giáo án ôn thi THPTQG môn lí

Giáo án ôn thi THPT Quốc gia – Năm học 2015 – 2016 CHUYÊN ĐỀ I DAO ĐỘNG CƠ HỌC TÓM TẮT LÝ THUYẾT I.Dao động cơ, dao động tuần hoàn + Dao động chuyển động qua lại vật quanh vị trí cân + Dao động tuần hoàn dao động mà sau khoảng thời gian vật trở lại vị trí chiều chuyển động cũ (trở lại trạng thái ban đầu) II Dao động điều hòa + Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm côsin (hoặc sin) thời gian + Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đó: x (m;cm rad): Li độ (toạ độ) vật; cho biết độ lệch chiều lệch vật so với VTCB A>0 (m;cm rad): Là biên độ (li độ cực đại vật); cho biết độ lệch cực đại vật so với VTCB (ωt + ϕ) (rad): Là pha dao động thời điểm t; cho biết trạng thái dao động (vị trí chiều chuyển động) vật thời điểm t ϕ (rad): Là pha ban đầu dao động; cho biết trạng thái ban đầu vật ω (rad/s): Là tần số góc dao động điều hoà; cho biết tốc độ biến thiên góc pha + Điểm P dao động điều hòa đoạn thẳng luôn dược coi hình chiếu điểm M chuyển động tròn đường kính đoạn thẳng III Chu kỳ, tần số dao động điều hoà + Chu kì T(s): Là khoảng thời gian để thực dao động toàn phần Chính khoảng thời gian ngắn để vật trở lại vị trí chiều chuyển động cũ (trở lại trạng thái ban đầu) + Tần số f(Hz):Là số dao động toàn phần thực giây + Liên hệ ω, T f: ω = 2π = 2πf T IV Vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà + Vận tốc đạo hàm bậc li độ theo thời gian: v = x' = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số sớm pha π ) π so với với li độ - Ở vị trí biên (x = ± A): Độ lớn |v|min = - Ở vị trí cân (x = 0): Độ lớn |v|min =ωA Giá trị đại số: vmax = ωA v>0 (vật chuyển động theo chiều dương qua vị trí cân bằng) vmin = -ωA v nên thời điểm gần t = ( s ) Vì v tăng nên: 10πt + với k∈Z Dạng VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG A Phương pháp: x = A cos(ωt + ϕ ) Bước 1: Dạng phương trình dao động Bước 2: Tính ω , A, ϕ - Áp dụng công thức: + Tìm ω = π f = 2π T Nhóm Vật lý- Trường THPT Thái Phúc Giáo án ôn thi THPT Quốc gia – Năm học 2015 – 2016 ω= k = m g ∆l g l v − v a − a12 ω = 12 22 = 22 x − x1 v1 − v 22 ω= + v2 công thức khác : ω2 v Đề cho: cho x ứng với v  A = x + ( ) + Nếu v = vmax ⇒ x =  A = + Tìm A: sử dụng công thức A2 = x2 + + ω Đề cho: chiều dài quĩ đạo CD vmax ω CD F  A= MAX K l MAX − l  A=  A= + Cho lực FMAX = KA + Cho lmax lmin + Cho động cực đại cực đại  A = Với E = Eđmax =Etmax = + Cho lCB,lmax lCB, lmax 2E k KA  A = lmax – lCB A = lCB – lmin x = x o  v = vo + Tìm ϕ: Từ điều kiện kích thích ban đầu: t = 0,  x0 A − v0 sin ϕ = ωA − v0 tan ϕ = ωx Chú ý: Với ϕ < π : Vật theo chiều dương thì chọn góc âm, vật theo chiều âm thì chọn góc dương Với ϕ > π : Vật theo chiều dương thì chọn góc dương, vật theo chiều âm thì chọn góc âm ⇒ cos ϕ = B/ Ví dụ Ví dụ 1: Một lắc lò xo dao động với biên độ A = cm với chu kì T = 0,5 s Viết phương trình dao động lắc trường hợp sau: a Lúc t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương b Lúc t = 0, vật vị trí biên c Lúc t = 0, vật có li độ 2,5 cm theo chiều dương Hướng dẫn giải: Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: Phương trình vận tốc là: x = Acos ( ωt + ϕ ) v = −ωAsin ( ωt + ϕ ) Nhóm Vật lý- Trường THPT Thái Phúc Giáo án ôn thi THPT Quốc gia – Năm học 2015 – 2016 a Lúc t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương ω= 2π 2π = = 4π ( rad/s ) T 0,5 Chọn t = lúc x = v > 0, đó: 0 = Acosϕ cosϕ = π ⇔ ⇒ϕ=−  −ωAsin ϕ > sin ϕ < π  Vậy phương trình dao động điều hòa vật là: x = 5cos  4πt − ÷ (cm) 2  b Lúc t = 0, vật qua vị trí có li độ cm theo chiều dương • Trường hợp 1: Vật