Chủ đề 4 dao động tắt dần cộng hưởng lý thuyết

TỰ HỌC ĐIỂM – LÝ THUYẾT Fanpage: Tài liệu KYS Group: Kyser ôn thi THPT CHỦ ĐỀ 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG DUY TRÌ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG I DAO ĐỘNG TẮT DẦN Khái niệm: Dao động tắt dần dao động có lực cản mơi trường mà biên độ (hay năng) giảm dần theo thời gian Đặc điểm:  Lực cản môi trường lớn dao động tắt dần xảy nhanh  Nếu vật dao động điều hoà với tần số ω0 mà chịu thêm lực cản nhỏ, dao động vật tắt dần chậm Dao động tắt dần chậm có biên độ giảm dần theo thời gian Trong không khı́ Trong nước Trong dầ u nhớt Ứng dụng tắt dần dao động: giảm rung  Khi xe chạy qua chổ mấp mơ khung xe dao động, người ngồi x e dao động theo gây khó chịu cho người Để khắc phục tượng người ta chế tạo thiết bị gọi giảm rung  Cái giảm rung gồm pít tơng có chỗ thủng chuyển động thẳng đứng bên xy lanh đựng đầy dầu nhớt, pít tơng gắn với khung xe xy lanh gắn với trục bánh xe Khi khung xe dao động lò xo giảm xóc, pít tơng dao động theo, dầu nhờn chảy qua lỗ thủng pít tơng tạo lực cản lớn làm cho dao động pít tơng chóng tắt dao động k xe chóng tắt theo  Lò xo với giảm rung gọi chung phận giảm xóc II DAO ĐỘNG DUY TRÌ  Nếu cung cấp thêm lượng cho vật dao động tắt dần (bằng cách tác dụng ngoại lực chiều với chiều chuyển động vật dao động phần chu kì) để bù lại phần lượng tiêu hao ma sát mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng nó, vật dao động mải mải với chu kì chu kì dao động riêng nó, dao động gọi dao động trì Ngoại lực tác dụng lên vật dao động thường điều khiển dao động  Khái niệm: dạng dao động trì cách cung cấp lượng chu kì để bổ sung vào phần lượng bị tiêu hao ma sát khơng làm thay đổi chu kỳ riêng  Đặc điểm: có tần số dao động với tần số riêng vật dao động fdt = f0 Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 33 III DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ CỘNG HƯỞNG Dao động cưỡng bức: a Khái niệm: Dao động cưỡng dao động mà hệ chịu thêm tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn (gọi lực cưỡng bức) có biểu thức F = F0cos(ωnt + φ) Trong đó: F0 biên độ ngoại lực(N) ωn = 2πfn với fn tần số ngoại lực b Đặc điểm:  Dao động cưỡng dao động điều hòa (có dạng hàm sin)  Tần số dao động cưỡng tần số lực cưỡng fcb = fn  Biên độ dao động cưỡng (Acb) phụ thuộc vào yếu tố sau:  Sức cản môi trường (Fms giảm→ Acb tăng)  Biên độ ngoại lực F0 (Acb tỉ lệ thuận với F0)  Mối quan hệ tần số ngoại lực tần số dao động riêng (Acb tăng |fn - f0| giảm) Khi |fn - f0| = (Acb)max a Khái niệm: tượng biên độ dao động cưỡng đạt giá trị cực đại (Acb)max tần số ngoại lực (fn) với tần số riêng (f0 ) vật dao động Hay: (Acb)max ⇔ fn = f0 Biên độ Hiện tượng cộng hưởng b Ứng dụng:  Hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng thực tế, ví dụ: chế tạo tần số kế, lên dây đà n f  Tác dụng có hại cộng hưởng: ▪ Mỗi phận máy (hoặc cầu) xem hệ dao động có tần số góc riêng ω0 ▪ Khi thiết kế phận máy (hoặc cầu) cần phải ý đến trùng tần số góc ngoại lực ω tần số góc riêng ω0 phận này, trùng xảy (cộng hưởng) phận dao động cộng hưởng với biên độ lớn làm gãy chi tiết phận Phân biệt Dao động cưỡng dao động trì a Dao động cưỡng với dao động trì:  Giống nhau: - Đều xảy tác dụng ngoại lực - Dao động cưỡng cộng hưởng có tần số tần số riêng vật  Khác nhau: Dao động cưỡng - Ngoại lực bất kỳ, độc lập với vật Dao động trì - Lực điều khiển dao động qua cấu - Dao động cưỡng có tần số tần số fn - Dao động với tần số tần số dao động ngoại lực riêng f0 vật - Biên độ hệ phụ thuộc vào F0 |fn – f0| - Biên độ không thay đổi Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 34 b Cộng hưởng với dao động trì:  Giống nhau: Cả hai điều chỉnh để tần số ngoại lực với tần số dao động tự hệ  Khác nhau: Cộng hưởng - Ngoại lực độc lập bên ngồi Dao động trì - Ngoại lực điều khiển dao động qua cấu - Năng lượng hệ nhận chu kì dao - Năng lượng hệ nhận chu kì dao động công ngoại lực truyền cho lớn động công ngoại lực truyền cho lượng mà hệ tiêu hao ma sát chu kì lượng mà hệ tiêu hao ma sát chu kì BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Nhận định sau sai nói dao động học tắt dần? A Trong dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian B Lực ma sát lớn dao động tắt nhanh C Dao động tắt dần daođộng có biên độ giảm dần theo thời gian D Dao động tắt dần có động giảm dần biến thiên điều hòa Câu 2: Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc A Pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật C Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D Hệ số lực cản ma sát nhớt tác dụng lên vật Câu 3: Phát biểu sau không A Biên độ dao động riêng phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động B Biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian C Biên độ dao động trì phụ thuộc vào phần lượng cung cấp thêm cho dao động chu kỳ D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng Câu 4: Phát biểu sau sai A Tần số dao động cưỡng tần số dao động riêng B Tần số dao động cưỡng tần số lực cưỡng C Chu kỳ dao động cưỡng không chu kỳ dao động riêng D Chu kỳ dao động cưỡng chu kỳ lực cưỡng Câu 5: Nhận định sau sai nói dao động học tắt dần A Dao động tắt dần có động giảm dần biến thiên điều hòa B Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian C Lực ma sát lớn dao động tắt nhanh D Trong dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian Câu 6: Khi nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau A Dao động lắc đồng hồ dao động cưỡng B Biên độ dao động cưỡng biên độ lực cưỡng Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 35 C Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng D Dao động cưỡng có tần số nhỏ tần số lực cưỡng Câu 7: Nhận xét sau sai A Dao động tắt dần nhanh lực cản môi trường lớn B Dao động trì có chu kỳ chu kỳ dao động riêng lắc C Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng D Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng Câu 8: Phát biểu sau A Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành nhiệt B Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành hoá C Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành điện D Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành quang Câu 9: Phát biểu sau Hiện tượng cộng hưởng xảy với A dao động điều hoà B dao động riêng C dao động tắt dần D với dao động cưỡng Câu 10: Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A với tần số tần số dao động riêng B mà không chịu ngoại lực tác dụng C với tần số lớn tần số dao động riêng D với tần số nhỏ tần số dao động riêng Câu 11: Một vật dao động tắt dần có đại lượng giảm liên tục theo thời gian A biên độ gia tốc B li độ tốc độ C biên độ D biên độ tốc độ Câu 12: Chọn phát biếu sai? Trong dao động vật chịu lực cản nhỏ không đổi A Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B Chu kì giảm dần theo thời gian C Cơ vật giảm dần theo thời gian D Lực cản sinh công âm Câu 13: Hai lắc làm hai bi có bán kính nhau, treo