skkn DÙNG LIÊN hệ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN đều

BM 01-Bia SKKN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: TRƯỜNG THPT LONG THÀNH Mã số: (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Người thực hiện: HUỲNH THỊ KIM LIÊN Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục - Phương pháp dạy học môn: VẬT LÝ  x - Lĩnh vực khác:  (Ghi rõ tên lĩnh vực) Có đính kèm: Các sản phẩm không thề in SKKN  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2012- 2013 TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I.THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Huỳnh Thị Kim Liên Ngày tháng năm sinh: 24/01/1963 Nam, nữ: nữ Địa chỉ: Ấp I, xã Long An, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai Điện thoại: 0613.844281 (CQ) Chức vụ: tổ trưởng chuyên môn Đơn vị công tác: trường THPT Long Thành II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Đại học sư phạm - Chuyên ngành Vật lý - Năm nhận : 1986 III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : dạy môn vật lý - Số năm có kinh nghiệm : 27 năm TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang DÙNG LIÊN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Do áp lực thời gian giải đề thi đại học với 50 câu trắc nghiệm thời gian 90 phút nên cần có phương pháp giải nhanh mà xác tập trắc nghiệm - Do chương trình vật lý có nhiều chương liên quan đến dao động điều hòa : Dao động học, Dao động điện từ , Dòng điện xoay chiều nên áp dụng phương pháp giải nhiều câu trắc nghiệm liên quan đến phương trình dao động điều hòa - Nội dung phương pháp đơn giản, công thức, dễ nhớ II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI Thuận lợi : - Có nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy môn vật lý lớp 12 - Có nhiều học sinh khá, giỏi có khả đậu đại học Khó khăn : - Học sinh phải học nhiều môn để dự thi nhiều khối : vừa khối A vừa khối B A D để có nhiều hội đậu đại học nhiều thời gian đầu tư vào môn học Ngoài môn học khác lớp cần phải học bài, môn thi tốt nghiệp - Công thức vật lý nhiều, khó nhớ, tập lại đa dạng - Đề thi đại học ngày khó, yêu cầu cao, phân loại học sinh khá, giỏi III NỘI DUNG ĐỀ TÀI Cơ sở lý luận : TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang - Định nghĩa dao động điều hòa : dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian x = A cos (ωt + ϕ), A, ω, ϕ số - Giả sử có chất điểm chuyển động (+) M tròn đường tròn tâm O, bán kính A theo chiều dương ( ngược chiều quay ωt kim đồng hồ ) với tốc độ góc ω O ∗ Ở thời điểm t = : chất điểm M0 ϕ P x M0 xác định góc ϕ uuuuu r ∗ Sau thời gian t : chất điểm vị trí M, vectơ bán kính OM quay góc ωt ∗ Gọi P hình chiếu M xuống trục Ox ( trùng với đường kính đường tròn có gốc trùng với tâm O đường tròn), ta thấy điểm P dao động trục Ox quanh gốc tọa độ O ∗ Tọa độ điểm P x = OP = OM cos(ωt + ϕ ) = A cos(ωt + ϕ ) ∗ Vậy : hình chiếu điểm M chuyển động tròn lên trục Ox (trùng đường kính ) dao động điều hòa trục Đây mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa Nội dung đề tài : Phương pháp giải tập trắc nghiệm dao động điều hòa liên quan đến thời gian từ vị trí li độ x1 đến vị trí li độ x2 • Vẽ vòng tròn tâm O bán kính R = A • Tìm vị trí M ứng với li độ x1, N ứng với li độ x2 ( ý vật theo chiều âm hay dương) (-) -A x1 O x2 A α1 α2 M N (+) TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang x Trong thời gian vật từ M đến N • 2π · = α = ω.t = t bán kính quay góc MON T Do xác định góc α1 α2  α  t A Dao động cơ: Ví dụ 1: Vật dao động điều hòa Thời gian ngắn vật từ vị trí cân đến li độ x = 0,5A 0,1 s Chu kì dao động vật : A 0,12s B 0,4s C 0,8s D 1,2s Giải α= x O A/2 A π 2π = t ⇒ T = 12t = 1, s T α Ví dụ 2:Vật dao động điều hòa theo phương trình : x = cos (10π t + π )(cm) Thời gian vật quãng đường S = 12,5cm (kể từ t = 0) A 1/15 s B 2/15 s C 1/30 s D 1/12 s Giải x O -5 α ứng 2,5 t = : x = -5(cm) Đi quãng đường S = 12,5cm với : α = π + π 4π = = 10π t ⇒ t = s 3 15 Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm, chu kì T Vào thời điểm t, vật qua li độ x = cm theo chiều âm Vào thời điểm t + T/6, li độ vật A cm B cm C – cm D –5 cm Giải α -10 -5 • • O • x Ở thời điểm t: x1 = 5cm, v < 10 TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang t + T/6 : α = π ⇒ x2 = −5cm Ví dụ 4: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao động x = 10 cos (2πt + π /3) (cm) Tại thời điểm t vật có li độ x = 6cm chuyển động theo chiều dương sau 0,25s vật có li độ : A 6cm B 8cm C -6cm D -8cm Giải Ở thời điểm t1 : x1 = 6cm, v > α2 O -10 α1 x 10 T = 1s ⇒ 0,25s = T/4 ⇒ thời điểm t2 = t1 + 0,25s : α = α1 + α2 = π /2 ⇒ sinα1 = cosα2 ⇒ x2 = 8cm Ví dụ 5: Cho vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động π  x = 10cos 2πt −  (cm) Vật qua vị trí cân lần vào thời điểm: 6  A 1/3 (s) B 1/6(s) C 2/3(s) D 1/12(s) Giải α • O -10 •3 x t = : x = 3cm , v f 10 α= 2π = 2π t ⇒ t = s 3 Ví dụ 6: (ĐH – 2010) Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Trong khoảng thời gian ngắn từ vị trí biên có li độ x = A đến vị trí x = -A/2, chất điểm có tốc độ trung bình A 6A T B 9A 2T C 3A 2T D 4A T Giải α • • -A/2 O x A -A TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN α= 2π 2π T = t ⇒ t= T Trang S= 3A S 9A ⇒ vtb = = t 2T Ví dụ 7: Một vật dao động điều hòa với chu kì T, đoạn thẳng, hai điểm biên M N Chọn chiều dương từ M đến N, gốc tọa độ vị trí cân O, mốc thời gian t = lúc vật qua trung điểm I đoạn MO theo chiều dương Gia tốc vật không lần thứ vào thời điểm A t = T/6 B t = T/3 C t = T/12 D t = T/4 Giải x O I M N α Ví dụ 8: α= π 2π T = t ⇒ t= T 12 Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(2πt + π/2)cm Thời gian từ lúc bắt đầu dao động đến lúc qua vị trí x = 2cm theo chiều dương trục toạ độ lần thứ A 0,917s B 0,583s C 0,833s D 0,672s Giải t=0:x=0,v ⇒ α = 7π = 2π t ⇒ t = s 12 Ví dụ 9: Vật dao động điều hoà theo phương trình: x=Acosωt (cm ) Sau dao động 1/8 chu kỳ vật có ly độ cm Biên độ dao động vật A 8cm B cm C cm D cm Giải t=0:x=A -A • O α A • A x TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN T 2π π ⇒α = t= T A ⇒ = ⇒ A = 6cm t= Trang Ví dụ 10: Một vật dao động điều hoà với phương trình dao động x = Acos ( ω t+ϕ ) Cho biết khoảng thời gian 1/60 giây vật từ vị trí cân x = đến x = A theo chiều dương điểm cách vị trí cân 2cm vật có vận tốc 40π 3cm / s Tần số góc ω biên độ A dao động A ω = 2π rad / s; A = 4cm B ω = 20rad / s; A = 40cm C ω = 20π rad / s; A = 16cm D ω = 20π rad / s; A = 4cm Giải O• -A α A • 2A α= x π 2π = t ⇒ T = 6t = s ⇒ ω = 20π (rad / s ) T 10 v2 A = x + = 4cm ω Ví dụ 11: (ĐH – 2008) Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình π  x = 3sin  5πt + ÷ 6  (x tính cm t tính giây) Trong giây từ thời điểm t=0, chất điểm qua vị trí có li độ x = +1cm A lần B lần C lần D lần Giải t = : x = 1,5cm , v > -3 • O 1,5 • • x T= 2π = 0, s ω 1T qua vị trí x = 1cm : lần 1s = 2,5T qua vị trí x = 1cm : lần Ví dụ 12: (ĐH – 2011) Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = cos 2π t (x tính cm; t tính s) Kể từ t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011 thời điểm TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang A 3015 s B 6030 s C 3016 s D 6031 s Giải t = : x = 4cm , v < α • -2 -4 x • O Vị trí x = -2 cm thứ : α = T= 2π 2π = t ⇒ t = 1s 3 2π = 3s Một chu kì qua x =-2cm : lần ω Lần thứ 2011 ứng với t = 1+1005x3 = 3016s Ví dụ 13: Một vật dao động điều hoà, thời điểm thứ hai vật có động ba lần kể từ lúc vật có li độ cực đại 2/15 s Chu kỳ dao động vật A 0,8 s B 0,2 s C 0,4 s D Đáp án khác Giải t=0:x=A α -A x • • -A/2 O A W = 4Wt ⇒ x = ± A Thời điểm thứ : x = − ⇒α = A 2π 2π = t ⇒ T = 3t = 0, s T