Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG BÀI TOÁN HAI VẬT (ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN) GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ Đây tài liệu kèm theo giảng “Tổng hợp dao động Bài toán hai vật dao động” thuộc khóa học PEN-M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) Để sử dụng tài liệu hiệu quả, Bạn cần kết hợp theo dõi giảng với tài liệu giảng trước làm tập tự luyện so sánh với đáp án DẠNG 1: NHỮNG BÀI TOÁN CƠ BẢN 01 B 02 A 03 C 04 D 05 C 06 C 07 A 08 A 09 D 10 D 11 D 12 C 13 D 14 A 15 B 16 C 17 C 18 B 19 D 20 D 21 B 22 A 23 D 24 D 25 A 26 A 27 B 28 C 29 D 30 D 31 D 32 D 33 A 34 C 35 C 36 C 37 B 38 A 39 D 40 A 41 B 42 B 43 C 44 C 45 C 46 D 47 A 48 B 49 D 50 C 51 C 52 A 53 D 54 F 55 C 56 D Câu 7: Amax = A1 + A2 = 10 cm → amax = ω2Amax = 250 cm/s2 Chọn A Câu 8: |A1 – A2| ≤ A ≤ A1 + A2 → cm A 12 cm Chọn A Câu 9: |A1 – A2| ≤ A ≤ A1 + A2 → cm A 14 cm Chọn D Câu 10: A = A1 + A2 = 4A1 Chọn D Câu 12: A2 A12 A22 2A1A cos 2 1 → cos 2 1 = → 2 1 2k 1 Chọn C Câu 13: x1 = 3sin(10t + ) = 3cos(10t - ) → x1, x2 pha → A = A1 + A2 = cm Chọn D Câu 14: x1, x2 ngược pha → A = |A1 - A2| = 1,5 cm Chọn A Câu 15: x1, x2 vuông pha → A A12 A22 = cm Chọn B Câu 16: A2 A12 A22 2A1A cos 2 1 → cos 2 1 = Chọn C Câu 17: x1, x2 vuông pha Chọn C Câu 18: x1, x2 vuông pha; 3A2 = 4A1 → A A12 A 22 A1 Chọn B Câu 20: 2 A th A A 2AAcos A Chọn D Câu 21: A th A A 2AAcos A Chọn B Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ Câu 22: x x1 x 4 4 2 Chọn A 12 Câu 27: x1 = 3sin(ωt – 0,5π) = 3cos(10t - π) → x1, x2 ngược pha → A = |A1 - A2| = cm Chọn B Câu 28: x1 = 6sin(πt + φ1) = 6cos(πt + φ1 - ) cm 5 A = A1 + A2 (14 = + 8), x1 x2 đồng pha → φ1 - = → φ1 = Chọn C Câu 29: 3 x1 cos t cm 2 Từ đồ thị ta có: → x = x1 + x2 = cos t Chọn D x cos t cm Câu 30: Gọi thời điểm mà nhắc tới thời điểm ban đầu t = x1 4cos t cm x x1 x 4cos t → t = 0: x 3() Chọn D 6 x 4cos t cm 2 Câu 31: 5 x1 3cos 10t x x1 x 1cos 10t v max A 10 cm/s Chọn D 6 Câu 32: vmax = ωA = 70 cm/s → A = cm 2 A1 8cm Chọn D Lại có: A A12 A 22 2A1A cos Câu 33: 5 x 4sin t cm 4cos t cm 3 Fmax = mω A = 2,4N → A = 0,03 m = cm Lại thấy dao động ngược pha: A = |A1 – A2| → A1 = cm Chọn A Câu 35: Hai dao động thành phần vuông pha nên: A = cm → W = 0,1 J Chọn C Câu 36: 5 x 6cos 10t 0,5 6cos 10t 0,5 cm → x 6cos 10t cm → amax = ω2A = m/s2 Chọn C Câu 37: x1 3cos t cm x x1 x cos t cm Chọn B Từ đồ thị ta có: 2 2 x 2cos t cm 2 2 Câu 38: x1 cos t cm x x1 x 2cos t cm Chọn A Rõ ràng 3 x cos t cm 2 Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ Câu 39: t 2s x x1 x 8cos 