hai sợi dây có chiều dài Khối lượng hai bi khác Hai lắc dao động môi trường với biên độ Thì lắc tắt nhanh hơn? A Con lắc nhẹ B Con lắc nặng C Tắt lúc D Chưa thể kết luận Câu 14: Dao động hệ bù lượng lượng sau chu kì mà khơng làm thay đổi chu kỳ riêng gọi A dao động trì B dao động cưỡng C dao động điều hòa D dao động tắt dần Câu 15: Dao động trì dao động tắt dần mà người ta A Làm lực cản môi trường vật chuyển động B Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật chuyển động C Bù phần lượng mát chu kì chế bù lượng A Kích thích lại dao động sau tắt hẳn Câu 16: Khi tần số ngoại lực tần số riêng hệ xảy tượng A biên độ dao động đạt giá trị cực đại Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT B giá trị biên độngoại lực 36 C biên độ dao động tăng nhanh D biên độ dao động Câu 17: Chọn phát biểu sai A Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực tuần hồn B Dao động trì tác dụng ngoại lực có tần số riêng tần số riêng hệ C Trong trình chịu tác dụng ngoại lực tuần hồn hệ ln dao động với tần số ngoại lực D Dao đơng trì dao động cưỡng có cộng hưởng có tần số góc tần số riêng hệ Câu 18: Giảm xóc ơtơ áp dụng A dao động tắt dần B dao động tự C dao động trì D dao động cưỡng Câu 19: Một lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g lò xo có độ cứng k = 100 N/m Tác dụng lực cưỡng biến thiên điều hoà với biên độ F0 tần số f = Hz vào vật biên độ dao động vật A1 Giữ nguyên biên độ F0 tăng tần số ngoại lực lên Hz biên độ dao động vật A2 Kết luận sau đúng? A A1 = A2 B A1 < A2 C A1 > A2 D 2A1 = A2 Câu 20: Khi nói dao động tắt dần, phát biểu sau sai? A Dao động tắt dần khơng phải lúc có hại B Biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian C Nguyên nhân tắt dần dao động lực cản D Dao động tắt dần chậm lực cản môi trường nhỏ Câu 21: Dao động lắc đồng hồ A dao động cưỡng B dao động trì C dao động tắt dần D dao động điện từ Câu 22: Một vật dao động cưỡng tác dụng ngoại lực F = F0cosπft (với F0 f không đổi, t tính s) Tần số dao động cưỡng vật A f B πf C 2πf D 0,5f Câu 23: Phát biểu sau không đúng? A Điều kiện để xảy cộng hưởng tần số góc lực cưỡng tần số góc dao động riêng B Điều kiện để xảy cộng hưởng tần số lực cưỡng tần số dao động riêng C Điều kiện để xảy cộng hưởng chu kỳ lực cưỡng chu kỳ dao động riêng D Điều kiện để xảy cộng hưởng biên độ lực cưỡng biên độ dao động riêng Câu 24: Chọn câu trả lời sai A Hiện tượng đặc biệt xảy dao động cưỡng tượng cộng hưởng B Điều kiện cộng hưởng hệ phải dđộng cưỡng tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hồn có tần số f tần số riêng hệ f0 C Biên độ cộng hưởng dao động không phụ thuộc vào lực ma sát môi trường, phụ thuộc vào biên độ ngoại lực cưỡng D Khi cộng hưởng dao động, biên độ dao động cưỡng tăng đột ngột đạt giá trị cực đại Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 37 Câu 25: Chọn câu trả lời sai A Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn C Khi cộng hưởng dao động: tần số dao động hệ tần số riêng hệ dao động D Tần số dao động cưỡng tần số riêng hệ dao động Câu 26: Hiện tượng cộng hưởng xảy tần số A lực cưỡng tần số riêng hệ B dao động tần số riêng hệ C lực cưõng nhỏ tầnsố riêng hệ D lực cưỡng lớn tần số riêng hệ Câu 27: Chọn phát biểu nói dao động cưỡng A Tần số dao động cưỡng số ngoại lực tuần hoàn B Tấn số dao động cưỡng tần số riêng hệ C Biên độ dao động cưỡng biên độ ngoại lực tuần hoàn D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực tuần hoàn Câu 28: Chọn phát biếu sai nói dao động tắt dần A Ma sát, lực cản sinh công làm tiêu hao dần lượng dao động B Dao động có biên độ giảm dần ma sát lực cản môi trường tác dụng lên vật dao động C Tần số dđộng lớn trình dao động tắt dần kéo dài D Lực cản lực ma sát nhỏ trình dao động tắt dần kéo dài Câu 29: Trong dao động tắt dần sau đây, trường hợp tắt dần nhanh có lợi? A Quả lắc đồng hồ B Khung xe ô tô sau qua chỗ đường dằn C Con lắc lò xo phòng thí nghiêm D Sự rung cầu xe ô tô chạy qua Câu 30: Đặc điểm sau sai với dao động cưỡng bức? A Dao động ổn định vật dao động điều hoà B Tần số dao động ln có giá trị tần số ngoại lực C Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ nghịch biên độ ngoại lực D Biên độ dao động đạt cực đại tần số góc ngoại lực tần số góc riêng hệ dao động tắt dần Câu 31: Chọn phát biểu sai A Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng nhanh đến giá trị cực đại ngoại lực tuần hồn có tần số f tần số riêng hệ f0 gọi cộng hưởng B Biên độ dao động cộng hưởng lớn ma sát nhỏ C Hiện tượng cộng hưởng xảy ngoại lực cưỡng lớn lực ma sát gây tắt dần D Hiện tượng cộng hưởng có lợi có hại đời sống kỹthuật Câu 32: Chọn cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống sau cho hợp nghĩa: Dao động……… dao động vật trì với biên độ khơng đổi nhờ tác dụng A tuần hoàn, lực đàn hồi B điều hòa, ngoại lực tuần hồn C cưỡng bức, ngoại lực tuần hoàn D tự do, lực kéo Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 38 Câu 33: Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A với tần số tần số dao động riêng B với tần số nhỏ tần số dao động riêng C với tần số lớn tần số dao động riêng D mà không chịu ngoại lực tác dụng Câu 34: Khi nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau đúng? A Dao động lắc đồng hồ dao động cưỡng B Biên độ dao động cưỡng biên độ lực cưỡng C Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng D Dao động cưỡng có tần số nhỏ tần số lực cưỡng Câu 35: Hình vẽ sau đồ thị hai lắc lò xo sàn nằm ngang Nhận xét sau A Hai lắc thực dao động điều hòa chu kỳ B Con lắc với đồ thị đường (1) dao động tắt dần với chu kỳ với lắc lại C Hai lắc dao động với chu kỳ pha ban đầu D Con lắc với đồ thị đường (1) dao động cưỡng Câu 36: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ treo vào đầu lò xo nhẹ Biên độ Đầu lò xo gắn cố định vào điểm treo Con lắc kích thích để dao động với tần số f khác khơng khí Đồ thị hình bên biểu diễn phụ thuộc biên độ vào tần số Đồ thị sau biểu diễn kết thí nghiệm lặp lại chân khơng? f Hình I Biên độ Biên độ Biên độ Biên độ f Hình IV Hình III Hình II A Hình II f f f B Hình III C Hình I D Hình IV BẢNG ÐÁP ÁN 1:D 2:A 3:D 4:A 5:A 6:C 7:D 8:A 9:D 10:A 11:C 12:B 13:A 14:A 15:C 16: 17:A 18:A 19:C 20:B 21:B 22:D 23:D 24:C 25:D 26:A 27:A 28:C 29:B 30:C 31:C 32:C 33:A 34:C 35:B 36B ……………………………………… Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 39 ... A Dao động tắt dần khơng phải lúc có hại B Biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian C Nguyên nhân tắt dần dao động lực cản D Dao động tắt dần chậm lực cản môi trường nhỏ Câu 21: Dao động. .. Trong dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian B Lực ma sát lớn dao động tắt nhanh C Dao động tắt dần dao ộng có biên độ giảm dần theo thời gian D Dao động tắt dần có động giảm dần biến thiên điều... ln dao động với tần số ngoại lực D Dao đơng trì dao động cưỡng có cộng hưởng có tần số góc tần số riêng hệ Câu 18: Giảm xóc ơtơ áp dụng A dao động tắt dần B dao động tự C dao động trì D dao động