giáo án ôn thi THPT quốc gia môn lí 12

w rad/s: Là tần số góc của dao động điều hoà; cho biết tốc độ biến thiên góc pha + Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể dược coi là hình chiếu của một điểm M ch

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ Tiết 01+02: TÓM TẮT LÍ THUYẾT CHƯƠNG

- Ghi nhớ được các kiến thức lí thuyết đã học

- Làm được các bài tập trắc nghiệm dạng lí thuyết

- Ôn lại lí thuyết đã học

3 Tiến trình bài dạy:

a) Ổn định lớp: (1 phút )

b) Dạy nội dung:

I.Dao động cơ, dao động tuần hoàn

+ Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh 1 vị trí cân bằng

+ Dao động tuần hoàn 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)

II Dao động điều hòa

+ Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hoặc sin) của thời gian

+ Phương trình dao động:

x = Acos(wt + j) Trong đó: x (m;cm hoặc rad): Li độ (toạ độ) của vật; cho biết độ lệch và chiều lệch của vật

j (rad): Là pha ban đầu của dao động; cho biết trạng thái ban đầu của vật

w (rad/s): Là tần số góc của dao động điều hoà; cho biết tốc độ biến thiên góc pha

+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể dược coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên đường kính là đoạn thẳng đó

III Chu kỳ, tần số của dao động điều hoà

+ Chu kì T(s): Là khoảng thời gian để thực hiện một dao động toàn 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 toàn phần thực hiện được trong một giây

+ Liên hệ giữa w, T và f: w =

T

2

= 2f

IV Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà

+ Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời gian: v = x' = - wAsin(wt + j) = wAcos(wt +

- Ở vị trí biên (x = ± A): Độ lớn |v|min = 0

- Ở vị trí cân bằng (x = 0): Độ lớn |v|min =wA

Giá trị đại số: vmax = wA khi v>0 (vật chuyển động theo chiều dương qua vị trí cân bằng)

vmin = -wA khi v<0 (vật chuyển động theo chiều âm qua vị trí cân bằng)

+ Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc (đạo hàm bậc 2 của li độ) theo thời gian: a = v' = x’’

- Ở vị trí biên (x = ± A), gia tốc có độ lớn cực đại : |a|max = w2A

Giá trị đại số: amax=w2A khi x=-A; amin=-w2A khi x=A;

- Ở vị trí cân bằng (x = 0), gia tốc bằng 0

+ Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin

+ Quỹ đạo dao động điều hoà là một đoạn thẳng

k f

+ Chiều dài lò xo tại VTCB: lCB = l0 + l (l 0 là chiều dài tự nhiên)

+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): lMin = l 0 + l – A

+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): lMax = l 0 + l + A  l CB = (l Min + l Max )/2

* Trường hợp vật ở trên: lCB = l0 - l; l Min = l 0 - l – A; l Max = l 0 - l + A  l CB = (l Min +

l Max )/2

4 Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng.

1.Lực đàn hồi(sức căng) của lò xo: Fđ = k l(l là độ biến dạng của lò xo)

+ F đmax = k (l 0 + A ) Với l0 là độ biến dạng của LX khi vật ở VTCB; A là biên độ dao động

5 Lực hồi phục hay lực phục hồi (là lực gây dao động cho vật) là lực để đưa vật về vị trí cân

bằng (là hợp lực của các lực tác dụng lên vật xét phương dao động), luôn hướng về VTCB F = -

g f

VII Tổng hợp dao động điều hòa

1 Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x1 = A1cos(wt + j1) và x2 =

A2cos(wt + j2) được một dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x = Acos(wt + j)

* Nếu j = 2kπ (x1, x2 cùng pha)  AMax = A1 + A2

` * Nếu j = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha)  AMin = |A1 - A2|

hoặc: Dùng máy tính tìm dao động tổng hợp

VIII Dao động tự do (dao động riêng)

+ Là dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực

+ Là dao động có tần số (tần số góc, chu kỳ) chỉ phụ thuộc các đặc tính của hệ không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài

Khi đó: w gọi là tần số góc riêng; f gọi là tần số riêng; T gọi là chu kỳ riêng

IX Dao động tắt dần – Dao động cưỡng bức – Cộng hưởng.

* Dao động tắt dần

+ Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian (năng lượng giảm dần theo thời gian)

+ Nguyên nhân: Do môi trường có độ nhớt (có ma sát, lực cản) làm tiêu hao năng lượng của hệ.+ Khi lực cản của môi trường nhỏ có thể coi dao động tắt dần là điều hoà (trong khoảng vài bachu kỳ)

+ Khi coi môi trường tạo nên lực cản thuộc về hệ dao động (lực cản là nội lực) thì dao động tắtdần có thể coi là dao động tự do

+ Ứng dụng: Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô, xe máy, … là những ứng dụng củadao động tắt dần.

* Dao động duy trì

+ Là dao động (tắt dần) được duy trì mà không làm thay đổi chu kỳ riêng của hệ

+ Cách duy trì: Cung cấp thêm năng lượng cho hệ bằng lượng năng lượng tiêu hao sau mỗi chukỳ

+ Đặc điểm: - Có tính điều hoà

- Có tần số bằng tần số riêng của hệ

* Dao động cưỡng bức

+ Là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn

+ Đặc điểm: - Có tính điều hoà

- Có tần số bằng tần số của ngoại lực (lực cưỡng bức)

- Có biên độ phụ thuộc biên độ của ngoại lực, tần số lực cưỡng bức và lực cản của môitrường

Biên độ dao động cưỡng bức tỷ lệ với biên độ ngoại lực

Độ chênh lệch giữa tần số lực cưỡng bức và tần số riêng càng nhỏ thì biên độ dao độngcưỡng bức càng lớn

Lực cản của môi trường càng nhỏ thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn

* Cộng hưởng

+ Là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại khi tần số lực cưỡng bứcbằng tần số riêng của hệ

+ Đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ vào tần số cưởng bức gọi là đồ thị cộng hưởng

Nó càng nhọn khi lực cản của môi trường càng nhỏ

+ Hiện tượng cộng hưởng xảy ra càng rõ nét khi lực cản (độ nhớt của môi trường) càng nhỏ.+ Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng:

Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, đều có tần số riêng Phải cẩn thậnkhông để cho các hệ ấy chịu tác dụng của các lực cưởng bức mạnh, có tần số bằng tần số riêng đểtránh sự cộng hưởng, gây dao động mạnh làm gãy, đổ