10 t cm v 80 cos 10t v 40 cm/s Chọn D 6 3 Câu 40: 2 4A x x1 x 2cos 10 t cm v tb(T) 40 cm/s Chọn A T Câu 41: 3 A A12 A 22 2A1A cos A1 cm Chọn B Câu 42: T T T A x x1 x 2cos 20 t cm t : x () → Thời điểm cần tìm t = s Chọn B 6 12 3 Câu 43: W2 = 4W1 → A2 = 2A1 Đặt A1 = → A2 = 2, A = = A1 → W = 7W1 Chọn C Câu 44: x x x1 cos t cm Chọn C 2 Câu 46: W m2 A 0,025J A 0,1m 10cm Lại có: A A12 A 22 2A1A cos 2 Chọn D Câu 47: vmax = ωA = 140 cm/s → A = cm 2 A1 8cm x x1 x 7cos 20t 0,9 → φ = 0,9 rad = 520 Chọn A Lại có: A A12 A 22 2A1A cos Câu 48: vmax = ωA = 50 cm/s → A = cm Lại có: A2 A12 A22 A2 4cm Chọn B Câu 50: x x1 x cos 10t cm Fmax m2 A 0,5 3N Chọn C 2 Câu 51: vmax = ωA = 100 cm/s → A = 10 cm Lại có: A2 A12 A22 A1 10cm Chọn C Câu 52: Dễ tính A = 13 cm → v A2 x2 314 cm/s Chọn A Câu 53: Khi Wđ = 1 W → Wđ = W t → x A 1 A A v A2 x2 A 6cm 3 A2 A12 A22 2A1A cos A 3 cm Chọn D Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ Câu 54: Khi Wđ = Wt → x A A v 40 cm/s → A = cm 2 A2 A12 A22 A2 cm Chọn D Câu 55: 3 A x x1 x 2 cos t ; t = 0: x () Mỗi chu kì vật qua x= 2 = A lần → Tách: 100 = 99 + → ∆t = 99T T T 199,25s Chọn C Câu 56: A x x1 x cos 10t ; t = 0: x ( ) 6 S Khi qua VTCB x = lần đầu v tb t A A 147,31 cm/s Chọn D T T 12 A DẠNG 2: NHỮNG BÀI TOÁN NÂNG CAO 01 A 02 A 03 A 04 A 05 A 06 D 07 D 08 A 09 B 10 B 11 C 12 C 13 C 14 C 15 A 16 A 17 B 18 B 19 A 20 D 21 B 22 B 23 B 24 D 25 D 26 B 27 D 28 D 29 D 30 D 31 C 32 B 33 A 34 D 35 D 36 D DẠNG 3: BÀI TOÁN HAI VẬT DAO ĐỘNG Phần 1: Bài Toán Hai Vật Dao Động Cùng Tần Số 01 A 02 C 03 D 04 C 05 C 06 D 07 D 08 A 09 D 10 D 11 C 12 A 13 D 14 C 15 D 16 C 17 A 18 C 19 B 20 B 21 C 22 B 23 A 24 A 25 B 26 B 27 A 5 Câu 1: d x1 x cos t cm Chọn A 5 Câu 2: d x1 x 4cos 4t cm Diễn biến dao động d kể từ t = 0: d max d max O Thời điểm chất điểm cách cực đại (d tới biên) Tổng đài tư vấn: 1900 6933 d max d T s Chọn C 12 24 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ Câu 3: d x1 x cos 2t cm Chọn D 6 Câu 4: d x1 x cos 2t cm 6 d max d max O Thời điểm chất điểm gặp (d VTCB nó) d max d T T T s Chọn C 12 3 2 Câu 5: d x1 x 5cos t cm Chọn C d 2 Câu 6: d x1 x 5cos t cm → Hai chất điểm cách 2,5 cm d max d max d max d max O d max d d max T T lần → tách 2016 = 2012 + → t 503T 1511,5 s Chọn D Câu 7: Tại thời điểm mà chất điểm biên, chất điểm VTCB chất điểm phải vuông pha Mỗi chu kì d qua d Do d max A12 A22 A Chọn D Câu 8: d x1 x A cos t cm 4 → Khoảng cách hình chiếu lớn pha dao động là: t t k → t k 0,75 s; 1,75 s; 2,75 s; Chọn A Câu 9: Dễ thấy: d max x x A A → xM xN vuông pha → M N AM AN M N → Khi xM = cm xN cm.Chọn D Câu 