Ví dụ 14: (CĐ-2009) Một vật dao động điều hòa dọc theo trục tọa độ nằm ngang Ox với chu kì T, vị trí cân mốc gốc tọa độ Tính từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm mà động vật A.T/4 B.T/8 C.T/12 D.T/6 Giải W = 2Wt ⇒ x = ± -A • O α A • A x TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN A Thời điểm từ x = A đến x = A ứng với Trang α= π 2π T = t ⇒ t= T Ví dụ 15: (ĐH – 2011) Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với biên độ 10 cm, chu kì s Mốc vị trí cân Tốc độ trung bình chất điểm khoảng thời gian ngắn chất điểm từ vị trí có động lần đến vị trí có động 1/3 lần A 26,12 cm/s B 7,32 cm/s C 14,64 cm/s D 21,96 cm/s Giải W = 4Wt1 ⇒ x1 = ± O • -10 • x310 • x α A = ±5cm 3A W = Wt ⇒ x2 = ± = ±5 3cm t : từ x1= 5cm đến x2 = 3cm ⇒α = π 2π = t⇒t = s T vtb = S −5 = = 21,96(cm / s ) t Ví dụ 16: Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T= 0,4s, biên độ A=8cm Cho g=10 m/s π2=10 Thời gian ngắn để vật từ vị trí cân đến vị trí lực đàn hồi lò xo có độ lớn cực tiểu là: A 1/30 s B 1/15 s C 1/10 s D 1/5 s Giải ω= α -8 • -4 • O x 2π g = 5π ( rad / s) , ∆l = = 4cm p A T ω → Fmin = x = - 4cm ⇒α = π = 5π t ⇒ t = s 30 Ví dụ 17: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k= 100N/m vật nhỏ có khối lượng m= 250g, dao động điều hoà với biên độ A= 6cm Chọn gốc thời gian TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 10 Ví dụ 22: Một lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10N/m, vật có khối lượng 25g, lấy g = 10m/s2 Ban đầu người ta nâng vật lên cho lò xo không biến dạng thả nhẹ cho vật dao động, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, trục ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống Động vật vào thời điểm là: A t = 3π kπ + s 80 40 C t = − B t = π kπ + s 80 40 3π kπ + s 80 20 D Một đáp số khác Giải T = 2π − -A A • O • α A x m π = s k 10 A = ∆l = mg = 2,5cm k t = : x = -A W = 2Wt ⇒ x = ± A Vị trí thứ : x = − Các thời điểm : t = A π 2π T ⇒α = = t⇒t = T T T π kπ +k ⇔t =− + (s) 80 40 Ví dụ 23: (ĐH – 2008) Một lắc lò xo treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kì biên độ dao động lắc 0,4 s cm Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian t = vật qua vị trí cân theo chiều dương Lấy gia tốc rơi tự g = 10 m/s π2 = 10 Thời gian ngắn kể từ t = đến lực đàn hồi lò xo có độ lớn cực tiểu A 4/15 (s) B 7/30(s) C 3/10(s) D 1/30(s) Giải ω= α -8 -4 O x TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN 2π g = 5π , ∆l = = 4cm < A ⇒ Fmin = ⇔ x = −4cm T ω t=0:x=0,v>0 Trang 13 α =π + π 7π = = 5π t ⇒ t = s 6 30 Ví dụ 24: (CĐ – 2012) Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 250g lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ cm Khoảng thời gian ngắn để vận tốc vật có giá trị từ -40 cm/s đến 40 cm/s A π/40 s B π/120 s C π/20 s D π/60 s Giải k = 20 (rad / s ) , vmax = Aω=80 cm/s m ω= -40 O 40 -80 v 80 α α= π π π π + = = 20t ⇒ t = s 40 Ví dụ 25: (ĐH – 2012) Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m vật nhỏ khối lượng m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T Biết thời điểm t vật có li độ 5cm, thời điểm t +T/4 vật có tốc độ 50cm/s Giá trị m A 0,5 kg B 1,2 kg C.0,8 kg D.1,0 kg Giải α2 α1 -A x2 O x1 A x T : α =α1 + α = 900 ⇒ sin α1 = cos α A2 − x22 x1 ⇔ = ⇒ x12 = A2 − x22 A A v v2 k k x ω = 2 = = ⇒ m = 21 = 1kg A − x2 x1 m v Ở t+ Ví dụ 26: (ĐH – 2012) Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Gọi v TB tốc độ trung bình chất điểm chu kì, v tốc độ tức thời chất π điểm Trong chu kì, khoảng thời gian mà v ≥ vTB A T/6 B 2T/3 C T/3 Giải vtb = -Aω • Aω − • O • Aω Aω v v≥ D T/2 A Aω Aω = = T 2π π π Aω Aω 2T × ⇔v≥ ⇒t = π Ví dụ 27: (ĐH – 2012) Hai điểm M, N nằm hướng truyền sóng cách phần ba bước sóng Biên độ sóng không đổi trình truyền TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 14 Tại