12 luyen tap nang cao ve CLLX giai btap

Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 LỜI GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM (Khóa PEN-C N3) 12 LUYỆN TẬP NÂNG CAO VỀ CON LẮC LÒ XO Thầy Đặng Việt Hùng – Hocmai.vn HỆ THỐNG BÀI GIẢNG LỜI GIẢI BÀI TẬP có website: www.Hocmai.vn BẢNG ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01 D 11 A 21 A 31 B 02 D 12 B 22 C 32 D 03 D 13 A 23 C 33 D 04 B 14 D 24 C 34 B 05 B 15 D 25 B 35 C 06 B 16 D 26 C 07 C 17 D 27 C 08 D 18 C 28 B 09 B 19 C 29 A 10 B 20 A 30 A LỜI GIẢI CHI TIẾT Dùng kiện sau trả lời cho câu 1; câu Một lắc lò xo có khối lượng m  kg dao động điều hòa theo phương nằm ngang Vận tốc có độ lớn cực đại 0,6 m/s Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí x  cm theo chiều âm động Câu 1: Biên độ chu kì dao động có giá trị sau đây? 2π 2π A A  cm,T  B A  cm,T  (s) (s) 5 π π C A  D A  cm,T  (s) cm,T  (s) 5 Lời giải: Tại x  động   A /  A  6(cm) Ta có A  0,6(m / s)    0,6   10(rad / s)  T  (s) 0,06 Vậy chọn đáp án D Câu 2: Chọn gốc tọa độ VTCB Phương trình dao động vật có dạng sau đây? π  A x  cos 10t   cm 4  C x  π  B x  cos 10πt   cm 4  π  cos 10t   cm 4  π  D x  6cos 10t   cm 4  Lời giải: Tại t = vật qua vị trí A / theo chiều âm  pha ban đầu     x  6cos 10t   cm Vậy chọn đáp án D 4  Câu 4: Khi treo vật m vào lò xo lò xo dãn  o  25 cm Từ VTCB kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 20 cm buông nhẹ để vật dao động điều hòa Chọn gốc tọa độ thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều dương hướng xuống Lấy g = π2 Phương trình chuyển động vật có dạng sau đây? π  A x  20cos  2πt   cm 2  π  B x  20cos  2πt   cm 2  Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG π  C x  10cos  2πt   cm 2  Facebook: LyHung95 π  D x  10cos  2πt   cm 2  Lời giải: Ta có A  20(cm);   g  2(rad / s)  o Tại t = vật qua vị trí cân theo chiều dương  pha ban đầu      x  20cos  2t   cm Vậy chọn đáp án B 2  Câu 5: Một vật có khối lượng m = 400 (g) treo vào lò xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k = 40 N/m Đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng thả nhẹ, vật dao động điều hoà Chọn gốc tọa độ VTCB, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động Phương trình dao động vật A x  5cos 10t  π  cm B x  10cos 10t  π  cm π  C x  10cos 10t   cm 2  D x  5cos 10t  cm Lời giải: Ta có   k  10(rad / s);  m  g  10(cm)  A  10(cm) 2 Tạii t = vật qua biên âm  pha ban đầu   x  10cos 10t  π  cm Vậy chọn đáp án B Câu 6: Một lắc lò xo gồm cầu khối lượng m = 100 (g) treo vào lò xo có độ cứng k = 20 N/m Kéo cầu thẳng đứng xuống vị trí cân đoạn cm thả cho cầu trở vị trí cân với vận tốc có độ lớn 0, 2 m/s Chọn gốc thời gian lúc thả cầu, trục Ox hướng xuống dưới, gốc toạ độ O vị trí cân cầu Cho g = 10 m/s2 Phương trình dao động cầu có dạng π  A x  4sin 10 2t   cm 4  2π   B x  4sin 10 2t   cm   5π   C x  4sin 10 2t   cm   π  D x  4sin 10 2t   cm 3  Lời giải: Ta có   k  10 2(rad / s) m Hệ thức liên hệ A  x  v2 v2  A  x   4(cm) 2 2 Tại t = vật qua vị trí A / theo chiều âm  pha ban đầu   2     x  4cos 10 2t    4sin 10 2t   