Hộp đàn của đàn ghi ta, viôlon, là những hộp cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dâyđàn làm cho tiếng đàn nghe to, rõ

* RÚT KINH NGHIỆM

Phân bố thời gian toàn bài: Thời gian cho tường phần: Nội dung kiến thức, kỹ năng: Phương pháp giảng

dạy:

Tiết 03+04: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

8/4/2016

20+23/4/201

- Ôn lại lí thuyết đã học

3 Tiến trình bài dạy:

a) Ổn định lớp: (1 phút )

b) Dạy nội dung:

Dạng 1 TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

A/ Công thức:

1 Phương trình dao động: x = Acos(wt + j)

Trong đó x: li độ hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng

A: (A>0) biên độ dao động hay li độ cực đại

w(rad/s) : Tần số góc

wt + j : pha dao động ở thời gian t (rad) ;

j : pha ban đầu (rad)

2 Chu kỳ, tần số:

a Chu kỳ dao động điều hòa: T f  N t

w



2 1

(s) ; t: thời gian (s) ; N: số dao động

b Tần số : f T  N t



w 2

1

(Hz)

3 Vận tốc, gia tốc, lực phục hồi:

a Vận tốc: v = - Aw sin(wt + j) = Aw cos(wt + j +2 )

 vmax = Aw khi x = 0 ; Vmax = Aw khi x = 0

 | v| min = 0 khi x = ± A; Vmin = - Aw khi x = 0

b Gia tốc: a = - Aw2 cos(wt + j) = Aw2cos(wt + j + ) = - w2x

amax = Aw2 khi x = ± A ; amax = Aw2 khi x = - A

 |a|min = 0 khi x = 0 ; amin = -Aw2 khi x = A

c Lực phục hồi

- Độ lớn: F = k x ; k = m w2

4 Liên hệ giữa x, v, A: 2 2 1

2 4 2

2



w

v A

a

; 2 2 22

w

v x

Ví dụ 3: Một vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động điều hòa trên quỹ đạo thẳng dài 20 cm, với

tần số góc 6 rad/s Tính tốc độ cực đại và gia tốc cực đại của vật

Hướng dẫn giải:

- Biên độ dao động của vật: A 20 10 cm  

- Tốc độ cực đại của vật: vmax w A 6.10 60 cm/s      0,6 m/s  

- Gia tốc cực đại của vật: 2 2  2  2

max

Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40 cm Khi vật ở vị trí có li độ 10 cm vật có

vận tốc 20  3 cm/s Tính tốc độ cực đại và gia tốc cực đại của vật

Từ hệ thức độc lập với thời gian:

- Tốc độ cực đại của vật: vmax w A 2 20 40 cm/s      

- Gia tốc cực đại của vật: 2 2 2 2

max

Ví dụ 5: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 0,314 s và biên độ 8 cm Tính vận tốc của

chất điểm khi nó qua vị trí cân bằng và khi nó qua vị trí có li độ 4 cm

Khi vật qua vị trí cân bằng thì x = 0

nên: 5cos 4 t  0 cos 4 t  cos 4 t

Ví dụ 8: Một vật nhỏ có khối lượng m = 50 g, dao động điều hòa với phương trình

  (cm) Xác định độ lớn và chiều của các vectơ vận tốc, gia tốc và lực kéo

về tại thời điểm t = 0,75T Lấy  2 10

a và F âm nên gia tốc và lực kéo về ngược hướng với chiều dương của trục tọa độ

Dạng 2 VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG

l

g m k

2 1

2 2 2 1

2 2

2 2

2 1 2

v v

a a x x

v v

2 1

KA

+ Cho lCB,lmax hoặc lCB, lmax  A = lmax – lCB hoặc A = lCB – lmin.

0

tan

sin

x v A v

w j

w j

Ví dụ 1: Một con lắc lò xo dao động với biên độ A = 5 cm với chu kì T = 0,5 s Viết phương trình

dao động của con lắc trong các trường hợp sau:

a Lúc t = 0, vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương

b Lúc t = 0, vật qua vị trí có li độ 5 cm theo chiều dương

• Trường hợp 1: Vật ở vị trí biên dương

Vậy phương trình dao động điều hòa của vật là: x 5cos 4 t     (cm)

• Trường hợp 2: Vật ở vị trí biên âm

c Lúc t = 0, vật có li độ 2,5 cm theo chiều dương.

Ví dụ 2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T = 1 s Lúc t = 2,5 s vật qua vị trí có li

độ x  5 2 cm và vận tốc v  10  2 cm/s Viết phương trình dao động điều hòa của conlắc

Ví dụ 3: Vật dao động điều hòa với tần số f = 0,5 Hz Tại t = 0, vật có li độ x = 4 cm và vận tốc v

= +12,56 cm/s Viết phương trình dao động của vật

Vậy phương trình dao động điều hòa: x 4 2cos t

Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa thực hiện 10 dao động trong 5 s, khi vật qua vị trí cân bằng

nó có vận tốc 20π cm/s Chọn chiều dương là chiều lệch của vật, gốc thời gian lúc vật qua vị trí

có li độ x 2,5 3  cm và đang chuyển động về vị trí cân bằng Viết phương trình dao động củavật

Hướng dẫn giải:

Phương trình dao động của vật có dạng: x Acos   w  j t 

Phương trình vận tốc của vật: v  w Asin  w  j t 

Chu kì dao động của vật:

1/ Tìm khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ x 1 đến x 2 :

 Sử dụng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa.

 Thời gian t = jquay / w hoặc t = quay T

360

j

 1 chu kì T jquay = 3600

2/ Tìm thời điểm vật qua li độ x:

 Tương tự như trên nhưng xét với t 0 = 0

 Thời gian t = jquay / w hoặc t = quay T

360

j

 1 chu kì T jquay = 3600

B/ Ví dụ

Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa với phương trình x Acos   w  j t  Tính

a Thời gian vật đi từ vị trí cân bằng đến A

x 2

-A A x

A/2

M

O N

 theo chiều dương

Hướng dẫn giải:

a Thời gian vật đi từ vị trí cân bằng x = 0 đến A

x 2



ứng với vật chuyển động tròn đều từ M đến N

Khi đó, quỹ đạo của vật quét được một góc là:

 j

 tương ứng với vậtchuyển động tròn đều từ M đến N

Vật qua điểm P lần thứ ba ứng với góc quét là:

j

Hướng dẫn giải:

Lúc t = 0 vật ở vị trí có li độ x A 3 4 3  cm 

Mỗi chu kì (1 vòng) vật qua vị trí x = 2 cm là 2 lần

Qua vị trí x = 2 cm lần thứ 2009 thì vật phải quay 1004 vòng

rồi tiếp tục đi từ M đến N, tức góc quét là:

120491004.2 2008

 j

Dạng 4 TÌM QUÃNG ĐƯỜNG,

VẬN TỐC TRUNG BÌNH, TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH

A/ Phương pháp

1/ Quãng đường vật đi được từ thời điểm t 1 đến thời điểm t 2 :

*Sử dụng đường tròn lượng giác.