10: d 2max A 2M A 2N 2A M A N cos Chọn D Câu 11: Dễ thấy: d max N Khi Wđ(M) = Wt(M) = 0,5WM → x M → W®(M) W®(N) x x A A → xM xN vuông pha → M N (*) AM AN M A M (*) A x N N → Wđ(N) = Wt(N) = 0,5WN 2 2 WM m AM Chọn C WN 16 2 m A N Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ Câu 12: 2 (M có nhanh pha trễ pha N – chưa biết!) A Khi Wđ(M) = 3Wt(M) hay Wt(M) = 0,25WM → x M M → Không tính tổng quát chọn M W A W 2 → x N N → Wt(N) = 0,25WN → ®(M) M Nếu M nhanh pha N → N M 3 W®(N) WN d 2max A 2M A 2N 2A M A N cos Nếu M trễ pha N → N M W 0,25WM 2 → x N AN (biên)→ Wt(N) = WM → ®(M) 0,25 W®(N) WN Chọn A Câu 13: d 2max A12 A 22 2A A cos Khi Wđ(2) = W2 = W lắc VTCB→ Không tính tổng quát chọn 2 A → x1 A 2 Nếu CL1 trễ pha CL2 → 1 2 → x1 Dễ thấy trường hợp Wđ(1) = 0,75W1 = W/4 Chọn D Nếu CL1 nhanh pha CL2 → 1 2 Câu 14: Hai chất điểm gặp d = (VTCB d), hai lần liên tiếp d = T Chọn C Câu 15: k = π2 N/cm = 100π2 N/m ∆T = T m 0,01 s Chọn D k Câu 16: Diễn biến dao động d tưởng tượng sau: d max Rõ ràng t O d max d d max 2 d max d T s Chọn C 12 Câu 17: Diễn biến dao động d tưởng tượng sau: d max Rõ ràng t d max 2 O T s Chọn A Câu 18: d 2max A12 A 22 2A A cos 2 Khi Wđ(1) = W1 = W lắc VTCB→ Không tính tổng quát chọn 2 Nếu CL1 nhanh pha CL2 → 2 1 Tổng đài tư vấn: 1900 6933 A 2 → x2 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ A 2 5 → x2 Dễ thấy trường hợp Wđ(2) = 0,25W2 = 0,25W1 = 0,25W Chọn C Câu 19: Nếu CL1 trễ pha CL2 → 2 1 2 3 d x M x N d max cos t cm T d max t d max 2 O d max d T T T T 9T Chọn B 4 Câu 20: x I xM x N 5 2cos 2t cm v max A I cm/s Chọn B Câu 21: Giả sử chất điểm theo chiều (+) chất điểm theo chiều (-) 134,4 Chất điểm có x1 = 134,4 (+) → pha dao động 1 arccos 16,260 A1 Chất điểm có x1 = 134,4 (-) → pha dao động 2 arccos 134,4 73,740 A2 Vậy độ lệch pha dao động 900 → d max A12 A22 500 mm Chọn C Câu 22: Đọc đồ thị: x M 8cos 2t cm x M 6cos 2t cm 2 x xN 5cos t I cm v max A I 10 cm/s Chọn B → xI M Câu 23: x x3 x 2x x1 cos 20t 0,25 cm Chọn A Nếu lắc thẳng hàng thì: x Câu 24: Đọc đồ thị: x M 12cos t cm x M cos 2t cm 3 d → d x M x N cos t Hai điểm sáng cách 3 cm d max 6 d max Một chu kì d qua giá trị Tổng đài tư vấn: 1900 6933 d max O d max d max d d max T T T lần → tách 2015 = 2012 + → t 503 1007,5 s Chọn A 12 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ Câu 25: 2 x x Bài cho M biên N VTCB xM xN vuông pha → M N (*) AM AN → Khi xM = cm x N AN cm → d x2M x2N 57 cm Chọn C Câu 26: x 10sin t cm = 10cos t cm mà y 24cos t 12 cm → y nhanh pha x góc Khi M cách O đoạn cm chuyển động phía VTCB → chọn x = → pha dao động y y AM () → pha