vị trí biên dương Chọn t = lúc x = A v = 0, đó: 5 = 5cosϕ cosϕ = ⇔ ⇒ϕ=0  −ωAsin ϕ = sin ϕ = Vậy phương trình dao động điều hòa vật là: x = 5cos ( 4πt ) (cm) • Trường hợp 2: Vật vị trí biên âm Chọn t = lúc x = −A v = 0, đó: −5 = 5cosϕ cosϕ = −1 ⇔ ⇒ϕ=π  −ωAsin ϕ = sin ϕ = Vậy phương trình dao động điều hòa vật là: x = 5cos ( 4πt + π ) (cm) c Lúc t = 0, vật có li độ 2,5 cm theo chiều dương Chọn t = lúc x = 2,5 cm v > 0, đó:  2,5 = 5cosϕ π cosϕ = ⇔ 2⇒ϕ=−  −ωAsin ϕ > sin ϕ <  Vậy phương trình dao động điều hòa vật là: π  x = 5cos  4πt − ÷ (cm) 3  Ví dụ 2: Một lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T = s Lúc t = 2,5 s vật qua vị trí có li độ vận tốc v = −10π Hướng dẫn giải: cm/s Viết phương trình dao động điều hòa lắc x = Acos ( ωt + ϕ ) v = −ωAsin ( ωt + ϕ ) Phương trình dao động điều hòa có dạng: Phương trình vận tốc: Ta có: ω= Tìm A = ? 2π = 2π ( rad/s ) T ( v2 A = x + = −5 ω Chọn t = 2,5 s lúc 10 x = −5 ) cm ( −10π ) + ( 2π) v = −10π 2 = 50 + 50 =100 ⇒ A =10 ( cm ) cm/s, đó: Nhóm Vật lý- Trường THPT Thái Phúc x = −5 cm Giáo án ôn thi THPT Quốc gia – Năm học 2015 – 2016 + sau 0,51τ ,ta có N = e − λ 0,51τ = 60 0 N0 ĐÁP ÁN D Ví dụ 12: Ngày tỉ lệ U235 0,72% urani tự nhiên, lại U238 Cho biết chu kì bán rã chúng 7,04.108 năm 4,46.109 năm Tỉ lệ U235 urani tự nhiên vào thời kì trái đất tạo thánh cách 4,5 tỉ năm là: A.32% B.46% C.23% D.16% N N 01 − λ1t − λ2t ( λ2 − λ1 ) t Giải: N1 = N01 e ; N2 = N01 e => N = N e 02 1 1 N 01 N ( λ1 −λ2 ) t 0,72 t ( T1 − T2 ) ln 0,72 4,5( 0,704 − 4, 46 ) ln e => N = N e = 99,28 e = = 0,303 99,28 02 N 01 N 01 0,3 = 0,3 => = = 0,23 = 23% Chọn C N 01 + N 02 1,3 N 02 Ví dụ 13: Để cho chu kì bán rã T chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung Trong t máy đếm N1 xung; t2 = 2t1 máy đếm N2 = N1 xung Chu kì bán rã T có giá trị 64 bao nhiêu? A T = t1/2 B T = t1/3 C T = t1/4 D T = t1/6 –λt1 –λt2 –λt1 –2λt1 Giải : Ta có N1 = ∆N1 = N0(1 – e ) N2 = ∆N2 = N1(1 – e ) = N0e (1 – e ) N1 1− X − e − λt1 = − λt1 = (với X = e–λt1) −2λt1 N e (1 − e ) X(1 − X ) N1 9 Do ta có phương trình: X2 + X = = hay X2 + X – = N 64 64 Phương trình có nghiệm X1 = 0,125 X2 = – 1,125 < loại e–λt1 = 0,125 → λt1 = ln(1/0,125) → T = t1/3 Chọn B 210 Ví dụ 14: Chất phóng xạ 84 Po có chu kỳ bán rã 138,4 ngày Người ta dùng máy để đếm số hạt phóng xạ mà chất phóng Lần thứ đếm ∆t = phút (coi ∆t phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ D Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy Câu Trong lò phản ứng phân hạch U235, bên cạnh nhiên liệu có điều khiển Bo, Cd… Mục đích điều khiển là: A Làm giảm số nơtron lò phản ứng hấp thụ B Làm cho nơtron có lò chạy chậm lại C Ngăn cản phản ứng giải phóng thêm nơtron D A C Câu Phản ứng phân hạch U235 dùng lò phản ứng hạt nhân bom nguyên tử Tìm khác biệt lò phản ứng bom nguyên tử A Số nơtron giải phóng phản ứng phân hạch bom nguyên tử nhiều lò phản ứng B Năng lượng trung bình nguyên tử urani giải phóng bom nguyên tử nhiều hơn lò phản ứng C Trong lò phản ứng số nơtron gây phản ứng phân hạch khống chế D Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch nhỏ bom nguyên tử Câu Người ta kiểm soát phản ứng dây chuyền cách: A Làm chậm nơtron than chì B Hấp thụ nơtron chậm Cadimi C Làm chậm nơ tron nước nặng D Câu A C Câu Sự phân hạch vỡ hạt nhân nặng A thường xẩy cách tự phát thành nhiều hạt nhân nặng B thành hai hạt nhân nhẹ hấp thụ nơtron C thành hai hạt nhân nhẹ vài nơtron, sau hấp thụ nơtron chậm D thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thường xẩy cách tự phát Câu Gọi k hệ số nhân nơtron, điều kiện để phản ứng dây chuyền xẩy A k