*Góc quay được trong khoảng thời gian t là j  w t

*Quãng đường đi dược trong khoảng thơi gian : T là s= 4A

-s dựa vào đường tròn tính

2/ Quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất trong khoảng thời gian0  t  T2

ax 2A sin

2

M

S Min 2 (1A  cos2j)

Lưu ý: + Trong trường hợp t > T/2 thì tách '

2

T

   

( trong đó * ;0 '

2

T

n N   t )

-Trong thời gian

2

T

n quãng đường luôn là 2nA.

-Trong thời gian t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên

3/Tính vận tốc trung bình

+ Xác định thời gian chuyển động

+ Xác định quãng đường đi được

+ Tính tốc độ trung bình: v S

t



+ Tính vận tốc trung bình :

1 2

1 2

t t

x x

v tb







* RÚT KINH NGHIỆM

Phân bố thời gian toàn bài:

Thời gian cho tường phần:

Nội dung kiến thức, kỹ năng:

Phương pháp giảng dạy:

- Ghi nhớ được các kiến thức lí thuyết đã học.

- Làm được các bài tập trắc nghiệm

- Ơn lại lí thuyết đã học

3 Tiến trình bài dạy:

k : độ cứng của lò xo (N/m)

m : khối lượng của vật nặng (kg)

k

1

1 * N: số dao động trong thời gian t

2 Chu kì con lắc lị xo và khới lượng của vật nặng

Gọi T1 và T2 là chu kì của con lắc khi lần lượt treo vật m1 và m2 vào lị xo cĩ độ cứng kChu kì con lắc khi treo cả m1 và m2: m = m1 + m2 là T2 = 2

2

2

1 T

3 Chu kì con lắc và độ cứng k của lị xo.

Gọi T1 và T2 là chu kì của con lắc lị xo khi vật nặng m lần lượt mắc vào lị xo k1 và lị xo k2 Độ cứng tương đương và chu kì của con lắc khi mắc phối hợp hai lị xo k1 và k2:

a- Khi k1 nối tiếp k2 thì kh =

2 1

và T2 = T12+ 2

2

T

b- Khi k1 song song k2 thì kh = k1 + k2 và 2 2 2

+ Chiều dài của lò xo khi vật ở li độ x: l = lcb + x khi chiều dương hướng xuống.

l = lcb – x khi chiều dương hướng lên.

+ Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = lcb + A

+ Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = lcb – A  hệ quả:

max min cb

max min

2A

2 Con lắc nằm ngang:

* Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng : l = 0

a- Lực đàn hồi do lò xo tác dụng lên vật ở nơi có li độ x:

Fđh = kl + x  khi chọn chiều dương hướng xuống

hay Fđh = kl – x  khi chọn chiều dương hướng lên

b- Lực đàn hồi cực đại: Fđh max = k (l + A) ; Fđh max : (N) ; l (m) ; A(m)

c- Lực đàn hồi cực tiểu:

O (VTCB) x

ℓo ℓcb

ℓo

Fđh min = k (l - A) khi A < l (vật ở VT lò xo có chiều dài ngắn nhất)

Fđh min = 0 khi A > l (vật ở VT lò xo có chiều dài tự nhiên)

Fđh min : ( lực kéo về) đơn vị (N)

Câu 1 Tần số dao động của con lắc lò xo sẽ tăng khi

A tăng độ cứng của lò xo, giữ nguyên khối lượng con lắc B tăng khối lượng con lắc, giữnguyên độ cứng lò xo

C tăng khối lượng con lắc và giảm độ cứng lò xo D tăng khối lượng con lắc và độ cứng lòxo

Câu 2 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động trên phương ngang của con lắc lò xo khối

lượng m, độ cứng k?

A Lực đàn hồi luôn bằng lực hồi phục B Chu kì dao động phụ thuộc k, m

C Chu kì dao động không phụ thuộc biên độ A D Chu kì dao động phụ thuộc k, A

Câu 3 Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương ngang Vật nặng ở đầu lò xo có khối

lượng m Để chu kì dao động tăng gấp đôi thì phải thay m bằng một vật nặng khác có khối lượng

A m" = 2m B m" = 4m C m" = m/2 D m" = m/4

Câu 4 Một con lắc lò xo, vật nặng có khối lượng m, lò xo có độ cứng k Con lắc dao động điều

hòa với biên độ A Phát biểu nào sau đây sai khi nói về năng lượng dao động E của nó?

A E tỉ lệ thuận với m B E là hằng số đối với thời gian

C E tỉ lệ thuận với A D E tỉ lệ thuận với k

Câu 5 Nhận xét nào sau đây là sai về sự biến đổi năng lượng dao động trong dao động điều hòa:

A Trong một chu kỳ dao động có 4 lần động năng và thế năng có cùng một giá trị

B Độ biến thiên động năng sau cùng một khoảng thời gian bằng và trái dấu với độ biếnthiên thế năng trong cùng khoảng thời gian đó

C Động năng và thế năng chuyển hóa lẫn nhau nhưng tổng năng lượng của chúng thìkhông tha đổi

D Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn cùng chu kỳ của dao động điều hòa

Câu 6 Điều nào sau đây là sai khi nói về dao động điều hòa của con lắc lò xo?

A Năng lượng dao động biến thiên tuần hoàn B Li độ biến thiên tuần hoàn

C Thế năng biến thiên tuần hoàn D Động năng biến thiên tuần hoàn

Câu 7 Chọn phát biểu sai khi nói về dao động điều hòa của một vật.

A Khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên thì thế năng của vật giảm, động năng của vật tăng

B Khi vật đi từ biên về vị trí cân bằng thì vận tốc của vật tăng dần

C Gia tốc của vật luôn hướng về vịt rí cân bằng

D Hợp lực tác dụng lên vật luôn hướng về vị trí cân bằng

Câu 8 Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang, quanh vị trí cân bằng O,

giữa hai điểm biên B và C Trong giai đoạn nào thế năng của con lắc lò xo tăng?

A B đến C B O đến B C C đến O D C đến B

Câu 9 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng của vật dao động điều hòa là không đúng?

A Động năng biến đổi điều hòa cùng chu kỳ với vận tốc

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

C Động năng và thế năng biến đổi tuần hoàn với cùng chu kỳ

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

Câu 10 Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa động năng và ly độ của một vật dao động điều hòa có

dạng:

A đường hypebol B đường elip C đường thẳng D đường parabol

Câu 11 Điều nào sau đây là sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò

xo?

A Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

B Có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn

C Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ với độ cứng k của lò xo

D Cơ năng của con lắc lò xo biến thiên theo quy luật hàm số sin với tần số bằng tần số của daođộng điều hòa

Câu 13 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 0,1 kg, lò xo có độ cứng k = 40 N/m.

Lấy 2 = 10 Khi thay m bằng m’ = 0,16 kg thì chu kì của con lắc tăng thêm

A 0,0038 s B 0,083 s C 0,0083 s D 0,038 s

Câu 14 Một vật có khối lượng m treo vào lò xo có độ cứng k Kích thích cho vật dao động điều

hòa với biên độ 3cm thì chu kì dao động của nó là T = 0,3s Nếu kích thích cho vật dao động điềuhòa với biên độ 6cm thì chu kì dao động của con lắc lò xo là

A 0,3 s B 0,15 s C 0,6 s D 0,423 s

Câu 15 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có vật nặng khối lượng m = 100g đang dao động điều

hòa Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là 31,4 cm/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s2 Lấy

2 = 10 Độ cứng của lò xo là

A 16 N/m B 6,25 N/m C 160 N/m D 625 N/m

Câu 16 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn ra 10cm Lấy g = 10m/s2.Tần số góc của dao động là:

A 10rad/s B 0,1 rad/s C 100 rad/s D /5 rad/s

Câu 17 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng k Khi treo vật m1 thì chu kỳ daođộng điều hòa của con lắc là T1 = 0,6s Khi treo vật m2 thì chu kỳ dao động điều hòa của con lắc

là T2 = 0,8s Khi treo đồng thời hai vật m1 và m2 vào lò xo trên sao cho con lắc vẫn dao động điềuhòa với chu kỳ T Giá trị của T là:

Câu 19 Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu bên đưới gắn với một quả cầu và kích thích cho hệ

dao động với chu kì 0,4s Cho g = 2 m/s2 Độ dãn của lò xo khi ở vị trí cân bằng là

A 0,4 cm B 4 cm C 40 cm D 4π/10

Câu 20 Một con lắc lò xo có độ cứng k, khi gắn quả nặng có khối lượng m1 thì chu kỳ dao độngcủa vật là T1 = 0,2s , khi gắn quả nặng có khối lượng m2 thì chu kỳ dao động là T2 = 0,15s Nếugắn đồng thời hai quả nặng có khối lượng m1 và m2 thì chu kỳ dao động của nó là : A T = 0,25s

Tiết 07: CON LẮC ĐƠN.

1 Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Tóm tắc các công thức cơ bản

- Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn

- Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn

- Ôn tập kiến thức về phân tích lực

3 Tiến trình bài dạy:

* Ổn định lớp: (1 phút)

b) Dạy nội dung bài mới:

Dạng 1: Chu kì con lắc đơn và phương trình

1 Phương trình dao động:

+ s = S0 cos(wt + j) (m) : phương trình li độ dài

+ hoặc α = α0cos(wt + j) (rad) : phương trình li độ góc

với s = αl, S0 = α0l và α ≤ 100

 v = s’ = - wS0sin(wt + j) = wlα0cos(wt + j +

2

)

 a = v’ = -w2S0cos(wt + j) = -w2lα0cos(wt + j) = -w2s = -w2αl

Lưu ý: S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x

2 Công thức tính tần số góc, chu kì và tần số dao động của con lắc đơn:

3 Chu kỳ dao động điều hòa của con lắc đơn khi thay đổi chiều dài:

Gọi T1 và T2 là chu kì của con lắc có chiều dài l1 và l2

+ Con lắc có chiều dài là   12 thì chu kì dao động là: T2 = T12+ 2

2

T

+ Con lắc có chiều dài là l = l1 – l2 thì chu kì dao động là: T 2 = T12 − 2

  

Dạng 2: Vận tốc và lực căng dây của con lắc đơn 1) Vận tốc của con lắc tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 

v = 2gl(cos   cos 0) + vmax = 2gl( 1  cos 0) khi vật ở vị trí cân bằng

+ vmin = 0 khi vật ở vị trí biên

2)Lực căng dây của con lắc tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 

T = mg(3cos- 2cos0) + T max = mg (3 - 2cos0 ) khi vật ở VTCB

+ T min = mgcos0 khi vật ở vị trí biên

Dạng 3 Năng lượng dao động của con lắc đơn

1 Trường hợp tổng quát

+ Cơ năng: W = mgl (1 - cos0) = Wđ + Wt; Động năng: Wđ = 2

1 Công thức tính chu kỳ của con lắc đơn: T = 2 g l

2 Nguyên nhân làm biến đổi chu kỳ:

a) Do l biến thiên (tăng hoặc giảm chiều dài do thay đổi nhiệt độ)

b) Do g biến thiên ( thay đổi vị trí đặt con lắc)

3 Độ biến thiên tỉ đối của chu kỳ:

R

h R

h t

T

2 2

T sau   

Loại 2 Chu kỳ dao động điều hịa của con lắc đơn khi chịu thêm tác dụng của ngoại lực

khơng đởi:

T’ = 2 g'



= T g g' với : chiều dài con lắc đơn

g' : gia tốc trọng trường biểu kiến

+ Nếu F cĩ phương nằm ngang (F  g) thì g’= g 2 a2

Khi đĩ, tại VTCB, con lắc lệch so với phương thẳng đứng 1 gĩc : tg = g a

+ Nếu F thẳng đứng hướng lên (F  g) thì g’ = g - a  g’ < g

+ Nếu F thẳng đứng hướng xuống (F  g) thì g’ = g + a  g’ > g

+ Nếu F hợp với g một gĩc  bất kỳ thì: g’ = g2 a2  2gacos 

 Các dạng ngoại lực:

+ Lực điện trường: F= q E độ lớn F = q  E

Nếu q > 0 thì F cùng phương, cùng chiều với E

Nếu q < 0 thì Fcùng phương ngược chiều với E

+ Lực quán tính: F= - m a  F ngược chiều a

Chú ý: chuyển động thẳng nhanh dần đều  a cùng chiều với v

chuyển động thẳng chậm dần đều  a ngược chiều với v

+ Lực đẩy Acsimet: F =  V g ; F cĩ cùng phương, ngược chiều với trọng lực P

Dạng 5 Tính thời gian chạy sai của đồng hồ quả lắc

Khoảng thời gian nhanh, chậm: t =  T

T





Trong đĩ: T là chu kì của đồng hồ quả lắc khi chạy đúng

 là khoảng thời gian đang xét

B/ LUYỆN TẬP

* Cấp độ 1,2

Câu 1 Điều kiện để con lắc đơn dao động điều hòa là

A con lắc đủ dài và không ma sát B khối lượng con lắc không quá lớn

C góc lệch nhỏ và không ma sát D dao động tại nơi có lực hấp dẫn lớn

Câu 2 Chọn câu phát biểu đúng về con lắc đơn dao động tại một nơi có gia tốc trọng trường là g.

A Chu kì dao động luôn được tính bằng công thức T 2 l g

B Dao động của hệ luôn là một dao động điều hòa

C Trên tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm khảo sát thì gia tốc có biểu thức a = - gsin (α là góclệch)

D Tần số góc w luôn được xác định bởi phương trình: s’’+ w2 s = 0 với w2 = g

l = const > 0

Câu 3 Chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn sẽ tăng khi

A giảm khối lượng của quả nặng B tăng chiều dài của dây treo

C đưa con lắc về phía hai cực Trái đất D tăng lực cản lên con lắc

Câu 4 Có hệ con lắc lò xo treo thẳng đứng và hệ con lắc đơn cùng dao động điều hòa tại một nơi

nhất định Chu kì dao động của chúng bằng nhau nếu chiều dài của con lắc đơn

A bằng chiều dài tự nhiên của lò xo B bằng chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cânbằng

C bằng độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng D bằng độ biến dạng của lò xokhi vật ở vị trí thấp nhất

* Cấp độ 3,4

Câu 5 Một con lắc đơn có chiều dài 1 dao động điều hòa với chu kì T1 = 1,5s Một con lắc đơnkhác có chiều dài 2 dao động điều hòa có chu kì là T2 = 2 s Tại nơi đó, chu kì của con lắc đơn cóchiều dài  = 1 + 2 sẽ dao động điều hòa với chu kì là bao nhiêu?

A T = 3,5 s B T = 2,5 s C T = 0,5 s D T = 0,925 s

Câu 6 Một con lắc đơn có chiều dài l, vật nặng có khối lượng m Con lắc được đặt trong một

điện trường đều có vectơ cường độ điện trường E nằm ngang Khi tích điện q cho vật nặng, ở vịtrí cân bằng dây treo vật nặng bị lệch một góc  so với phương thẳng đứng Gia tốc trọng lực tạinơi khảo sát là g Khi con lắc tích điện q, chu kì dao động nhỏ T" của con lắc

A tăng so với chu kì T khi chưa tích điện B là T 2 lcosg 

Câu 9 Một con lắc đơn dao động nhỏ thực hiện 12 dao động toàn phần trong thời gian t Nếu

giảm bớt chiều dài của con lắc đi 16cm, thì khi cho nó dao động nhỏ cùng thời gian t trên, nóthực hiện được 20 dao động toàn phần Tính chiều dài ban đầu của con lắc là: A 15cm

B 20cm C 25cm D 30cm

Câu 10 Một con lắc đơn dao động nhỏ với chu kỳ T = 2,4s khi ở trên mặt đất Biết rằng khối

lượng Trái Đất lớn hơn khối lượng Mặt trăng 81 lần, và bán kính Trái đất lớn hơn bán kính mặttrăng 3,7 lần Xem ảnh hưởng của nhiệt độ không đáng kể Chu kỳ dao động nhỏ của con lắc khiđưa lên mặt trăng là: A 5,8s B 4,2s C 8,5s D 9,8s

Câu 11 Trong cùng một khoảng thời gian, con lắc đơn dài 1 thực hiện được 5 dao động bé, con

lắc đơn dài 2 thực hiện được 9 dao động bé Hiệu chiều dài dây treo của hai con lắc là 112cm.Tính độ dài 1 và 2 của hai con lắc.

Câu 13 Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ tại mặt đất Đưa đồng hồ lên độ cao h = 0,64 km.

Coi nhiệt độ hai nơi này bằng nhau và lấy bán kính trái đất là R = 6400 km Sau một ngày đồng

hồ chạy

A nhanh 8,64 s B nhanh 4,32 s C chậm 8,64 s D chậm 4,32 s

Câu 14 Con lắc đơn có chiều dài không đổi, dao động điều hòa với chu kì T Khi đưa con lắc lên

cao (giả sử nhiệt độ không đổi) thì chu kì dao động của nó

A tăng lên B giảm xuống

C không thay đổi D không xác định được tăng hay giảm hay không đổi

Câu 15 Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ tại mặt đất Đưa đồng hồ lên độ cao h = 0,8 km Coi

nhiệt độ hai nơi này bằng nhau và lấy bán kính trái đất là R = 6400 km Sau một ngày đồng hồchạy

A nhanh 10,08 s B nhanh 10,08 s C chậm 6 s D chậm 10,08 s

Câu 16 Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T0 = 2s ở nơi nhiệt độ là 0 0C và có gia tốc trọngtrường g = 9,8 m/s2 Hệ số nở dài của dây treo con lắc là 2.10-5K-1 Chu kỳ của con lắc ở 200C là:

A 2,2s B 2,0004s C 2,02s D 2,04s

Câu 17 Người ta đưa một đồng hồ quả lắc từ mặt đất lên độ cao h = 0,5km, coi nhiệt độ không

thay đổi Biết bán kính trái đất là 6400km Mỗi ngày đêm đồng hồ chạy

A nhanh 7,56s B chậm 7,56s C chậm 6,75s D Nhanh 6,75s

Câu 18 Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt độ 250C Biết hệ số nở dài dâytreo con lắc  = 2.10-5K-1 Khi nhiệt độ ở đó là 200C thì sau một ngày đêm đồng hồ chạy như thếnào?