dao động x x A 2 → y M () 12 cm → d x2M y2N 13 cm Chọn B 3 Câu 27: 10 d x2 y2 7cos 2t 8cos 2t 15 13cos 2t cm 3 d 15 13 → max Chọn A d 15 13 Phần 2: Bài Toán Hai Vật Dao Động Khác Tần Số 01 C 02 B 03 A 04 A 05 D 06 A 07 C 08 B 09 B 10 B 11 D Câu 1: Gọi t = lúc vật qua VTCB theo chiều dương → x1 A cos t cm x A cos t 2 2 6 3 t t 2k t 12k 1s, 12s, Hai vật gặp nhau: x1 = x2 Chọn C t t 2k t 2k 2s; 4s; Câu 2: Phương trình dao động hai vật: x1 A cos 3t cm x A cos t 3 Khi hai vật lặp lại trạng thái ban đầu, gọi số dao động toàn phần vật thực n số dao T m động toàn phần mà vật thực m ta có: ∆t = nT1 = mT2 ↔ T2 n Thời điểm hai vật lặp lại trạng thái ứng với m = n = → ∆t = s Chọn B Câu 3: Phương trình dao động hai vật: x1 A cos 3t cm x A cos t 3 3 10 t 3t 2k t 2k s, s, Hai vật gặp nhau: x1 = x2 Chọn A t 3t 2k t 2k ; s; 3 7 10 5 t cm x N A cos t Câu 4: Phương trình dao động hai vật: x M A cos 3 3 5 10 t 0,4 1,2k 0,8s; 2s; t t 2k 2k Hai vật ngang qua Chọn A t 10 0,4; 0,8s; t t 2k 3 3 Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) DAO ĐỘNG CƠ 10 10 Câu 5: Giả sử chiều truyền vận tốc t = dương: 1 0 cos t cm 2 0 cos t 2 2 10 10 t 14,4k 14,4s; 28,8s; t t 2k 36 72k Hai dây treo song song: α1 = α2 → Chọn D 0,42; 1,27s; 10 t 10 t 2k t 85 85 t 2t 2k t k Câu 6: x1 = x2 t 2t 2n t n 36 3 Quy nạp thời điểm thấy rằng: hết giây thứ nhất, có lần gặp → hết giây thứ 503 có 2012 lần gặp 18109 → Lần gặp thứ 2013 thời điểm 503 s Chọn A 36 36 10 10 Câu 7: Giả sử buông nhẹ t = hai lắc biên dương: 1 0 cos t cm 2 0 cos t 10 7 10 t t 2k k 20,75s; 41,5s; t Hai dây treo song song với α1 = α2 10 10 t t 2k t 6 k 0,8s; 1,6s; 2,4s; Vậy tính lúc t = (2 dây treo song song lần 1) thời điểm lần hai dây treo song song 1,6 s Chọn C Câu 8: Phương trình dao động hai vật: x1 A cos 2t cm x A cos t cm 3 3 t t 2k t 2k 2s; 4s; 3 cos t cos t → Chọn B t 2n s; 10 s; t t 2n 9 3 10 2 t cm x 10 cos t cm Câu 9: Phương trình dao động hai vật: x1 10 cos 4 13 10 65 26 t 13 t 2k t 36 k 6,86s; 15,53s; Chọn B t 10 t 2n t 143 26n 143 s; 455 s; 276 23 276 276 13 10 2 t cm x 10 cos t cm Câu 10: Phương trình dao động hai vật: x1 10 cos 4 13 10 143 2 143 10 cos 9,4 cm Theo câu tọa độ vật gặp x1 x 10 cos 13 276 276 Chọn B Câu 11: 4 2 Vậy phương trình dao động vật x1 cos( t ) cm x cos( t ) cm 3 2 4 t t 2k;k Z 4 2 Khi hai vật gặp x1 = x2 → cos( t ) = cos( t ) 3 t t 2m;m Z 3 t 3k 3s; 6s; 9s; 12s; → thời điểm lần mà vật gặp 3,5 s Chọn D t 0,5 m 0,5s; 1,5s; 2,5s; 3,5s; Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà Nguồn : Hocmai.vn Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | -