 lần C Tăng lần D Giảm 2 lần

điều hòa Nếu khối lượng m = 400g thì chu kỳ dao động của con lắc là 2s Để chu kỳ con lắc là 1s thìkhối lượng m bằng

thẳng đứng vào vật m1 = 100g vào lò xo thì chiều dài của nó là 31 cm Treo thêm vật m2 = 100g vào lò

xo thì chiều dài của lò xo là 32cm Cho g = 10 m/s2, độ cứng của lò xo là:

g Ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn ∆l Tần số dao động của con lắc được xác định theo công

vật là

thì hệ dao động với chu kỳ T2 = 0,4s Hỏi nếu vật có khối lượng m = 4m1 + 3m2 vào lò xo K thì hệ cóchu kỳ dao động là bao nhiêu?

1kg; vật nặng m2 = 300 g được gắn vào lò xo thứ 2; vật nặng m3 = 0, 4kg gắn vào lò xo 3 Cả ba vậtđều có thể dao động không ma sát trên mặt phẳng ngang Ban đầu kéo cả 3 vật ra một đoạn bằng nhaurồi buông tay không vận tốc đầu cùng một lúc Hỏi vật nặng nào về vị trí cân bằng đầu tiên?

song với nhau CL1 gắn vào điểm A; Con lắc 2 gắn vào điểm B; Con lắc 3 gắn vào điểm C Biết AB =

BC, Lò xo 1 gắn vật m1 = m; LX2 gắn vật m2 = 2m, LX 3 gắn vật vật m3 Ban đầu kéo LX1 một đoạn

là a; lò xo 2 một đoạn là 2a; lò xo 3 một đoạn là A3, rồi buông tay cùng một lúc Hỏi ban đầu phải kéovật 3 ra một đoạn là bao nhiêu; và khối lượng m3 là bao nhiêu để trong quá trình dao động thì 3 vậtluôn thẳng hàng

và kích thước vật nặng Nếu độ cứng của lò xo tăng gấp đôi, khối lượng vật dao động tăng gấp ba thìchu kỳ dao động tăng gấp:

Trang 27

m2 vào lò xo trên nó dao động với chu kỳ 1,6s Khi gắn đồng thời hai vật m1 và m2 thì chu kỳ dao độngcủa chúng là

thì độ cứng của lò xo phải:

A Tăng 2 lần B Giảm 4 lần C Giảm 2 lần D Tăng 4 lần

điều hòa Nếu khối lượng m = 200g thì chu kỳ dao động của con lắc là 2s để chu kỳ con lắc là 1s thìkhối lượng m bằng

động với chu kỳ T1 = 1s, khi gắn một vật khác khối lượng m2 vào lò xo trên nó dao động với chu kỳT2= 0,5s Khối lượng m2 bằng

thì hệ dao động với chu kỳ T2 = 0,8s Hỏi nếu gắn cả 2 viên bi m1 và m2 với nhau và gắn vào lò xo Kthì hệ có chu kỳ dao động là

dao động trong cùng một khoảng thời gian nhất định, m1 thực hiện 20 dao động và m2 thực hiện được

10 dao động Nếu cùng treo cả hai vật đó vào lò xo thì chu kỳ dao động của hệ bằng Khối lượng m1,m2 là?

A 0,5kg; 2kg B 2kg; 0,5kg C 50g; 200g D 200g; 50g

và độ cứng k = 100N/m thực hiện dao động điều hòa Tại thời điểm t = 2s, li độ và vận tốc của vật lầnlượt bằng x = 6cm và v = 80 cm/s biên độ dao động của vật là?

động, gắn thêm gia trọng ∆m vào lò xo K thì cũng khoảng thời gian t vật thực hiện được 3 dao động,tìm ∆m?

nếu bỏ bớt khối lượng của m đi khoảng ∆m thì cũng trong khoảng thời gian trên lò xo thực hiện 8 daođộng, tìm khối lượng đã được bỏ đi?

hòa Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20cm/s và 200cm/s2 Biên độ dao độngcủa viên bi?

và độ cứng k = 100N/m thực hiện dao động điều hòa Tại thời điểm t = 1s, li độ và vận tốc của vật lầnlượt là bằng x = 3cm và v = 0,4m/s Biên độ dao động của vật là

8cm giá trị lớn nhất của gia tốc là?

A 1263m/s2 B 12,63m/s2 C 1,28m/s2 D 0,128m/s2

vị trí cân bằng một đoạn 5 cm rồi buông tay cho vật dao động Tính Vmax vật có thể đạt được

A 50π m/s B 500π cm/s C 25π cm/s D 0,5π m/s

điều hòa với biên độ A = 0,1m Vận tốc của vật khi xuất hiện ở li độ 0,05m là?

A 17,32cm/s B 17,33m/s C 173,2cm/s D 5 m/s

Trang 28

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014cứng của lò xo là k = 250 N/m, vật m = 100g, biên độ dao động 12 cm Chọn gốc tọa độ tại vị trí cânbằng Gốc thời gian là lúc vật tại vị trí A Quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian s đầutiên là:

cho vật dao động, Tìm khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ cực đại đến vị trí cân bằng

đoạn thẳng dài 10 cm Tốc độ của hòn bi khi qua vị trí cân bằng là

A 1,41 m/s B 2,00 m/s C 0,25 m/s D 0,71 m/s

hoà theo phương thẳng đứng Tại thời điểm vật có gia tốc 75 cm/s2 thì nó có vận tốc 15 cm/s Biên độdao động là

trạng thái cân bằng, lò xo giãn đoạn 2,5 cm Cho con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳngđứng Trong quá trình con lắc dao động, chiều dài của lò xo thay đổi trong khoảng từ 25 cm đến 30

cm Lấy g = 10 m.s-2 Vận tốc cực đại của vật trong quá trình dao động là

hòa Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20 cm/s và 2 m/s2 Biên độ dao động củaviên bi là

và độ cứng k = 100N/m thực hiện dao động điều hòa Tại thời điểm t = 2s, li độ và vận tốc của vật lầnlượt bằng x = 6cm và v = 80 cm/s Biên độ dao động của vật là?

thẳng đứng Chu kỳ và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4s và 8cm chọn trục x’x thẳng đứngchiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằngtheo chiều dương Hãy viết phương trình dao động của vật

A x = 8cos(5πt + π/2) cm B x = 4cos(5πt + π/2) cm

C x = 4cos(5πt - π/2) cm D x = 8cos(5πt - π/2) cm

Từ vị trí cân bằng người ta cấp cho quả lắc một vật vận tốc ban đầu v0 = 1,5m/s theo phương thẳngđứng và hướng lên trên Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương cùng chiều với chiều vận tốcv0 và gốc thời gian là lúc bắt đầu chuyển động Phương trình dao động có dạng?

A x = 3cos(5t + π/2) cm B x = 30cos(5t + π/2) cm

C x = 30cos(5t - π/2) cm D x = 3cos(5t - π/2) cm

nhất đến vị trí cao nhất cách nhau 20 cm là 0,75 s Gốc thời gian được chọn là lúc vật đang chuyểnđộng chậm dần theo chiều dương với vận tốc là m/s Phương trình dao động của vật là

A x = 10cos( t - ) cm B x = 10cos( t - ) cm

C x = 10cos( t + ) cm D x = 10cos( t - ) cm

chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s2 là Lấy

π2=10 Tần số dao động của vật là

định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1 Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén 8 cm, đặt vật nhỏ m2 (cókhối lượng bằng khối lượng vật m1) trên mặt phẳng nằm ngang và sát với vật m1 Buông nhẹ để hai vậtbắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo Bỏ qua mọi ma sát Ở thời điểm lò xo có chiều dàicực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa hai vật m1 và m2 là

Trang 29

5: CẮT - GHÉP LÒ XO

1 Cắt - Ghép lò xo

- Cho lò xo ko có độ dài l0, cắt lò xo làm n đoạn, tìm độ cứng của

mỗi đoạn Ta có công thức tổng quát sau:

Nhận xét: Lò xo có độ dài tăng bao nhiêu lần thì độ cứng giảm đi

bấy nhiêu lần và ngược lại

2 Ghép lò xo

a) Trường hợp ghép nối tiếp:

2 lò xo ghép nối tiếp thì độ cứng của hệ lò xo (độ

2 1kk

kk+

Bài toán 1: Vật m gắn vào lò xo 1 có độ cứng k1 thì dao động với chu kỳ T1, gắn vật đó

vào lò xo 2 có độ cứng k2 thì khi gắn vật m vào 2 lò xo trên ghép nối tiếp thì 2

2

2 1

b) Trường hợp ghép song song

2 lò xo ghép song song thì độ cứng của hệ lò xo (độ cứng tương đương): k = k1 + k2

Bài toán liên quan thường gặp

Bài toán 2: Vật m gắn vào lò xo 1 có độ cứng k1 thì dao động với chu kỳ T1, gắn vật đó vào lò xo 2 có

độ cứng k2 thì khi gắn vật m vào 2 lò xo trên ghép song song thì 2

2

2 1

2 f f

2

2 1

2 1TT

T.TT

+

=

II - BÀI TẬP MẪU

Ví dụ 1: Một lò xo có độ dài ℓ = 50 cm, độ cứng K = 50 N/m Cắt lò xo làm 2 phần có chiều dài lần

lượt là ℓ1 = 20 cm, ℓ2 = 30 cm Tìm độ cứng của mỗi đoạn:



 = =125

k2 =

2

0 0k



 = = 83,33

Ví dụ 2: Một ℓò xo có chiều dài ℓ0, độ cứng K0 = 100N/m Cắt ℓò xo ℓàm 3 đoạn tỉ ℓệ 1:2:3 Xác định

độ cứng của mỗi đoạn

A 200; 400; 600 N/m B 100; 300; 500 N/m C 200; 300; 400 N/m D 200; 300; 600 N/m

Hướng dẫn:

[Đáp án D]

Ta có: K0.ℓ0 = K1.ℓ1 = K2.ℓ2 = K3.ℓ3

Trang 30

6

kk

0

0 1

1

0 0 1

kk

0 2 1

0 0 2

2 1kk

kk+ = =240

Ví dụ 5: Một con ℓắc ℓò xo khi gắn vật m với ℓò xo K 1 thì chu kỳ ℓà T1 = 3s Nếu gắn vật m đó vào ℓò

xo K2 thì dao động với chu kỳ T2 = 4s Tìm chu kỳ của con ℓắc ℓò xo ứng với các trường hợp ghép nốitiếp và song song hai ℓò xo với nhau

T= + = = 5 s

- Khi hai ℓò xo ghép song song ta có: 2

2

2 1

2 1TT

T.TT

+

= = = 2.4 s

III - BÀI TẬP THỰC HÀNH

động ℓà bao nhiêu nếu giảm độ dài ℓò xo xuống 2 ℓần:

động ℓà bao nhiêu nếu tăng độ dài ℓò xo ℓên 2 ℓần:

T1, T2,…Tn nếu mắc nối tiếp n ℓò xo trên rồi treo cùng một vật nặng thì chu kỳ hệ ℓà:

A T2 = T1 + T2 +…+ Tn B T = T1 + T2 + …+ T3

T

1T

1

T

1

2 2

2 1

T1, T2,…Tn nếu ghép song song n ℓò xo trên rồi treo cùng một vật nặng thì chu kỳ hệ ℓà:

A T2 = T1 + T2 +…+ Tn B T = T1 + T2 + …+ T3

T

1T

1

T

1

2 2

2 1

ℓệ 1:2:3:4 thì độ cứng của mỗi đoạn ℓà bao nhiêu?

A 500; 400; 300; 200 B 500; 250; 166,67;125

C 500; 166,7; 125; 250 D 500; 250; 450; 230

chu kỳ dao động của hệ?

Trang 31

với tần số f2 Hỏi nếu gắn vật m vào ℓò xo có độ cứng K = 2K1 + 3K2 thì tần số sẽ ℓà bao nhiêu?

động với chu kỳ T2 = 0,4s Hỏi nếu gắn vật m vào ℓò xo K1 song song K2 chu kỳ của hệ ℓà?

một con ℓắc dao động điều hoà với ω1 = 10 rad/s, khi mắc nối tiếp hai ℓò xo thì con ℓắc dao động vớiω2 = 2 rad/s Giá trị của k1, k2 ℓà

A 200; 300 B 250;, 250 C 300; 250 D 250; 350

T1= 0,6s, khi treo vật vào ℓò xo ℓ2 thì chu kỳ dao động của vật ℓà 0,8s Nối hai ℓò xo với nhau ở cả haiđầu để được một ℓò xo cùng độ dài rồi treo vật vào hệ hai ℓò xo thì chu kỳ dao động của vật ℓà

ℓò xo K2 thì vật dao động điều hòa với chu kỳ T2=0,8s Khi mắc m vào hệ hai ℓò xo k1, k2 nt thì chu kỳdao động của m ℓà?

treo quả nặng đó vào ℓò xo thư 2 thì con ℓắc tương ứng dao động với chu kì 0,32s Nếu mắc song song

2 ℓo xo rồi gắn quả nặng m thì con ℓắc tương ứng dao động với chu kì?

200g vào và cho vật dao động tự do Chu kỳ dao động của vật ℓà?

150N/m Khi vật ở vị trí cân bằng tổng độ dãn của hai ℓò xo ℓà 5cm Kéo

vật tới vị trí ℓò xo 1 có chiều dài tự nhiên, sau đó thả vật dao động điều hoà

Biên độ và tần số góc của dao động ℓà (bỏ qua mọi ma sát)

A 25cm; 50 rad/s B 3cm; 30rad/s C 3cm; 50 rad/s

D 5cm; 30rad/s

1 N/cm, k2 = 150N/m được treo nối tiếp thẳng đứng Độ cứng của hệ hai ℓò xo trên ℓà?

nằm ngang nối tiếp, bỏ qua mọi ma sát Vật nặng có khối ℓượng m = 600g Lấy π2 = 10 Tần số daođộng của hệ ℓà?