A nhanh 8,64s B chậm 8,64s C chậm 4,32s D Nhanh 4,32s

Câu 19 Một đồng hồ quả lắc có chu kỳ T0 = 2s ở nhiệt độ 0 0C Biết hệ số dãn nở vì nhiệt của dâytreo làm con lắc đơn  = 2.10-5K-1 Lấy g = 2 m/s2 Giả sử nhiệt độ tăng lên 250C Thời gian conlắc chạy sai trong một giờ và chiều dài dây treo của con lắc đó là:

A nhanh 0,54s; l = 1,0003m B chậm 0,9s; l = 1,0005m

C nhanh 12,96s; l = 1,003m D Chậm 0,54s; l = 1,03m

Câu 20 Một đồng hồ quả lắc, chạy đúng giờ khi đặt trên mặt đất và ở nhiệt độ t1 = 25 0C Cho biết

hệ số dãn nở vị nhiệt của dây treo là  = 10.10-5K-1, bán kính trái đất là 6400km Nếu đưa đồng hồlên độ cao 6,4km so với bề mặt trái đất và nhiệt độ ở đó là – 100C thì mỗi ngày đêm đồng hồ sẽ:

A nhanh 8,64s B chậm 8,64s C chậm 4,32s D Nhanh 64,8s

Câu 21 Một đồng hồ quả lắc có chu kỳ T = 2s ở Hà Nội với g1 = 9,7926m/s 2 và ở nhiệt độ t1 =

100C Biết hệ số dãn nở của thanh treo  = 2.10-5K-1 Chuyển đồng hồ vào thành phố Hồ ChíMinh ở đó g2 = 9,7867m/s2 và nhiệt độ t2 = 330C Muốn đồng hồ vẫn chạy đúng trong điều kiệnmới thì phải tăng hay giảm độ dài con lắc một lượng bao nhiêu?

A Giảm 1,05mm B Giảm 0,59mm C tăng 1,05mm D Tăng 1,55mm

Câu 22 Một đồng hồ quả lắc được điều khiển bởi một con lắc đơn một con lắc đơn mà thanh treo

nhẹ làm bằng chất có hệ số nở dài  = 10.10-5K-1 Đồng hồ chạy đúng giờ khi nhiệt độ môi trườngt1 = 300C Do sơ suất khi bảo dưỡng đồng hồ, người thợ đã làm thay đổi chiều dài của con lắc nênkhi nhiệt độ là t2 = 200C thì mỗi ngày đêm đồng hồ chạy chậm 6,045s Hỏi người thợ lúc đó đãlàm chiều dài tăng hay giảm bao nhiêu %?

A 0,03% B 0,1% C 0,34% D 0,3%

Câu 23 Một con lắc đơn mà vật nặng của con lắc có khối lương m = 10g, điện tích q = 2.10-7Cđược đặt ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Khi con lắc không có điện trường thì chu kỳdao động nhỏ của con lắc là 2s Khi ở nơi đặt con lắc có điện trường đều có phương nằm ngang

và có độ lớn cường độ điện trường là 104V/m, thì chu kỳ dao động nhỏ của con lắc bằng baonhiêu?

A 2s B 1,98s C 1,99s D 2,01s

Câu 24 Một con lắc đơn có chu kỳ dao động khi thang máy đứng yên là T1 = 2s Gia tốc trọngtrường g = 10m/s2 Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều hướng lên với gia tốc a = 2 m/s2,thì chu kỳ dao động của con lắc có giá trị:

Tiết 08: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

- Vân dụng linh hoạt các công thức liên quan để giải bài tập trong sgk và sbt

- Các tìm dao động tổng hợp bằng máy tính fx570ES

a) Kiểm tra bài cũ:

- Kiểm tra trong khi giảng.

b) Dạy nội dung bài mới:

TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x1 = A1cos(wt + j1) và x2 =

A2cos(wt + j2) được một dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x = Acos(wt + j)

* Nếu j = 2kπ (x1, x2 cùng pha)  AMax = A1 + A2

` * Nếu j = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha)  AMin = |A1 - A2|

hoặc: Dùng máy tính tìm dao động tổng hợp

2 Khi biết một dao động thành phần x1 = A1cos(wt + j1) và dao động tổng hợp x = Acos(wt + j) thì dao động thành phần còn lại là x2 = A2cos(wt + j2)

j  với j [jMin;jMax]

Câu 1 Phương trình tọa độ của 3 dao động điều hòa có dạng x1 = 2sinωt (cm); x2 = 3sin(ωt–

2



) (cm); x3 = 2cosωt (cm) Kết luận nào sau đây là đúng?

A x1, x2 ngược pha B x1, x3 ngược pha C x2, x3 ngược pha D x2, x3 cùng pha

Câu 2 Cho dao động điều hòa có phương trình tọa độ: x = 3cost (cm) Vectơ Fresnel biểu diễn

dao động trên có góc hợp với trục gốc Ox ở thời điểm ban đầu là

Câu 3 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số có phương

trình: x1 = 3cos4 π t (cm) ; x2 = 3sin4 π t (cm) Dao động tổng hợp của vật có phương trình

A x3 2sin(4t4) (cm) B x = 6sin(4 π t +π ) (cm)

C.x3 3sin(4t 4) (cm) D x=3sin(4 π t - π ) (cm)

Câu 4 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình:

x1 = 5sin(πt - π/2) (cm); x2 = 5sinπt (cm) Dao động tổng hợp của vật có phương trình

A x 5 2 sin( t  / 4 )(cm) B x 5 2 sin( t 3  / 4 )(cm)

C x  10 sin(  t  / 6 )(cm) D x = 5sin(πt - π/3) (cm)

Câu 5 Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, cùng pha có biên độ là A1

và A2 với A2 = 3A1 thì dao động tổng hợp có biên độ A là

A A1 B 2A1 C 3A1 D 4A1

Câu 6 Cho hai dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình sau: x1=5sin(20πt + π/4)(cm) và x2=5 2sin(20πt – π/2) (cm) Phương trình dao động tổng hợp của x1 và x2 là

A x=5sin(20πt – π/4) (cm) B x = 5sin(20πt + π/4) (cm)

C x = 5 2sin(20πt + 3π/4) (cm) D x = 11,22sin(20πt – π/4) (cm)

Câu 7 Tiến hành tổng hợp 2 dao động cùng phương, cùng tần số và lệch pha π/2 đối với nhau.