thời điểm, li độ dao động phần tử M cm li độ dao động phần tử N -3 cm Biên độ sóng A cm B cm C cm D cm Giải ∆ϕ = α -A -3 O x A 2π d 2π = λ ⇒α = 2π 3 ⇒ cos 300 = = ⇒ A = 3cm A Ví dụ 28: (ĐH – 2012) Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với dao động J lực đàn hồi cực đại 10 N Mốc vị trí cân Gọi Q đầu cố định lò xo, khoảng thời gian ngắn lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo lò xo có độ lớn N 0,1 s Quãng đường lớn mà vật nhỏ lắc 0,4 s A 40 cm B 60 cm C 80 cm D 115 cm Giải kA2 = & kA = 10 ⇒ A = 20cm & k = 50 N / m kx = ⇒ x = 10 3cm = -A O• α A x • A α = 600 ⇒ t = ⇒ 0, s = A T ⇒ T = 0, s T T T T + ; → S = A; → S max = A 6 Smax = 3A = 60cm TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 15 B Dao động điện từ - Dòng điện xoay chiều: π Ví dụ : (ĐH - 2010) Tại thời điểm t, điện áp u = 200 cos(100π t − ) (trong u tính V, t tính s) có giá trị 100 2V giảm Sau thời điểm s, 300 điện áp có giá trị A −100V B 100 3V C −100 2V D 200 V Giải α • -U0 − • • U0 U0 O T= u U0 2π = s ω 100 ⇒α = t= T s= 300 U π ⇒ u = − = −100 2V Ví dụ : (ĐH – 2007) Một tụ điện có điện dung 10 μF tích điện đến hiệu điện xác định Sau nối hai tụ điện vào hai đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm H Bỏ qua điện trở dây nối, lấy π2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn (kể từ lúc nối) điện tích tụ điện có giá trị nửa giá trị ban đầu? A 3/ 400s B 1/600s C 1/300s D 1/1200s Giải ω= α -Q0 • • O Q /2 • = 100π (rad / s ) LC q Q0 t = : q = Q0 q = Q0 π ⇒ α = = ωt ⇒ t = s 300 Ví dụ : (ĐH – 2007) Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0sin100πt Trong khoảng thời gian từ đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị 0,5I0 vào thời điểm A 1/300s 2/300 s B 1/400 s 2/400 s C 1/500 s 3/500 S D 1/600 s 5/600 s TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 16 Giải α2 O• -I0 T= • i • 2π = 0, 02 s ω t = : i = Khi i=0,5I0 : I0 I0/2 α1 π = 100π t1 ⇒ t1 = s 600 5π α = = 100π t2 ⇒ t2 = s 600 α1 = Ví dụ : Một mạch dao động gồm tụ có điện dung C = 10μF cuộn cảm có độ tự cảm L = 1H, lấy π2 =10 Khoảng thời gian ngắn tính từ lúc lượng điện trường đạt cực đại đến lúc lượng từ nửa lượng điện trường cực đại A.1/400 (s) B.1/300 (s) C.1/200 (s) D.1/100 (s) Giải t = : WC max → WL = → i = I0 •2 O • WL = ½ WCmax ⇔ i = I0 i α ⇒α = I0 π 2π T π = t ⇒ t= = LC = s T 400 Ví dụ : Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch i = 2cos100πt (A), t đo giây Tại thời điểm t đó, dòng điện giảm có cường độ 1(A) Đến thời điểm t = t1 + 0,005 (s), cường độ dòng điện A A B – A C – A D A Giải α2 -2 • − t = : i1 = 1A , giảm α1 • O • i TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN T= 2π T π = 0, 02 s → 0, 005s = ⇒ α = α1 + α = ω α1 = π π ⇒ α = ⇒ i2 = − A Trang 17 Ví dụ : Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang Biết đèn sáng lên điện áp đặt vào đèn không nhỏ 60 V Thời gian đèn sáng giây là: A.1/2 s B.1/3 s C.2/3 s D ¼ s Giải tắt U = 120 2V Đèn sáng : u ≤ 60 = -U0 • U − • O • U0 U u U0 V 1T → đèn sáng 2/3T 1s → đèn sáng 2/3s tắt Ví dụ : Điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U ocos100πt (V) t tính giây Vào thời điểm sau điện áp tức thời u giảm có giá trị điện áp hiệu dụng U A t = s 400 B t = s 400 C t = s 400 D t = s 400 Giải t = : u = U0 Ở thời điểm t : u = U = α u • U O U0 • ⇒α = U0 giảm π = 100π t ⇒ t = s 400 Ví dụ : Điện áp hai đầu đoạn mạch xoay chiều u = 160sin(100πt) V, t đo s thời điểm t1 điện áp u = 80V giảm Đến thời điểm t2 = (t1 + 0,005)s điện áp u có giá trị A 120V B - 80 V C 80 V D – 120 V Giải Ở thời điểm t1 : u1 = 80V , giảm T= TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN 2π T π = 0, 02 s → 0, 005s = ⇒ α = α1 + α = ω Trang 18 • −80 -160 α1 = α1 α2 u • • O π π ⇒ α = ⇒ u2 = −80 3V 80 160 Ví dụ : Mạch dao động LC dao động điều hoà với tần số góc 