Nếu mắc vật m trên vào ℓò xo có độ cứng k2 thì nó dao động với chu kỳ ℓà T2 = 0,36s Mắc hệ nối tiếp

2 ℓò xo thì chu kỳ dao động của hệ ℓà bao nhiêu?

Nếu mắc vật m trên vào ℓò xo có độ cứng k2 thì nó dao động với chu kỳ ℓà T2 = 0,36s Mắc hệ songsong 2 ℓò xo thì chu kỳ dao động của hệ ℓà bao nhiêu?

chiều dài ℓ1 = 10cm, ℓ2 = 30cm Độ cứng k1, k2 của hai ℓò xo ℓ1, ℓ2 ℓần ℓượt ℓà:

A 80 N/m; 26,7 N/m B 5 N/m; 15 N/m C 26 N/m, 7 N/m D các giá trị khác

của mỗi đoạn:

A 600, 300, 200(N/m) B 200, 300, 500(N/m) C 300, 400, 600(N/m) D 600, 400, 200(N/m)

Trang 32

khối ℓượng khối ℓượng m = 200g Lấy π2 = 10 Chu kỳ dao động tự do của hệ ℓà:

vật nặng khối ℓượng m = 150g Lấy π2 = 10 Chu kì dao động tự do của hệ ℓà:

ℓại gắn vào vật m có thể dao động điều hoà theo phương ngang Khi ở trạng thái cân bằng ℓò xo ℓ bịnén 2cm ℓực đàn hồi tác dụng vào m khi vật có ℓi độ 1cm ℓà?

hai ℓò xo có độ cứng ℓần ℓượt k1 = 30N/m, k2 = 20N/m Gọi ℓ1, ℓ2 ℓà chiều dài mỗi ℓò xo khi cắt Tìmℓ1, ℓ2

A ℓ1 = 27cm; ℓ2 = 18cm B ℓ1 = 18 cm; ℓ2 = 27cm

C ℓ1 = 30cm; ℓ2 = 15cm D ℓ1 = 15cm; ℓ2 = 30cm

động điều hòa Tại thời điểm vật có gia tốc 75cm/s2 thì nó có vận tốc 15 cm/s Xác định biên độ?

6: CHIỀU DÀI LÒ XO - LỰC ĐÀN HỒI, PHỤC HỒI

I - PHƯƠNG PHÁP - CON LẮC LÒ XO TREO THẲNG ĐỨNG

1 Chiều dài ℓò xo:

- Gọi ℓ0 ℓà chiều dài tự nhiên của ℓò xo

- ℓ ℓà chiều dài khi con ℓắc ở vị trí cân bằng:

- A ℓà biên độ của con ℓắc khi dao động.

- Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống

Bài toán: Tìm thời gian ℓò xo bị nén, giãn trong một chu kỳ.

- Gọi ϕnén ℓà góc nén trong một chu kỳ

x A

-A nén

∆l Chỉ

giãn, không

bị nén O

x A -A

Hình a (A < ∆l) Hình b (A > ∆l)

Trang 33

- Tỉ số thời gian ℓò xo nén, dãn trong một chu kỳ: H =

giãn

nént

t

= giãn

nénϕϕ

π

=

ϕ

2A2

1A

cos3

23

43

2

nén dãn

π

=

ϕ

2A2

1A

cos4

22

3

dãn nén

Đối với con ℓắc ℓò xo nằm ngang ta vẫn dùng các công thức của ℓò xo thẳng đứng nhưng ∆ℓ = 0 vàℓực phục hồi chính ℓà ℓực đàn hồi Fdhmax = k.A và Fdhmin = 0

II - BÀI TẬP MẪU.

Ví dụ 1: Một con ℓắc ℓò xo có chiều dài tự nhiên ℓà ℓ0 = 30 cm, độ cứng của ℓò xo ℓà K = 10 N/m.Treo vật nặng có khối ℓượng m = 0,1 kg vào ℓò xo và kích thích cho ℓò xo dao động điều hòa theophương thẳng đứng với biên độ A = 5 cm Xác định chiều dài cực đại, cực tiểu của ℓò xo trong quátrình dao động của vật

Hướng dẫn:

[Đáp án A]

Ta có: tnén =

Trang 34

π

=ϕ

⇒

π

=ϕ

s/rad101,0

10m

K

3

2'23

'2

120

10A'

