41 ôn tập chuyên đề dao động cơ học 02

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 41 - Ôn tập chuyên đề dao động học – 02 Câu Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 50 N/m vật nặng khối lượng m = 200 g Khi vật vị trí cân tác dụng lực F khơng đổi dọc theo trục lò xo có độ lớn N khoảng thời gian 0,1 s Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2; π2 = 10 Xác định tốc độ cực đại vật sau lực F ngừng tác dụng A 20π cm/s B 20π√2 cm/s C 25 π cm/s D 40 π cm/s Câu Một lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ T = (s) Thời gian ngắn để động tăng từ đến với giá trị là: A 0,5 (s) B 0,25 (s) C 0,125 (s) D (s) Câu Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 200 g, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 80 N/m; đặt mặt sàn nằm ngang Người ta kéo vật khỏi vị trí cân đoạn 3cm truyền cho vận tốc 80 cm/s Cho g = 10 m/s2 Do có lực ma sát nên vật dao động tắt dần, sau thực 10 dao động vật dừng lại Hệ số ma sát vật sàn là: A 0,04 B 0,15 C 0,10 D 0,05 Câu Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(2πt - π/4) cm Tốc độ trung bình mà vật khoảng thời gian t1 = s đến t2 = 4,625 s là: A 15,5 cm/s B 17,4 cm/s C 18,2 cm/s D 19,7 cm/s Câu Con lắc đơn có chiều dài ℓ1 dao động với chu kì T1, lắc đơn có chu kì ℓ2 > ℓ1 dao động với chu kì T2 Khi lắc đơn có chiều dài ℓ2 - ℓ1 dao động với chu kì là: A T = T2 - T1 B T2 = T12 +T22 C T2 = T22 - T12 T T D T  21 2 T2  T1 Câu Một lắc đơn có độ dài 30 cm treo vào tàu, chiều dài ray 12,5 m chổ nối hai ray có khe hở hẹp, lấy g = 9,8 m/s2 Tàu chạy với vận tốc sau lắc đơn dao động mạnh nhất: A 40,9 km/h B 12 m/s C 40,9 m/s D 10 m/s Câu Hai lắc lò xo giống gồm hai vật có khối lượng kg gắn vào hai lò xo có độ cứng 100 N/m Hai lắc đặt sát bên cho trục dao động (cũng trục lò xo) coi trùng nằm ngang Từ VTCB kéo hai vật theo phương trục lò xo phía thêm đoạn cm bng nhẹ không lúc Chọn t = thời điểm buông vật (1) Thời điểm phải buông vật (2) để dao động (2) (1) có biên độ dao động cực đại là: A π/10 s B 3π/10 s C 2π/5 s Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 D 3π/5 s Câu Con lắc lò xo treo trần thang máy, thực dao động điều hoà Cho thang máy chuyển động nhanh dần lên với gia tốc a = g/2 thì: A Chu kỳ tăng lên B Chu kỳ giảm C Chu kỳ không đổi D Tần số tăng lên lần Câu Một đồng hồ lắc đếm giây có chu kì s Mỗi ngày chạy chậm 100 s, phải điều chỉnh độ dài lắc để đồng hồ chạy A tăng 0,2% B tăng 0,23% C giảm 0,2% D giảm 0,23% Câu 10 Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình: x = 20cos(πt1 - 5π/6 ) cm Tại thời điểm t1 gia tốc chất điểm có giá trị cực tiểu Tại thời điểm t2 = t1 + ∆t (trong t2 < 2013T) tốc độ chất điểm 10π√2 cm/s Giá trị lớn ∆t A 4024,75 s B 4024,25 s C 4025,25 s D 4025,75 s Câu 11 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox Phương trình dao động : x = 3sin(10t + π/6) (cm;s) Sau khoảng thời gian t = 0,157 s, kể từ lúc vật bắt đầu chuyển động , quãng đường vật là: A 1,5 cm B 4,5 cm C 4,1 cm D 1,9 cm Câu 12 Có ba lắc đơn chiều dài khối lượng treo điện trường có thẳng đứng Con lắc thứ thứ hai tích điện q1 q2, lắc thứ ba khơng tích điện Chu kỳ dao động nhỏ chúng T1, T2, T3 có T1 = 1/3 T3 T = 5/3 T3 Tỉ số q1/q2 A 12,5 B C 6,25 D Khơng có đáp án Câu 13 Treo lắc đơn có độ dài l = 100 cm thang máy, lấy g = π2 = 10 m/s2 Cho thang máy chuyển