7.10 rad/s.Tại thời điểm ban đầu điện tích tụ đạt giá trị cực đại Thời gian ngắn kể từ thời điểm ban đầu để lượng điện trường lượng từ trường là: A 1,008.10-4s B 1,12.10-4s C 2,24.10-4s D 1,008.10-3s Giải I0 •2 O • T= I0 2π s 7.103 t = :q = q0 → i = W = 2WL ⇒ i = ± i α I0 I Từ i = đến i = ⇒α = π 2π T = t ⇒ t = = 1,12.10−4 s T Ví dụ 10 : (ĐH - 2011) Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Thời gian ngắn để lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống nửa giá trị cực đại 1,5.10 -4s Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại xuống nửa giá trị A 2.10-4s B 6.10-4s C 12.10-4s D 3.10-4s Giải α1 • O Q•0 q Q0 α2 • O Từ WC max đến ½ WC max ⇔ từ Q0 đến TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN • Q0 Q0 q Q0 Trang 19 ⇔ α1 = π 2π = t1 ⇒ T = 8t1 = 12.10−4 s T Từ Q0 đến Q0/2 ⇔ α = π 2π T = t2 ⇒ t2 = = 2.10−4 s T Ví dụ 11 : (ĐH - 2012) Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện µC cường độ dòng điện cực đại mạch 0,5 π A Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại A 4/3 (µs) B 16/3 (µs) C 2/3 (µs) D 8/3 (µs) Giải α • O • Q0 Q0 q TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN I = Q0ω = Q0 2π ⇒ T = 1, 6.10−5 ( s) T α = 600 ⇒ t = T = µs Trang 20 BÀI TẬP VẬN DỤNG CHUYÊN ĐỀ Câu 1: Vật dao động điều hòa theo phương trình x = 10cos(4πt + π/8) cm Biết li độ vật thời điểm t -6 cm dao động theo chiều dương, li độ thời điểm sau 0,0625 s là: A -1,41 cm B 1,41 cm C 1,61 cm D -1,61 cm Câu 2: Vật dao động điều hòa với x = 4cos(10πt + π/3)cm Thời gian ngắn để vật từ x1 = -2 cm đến x2 = 2cm là: A 2,5π s B 0,05 s C 0,02 s D 0,01 s Câu 3: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 10cm, chu kì 2s Khi t = vật có li độ x = -A, thời điểm vật có li độ x = 5cm chuyển động theo chiều âm là: A 2/3 s B 5/6 s C 4/3 s D 3/4 s Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = Acosωt với chu kì T = 2π/ω Thời điểm vật có độ lớn gia tốc giảm nửa kể từ t = là: A T/6 B T/4 C T/3 D 5T/6 Câu 5: Một lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T biên độ 5cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn li độ không vượt 2,5cm 1/6 s Lấy π2 = 10 Xác định chu kì dao động vật A 0,25 s B 1/3 s C 0,5 s D s Câu 6: Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 3s Thời gian độ lớn vận tốc tức thời không nhỏ π/4 lần tốc độ trung bình chu kì là: A s B 1,5 s C s D 0,75 s Câu 7: Một lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 10cm Biết chu kì T, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn vận tốc không nhỏ 10π cm/s T/3 Tần số dao động vật là: A Hz B Hz C Hz D Hz Câu 8: Một lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T biên độ 5cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn gia tốc không vượt 100 cm/s2 T/3 Lấy π2 = 10 Tần số dao động vật : A Hz B Hz C Hz D Hz Câu 9: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 10cos(5πt + π/4) cm a) Trong 1s từ t = 0, số lần vật qua vị trí cóli độ x = -5cm, x = 8cm, x = -8cm, x = 10cm, x = -10cm, x = cm là: A ; ; ; ; ; B ; ; ; ; ; C ; ; ; ; ; D ; ; ; ; ; b) Trong 1s từ thời điểm t = 0,5s, vật qua vị trí có li độ x = cm, x = cm lần? A ; B ; C ; D ; Câu 10: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(10πt - π/4) cm Trong khoảng thời gian 3s từ lúc t = vật qua vị trí có li độ x = -4 cm theo chiều âm lần? A 12 B C 15 D 13 TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 21 Câu 11: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(4πt + π/6)cm.Thời điểm thứ 2009 vật qua vị trí x = 2cm là: A 12061/24 s B 12049/24 s C 12025/24 s D 12055/24 s Câu 12: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 10cos(0,5πt + 2π/3) cm Thời gian kể từ lúc vật bắt đầu dao động đến lúc vật qua vị trí x = -5 cm lần thứ 2000 là: A 3996,0 s B 3997,3 s C 3997,0 s D 3996,3 s Câu 