Nếu gọi biên độ hai dao động thành phần là A1, A2 thì biên độ dao động tổng hợp A sẽ là

A A = A1 + A2 B A = A1  A2 nếu A1 > A2 C 2

2 2

A

A  D A = 0 nếu A1 =A2

Câu 8: Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, cùng

biên độ a, có độ lệch pha là 2/3 là: A a B a 2 C a 3 D 2a

* RÚT KINH NGHIỆM

Phân bố thời gian toàn bài: Thời gian cho tường phần: Nội dung kiến thức, kỹ năng: Phương pháp giảng dạy:

Tiết 09: DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC SỰ CỘNG HƯỞNG

- Ghi nhớ được các kiến thức lí thuyết đã học

- Làm được các bài tập trắc nghiệm

- Ôn lại lí thuyết đã học

3 Tiến trình bài dạy:

a) Ổn định lớp: (1 phút )

b) Dạy nội dung:

DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC SỰ CỘNG HƯỞNG

* Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: t = N.T

(Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ T 2

+ Ảnh hưởng của ma sát đối với biên độ dao động khi cộng hưởng: ma sát càng nhỏ, hiện tượng cộng hưởng càng rõ nét.

+ Vận tốc chuyển động của vật để có cộng hưởng là: v =

0

T S

3 Dao động tự do: là dao động chỉ chịu tác dụng của nội lực.

+ Đặc điểm: có w = hằng số, chỉ phụ thuộc đặc tính riêng của hệ không phụ thuộc tác động bên ngoài

4 Dao động cưỡng bức: là dao động chịu tác dụng của ngoại lực điều hòa F = F0cos(t)

- Đặc điểm: + là dao động điều hòa: x = Acbcos(t +j); ;

+ Có tần số góc bằng tần số của ngoại lực điều hòa

+ Có biên độ tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào mối quan hệ củatần số góc của ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ

2 2 2 2 2

0

0

4 ) (    



 w



j ;  2m; w0  m k ; ( là hệ số cản)

5 Dao động duy trì: là dao động được cung cấp thêm năng lượng đúng bằng phần mất mát sau

mỗi chu kỳ

+ Đặc điểm : có tần số góc giống dao động tự do

+Năng lượng cần bù cho hệ sau một chu kỳ: Q = 2

1 2

2

1 2

Câu 1 Nguyên nhân gây ra sự tắt dần của dao động cơ là do

A Biên độ dao động bị tiêu hao dần trong quá trình dao động

B Lực ma sát làm tần số của dao động giảm dần theo thời gian làm cho biên độ giảm dần

C Năng lượng dao động bị tiêu hao dần trong quá trình dao động

D Cả hai nguyên nhân B và C đều đúng

Câu 2 Chọn câu đúng Dao động của đồng hồ quả lắc là:

A dao động cưỡng bức B dao động tự do

C dao động duy trì D Dao động cộng hưởng

Câu 3 Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc:

A Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

B Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

C Độ chênh lệch giữa tần số ngoại lực cưỡng bức và tần số dao động riêng

D Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

Câu 4 Biên độ của dao động điều hòa duy trì phụ thuộc vào điều nào sau đây?

A Năng lượng cung cấp cho hệ sau mỗi chu kỳ

B Năng lượng cung cấp cho hệ ban đầu

C Ma sát của môi trường

D Cả 3 phương án trên

Câu 5 Sự cộng hưởng cơ xảy ra khi nào?

A Chu kỳ của lực cưỡng bức phải lớn hơn chu kỳ dao động riêng của hệ

B Tần số của lực cưỡng bức phải bằng tần số dao động riêng của hệ

C Lực cưỡng bức phải lớn hơn một giá trị F0 nào đó

D Tần số cưỡng bức phải lớn hơn tần số dao động riêng của hệ

Câu 6 Điều nào sau đây là đúng? Sự cộng hưởng cơ

A có biên độ tăng không đáng kể khi lực ma sát quá nhỏ

B xảy ra khi vật dao động chịu ngoại lực tác dụng có cường độ không thay đổi theo thời gian

C được ứng dụng để chế tạo máy đo tần số

D được ứng dụng để chế tạo đồng hề quả lắc

Câu 7 Hãy chỉ ra câu sai khi nói về dao động tắt dần.

A Dao động tắt dần do ma sát, hoặc sức cản của môi trường gây ra

B Tần số dao động tắt dần càng lớn thì sự tắt dần càng chậm

C Năng lượng dao động tiêu hao dần do sinh công thắng lực cản

D Lực cản càng nhỏ sự tắt dần càng chậm

* Cấp độ 3,4

Câu 8 Một lò xo nằm ngang có độ cứng k = 900N/m, một đầu được gắn một vật có khối lượng m

= 400g, đầu kia gắn với một điểm cố định Đẩy quả cầu để nén lò xo một đoạn 10cm rồi thả ra.a) Có lực ma sát không đổi Fms = 0,2N Tính quãng đường vật đi được từ lúc thả cho đến khi dừnglại A 2,5m B 22,5m C 10m D 12,5m

b) Có lực ma sát không đổi Fms = 0,2N Tính độ giảm biên độ của vật trong một chu kỳ?

A 1,5cm B.0,5cm C 0,089cm D 0,25cm

c) Có lực ma sát không đổi Fms = 0,1N Tính thời gian vật dao động cho đến khi dừng lại?

A 150s B 1490s C 1050s D 200s

Câu 9 Một lò xo nằm ngang có độ cứng k = 900N/m, một đầu được gắn một vật có khối lượng m

= 400g, đầu kia gắn với một điểm cố định Đẩy quả cầu để nén lò xo một đoạn 10cm rồi thả ra.Trong quá trình dao động vật chịu tác dụng của lực ma sát trượt có hệ số ma sát là 0,05 Tínhnăng lượng cần cung cấp cho vật sau mỗi chu kỳ để dao động không tắt dần Cho g = 10m/s2

A 0,08J B 0,04J C 0,06J D 0,02J

Câu 10 Một con lắc lò xo k = 100N/m, A = 5cm dao động tắt dần, dưới tác dụng của lực cản

không đổi Độ giảm cơ năng sau mỗi chu kỳ là 6% năng lượng ban đầu

a) Tính độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ: A 0,25cm B 0,15cm C 0,2cm D 0,1cm

b) Tính lực ma sát? A 0,25N B 0,2N C 0,0375N D 0,3N

Câu 11: Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50cm Chu kỳ dao động

riêng của nước trong xô là 1s Người đó đi với vận tốc nào thì nước trong xô bị sánh mạnh nhất?

A 0,5cm/s B 1,8km/h C 36km/h D 54km/h

Câu 12: Một người đèo hai thùng nước phía sau xe đạp và đạp xe trên một con đường lát bê tông.