động nhanh dần lên với gia tốc a = m/s2 chu kỳ dao động lắc đơn A giảm 8,9% B tăng 11,8% C giảm 16,67% D tăng 25% Câu 14 Một người xe đạp chở thùng nước đường lát bê tông, cách 4,5 m có rãnh nhỏ Khi người chạy với vận tốc v = 10,8 km/h nước thùng bị văng tung tóe mạnh ngồi.Tính tần số dao động riêng nước thùng ? A 1,5 Hz B 2/3 Hz C 2,4 Hz D Hz Câu 15 Một lắc lò xo vật nặng khối lượng m = 100 g lò xo có độ cứng k = 10 N/m dao động với biên độ cm Khoảng thời gian mà vật có độ lớn vận tốc nhỏ 10√3 cm/s chu kỳ bao nhiêu? A Δt = 0,628 (s) B Δt = 0,417 (s) C Δt = 0,742 (s) Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 D Δt = 0,219 (s) Câu 16 Chất điểm có khối lượng m1 = 50 gam dao động điều hồ quanh vị trí cân với phương trình dao động x1 = sin(5πt + π/6 ) (cm) Chất điểm có khối lượng m2 = 100 gam dao động điều hồ quanh vị trí cân với phương trình dao động x2 = 5sin(πt – π/6 )(cm) Tỉ số trình dao động điều hoà chất điểm m1 so với chất điểm m2 bằng: A 1/2 B C D 1/5 Câu 17 Một vật có khối lượng 250 g treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m Đưa vật đến vị trí cách vị trí cân cm truyền cho vật vận tốc 40√3 cm/s hướng vị trí cân Biên độ dao động vật bao nhiêu? A √3 cm B 2√3 cm C cm D cm Câu 18 Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 200 g, lò xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k = 80 N/m; đặt mặt sàn nằm ngang Người ta kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm truyền cho vận tốc 80 cm/s Cho g = 10 m/s2 Do có lực ma sát nên vật dao động tắt dần, sau thực 10 dao động vật dừng lại Hệ số ma sát vật sàn là: A 0,04 B 0,15 C 0,10 D 0,05 Câu 19 Hai vật A B có khối lượng kg có kích thước nhỏ nối với sợi dây mảnh nhẹ dài 10 cm, hai vật treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m nơi có gia tốc trọng trường Lấy g = π2 = 10 Khi hệ vật lò xo VTCB người ta đốt sợi dây nối hai vật vật B rơi tự vật A dao động điều hòa Lần vật A lên đến vị trí cao khoảng cách hai vật bao nhiêu? Biết độ cao đủ lớn A 70 cm B 50 cm C 20 cm D 80 cm Câu 20 Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với chu kỳ T biên độ A Vị trí cân chất điểm trùng với gốc tọa độ Trong khoảng thời gian ∆t (0 < ∆t ≤ T/2), quãng đường lớn nhỏ mà vật Smax Smin Lựa chọn phương án đúng: A Smax = 2Asin(π∆t/T) ; Smin = 2Acos(π∆t/T) B Smax = 2Asin(π∆t/T) ; Smin = 2A - 2Acos(π∆t/T) C Smax = 2Asin(2π∆t/T) ; Smin = 2Acos(2π∆t/T) D Smax = 2Asin(2π∆t/T) ; Smin = 2A - 2Acos(2π∆t/T) Câu 21 Một vật dao động điều hòa với chiều dài quỹ đạo 24 cm Khoảng cách hai vị trí động gấp lần là: A 12 cm B cm C 16 cm D cm Câu 22 Một lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ cm chu kì s Tại t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều âm trục toạ độ Tổng quãng đường vật khoảng thời gian 2,375 s kể từ thời điểm chọn làm gốc là: A 48 cm B 50 cm C 55,76 cm Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 D 42 cm Câu 23 Một lắc đơn có khối lượng vật nặng m, chiều dài dây treo m, dao động điều hoà tác dụng ngoại lực F = F0cos(2πft + π/2) N Lấy g = 10 m/s2 Nếu tần số f ngoại lực thay đổi từ Hz đến Hz biên độ dao động lắc sẽ: A không thay đổi B giảm C tăng D tăng giảm Câu 24 Quả cầu kim loại lắc đơn có khối lượng m = 0,1 kg tích điện q = 10-7C treo sợi dây không giãn, mảnh, cách điện có chiều dài l nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 đặt điện trường đều, nằm ngang có cường độ E = 2.106 V/m Ban đầu người ta giữ cầu để sợi dây có phương thẳng đứng, vng góc với phương điện trường buông nhẹ với vận tốc ban đầu Lực căng dây cầu qua vị trí cân là: A 1,02 N B 1,04 N C 1,36 N D 1,39 N Câu 25 Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(πt - π/2) cm Độ dài quãng đường mà vật khoảng thời gian t1 = 1,5 s đến t2 = 13/3 s là: A 50 + 5√3 cm B 40 + 5√3 cm C 50 + 5√2 cm D 60 - 5√3 cm Câu 26 Một vật dao động điều hoà với phương trình x = Acos(2πt/T + π/3) cm Sau thời gian 7T/12 kể từ thời điểm ban đầu vật quãng đường 10 cm Biên độ dao động là: A 30/7 cm B cm C cm D Đáp án khác Câu 27 Một vật dao động điều hòa với biểu thức ly độ x = 4cos(5π/6 - 0.5πt), x tính cm t giây Vào thời điểm sau vật qua vị trí x = 2√3 cm theo chiều âm trục tọa độ? A t = s B t = s C t = 4/3 s D t = 2/3 s Câu 28 Một vật dao động điều hoà với phương trình x = Acos(4πt + π/4) cm Khoảng thời gian từ thời điểm ban đầu đến lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương lần thứ 2009 là: A 2009,3125 s B 1004,3125 s C 1004,8125 s D 2008,8125 s Câu 29 Một lắc lò xo đặt nằm ngang đầu cố định, đầu gắn vật nhỏ Lò xo có độ cứng k = 200 N/m, vật có khối lượng m = 200 g Vật đứng yên VTCB tác dụng vào vật ngoại lực có độ lớn khơng đổi N dọc theo trục lò xo quãng thời gian 0,5 s Khi ngừng lực tác dụng vật dao động với biên độ bao nhiêu? A cm B cm C cm D cm Câu 30 Một lò xo khối lượng khơng đáng kể có chiều dài tự nhiên lo = 135 cm,được treo thẳng đứng đầu giữ cố định đầu lại gắn cầu nhỏ m Chọn trục 0x thẳng đứng, gốc toạ độ vị trí cân vật chiều dương hướng xuống Biết cầu dao động điều hồ với phương trình x = 8.cos(ωt Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 – π/3) (cm) trình dao động tỉ số độ lớn nhỏ lực đàn hồi lò xo 7/3 Lấy g = 10 m/s2 chiều dài lò xo thời điểm t = 1,41 s ? A 159 cm B 147,9 cm C 162,1 cm D Một đáp án khác Câu 31 Một lắc đơn có chiều dài l = 0,992 m cầu nhỏ có khối lượng m = 25 gam Cho dao động nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 với biên độ góc 4o mơi trường có lực cản tác dụng Biết lắc đơn dao động 50 s ngừng hẳn Xác định độ hụt trung bình chu kì dao động: A 22.10-6 J B 23,7.10-6 J C 20.10-6 J D 24.10-6 J Câu 32 Một lắc lò xo dao động điều hồ dọc theo trục Ox nằm ngang với chu kỳ T Nếu đưa lắc lên xe chạy mặt đường nằm ngang với gia tốc m/s2, lắc dao động điều hoà ta nhận thấy vị trí cân cách vị trí cân cũ cm Bỏ qua ma sát, chu kỳ T bằng: A 3,14 s B 0,314 s C s D 0,2 s Câu 33 Nhận xét sau không đúng? A Dao động đồng hồ lắc dao động trì B Khi có cộng hưởng, tần số dao động cưỡng đạt giá trị cực đại C Dao động nhanh tắt lực cản môi trường lớn D Dao động điều hoà loại dao động tuần hoàn Câu 34 Một lắc đơn có chiều dài l thực dao động thời gian Δt Nếu thay đổi chiều dài lượng 50 cm khoảng thời gian Δt thực dao động Chiều dài ban đầu lắc A 25/112 m B 112/25 m C 0,9 m D 25/81 m Câu 35 Một lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m = 100 g lò xo có độ cứng k = 100 N/m Kéo vật m xuống đến vị trí lò xo dãn cm thả nhẹ cho dao động (lấy g = π2 = 10 m/s2) Thời gian từ lúc vật thả đến lúc qua vị trí lực đàn hồi lò xo có độ lớn nhỏ là: A 1/15 (s) B 1/5 (s) C 2/15 (s) D 1/10 (s) Câu 36 Một lắc lò xo thẳng đứng lắc đơn tích điện có khối lượng m, điện tích q Khi dao