18 bai toan chon loc ve nang luong dao dong dieu hoa 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) 18 BÀI TỐN CHỌN LỌC VỀ NĂNG LƯỢNG Thầy Đặng Việt Hùng – Hocmai.vn HỆ THỐNG BÀI GIẢNG LỜI GIẢI BÀI TẬP có website: www.Hocmai.vn ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01 C 11 C 21 D 02 D 12 C 22 A 03 C 13 C 23 A 04 B 14 D 05 D 15 D 06 C 16 D 07 C 17 A 08 B 18 C 09 A 19 B 10 B 20 B Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa khơng ma sát theo trục Ox với biên độ A, mốc vị trí cân Khi vừa rời khỏi vị trí cân đoạn S động chất điểm 91 mJ Đi tiếp đoạn 2S động chất điểm 19 mJ, vật tiếp tục đoạn S động chất điểm bao nhiêu, biết 2A > 3S vật đổi chiều chuyển động quãng đường S cuối A 42 mJ B 45 mJ C 36 mJ D 32 mJ Lời giải: Khi vật vừa qua vị trí cân đoạn S: E t  E  0,091  kS2 2 Khi vật thêm đoạn S nữa, tương tự ta có: E t   E  0,019  k  3S  E t  E  0,019 E  E d1 S    E  0,1(J)    0,3 A E E t E  0,091 Khi vật 4S vật cách vị trí cân 0,8A  Et3  (0,8)2 E  0,064(J)  Ed3  0,1  0,064  0,036(J)  36(mJ) Vậy chọn đáp án C Câu 2: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa theo phương ngang, mốc tính vị trí cân Từ thời điểm t1 = đến t  s , động lắc tăng từ 0,02 J đến giá trị cực đại giảm 0,06 J Ở thời điểm t1, lắc 0,06 J Biên độ dao động lắc A 8,7 cm B 7,0 cm C 8,0 cm D 10 cm Lời giải: Cơ lắc E  0,02  0,06  0,08(J)  v0  Tại t1: v1  E d1 10  (m / s) m Tại t2: v2  Ed2 30  (m / s) m Vẽ trục thời gian ta xác định t  t  t1  E 10  (m / s) m T  T  (s)    4(rad / s)  k  16(N / m) E  0,1(m)  10(cm) k Vậy chọn đáp án D A Câu 3: Một chất điểm dao động điều hòa khơng ma sát theo trục Ox với biên độ A, mốc vị trí cân Khi vừa rời khỏi vị trí cân đoạn S động chất điểm 9,6 mJ Đi tiếp đoạn S động 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 chất điểm 8,4 mJ, vật tiếp tục đoạn S động chất điểm bao nhiêu, biết A > 3S? A 10 mJ B 4,5 mJ C 6,4 mJ D 3,6 mJ Lời giải: Khi vật vừa qua vị trí cân đoạn S: E t  E  9,6  kS2 2 Khi vật thêm đoạn S nữa, tương tự ta có: E t   E  8,  k  2S  E t  E  8, E  Ed1 S    E  10(mJ)    0,  3S  A A E E t E  9,6 Khi vật 3S: Et3  9Et1  9(10  9,6)  3,6(mJ)  Ed3  10  3,6  6,4(mJ) Vậy chọn đáp án C Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa khơng ma sát theo trục Ox với biên độ A, mốc vị trí cân Khi vừa rời khỏi vị trí cân đoạn S động chất điểm 10,92 J Đi tiếp đoạn S động 2S chất điểm 7,68 J, vật tiếp tục đoạn động chất điểm bao nhiêu, biết vật chưa đổi chiều chuyển động? A 5,75 J B 4,32 J C 5,25 J D 4,84 J Lời giải: Khi vật vừa qua vị trí cân đoạn S: E t  E  10,92  kS2 2 Khi vật thêm đoạn S nữa, tương tự ta có: E t   E  7,68  k  2S  E t  E  7,68 E  E d1 S    E  12(J)    0,3  S  A E t E  10,92 A E 2 2S 8 8 : E t3    E t1    (12  10,92)  7,68(J)  E d3  12  7,68  4,32(J)  3  3 Vậy chọn đáp án B Khi vật tiếp Câu 6: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ khối lượng 200 g dao động điều hòa theo phương ngang, 7 mốc tính vị trí cân Từ thời điểm t1 = đến t  s , lắc tăng từ 0,016 J đến giá 120 trị cực đại giảm 0,032 J Ở thời điểm t1, động lắc 0,048 J Biên độ dao động lắc A 8,7 cm B 7,0 cm C 8,0 cm D 10 cm Lời giải: Cơ lắc E  0,048  0,016  0,064(J)  v0  Tại t1: v1  E d1  (m / s) m Tại t2: v2  E d2 2  (m / s) m Vẽ trục thời gian ta xác định t  t  t1  E  (m / s) m 7T   T  (s)    10(rad / s)  k  20(N / m) 24 E  0,08(m)  8(cm) k Vậy chọn đáp án C 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 9: Một vật dao động điều hoà với biên độ A, tới vị trí cân ( t = 0, vật vị trí biên), sau thời gian t vật 36 J, tiếp khoảng thời gian t vật cách vị trí cân khoảng 3T A T Biết ( 2t  ) Hỏi tiếp tục thời gian động vật bao nhiêu? 