13: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10sin(0,5πt + π/6) cm Thời điểm vật qua vị trí có li độ x = -5 cm lần thứ 2001 theo chiều dương kể từ lúc bắt đầu dao động là: A 6002 s B 6003 s C 8003 s D 8002 s Câu 14: Một vật DĐĐH với theo phương trình x = 8cos(2πt - π/6)cm Thời điểm thứ 2009 vật qua vị trí có v = -8π cm/s là: A 1004,5 s B 1004,2 s C 1005,8 s D 1005,4 s Câu 15: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(5πt + π/2) cm Tính thời gian ngắn từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến quãng đường cm A 1/6 s B 1/12 s C 1/5 s D 1/3 s Câu 16: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(8πt - 2π/3) cm Tính thời gian vật quãng đường S = 2(1 + ) cm kể từ lúc bắt đầu dao động A 5/48 s B 7/96 s C 7/48 s D 5/96 s Câu 17: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + π/3) cm Biết quãng đường vật thời gian 1s 2A quãng đường 2/3 s 9cm Giá trị A ω là: A 12 cm π rad/s B cm π rad/s C 12 cm 2π rad/s D cm 2π rad/s Câu 18: Một vật dao động điều hòa với biên độ A chu kì T Tìm a) Quãng đường nhỏ mà vật khoảng thời gian T/6 A ( - )A B A C ( - )A D ( + )A b) Quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian T/4 A ( - )A B A C ( - )A D ( + )A c) Quãng đường nhỏ mà vật khoảng thời gian 2T/3 A ( - )A B A C ( - )A D ( + )A d) Tốc độ trung bình lớn mà vật khoảng thời gian 3T/4 A A(2 + 2) 3T B 2A 3T C A(2 + 3) 3T D 4A T Câu 19: Một vật có khối lượng m gắn vào lò xo treo thẳng đứng Khi vật VTCB lò xo dãn 4cm Đưa vật đến vị trí mà lò xo bị nén 4cm buông nhẹ cho vật dao động điều hòa Tính thời gian lò xo nén chu kì Lấy g = π2 m/s2 A 1/30 s B 1/15 s C 2/15 s D 1/6 s TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 22 Câu 20: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 35cm, treo vào đầu lò xo vật có khối lượng m Trong trình dao động điều hòa chiều dài lò xo thay đổi từ 25cm đến 65cm Gọi T chu kì dao động lắc, thời gian lò xo dãn chu kì là: A T/3 B 2T/3 C T/2 D T/4 Câu 21: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu có vật m Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng lên Kích thích cho cầu dao động với phương trình x = 5cos(20t - π/2) cm Lấy g = 10 m/s2 Thời gian vật từ vị trí lúc t = đến vị trí lò xo không bị biến dạng lần thứ là: A π/120 s B π/150 s C 7π/120 s D 7π/150 s Câu 22: Một lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m Kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4cm truyền vận tốc 40π cm/s theo phương thẳng đứng từ lên Coi vật DĐĐH, g = 10 = π2 m/s2 Thời gian ngắn để vật từ vị trí thấp đến vị trí lò xo bị nén 1,5 cm là: A 0,2 s B 1/15 s C 1/10 s D /20 s Câu 23: Một vật DĐĐH: x = 8cos(πt - π/4)cm Thời điểm vật qua vị trí có động ba lần lần thứ 2012 là: A 12055/12 s B 12071/12 s C 12011/12 s D 12059/12 s Câu 24: Một vật động điều hòa với phương trình x = 6cos(10πt + 2π/3)cm Xác định thời điểm thứ 300 vật có động chuyển động phía biên A 20,12 s B 18,97 s C 19,91 s D 29,91 s Câu 25: Một lắc đơn VTCB, truyền cho vật vận tốc v = 62,8 cm/s theo phương ngang sau 1/3s vật chưa đổi chiều chuyển động có vận tốc 31,4 cm/s Tần số dao động vật là: A 0,5 Hz B Hz C 1,5 Hz D Hz Câu 26: Một lắc đơn có khối lượng vật 200g dao động nhỏ với chu kì T = 1s, quỹ đạo coi thẳng có chiều dài 4cm Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Động vật thời điểm t = 1/3s là: A 0,358 mJ B 0,425 mJ C 0,386 mJ D 0,395 mJ Câu 27: Tại thời điểm t, điện áp u = 200 cos(100πt - π/2) (trong u tính V, t tính s) có giá trị 100 V giảm Sau thời điểm 1/300 s, điện áp có giá trị A -100 V B 100 V C -100 V D 200 V Câu 28: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch điện xoay chiều i = 3cos100πt (A), t đo giây Tại thời điểm t dòng điện giảm có cường độ -1,5 A Đến thời điểm t = t1 + 0,005 dòng điện mạch có cường độ bằng: A -1,5 A giảm B -1,5 A tăng C -1,5 A