động điều hòa khơng có điện trường chúng có chu kì T1 = T2 Khi đặt hai lắc điện trường có vectơ cảm ứng từ nằm ngang độ giãn lắc lò xo tăng 1,44 lần, lắc đơn dao động điều hòa với chu kì 5/6 s Chu kì dao động lắc lò xo điện trường A 5/6 s B s C 1,44 s D 1,2 s Câu 37 Một lắc lò xo treo thẳng đứng Lò xo có độ cứng k = 40 N/m, vật nặng có khối lượng m = 0,4 kg Nâng vật lên cho lò xo dãn cm thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Chọn hệ toạ độ thẳng đứng, gốc toạ độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật Lấy g = 10 m/s2 Phương trình dao động vật là: Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 A x = 10cos(10t - π/2) cm B x = 8cos(10t + π/2) cm C x = 10cos(10t) cm D x = 8cos(10t + π) cm Câu 38 Một lắc đơn dao động điều hòa thang máy đứng n nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 với lượng dao động 150 mJ, gốc vị trí cân nặng Đúng lúc vận tốc lắc khơng thang máy chuyển động nhanh dần lên với gia tốc 2,5 m/s2 Con lắc tiếp tục dao động điều hòa thang máy với lượng dao động : A 150 mJ B 129,5 mJ C 111,7 mJ D 188,3 mJ Câu 39 Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(ωt - π/4) cm Trong giây kể từ thời điểm t = 0, vật quãng đường 20 - 10√2 cm Trong giây thứ 2012 kể từ thời điểm t = 0, vật quãng đường là: A 20 - 10√2 cm B 10 cm C 20√2 cm D 10√2 cm Câu 40 Một lắc lò xo đứng cân phương ngang Đưa vật nhỏ lệch khỏi vị trí cân đoạn cm dọc theo trục lò xo bng nhẹ Khi vật ngang qua vị trí cân người ta giữ cố định điểm cách vật nhỏ khoảng 1/3 lò xo Độ biến dạng cực đại lò xo sau A 4√2 cm B cm C cm D 3√3 cm ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: B Câu 2: C Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Thời gian ngắn để động tăng từ đến với giá trị thời gian ngắn để Câu 3: D : Độ giảm biên độ chu kỳ là: =>Số dao động đến lúc dừng hẳn là: (1) Ta tính được: A = 5cm Bài cho N = 10, tới đơn giản Thay tất vào (1) ta tìm  = 0,05 Câu 4: D Ta có chu kỳ dao động vật T = 1s thời điểm t = 1s vật vị trí có ly độ = 4,625s vật vị trí x = -A chuyển động theo chiều dương đến thời điểm t =>Quãng đường vật từ thời điểm 1s đến 4,625s : =>Tốc độ trung bình vật khoảng thời gian Câu 5: C Câu 6: A Câu 7: D Khoảng cách vật: Nên đặt mắt qua sát vật ta thấy vật dao động điều hòa quanh vật ( tính tương đối chuyển động ) với biên độ A Để biên độ A lớn dao động pha với ngược pha dao động ngược pha vật biên âm vật biên dương =>Thời điểm thả vật vật biên lại Câu 8: C Chu kì lắc lò xo khơng phụ thuộc vào g nên chu kì khơng đổi Câu 9: D Con lắc chạy chậm chu kì tăng nên để chạy cần giảm l Chu kì lắc Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 % Mặt khác % Câu 10: A Lúc vật có li độ theo chiều dương Tại thời điểm gia tốc có GIÁ TRỊ cực tiểu nên x=A nên có giá trị nhỏ hay mà Sau khoảng thời vật có tốc độ: Cứ sau khoảng thời gian tốc độ vật lại Vì lớn nên Câu 11: D Ta có ban đầu vật vị trí x=A/2 theo chiều + Sau thời gian t=0,157s vật quay góc đường tròn lượng giác: Câu 12: D Dễ thấy Câu 13: A T giảm 8,9% Câu 14: B Câu 15: B •Xét vật li độ x vật có vận tốc Ta có Vận tốc lớn vật gần vị trí cân nên từ kết hợp dùng đường tròn lượng giác ta có thời gian vận tốc có độ lớn nhỏ ứng với thời gian vật chuyển động xung quanh vị trí (qua biên dương )hoặc (vật chuyển động qua vị trí biên âm) → Câu 16: A Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Câu 17: D Áp dụng công thức độc lập với thời gian: Thay số ta A=4cm Câu 18: D Tần số góc Biên độ dao động vật: Độ giảm biên sau chu kì Mà Câu 19: D Câu 20: B Câu 21: D Vị trí mà động gấp lần là: =>Khoảng cách vị trí mà động gấp lần là: Câu 22: C Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Sau Vật quãng đường: Câu 23: B Câu 24: B Câu 25: A Quãng đường vật là: Câu 26: B Tại t=0 vật vị trí Sau Câu 27: B chuyển động theo chiều âm vật quãng đường: t=0 vật li độ theo chiều dương, thời điểm vật qua vị trí khoảng thời gian Vậy ta có đáp án t=6s (n=1) Câu 28: B Lúc đầu vật vị trí theo chiều âm sau vật chuyển động theo chiều âm Sau vật qua vị trí cân theo chiều dương lần Sau 2008T vật qua vị trí cân theo chiều dương 2008 lần Câu 29: B Ta xem F=4N đóng vai trò trọng lực, VTCB bị dịch chuyển theo hướng lực tác dụng đoạn: x=F/k=2(cm) ω=k/m=10π Chọn chiều dương chiều tác dụng lực phương trình dao động x là: Do phương trình dao động vật là: x=2cos(10π+π) Ứng với thời gian 0,5s ta có vật vị trí biên dương (lúc vận tốc vật = 0, cách vị trí cân ban đầu 4cm), nên ngừng tác dụng lực vật dao động điều hòa biên độ 4cm Câu 30: B • • Ban đầu vật vị trí x=4 theo chiều dương Sau vật quay góc Biểu diễn đường tròn lượng giác ta có vật li độ →Chiều dài lò xo Câu 31: B Ta có chu kì T=2 s Cơ Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Số chu 50:2=25 T →Độ hụt trung bình Câu 32: B suy Câu 33: B +) Dao động đồng hồ lắc dao động trì +) có cộng hưởng tần số dao động tần số riêng hệ dao động biên độ dao động cực đai B sai +) Lực cản mơi trường lớn dao động tắt dần nhanh +) Dao động điều hòa loại dao động tuần hoàn Câu 34: A Thay đổi chiều dài mà số dao động thời gian giảm →Chu kì tăng →Tăng chiều dài Ta có Câu 35: A T = 0,1s Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống Ban đầu lò xo giãn 1cm Vậy biên độ dao động vật 2cm trình dao động vật có qua vị trí lò xo khơng biến dạng \rightarrow vị trí lực đàn hồi có độ lớn nhỏ Ta cần tìm thời gian vật từ x=2cm đến x=-1 cm Vẽ vòng tròn lượng giác ta thấy góc quét từ đến từ đến Ở có đáp án A thỏa mãn Câu 36: B Trong điện trường độ dãn lắc lò xo tăng 1.44 lần chứng tỏ gia tốc toàn phần ( với g gia tốc trọng trường chưa đặt lắc điện trường) Cơng thức tính chu kì lắc đơn điện trường : = (vì chu kì lắc lò xo khơng bị ảnh hưởng điện trường) Câu 37: D Câu 38: D Khi vận tốc lắc thang máy chuyển động nhanh dần lên với gia tốc Sau lắc giữ biên độ góc khơng đổi.Gia tốc hiệu dụng lắc thang máy chuyển động nhanh dần lên Ta có Câu 39: D 1s vật đc Vật từ tức đc đc Sau đc thêm Tổng góc quét ứng với Sau 2011s vật đc S= Câu 40: D vật Vị trí có sau s= tức giây 2012 vật quét từ Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 ... +) có cộng hưởng tần số dao động tần số riêng hệ dao động biên độ dao động cực đai B sai +) Lực cản môi trường lớn dao động tắt dần nhanh +) Dao động điều hòa loại dao động tuần hồn Câu 34: A... hưởng, tần số dao động cưỡng đạt giá trị cực đại C Dao động nhanh tắt lực cản môi trường lớn D Dao động điều hoà loại dao động tuần hồn Câu 34 Một lắc đơn có chiều dài l thực dao động thời gian... chất điểm 10π√2 cm/s Giá trị lớn ∆t A 4024 ,75 s B 4024 ,25 s C 4025 ,25 s D 4025 ,75 s Câu 11 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox Phương trình dao động : x = 3sin(10t + π/6) (cm;s) Sau