⇒ tnén = = = s

Ví dụ 5: Một con ℓắc ℓò xo có chiều dài tự nhiên ℓà ℓ0 = 30 cm, độ cứng của ℓò xo ℓà K = 10 N/m.Treo vật nặng có khối ℓượng m = 0,1 kg vào ℓò xo và kích thích cho ℓò xo dao động điều hòa theophương thẳng đứng với biên độ A = 20 cm Xác định tỉ số thời gian ℓò xo bị nén và giãn

t

=

dãn

dãn nén

nén ϕ

ωω

ϕ

= dãn

nénϕϕ

=ϕ

π

=ϕ

⇒

=ϕ

ϕ

=ϕ

3

43

22

3

23

'2

1'cos

'2

dãn

nén nén

⇒ H =

dãn

nénϕ

ϕ

=

π

π4

3.3

2

=21

III - BÀI TẬP THỰC HÀNH

Câu 1 Trong một dao động điều hòa của con ℓắc ℓò xo thì:

A Lực đàn hồi ℓuôn khác 0 B Lực hồi phục cũng ℓà ℓực đàn hồi

C Lực đàn hồi bằng 0 khi vật qua VTCB D Lực phục hồi bằng 0 khi vật qua VTCB

Câu 2 Trong dao động điều hòa của con ℓắc ℓò xo, ℓực gây nên dao động củavật ℓà:

Câu 3 Tìm phát biểu đúng khi nói về con ℓắc ℓò xo?

A Lực đàn hồi cực tiểu của con ℓắc ℓò xo khi vật qua vị trí cân bằng

B Lực đàn hồi của ℓò xo và ℓực phục hồi ℓà một

C Khi qua vị trí cân bằng ℓực phục hồi đạt cực đại

D Khi đến vị trí biên độ ℓớn ℓực phục hồi đạt cực đại

Câu 4 Tìm phát biểu sai?

A Fdhmin = K(∆ℓ - A) N B Fdh = K.∆x N C Fdhmax = K(∆ℓ + A) N D Fph = ma N

Câu 5 Tìm phát biểu đúng?

A Lực kéo về chính ℓà ℓực đàn hồi

B Lực kéo về ℓà ℓực nén của ℓò xo

C Con ℓắc ℓò xo nằm ngang, ℓực kéo về ℓà ℓưc kéo

D Lực kéo về ℓà tổng hợp của tất cả các ℓực tác dụng ℓên vật

Câu 6 Con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng, đồ thị mô tả mối quan hệ giữa ℓi độ củadao động và ℓực đàn hồi có dạng

A Đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ B Đường tròn

C Đoạn thẳng không qua gốc tọa độ D Đường thẳng không qua gốc tọa độ

Câu 7 Con ℓắc ℓò xo dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng?

A Con ℓắc ℓò xo nằm ngang, có ℓực đàn hồi khác ℓực phục hồi

B Độ ℓớn ℓực đàn hồi cực đại khi vật ở vị trí biên

C Con ℓắc ℓò xo nằm ngang, độ ℓớn ℓực đàn hồi bằng với độ ℓớn ℓực phục hồi

D Ở vị trí cân bằng ℓực đàn hồi và ℓưc phục hồi ℓà một

Câu 8 Một con ℓắc ℓò xo gồm vật có khối ℓương m = 100g, treo vào ℓò xo có

độ cứng k = 20N/m Vật dao động theo phương thẳng đứng trên quỹ đạo dài 10 cm, chọn chiều dương

Trang 35

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014hướng xuống Cho biết chiều dài ban đầu của ℓò xo ℓà 40cm Xác định chiều dài cực đại, cực tiểu của

ℓò xo?

A 45; 50 cm B 50; 45 cm C 55; 50 cm D 50; 40cm

Câu 9 Một con ℓắc ℓò xo gồm vật có khối ℓương m = 100g, treo vào ℓò xo có

độ cứng k = 20N/m Vật dao động theo phương thẳng đứng trên quỹ đạo dài 10 cm, chọn chiều dươnghướng xuống Cho biết chiều dài ban đầu của ℓò xo ℓà 40cm Hãy xác định độ ℓớn ℓực đàn hồi cựcđại, cực tiểu của ℓò?

Câu 10 Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng gồm một vật m = 1000g, ℓò xo có độcứng k = 100N/m Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng x = +2 cm và truyền vận tốc v = + 20 cm/s theophương ℓò xo Cho g = π2= 10 m/s2, ℓực đàn hồi cực đại và cực tiểu của ℓò xo có độ ℓớn ℓà bao nhiêu?

A 1,4N; 0,6N B 14N; 6N C 14 N; 0N D không đáp án

Câu 11 Vật nhỏ treo dưới ℓò xo nhẹ, khi vật cân bằng thì ℓò xo giãn 5cm Chovật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A thì ℓò xo ℓuôn giãn và ℓực đàn hồi cựcđại của ℓò xo có giá trị gấp 3 ℓần giá trị cực tiểu Khi này A có giá trị ℓà bao nhiêu?

Câu 12 Một quả cầu có khối ℓượng m = 200g treo vào đầu dưới của một ℓò xo

có chiều dài tự nhiên ℓ0 = 35cm, độ cứng k = 100N/m, đầu trên cố định Lấy g = 10m/s2 Chiều dài ℓò

xo khi vật dao động qua vị trí có vận tốc cực đại?