4 A J B 64 J C 38 J D 34 J Lời giải: Phương trình dao động vật x  Acos(t) A  cos(2t)    cos(t)   8 3A 16 E  Tại thời điểm t vật cách bị trí cân khoảng  E t1  E  E  36  64(J)  E t   1(J) 16 64 3T Sau Ed3  E t  1(J) Vậy chọn đáp án A Tại thời điểm 2t: Acos(2t)   Câu 10: Từ thời điểm t1 đến thời điểm t1   (s), động vật dao động điều hoà tăng từ 1,29 mJ đến giá 12 trị cực đại sau giảm dần 1,29 mJ Biết rằng, thời điểm t1 dao động vật (mốc vị rí cân bằng) 1,29 mJ Cho khối lượng vật 200 g Biên độ dao động vật A 3,5 cm B 2,7 cm C 6,5 cm Lời giải: Cơ lắc E  1,29  1,29  2,58(mJ) Thời gian để động tăng từ  t  t  t1  D 4,5 cm E E T đến E giảm 2 T   T  (s)    6(rad / s)  k  7,2(N / m) E  2,7(cm) k Vậy chọn đáp án B A Câu 14: Một lắc lò xo dao động điều hồ phương nằm ngang quỹ đạo đoạn thẳng dài 10 cm Trong chu kỳ dao động, sau khoảng thời gian 0,0625 s động dao động dao động Khối lượng vật nặng 100 g Động cực đại lắc A 0,04 J B 1,16 J C 0,32 J D 0,08 J Lời giải: Biên độ dao động A  10 /  5(cm) Khoảng thời gian lần động chu kỳ T T  0,0625(s)  T  0,25(s)    8(rad / s)  k  64(N / m)  Ed max  E  kA  0,08(J) Vậy chọn đáp án D  Câu 15: Vật dao động điều hoà phút thực 30 dao động Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà động vật A s B 0,25 s C s D 0,5 s Lời giải: Chu kỳ dao động vật T  60 / 30   s  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 Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà động vật Facebook: LyHung95 T  0,5(s) Vậy chọn đáp án D Câu 16: Một lắc lò xò gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m vật nhỏ có khối lượng m Con lắc dao động điều hoà 5T với chu kỳ T với biên độ 10 cm Biết thơi điểm t vật vị trí M Ở thời điểm t  , vật lại vị trí M theo chiều ngược lại Động vật M A 375 mJ B 350 mJ C 500 mJ D 125 mJ Lời giải: A  5 3cm 1 Động M : Wd  W  Wt  kA2  kx  0,125 J  125mJ 2 Dựa vào trục thời gian  vị trí M x   Vậy chọn đáp án D Câu 18: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hồ theo phương ngang, mốc tính vị trí cân Từ thời điểm t1  đến t2   (s), động lắc tăng từ 0,096 J đến 48 giá trị cực đại giảm 0,064 J Ở thời điểm t2 , lắc 0,064 J Biên độ dao động lắc A 5,7 cm B 7,0 cm C cm D 3,6 cm Lời giải: Theo đề bài, thời điểm t Wt2  Wd2  0,064 J  W  2Wt2  2Wd2  0,128 J  x2   Ở thời điểm t1  Wt1  W  Wd1  0, 032 J  x1    t2  t1  A 2 A 2 T T      T  s    20  rad / s  12 48 10 Biên độ dao động lắc : A  2W  8cm m Vậy chọn đáp án C Câu 19: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, gọi t khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật có động Tại thời điểm t vật qua vị trí có tốc độ 15 cm/s với độ lớn gia tốc 22,5 m / s , sau khoảng thời gian t vật qua vị trí có độ lớn vận tốc 45 cm/s Lấy   10 Quãng đường mà vật tối đa 0,1 s A cm B 6 cm C cm D cm Lời giải: Khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật có động : t  T 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  v   a  Tại thời điểm t :       11  vmax   amax  T Sau thời gian t   Hai thời điểm vuông pha :  v12  v22  vmax  vmax  30 3  cm / s  2  15   22,5  1         amax  15  m / s   30   amax  a Mặt khác : max    5  rad / s   A  3cm vmax Quảng đường tối đa mà vật 0,1s : Smax  A sin t T  6cm Vậy chọn đáp án B Câu 20: Một vật dao động điều hoà với chu kỳ T vận tốc cực đại vmax Trong khoảng thời gian từ t  t1 đến t  t2  2t1 vận tốc vật tăng từ 0,6vmax đến vmax ròi giảm xuống 0,8vmax Tại thời điểm t2 khoảng cách ngắn từ vật đến vị trí cực đại bao nhiêu? 