tăng D -2 A giảm Câu 29: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 cos(100πt - π/2) A, t tính giây Vào thời điểm đó, dòng điện TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 23 có cường độ tức thời -2 A sau để dòng điện có cường độ tức thời A? A 1/600 s B 1/300 s C 5/600 s D 2/300 s Câu 30: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Thời gian ngắn để lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống nửa giá trị cực đại 1,5.10-4 s Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại xuống nửa giá trị A 2.10-4 s B 6.10-4 s C 12.10-4 s D 3.10-4 s Câu 31: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 10 -3/2π F nạp lượng điện tích định Sau nối tụ vào đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/5π H Bỏ qua điện trở dây nối Sau khoảng thời gian ngắn giây (kể từ lúc nối) lượng từ trường cuộn dây lần lượng điện từ trường tụ? A 1/300 s B 5/300 s C 1/100 s D 4/300 s TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 24 IV KẾT QUẢ - Học sinh giải tập trắc nghiệm nhanh xác - 100% học sinh thích sử dụng phương pháp để rút ngắn thời gian làm - Thống kê số liệu : tập trắc nghiệm dao động điều hòa có 10 câu (trong số ví dụ trên), thời gian 15phút, kết sau : Năm học 2010/201 2011/201 2012/201 Lớp Sĩ số Đúng 10 câu Đúng câu Đúng câu Đúng câu 12A2 42 12 15 12A1 43 10 12 15 12A2 41 12 12 12 V KẾT LUẬN Với phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm nói chung giúp em tự tin làm kì thi đại học, giúp em tìm đáp án cách nhanh xác, em đỡ bị áp lực thời gian kết thi đại học khả quan Trên ý kiến chủ quan trình giảng dạy môn vật lý lớp 12 Kính mong đóng góp quí thầy cô đồng nghiệp Long thành, ngày 10 tháng năm 2013 Người viết Huỳnh Thị Kim Liên TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 25 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Trường THPT Long Thành CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Long Thành, ngày 21 tháng năm 2013 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học : 2012 – 2013 Tên sáng kiến kinh nghiệm : DÙNG LIÊN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 Họ tên tác giả : Huỳnh Thị Kim Liên Tổ Vật lý Lĩnh vực : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn :Vật lý Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác:……………………… Tính - Có giải pháp hoàn toàn - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có Hiệu - Hoàn toàn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị có hiệu cao - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu Khả áp dụng - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Tốt Khá Đạt - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống : Tốt Khá Đạt - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng : Tốt Khá Đạt XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Trang 26 TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 27 [...]... 2013 Người viết Huỳnh Thị Kim Liên TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 25 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Trường THPT Long Thành CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Long Thành, ngày 21 tháng 5 năm 2013 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học : 2012 – 2013 Tên sáng kiến kinh nghiệm : DÙNG LIÊN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI NHANH... điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(5πt + π/2) cm Tính thời gian ngắn nhất từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến khi đi được quãng đường 6 cm A 1/6 s B 1/12 s C 1/5 s D 1/3 s Câu 16: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(8πt - 2π/3) cm Tính thời gian vật đi được quãng đường S = 2(1 + 2 ) cm kể từ lúc bắt đầu dao động A 5/48 s B 7/96 s C 7/48 s D 5/96 s Câu 17: Một vật dao động. .. 1 /20 s Câu 23: Một vật DĐĐH: x = 8cos(πt - π/4)cm Thời điểm vật qua vị trí có động năng bằng ba lần thế năng lần thứ 2012 là: A 12055/12 s B 12071/12 s C 12011/12 s D 12059/12 s Câu 24: Một vật sao động điều hòa với phương trình x = 6cos(10πt + 2π/3)cm Xác định thời điểm thứ 300 vật có động năng bằng thế năng và chuyển động về phía biên A 20,12 s B 18,97 s C 19,91 s D 29,91 s Câu 25: Một con lắc đơn... 62,8 cm/s theo phương ngang thì sau 1/3s vật chưa đổi chiều chuyển động và có vận tốc 31,4 cm/s Tần số dao động của vật là: A 0,5 Hz B 1 Hz C 1,5 Hz D 2 Hz Câu 26: Một con lắc đơn có khối lượng của vật là 200g dao động nhỏ với chu kì T = 1s, quỹ đạo coi như thẳng có chiều dài 4cm Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương Động năng của vật tại thời điểm t = 1/3s là: A 0,358 mJ B... THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 14 Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3 cm thì li độ dao động của phần tử tại N là -3 cm Biên độ sóng bằng A 6 cm B 3 cm C 2 3 cm D 3 2 cm Giải ∆ϕ = α -A -3 O x 3 A 2π d 2π = λ 3 ⇒α = 2π 3 3 ⇒ cos 300 = = ⇒ A = 2 3cm 3 2 A Ví dụ 28: (ĐH – 2012) Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với cơ năng dao động là 1 J và lực đàn hồi... TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN π 1 = 5π t ⇒ t = s 6 30 Trang 12 Ví dụ 22: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10N/m, vật có khối lượng 25g, lấy g = 10m/s2 Ban đầu người ta nâng vật lên sao cho lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, trục ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống Động năng và thế năng của vật bằng nhau vào... rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa Tính thời gian lò xo nén trong một chu kì Lấy g = π2 m/s2 A 1/30 s B 1/15 s C 2/15 s D 1/6 s TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang 22 Câu 20: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 35cm, treo vào một đầu lò xo vật có khối lượng m Trong quá trình dao động điều hòa chiều dài của lò xo thay đổi từ 25cm đến 65cm Gọi T là chu kì dao động của con lắc, thời gian... THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN I 0 = Q0ω = Q0 2π ⇒ T = 1, 6.10−5 ( s) T α = 600 ⇒ t = T 8 = µs 6 3 Trang 20 BÀI TẬP VẬN DỤNG CHUYÊN ĐỀ Câu 1: Vật dao động điều hòa theo phương trình x = 10cos(4πt + π/8) cm Biết li độ của vật tại thời điểm t là -6 cm và dao động theo chiều dương, li độ tại thời điểm sau đó 0,0625 s là: A -1,41 cm B 1,41 cm C 1,61 cm D -1,61 cm Câu 2: Vật dao động điều hòa với x = 4cos(10πt... vật đi từ x1 = -2 3 cm đến x2 = 2cm là: A 2,5π s B 0,05 s C 0,02 s D 0,01 s Câu 3: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 10cm, chu kì 2s Khi t = 0 vật có li độ x = -A, thời điểm đầu tiên vật có li độ x = 5cm và đang chuyển động theo chiều âm là: A 2/3 s B 5/6 s C 4/3 s D 3/4 s Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = Acosωt với chu kì T = 2π/ω Thời điểm đầu tiên vật có độ lớn... 12: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 10cos(0,5πt + 2π/3) cm Thời gian kể từ lúc vật bắt đầu dao động đến lúc vật qua vị trí x = -5 3 cm lần thứ 2000 là: A 3996,0 s B 3997,3 s C 3997,0 s D 3996,3 s Câu 13: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10sin(0,5πt + π/6) cm Thời điểm vật qua vị trí có li độ x = -5 3 cm lần thứ 2001 theo chiều dương kể từ lúc bắt đầu dao động là: A 6002 ... năm có kinh nghiệm : 27 năm TRƯỜNG THPT LONG THÀNH GV : HUỲNH THỊ KIM LIÊN Trang DÙNG LIÊN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 I... sáng kiến kinh nghiệm : DÙNG LIÊN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 Họ tên tác giả : Huỳnh Thị Kim Liên Tổ Vật lý Lĩnh vực :... Ox (trùng đường kính ) dao động điều hòa trục Đây mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa Nội dung đề tài : Phương pháp giải tập trắc nghiệm dao động điều hòa liên quan đến thời gian từ