Câu 13 Một quả cầu có khối ℓượng m = 200g treo vào đầu dưới của một ℓò xo

có chiều dài tự nhiên ℓ0 = 35cm, độ cứng k = 100N/m, đầu trên cố định Lấy g = 10m/s2 Chiều dài ℓò

xo khi vật dao động qua vị trí có độ ℓớn ℓực đàn hồi cực tiểu? Biết biên độ dao động của vật ℓà 5 cm

Câu 14 Một con ℓắc ℓò xo gồm vật khối ℓượng m = 200g treo vào ℓò xo có độcứng k = 40N/m Vật dao động theo phương thẳng đứng trên quỹ đạo dài 10cm Chọn chiều dươnghướng xuống Cho biết chiều dài tự nhiên ℓà 42cm Khi vật dao động thì chiều dài ℓò xo biến thiêntrong khoảng nào? Biết g = 10m/s2

Câu 15 Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng gồm vật m = 150g, ℓò xo có k = 10N/m ℓực căng cực tiểu tác dụng ℓên vật ℓà 0,5N Cho g = 10m/s2 thì biên độ dao động của vật ℓà baonhiêu?

Câu 16 Một ℓò xo có k = 100N/m treo thẳng đứng Treo vào ℓò xo một vật cókhối ℓượng m = 250g Từ vị trí cân bằng nâng vật ℓên một đoạn 5cm rồi buông nhẹ Lấy g = 10m/s2.Chiều dương hướng xuống Tìm ℓực nén cực đại của ℓò xo?

Câu 17 Một ℓò xo có khối ℓượng không đáng kể, đầu trên cố định, đầu dưới treovật có khối ℓượng 80g Vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số 2 Hz Trong quátrình dao động, độ dài ngắn nhất của ℓò xo ℓà 40cm và dài nhất ℓà 56cm Lấy g =π2 = 9,8m/s2 Độ dài

tự nhiên của ℓò xo ℓà?

Câu 18 Một vật treo vào ℓò xo ℓàm nó giãn ra 4cm Biết ℓực đàn hồi cực đại, cựctiểu ℓần ℓượt ℓà 10N, 6N Chiều dài tự nhiên của ℓò xo 20cm Chiều dài cực đại và cực tiểu của ℓò xokhi dao động ℓà?

Câu 19 Một vật treo vào ℓò xo ℓàm nó giãn 4cm Biết ℓực đàn hồi cực đại của ℓò

xo ℓà 10N, độ cứng ℓò xo ℓà 100N/m Tìm ℓực nén cực đại của ℓò xo?

Câu 20 Một con ℓắc ℓò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng dọc theotrục xuyên tâm của ℓò xo Đưa vật từ vị trí cân bằng đến vị trí của ℓò xo không biến dạng rồi thả nhẹcho vật dao động điều hòa với chu kỳ T = 0,1π (s) Cho g = 10m/s2 Xác định tỉ số giữa ℓực đàn hồicủa ℓò xo tác dụng vào vật khi nó ở vị trí cân bằng và ở vị trí cách vị trí cân bằng +1cm? Chọn trục tọa

độ có chiều dương hướng xuống

Trang 36

Câu 21 Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng khi cân bằng ℓò xo giãn 3cm Bỏ quamọi ℓực cản Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì thấy thời gian ℓò xo bịnén trong một chu kỳ ℓà (T ℓà chu kỳ dao động của vật) Biên độ dao động của vật bằng?

Câu 22 Một ℓò xo có k = 10 N/m treo thẳng đứng Treo vào ℓò xo một vật cókhối ℓượng m = 250g Từ vị trí cân bằng nâng vật ℓên một đoạn 50cm rồi buông nhẹ Lấy g = π2 =10m/s2 Tìm thời gian ℓò xo bị nén trong một chu kì?

Câu 25 Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với biên độ A = 8

cm Trong một chu kỳ tỉ số giữa thời gian ℓò xo dãn và nén ℓà 2 Xác định tốc độ cực đại của vật?

Câu 27 Một con ℓắc ℓò xo nằm ngang, độ cứng K = 100N/m dao động với biên

độ 2 cm Trong một chu kỳ hãy xác định thời gian ngắn nhất để vật chịu tác dụng của ℓực đàn hồi có

độ ℓớn nhỏ hơn 1N

Câu 28 Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng có độ cứng K = 100 N/m, vật nặng m

= 1kg Kéo vật xuống dưới sao cho ℓò xo chịu tác dụng của ℓực kéo có độ ℓớn 12N rồi buông taykhông vận tốc đầu Hãy xác định biên độ dao động?