0, 0, A B vmaxT vmaxT  C  0,6  D vmaxT 0,3  vmaxT Lời giải: Ta có :  0.6vmax    0,8vmax   vmax  Hai thời điểm vuông pha 2 4A 3A Tại thời điểm t vật chuyển động theo chiều dương li độ : x  Tại thời điểm t1 vật chuyển động theo chiều dương li độ: x   Khoảng cách ngắn từ vật đến vị trí cực đại : d  A  0, A  0, A  0, 2 A.2   0, 2vmax  T Vậy chọn đáp án B Câu 21: Một vật dao động điều hoà với biên độ A, tới vị trí cân (t = 0, vật vị trí biên), sau khoảng thời gian t vật 36 J, thời điểm 2t vật cách vị trí cân khoảng T A T  động vật bao nhiêu? Biết  2t   Hỏi tiếp tục thời gian 4  A J B 0,8 J C 45,1 J D 0,7 J Lời giải: 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 A 3A  Acost  A  Wt Tại thời điểm t vật có li độ : x   W     W  64 J  16 A  Wt2  W   Wt2  1J   64 Facebook: LyHung95 Ta có : Acos  2t   Tại thời điểm 2t vật có li độ : x  Sau thời điểm T Wd '  Wt2  1J Vậy chọn đáp án A Câu 22: Một lò xo treo thẳng đứng, gồm vật nặng khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m Kéo vật xuống theo phương thẳng đứng để lò xo dãn đoạn cm truyền cho vật vận tốc đầu 20π cm/s Lấy π2 = 10, g = 10 m/s2 Chọn trục toạ độ Ox thẳng đứng, gốc O trùng vị trí cân vật Biết thời điểm t = 0,05 s vật qua vị trí có động lần theo chiều âm chuyển động nhanh dần Phương trình dao động vật là: A x = 4cos(10πt-π/6) cm B x = 4cos(10πt+ π/3) cm C x = cos(10πt – π/6) cm D x = 4cos (10πt + π/6) cm Lời giải: Ta có :   k g  10  rad / s   lo   1cm m  Khi lò xo giãn 3cm: l  lo  x    x  x  2cm v p dụng hệ thức độc lập : x     A2  A  4cm   Tại thời điểm t  0,05s vật vị trí động lần theo chiều âm chuyển động nhanh dần     10 0, 05  0   0     Phương trình dao động vật : x  10cos 10 t   cm 6   Pha dao động vật Vậy chọn đáp án A Câu 23: Một vật dao động điều hoà trục Ox quanh vị trí cân gốc O Ban đầu vật vị trí cân bằng, thời điểm t1 = π/6 (s) vật chưa đổi chiều động vật giảm lần so với lúc đầu Từ lúc ban đầu đến thời điểm t2 = 5π/12 (s) vật quãng đường 12 cm Tốc độ ban đầu vật là: A 16 cm/s B 16 m/s C cm/s D 24 cm/s Lời giải: Tại thời điểm t1    s  ta có : Wd v A    x W vmax 2 Khoảng thời gian kể từ t=0 đến thời điểm x   Ta có : t2  T  A : t    T   s 6 5 5T T T    12 12 Quảng đường vật kể từ thời điểm t=0 đến thời điểm t2  Tốc độ ban đầu vật : vmax   A  5 A 3A s S  A    12  A  8cm 12 2 2 A  16cm / s T 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 Vậy chọn đáp án A Giáo viên Nguồn Đăng kí học Online : ĐẶNG VIỆT HÙNG : HOCMAI.VN : www.Hocmai.vn Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! ... án B A Câu 14: Một lắc lò xo dao động điều hồ phương nằm ngang quỹ đạo đoạn thẳng dài 10 cm Trong chu kỳ dao động, sau khoảng thời gian 0,0625 s động dao động dao động Khối lượng vật nặng 100... động vật dao động điều hoà tăng từ 1,29 mJ đến giá 12 trị cực đại sau giảm dần 1,29 mJ Biết rằng, thời điểm t1 dao động vật (mốc vị rí cân bằng) 1,29 mJ Cho khối lượng vật 200 g Biên độ dao động...   10 0, 05  0   0     Phương trình dao động vật : x  10cos 10 t   cm 6   Pha dao động vật Vậy chọn đáp án A Câu 23: Một vật dao động điều hồ trục Ox quanh vị trí cân gốc O