cm 6    Vậy chọn đáp án B Câu 7: Một lắc lò xo dao động điều hồ với chu kì T = (s) Biết thời điểm t = (s) lắc có li độ x0 = xo  π cm/s Phương trình dao động lắc lò xo cm vận tốc vo  Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG  2πt π  A x  sin    cm 2   2πt π  B x  sin    cm 2   2πt π  C x  sin    cm 4   2πt π  D x  sin    cm 4  Facebook: LyHung95 Lời giải: Ta có   2 2  (rad / s) T Hệ thức liên hệ A  x  v2 v2  A  x   1(cm) 2 2 Tại t = (s) = T vật qua vị trí A / theo chiều dương  Tại t = vật qua vị trí A / theo chiều dương  2t    2t    x  cos     sin    cm 4 4   Vậy chọn đáp án C Câu 10: Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng với biên độ cm chu kì T Khoảng thời gian ngắn từ lúc lực đàn hồi cực đại đến lúc lực đàn hồi cực tiểu T/3 Tốc độ vật tính theo cm/s cách vị trí thấp 2cm Lấy g = π2 m/s2 A 57,3cm/s B 83,12 cm/s C 87,6 cm/s D 106,45cm/ Lời giải: T T Khoảng thời gian ngắn từ lúc lực đàn hồi cực đại đến lúc lực đàn hồi cực tiểu     A  Fmin  A Vẽ trục thời gian ta dễ dàng xác định    4(cm) g  5(rad / s)   Hệ thức liên hệ A2  x  v2  v   A  x  5 82  62  83,12(cm / s)  Vậy chọn đáp án B Câu 11: Một lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hòa tác dụng lực hồi phục có phương   trình F  5cos  2 t  A x  5   ( N ) Người ta chọn t = vào lúc:  cm ; v  C x   B x  cm ; v  cm ; v  D x   cm ; v  Lời giải: Ta có x   F 5  5     5cos  2t   (cm)  v  10 sin  2t   (cm / s) k       5  (cm)  x  5cos        Tại t =   v  10 sin   5   5(cm / s)       Vậy chọn đáp án A Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Câu 14: Xét hệ cầu lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kỳ dao động hệ T=2s tỉ số độ lớn lực đàn hồi lò xo trọng lực cầu vị trí thấp 26/25 Nếu chọn chiều dương trục tọa độ hướng lên, gốc tọa độ vị trí cân O, gốc thời gian lúc cầu vị trí thấp Cho g    10 Phương trình li độ cầu : A x  3cos  t    cm    C x  0, 75cos   t  B x  0,75cos  t  cm   D x  4cos  t    cm    cm  2 Lời giải: 2  (rad / s) T k(  A) 26 mg  kA 26 A Mà     2   A  4(cm) mg 25 mg 25 g 25 Ta có   Tại t = vật qua biên âm  pha ban đầu   x  4cos(t  )(cm) Vậy chọn đáp án D Câu 15: Cho lắc lò xo, lắc thứ dao động với chu kỳ T1 =T, lắc thứ có chu kỳ T2 =2T Kích thích cho lắc dao động với biên độ A Tại thời điểm đó, lắc có chung li độ x Tỉ số vận tốc lắc thứ thứ : A B C D Lời giải: Ta có T2  2T1  1  22 Hệ thức liên hệ A  x  v2 v   v   A2  x     v 2 Vậy chọn đáp án D Câu 16: Cho lắc lò xo, lắc thứ có khối lượng m dao động với chu kỳ T1 = T, lắc thứ có khối lượng 2m dao động với chu kỳ T2 = 2T Kích thích cho lắc dao động với biên độ A Tỉ số độ lớn lực kéo cực đại lắc thứ lắc thứ là: 1 A B C D Lời giải: m 4m Ta có : T2  2T1      k1  2k2 k2 k1 k2 k1 Tỉ số độ lớn lực kéo cực đại lắc thứ lắc thứ hai : F1 k1 A  2 F2 k2 A Vậy chọn đáp án D Câu 17: Cho lắc lò xo, lắc thứ có khối lượng m dao động với chu kỳ T1 =T, lắc thứ có khối lượng 2m dao động với chu kỳ T2 = 2T Tại thời điểm đó, lắc có chung li độ x (x 0) Tỉ số độ lớn lực kéo cực đại lắc thứ lắc thứ là: 1 A B C D Lời giải: Tại thời điểm đó, lắc có chung li độ x (x 0)  A1  A2 Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Ta có : T2  2T1  Facebook: LyHung95 m2 4m1     k1  2k2 k2 k1 k2 k1 Tỉ số độ lớn lực kéo cực đại lắc thứ lắc thứ hai : F1 k1 A  2 F2 k2 A Vậy chọn đáp án D Câu 19: Một lắc lò xo có độ cứng k = 40 N/m đầu giữ cố định phia gắn vật m Nâng m lên đến vị trí lò xo khơng biến dạng thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5 cm Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, trọng lực m có cơng suất tức thời cực đại A 0,41W B 0,64W C 0,5W D 0,32W Lời giải: g  20rad lo Ta có : lo  A  2,5cm    Khối lượng vật : m  k 2  0,1kg Mặt khác: P  Fv  mgv  Công suất cực đại tốc độ vật đạt giá trị cực đại  Pmax  mg A  0,5W Vậy chọn đáp án C Câu 20: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m lò xo có độ cứng k dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc 5 rad/s nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2; lấy 2 = 10 Biết gia tốc cực đại vật nặng amax > g Trong thời gian chu kì dao động, thời gian lực đàn hồi lò xo lực kéo tác dụng vào vật hướng t1, thời gian lực ngược hướng t2 Cho t1 = 5t2 Trong chu kì dao động, thời gian lò xo bị nén : 2 A B s C D s s s 15 15 30 Lời giải: k g Ta có :     g   lo m lo Mà amax  g   A   lo  A  lo t  t  T T  t2  Theo ta có :   t1  5t2 Khi vật chuyển động đoạn lo  O lo  O lực ngược hướng  lo  Thời gian lò xo bị nén tnen  A 2T T   s 15 Vậy chọn đáp án A Câu 21: Một vật dao động theo phương trình x = 10cos(2πt – π/6) (cm) Kể từ lúc t = đến lúc vật qua li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh công âm khoảng thời gian A 12077 12 B 12027 s 12 C 2013 D 6041 s Lời giải: Lực phục hồi sinh công âm vật từ VTCB biên T Trong chu kì, thời gian lực phục hồi sinh cơng âm Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 A theo chiều dương Kể từ lúc t = đến lúc vật qua li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh cơng âm 2012T T T 12077 khoảng thời gian là: t     s 12 Vậy chọn đáp án A Tại t = vật vị trí x  Câu 22: Một vật dao động theo phương trình x = 10cos(2πt – π/6) (cm) Kể từ lúc t = đến lúc vật qua li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh công dương khoảng thời gian A 12077 12 B 12027 s 12 C 2013 D 6041 s Lời giải: Lực phục hồi sinh công dương vật từ vị trí biên đến vị trí cân T Trong chu kì, thời gian lực phục hồi sinh công dương A theo chiều dương Kể từ lúc t = đến lúc vật qua li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh cơng dương 2012T T 2013 khoảng thời gian t    s 2 Vậy chọn đáp án C Tại t = vật vị trí Câu 24: Một lắc lò xo có độ cứng k = 50 N/m đầu giữ cố định phia gắn vật m Nâng m lên đến vị trí lò xo khơng biến dạng thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, trọng lực m có cơng suất tức thời cực đại bằng? A 5 W B W C W D W Lời giải: Ta có : lo  A  5cm    g k  10  m   0, 25kg lo  Công suất trọng lực : P  Fv  mgv  Công suất trọng lực cực đại vận tốc đạt cực đại  Pmax  Fvmax  mg A  W Vậy chọn đáp án C Câu 27: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 50 N/m, khối lượng vật treo 200 g Vật đứng yên vị trí cân kéo thẳng đứng xuống để lò xo giãn tổng cộng 10 cm thả nhẹ cho nói dao động điều hòa Lấy g = π2 = 10 Thời gian lực đàn hồi tác dụng lên giá treo ngược chiều với lực phục hồi chu kì dao đơng A 0,323 s B 0,33 s C 0,307 s D 0,283 s Lời giải: mg Ta có : lo   0, 04m  4cm k Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Vật đứng yên vị trí cân kéo thẳng đứng xuống để lò xo giãn tổng cộng 10 cm thả nhẹ cho nói dao động điều hòa  l  10cm  lo  A  10cm  A  6cm Khi vật từ lo  O lực chiều Khoảng thời gian lực chiều t  arcsin  0, 0929s 5 Khoảng thời gian lực ngược chiều : t '  T  t  0,  0,929  0,307s Vậy chọn đáp án C Câu 28: Một lắc lò xo có độ cứng k = 40 N/m đầu giữ cố định phia gắn vật m Nâng m lên đến vị trí lò xo khơng biến dạng thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, trọng lực m có cơng suất tức thời cực đại gần giá trị nhất? A 1,14 W B 1,02 W C 1,05 W D 1,22 W Lời giải: Ta có : lo  A  4cm    g k  5  m   0,16kg lo  Công suất trọng lực : P  Fv  mgv  Công suất trọng lực cực đại vận tốc đạt cực đại  Pmax  Fvmax  mg A  1,02W Vậy chọn đáp án B Câu 29: Một vật dao động theo phương trình x = 4cos(5πt + 2π/3) cm Kể từ lúc t = đến lúc vật qua li độ 2 cm theo chiều dương lần thứ 23 lực hồi phục sinh công âm khoảng thời gian A 271 s 60 B 4,5 s C 67 15 D 133 s 30 Lời giải: Lực phục hồi sinh công âm vật từ VTCB biên T Trong chu kì, thời gian lực phục hồi sinh công âm A Tại t = vật vị trí x   theo chiều âm Kể từ lúc t = đến lúc vật qua li độ 2cm theo chiều dương lần thứ 23 lực hồi phục sinh cơng âm 22T T T 271 khoảng thời gian là: t     s 60 Vậy chọn đáp án A Câu 31: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k = 50 N/m, khối lượng vật treo 200 g Vật đứng yên vị trí cân kéo thẳng đứng xuống để lò xo giãn tổng cộng 12 cm thả nhẹ cho nói dao động điều hòa Lấy g = π2 = 10 Thời gian lực đàn hồi tác dụng lên vật chiều với lực phục hồi chu kì dao đơng A 1/5 s B 1/3 s C 1/15 s D 2/15 s Lời giải: Ta có : lo  mg g  0, 04m  4cm     5  rad  k lo Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Vật đứng n vị trí cân kéo thẳng đứng xuống để lò xo giãn tổng cộng 12 cm thả nhẹ cho nói dao động điều hòa:  l  lo  A  12cm  A  8cm Khi vật từ vị trí lo  O O  lo lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi Khoảng thời gian lực đàn hồi ngược chiều với lực phục hồi chu kì : t  2T T  12 Khoảng thời gian lực đàn hồi chiều với lực phục hồi chu kì là: t '  T  t  T  T 5T   s 6 Vậy chọn đáp án B Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! ... qua li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh cơng âm khoảng thời gian A 120 77 12 B 120 27 s 12 C 2013 D 6041 s Lời giải: Lực phục hồi sinh công âm vật từ VTCB biên T Trong chu kì,... li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh cơng dương khoảng thời gian A 120 77 12 B 120 27 s 12 C 2013 D 6041 s Lời giải: Lực phục hồi sinh công dương vật từ vị trí biên đến vị trí... vật qua li độ cm theo chiều dương lần thứ 2013 lực hồi phục sinh công âm 2012T T T 120 77 khoảng thời gian là: t     s 12 Vậy chọn đáp án A Tại t = vật vị trí x  Câu 22: Một vật dao động theo