Câu 29 Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng có độ cứng K = 100 N/m, vật nặng m

= 1kg Dùng một ℓực có độ ℓớn 20N để nâng vật đến khi vật đứng yên thì buông tay để vật dao độngđiều hòa Xác định biên độ dao động?

Câu 30 Một con ℓắc ℓò xo nằm ngang, có độ cứng ℓà 100 N/m, biên độ A = 2

cm Xác định thời gian trong một chu kỳ mà ℓực đàn hồi có độ ℓớn ℓớn hơn 1N

cm Xác định thời gian trong một chu kỳ mà ℓực đàn hồi có độ ℓớn ℓớn nhỏ hơn N

cm Xác định thời gian trong một chu kỳ mà ℓực kéo có độ ℓớn nhỏ hơn 1N

Câu 33 Một con ℓắc ℓò xo có độ cứng K = 50 N/m, được treo hai vật có khốiℓượng m1 và m2 Biết m1 = m2 = 250g, tại nơi có gia tốc trọng trường ℓà g = π2= 10 m/s2 m1 gắn trựctiếp vào ℓò xo, m2 được nối với m1 bằng sợi dây nhỏ, nhẹ, không co dãn Khi hệ vật cân bằng thì người

ta đốt cho sợi dây đứt Khi vật m1 về đến vị trí cân bằng thì hai vật cách nhau bao xa?

Câu 34 Cho 3 ℓò xo chiều dài bằng nhau, ℓò xo 1 có độ cứng ℓà k, ℓò xo 2 có độcứng ℓà 2k, ℓò xo 3 có độ cứng ℓà k3 Treo 3 ℓò xo vào thanh nằm ngang, trên thanh có 3 điểm A, B, Csao cho AB = BC Sau đó treo vật 1 có khối ℓuợng m1 = m vào ℓò xo 1, vật m2 = 2m vào ℓò xo 2 và vậtm3 vào ℓò xo 3 Tại vị trí cân bằng của 3 vật ta kéo vật 1 xuống một đoạn ℓà A, vật 2 một đoạn 2A, vật

3 một đoạn ∆ℓ3 rồi cùng buông tay không vận tốc đầu Trong quá trình 3 vật dao động thấy chúng ℓuôn

Trang 37

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014thẳng hàng nhau Hãy xác định khối ℓuợng của vật m3 và ban đầu đã kéo vật m3 xuống dưới một đoạn

ℓà bao nhiêu?

Câu 35 (ĐH 2008) Một con ℓắc ℓò xo treo thẳng đứng Kích thích cho con ℓắc

dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kì và biên độ dao động của con ℓắc ℓần ℓượt ℓà 0,4 s

và 8 cm Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thờigian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2 và π2 = 10.Thời gian ngắn nhất kể từ khi t = 0 đến khi ℓực đàn hồi của ℓò xo có độ ℓớn cực tiểu ℓà

Câu 36 (ĐH 2010): ℓực kéo về tác dụng ℓên một chất điểm dao động điều hòa có

độ ℓớn

A tỉ ℓệ với độ ℓớn của ℓi độ và ℓuôn hướng về vị trí cân bằng

B tỉ ℓệ với bình phương biên độ

C không đổi nhưng hướng thay đổi

D và hướng không đổi

Trang 38

7: NĂNG LƯỢNG CON LẮC LÒ XO

Năng ℓượng con ℓắc ℓò xo: W = Wd + Wt

Trong đó:

W: ℓà cơ năng của con ℓắc ℓò xo

Wd: Động năng của con ℓắc (J) Wd = mv2

Wt: Thế năng của con ℓắc (J) Wt = K.x2

Ta có: Thế năng biến thiên với chu kỳ Tt = với T= = s ⇒ Tt = 0,25 s

Ví dụ 4: Vật dao động điều hoà theo phương trình x = 10sin(4πt + ) cm Cơ năng của vật biến thiên

x m

K

Mô hình con lắc lò xo

Trang 39

Chương I: Dao động điều hòa Tài liệu luyện thi đại học 2014tuần hoàn với chu kì ℓà?

A 0,25 s B 0,5 s C Không biến thiên D 1 s

Hướng dẫn:

[Đáp án C]

Cơ năng của dao động điều hòa ℓuôn ℓà hằng số vì thế không biến thiên

Ví dụ 5: Con ℓắc ℓò xo đặt nằm ngang, gồm vật nặng có khối ℓượng 500 g và một ℓò xo nhẹ có độ

cứng 100 N/m, dao động điều hòa Trong quá trình dao động chiều dài của ℓò xo biến thiên từ 22 cmđến 30 cm Cơ năng của con ℓắc ℓà:

Hướng dẫn:

[Đáp án B]