Cứ cách 3m trên đường lại có một rãnh nhỏ Đối với người đó vận tốc của xe nào là không có lợi.Biết chu kỳ dao động riêng của nước là 0,9s

A 12km/h B 15km/h C 36km/h D 54km/h

Câu 13: Một hành khách dùng một dây bằng cao su treo một chiếc ba lô trên trần một toa tầu,

ngay phía trên một trục bánh xe tầu Khối lượng của ba lô là 16kg, hệ số đàn hồi của dây cao su là900N/m, chiều dài mỗi thanh ray là 12,5m, ở chỗ nối thanh ray có một khe nhỏ Tàu chạy với tốc

độ bao nhiêu thì ba lô dao động mạnh nhất?

A 12km/h B 53,7 km/h C 306km/h D 50,4km/h

Câu 14: Một con lắc đơn có chiều dài l = 30cm được treo vào một toa tầu, ở phía trên một trục

bánh xe Chiều dài mỗi thanh ray là 12,5m, ở chỗ nối thanh ray có một khe nhỏ Tàu chạy với tốc

độ bao nhiêu thì con lắc đơn dao động mạnh nhất, g = 9,8m/s2?

A 12km/h B 107,4 km/h C 40,9km/h D 50,4km/h

Câu 15: Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 45cm Chu kỳ dao động

riêng của nước trong xô là 0,3s Người đó đi với vận tốc nào thì nước trong xô bị sánh mạnhnhất?

A 3,6 m/s B 4,8km/h C 4,2km/h D 5,4km/h

* RÚT KINH NGHIỆM

Phân bố thời gian toàn bài: Thời gian cho tường phần: Nội dung kiến thức, kỹ năng: Phương pháp giảng dạy:

Chương II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM.

Tiết 10+11: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

- Ghi nhớ được các kiến thức lí thuyết đã học

- Làm được các bài tập trắc nghiệm dạng lí thuyết

- Ôn lại lí thuyết đã học

3 Tiến trình bài dạy:

a) Ổn định lớp: (1 phút )

b) Dạy nội dung:

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT:

I.SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ :

1.Sóng cơ- Định nghĩa- phân loại

+ Sóng cơ là những dao động lan truyền trong môi trường

+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tửvật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định

+ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với

phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su

+ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với

phương truyền sóng

Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo

2.Các đặc trưng của một sóng hình sin

C B

I D

G

H F E

J

Phương truyền sóngλ

+ Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường sóng truyền qua.

+ Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng : f =

T

1

+ Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường

+ Bước sóng : là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ  = vT = v f

+Bước sóng  cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng daođộng cùng pha

+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha làλ

2

+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động vuông pha làλ

4

+Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha là: k

+Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là: (2k+1)λ

Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình

truyền sóng thì biên độ sóng tại O và M bằng

nhau: Ao = AM = A

Thì:u M =Acosw(t - v x ) =Acos 2(



x T

t

 ) Với t x/v

c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(wt + j).

d.Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng.

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì:

A u

x

(Nếu 2 điểm M và N trên phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì : j = )

- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: d = k

+ dao động ngược pha khi: d = (2k + 1)

+ dao động vuông pha khi: d = (2k + 1)

với k = 0, ±1, ±2

Lưu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 ,d,  và v phải tương ứng với nhau.

f Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điệnvới tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f

II GIAO THOA SÓNG

1 Điều kiện để có giao thoa:

Hai sóng là hai sóng kết hợp tức là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thờigian (hoặc hai sóng cùng pha)

2 Lý thuyết giao thoa:

Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:

+Phương trình sóng tại 2 nguồn :(Điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2)

Ta lấy: S 1 S 2 / = n, p (n nguyên dương, p phần thập phân sau dấu phảy)

Số cực đại luôn là: 2n +1( chỉ đối với hai nguồn cùng pha)

Số cực tiểu là:+Trường hợp 1: Nếu p<5 thì số cực tiểu là 2n.

+Trường hợp 2: Nếu p  5 thì số cức tiểu là 2n+2.

Nếu hai nguồn dao động ngược pha thì làm ngược lại

2.2 Hai nguồn dao động cùng pha ( j j1 j2 0 hoặc 2k)

+ Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:  2 1

+ Biên độ sóng tổng hợp: AM =2.A.cos d 2 d1





 Amax= 2.A khi:+ Hai sóng thành phần tại M cùng pha  j=2.k. (kZ)

+ Hiệu đường đi d = d2 – d1= k.

 Amin= 0 khi:+ Hai sóng thành phần tại M ngược pha nhau  j=(2.k+1) (kZ)

+ Hiệu đường đi d=d2 – d1=(k + 21 ).

+ Để xác định điểm M dao động với A max hay A min ta xét tỉ số

+ Số đường dao động với A max và A min :

 Số đường dao động với Amax (luôn là số lẻ) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện

(không tính hai nguồn):

1

AB k

d   

(thay các giá trị tìm được của

k vào)

 Số đường dao động với Amin (luôn là số chẵn) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện

(không tính hai nguồn):

k= -1 k= - 2

k=0

2.3 Hai nguồn dao động ngược pha :( j j1 j2 )

* Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k+1)

* Điểm dao động cực tiểu (không dao động):d1 – d2 = k (kZ)

Số đường hoặc số điểm dao động cực tiểu (không tính hai nguồn):

 l    l (k  Z)

k

2.4 Hai nguồn dao động vuông pha: j =(2k+1) /2 ( Số Cực đại= Số Cực tiểu)

+ Phương trình hai nguồn kết hợp: u A A cos w t;  cos( w  )

=> Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm.

2.5.Tìm số điểm dao động cực đại, dao động cực tiểu giữa hai điểm M N:

do sóng từ nguồn 2 và nguồn 1 truyền đến

c Số điểm (đường) dao động cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N thỏa mãn :

Chú ý: Trong công thức (3) Nếu M hoặc N trùng với nguồn thì không dủng dấu BẰNG

(chỉ dùng dấu < ) Vì nguồn là điểm đặc biệt không phải là điểm cực đại hoặc cực tiểu!

d.Tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa hai điểm M, N bất kỳ

Hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N

* Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng Đầu tự do là bụng sóng

* Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha

* Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha

* Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi  năng lượng không truyền đi

* Bề rông 1 bụng là 4A, A là biên độ sóng tới hoặc sóng phản xạ

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ

2 Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:

4

 -Khoảng cách giữa hai nút (bụng, múi) sóng bất kỳ là : k

2



k

QP

k

QP