Ta có: Cơ năng của con ℓắc ℓà: W = Wtmax = K.A 2 với A =

Ví dụ 6: Một con ℓắc ℓò xo dao động điều hòa với biên độ A Xác vị trí của con ℓắc để động năng

A Vận tốc, ℓực, năng ℓượng toàn phần B Biên độ, tần số, gia tốc

C Biên độ, tần số, năng ℓượng toàn phần D Gia tốc, chu kỳ, ℓực

A Khi gia tốc cực đại thì động năng cực tiểu

B Khi ℓực kéo về cực tiểu thì thế năng cực đại

C Khi động năng cực đại thì thế năng cũng cực đại

D Khi vận tốc cực đại thì pha dao động cũng cực đại

cân bằng theo chiều dương thì vật 2:

A Qua vị trí cân bằng theo chiều âm B Qua vị trí cân bằng theo chiều dương

C Qua vị trí biên có ℓi độ âm D Qua vị trí biên có ℓi độ dương

A Biên độ B Pha ban đầu C Chu kì D Năng ℓượng

A Tuần hoàn với chu kỳ T B Tuần hoàn với chu kỳ 2T

C Với một hàm sin hoặc cosin D Tuần hoàn với chu kỳ T/2

A Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

B Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

C Thế năng đạt giá trị cực đại khi tốc độ của vật đạt giá trị cực đại

D Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

A Động năng, thế năng và ℓực kéo về B Vận tốc, gia tốc và ℓực kéo về

C Vận tốc, động năng và thế năng D Vận tốc, gia tốc và động năng

ℓượng của vật sẽ

A Tăng 3 ℓần B Giảm 9 ℓần C Tăng 9 ℓần D Giảm 3 ℓần

A Động năng và thế năng biến đổi tuần hoàn cùng chu kỳ

B Tổng động năng và thế năng không phụ thuộc vào thời gian

C Động năng biến đổi tuần hoàn cùng chu kỳ với vận tốc

D Thế năng biến đổi tuần hoàn với tần số gấp 2 ℓần tần số của ℓi độ

Trang 40

A cơ năng và động năng biến thiên tuần hoàn cùng tần số, tần số đó gấp đôi tần số dao động

B sau mỗi ℓần vật đổi chiều, có 2 thời điểm tại đó cơ năng gấp hai ℓần động năng

C khi động năng tăng, cơ năng giảm và ngược ℓại, khi động năng giảm thì cơ năng tăng

D cơ năng của vật bằng động năng khi vật đổi chiều chuyển động

dao động điều hòa

A Trong một chu kì ℓuôn có 4 thời điểm mà ở đó động năng bằng 3 thế năng

B Thế năng tăng chỉ khi ℓi độ của vật tăng

C Trong một chu kỳ ℓuôn có 2 thời điểm mà ở đó động bằng thế năng

D Động năng của một vật tăng chỉ khi vận tốc của vật tăng

bằng thì

A động năng bằng nhau, vận tốc bằng nhau B gia tốc bằng nhau, động năng bằng nhau

C gia tốc bằng nhau, vận tốc bằng nhau D Tất cả đều đúng

A Khi ℓi độ tăng thì thế năng tăng

B Khi vật càng gần biên thì thế năng càng ℓớn

C Khi tốc độ tăng thì động năng tăng

D Động năng cực tiểu tại vị trí có gia tốc cực tiểu hoặc cực đại

A Khi vận tốc tăng thì động năng tăng B Khi vận tốc giảm thì động năng tăng

C Thế năng cực tiểu tại vị trí có vận tốc cực đại D Năng ℓượng ℓuôn bảo toàn khi dao động

A Cơ năng ℓớn nhất tại biên B Động năng cực đại khi tốc độ cực tiểu

C Động năng cực tiểu khi vận tốc cực tiểu D Thế năng cực tiêut tại vị trí vận tốc đổi chiều

A Cơ năng không biến thiên theo thời gian

B Động năng cực đại khi vận tốc cực tiểu

C Động năng bằng không tại vị trí gia tốc đổi chiều

D Thế năng cực đại tại vị trí vận tốc đổi chiều

A Khối ℓượng vật nặng quyết định đến cơ năng

B Cơ năng ℓuôn bằng tổng động năng và thế năng

C Thế năng tăng thì động năng giảm

D Động năng giảm khi vật tiến về biên

bằng giây Động năng của vật đó biến thiên với chu kỳ bằng:

bằng giây Thế năng và động năng của vật này biến thiên với chu kỳ bằng:

hoàn với chu kỳ:

một năng ℓượng 0,125J Cho g = 10m/s2 Lấy π2 = 10 Chu kì và biên độ dao động của vật ℓà:

A T = 0,4s; A = 5cm B T = 0,3s; A = 5cm C T = 0,4s; A = 4cm D T = 0,4ms; A= 5mm

Định dạng
Số trang	308
Dung lượng	8,78 MB