Ôn tập chuyên đề dao động cơ học

Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Ôn tập chuyên đề dao động học Câu Phát biểu dao động cưỡng sai? A Nếu ngoại lực cưỡng tuần hồn thời kì đầu dao động lắc tổng hợp dao động riêng với dao động ngoại lực tuần hoàn B Sau thời gian dao động lại dao động ngoại lực tuần hoàn C Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực tuần hoàn D Để trở thành dao động cưỡng bức, ta cần tác dụng lên lắc dao động ngoại lực không đổi Đáp án: D Để trở thành dao động cưỡng bức, ta cần tác dụng lên lắc dao động ngoại lực biến thiên tuần hoàn Câu Một người đèo hai thùng nước phía sau xe đạp đạp xe đường lát bê tông Cứ cách m, đường lại có rãnh nhỏ Chu kỳ dao động riêng nước thùng 0,6 s Để nước thùng sóng sánh mạnh người phải với vận tốc là: A v = 10 m/s B v = 10 km/h C v = 18 m/s D v = 18 km/h Đáp án: D Để nước thùng sóng sánh mạnh khoảng thời gian hai lần xe đạp gặp rãnh phải với chu kì dao động nước hay Câu Cho biết gia tốc rơi tự mặt trăng nhỏ trái đất lần Chu kỳ lắc thay đổi đưa lắc từ trái đất lên mặt trăng: A Tăng lần B Tăng √6 lần C Giảm lần D Giảm √6 lần Đáp án: B Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Khi vật rơi trái đất Khi vật rơi mặt trăng Tăng , g' = g/6 lần Câu Một vật dao động điều hòa với chu kì T động vật A biến đổi theo thời gian dạng hàm số sin B biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T/2 C biến đổi tuần hồn với chu kỳ T D khơng biến đổi theo thời gian Đáp án: B Động vật dao động điều hòa biến đổi tuần hồn theo thời gian với chu kì nửa chu kì dao động vật Câu Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 12cos(50t - π/2) (cm) Tính quãng đường vật thời gian π/12(s), kể từ lúc bắt đầu dao động A 90 cm B 96 cm C 102 cm D 108 cm Đáp án: C Ta có: Ta tách Ta tìm qng đường vật khoảng thời gian T/12 Trong khoảng thời gian , vật quay góc Ta biểu diễn vị trí ban đầu vị trí sau quay thêm góc hình vẽ Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Từ hình vẽ = cm cm Câu Chọn câu trả lời sai: A Hiện tượng đặc biệt xảy dao động cưỡng tượng cộng hưởng B Điều kiện cộng hưởng hệ phải dao động cưỡng tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hồn có tần số ngoại lực 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 Đáp án: C A Đúng B Đúng C Sai, biên độ cộng hưởng dao động phụ thuộc vào lực ma sát môi trường, biên độ ngoại lực tần số ngoại lực cưỡng D Đúng Câu Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 3cos(5πt + π/6) (x tính cm t tính giây) Trong giây từ thời điểm t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = + cm: A lần B lần C lần D lần Đáp án: D Ta có: T= Ta biểu diễn vị trí ban đầu vị trí có li độ +1 cm đường tròn hình vẽ Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Từ hình vẽ dễ thấy chu kì, chất điểm có lần qua vị trí có li độ +1 cm Ta tách: s = 2.0,4 + 0,2 = 2T +T/2 Trong chu kì đầu tiên, chất điểm quay góc rad có lần qua vị trí có li độ +1 cm Trong 0,2 s chất điểm, quay thêm góc \pi, tức tới vị trí điểm M' đường tròn chất điểm qua vị trí có li độ +1 cm lần Vậy tổng 4+1 = lần Câu Vật dao động điều hòa với chu ki 1,2 s Khoảng thời gian lần liên tiếp vận tốc vật nửa vận tốc cực đại giữ nguyên chiều chuyển động A 0,6 s B 0,4 s C 0,3 s D 0,2 s Đáp án: B Ta có: v = Kết hợp với điều kiện vật giữ nguyên chiều chuyển động Khoảng thời gian lần liên tiếp vận tốc vật nửa vận tốc cực đại giữ nguyên chiều chuyển động ứng với vật từ vị trí (1) đến vị trí (2) từ vị trí (3) đến vị trí (4) đường tròn hình vẽ Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Câu Phát biểu sau sai nói dao động tắt dần? A Lực cản lớn tắt dần nhanh B Cơ dao động giảm dần C Tần số dao động giảm dần D Biên độ dao động giảm dần Đáp án: C Trong dao động tắt dần, tần số dao động không đổi nên C sai Câu 10 Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(4πt + π/3) cm Tính tốc độ trung bình vật khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu khảo sát chuyển động đến thời điểm vật qua vị trí cân theo chiều dương lần thứ A 25,71 cm/s B 42,86 cm/s C cm/s D 8.57 cm/s Đáp án: B Dùng đường tròn lượng giác Khi vật qua vị trí cân theo chiều dương lần thứ chất điểm chuyển động tròn qt góc: Thời gian vật là: Quãng đường vật khoảng thời gian là: Câu 11 Nhận định sau sai nói tượng cộng hưởng hệ học? A Tần số dao động hệ với tần số ngoại lực B Khi có cộng hưởng dao động hệ khơng phải điều hòa C Biên độ dao động lớn lực cản môi trường nhỏ Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 D Khi có cộng hưởng dao động hệ dao động điều hòa Đáp án: B Ta có dao động cưỡng dao động chịu tác dụng lực tuần hồn chất dao động điều hòa Khi xảy cộng hưởng lượng tiêu hao ma sát lượng cung cấp ngoại lực nên coi dao động điều hòa Câu 12 Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với lượng dao động J lực đàn hồi cực đại 10 N Gọi Q đầu cố định lò xo Khoảng thời gian ngắn hai lần liên tiếp điểm Q chịu tác dụng lực kéo 5√3 N 0,1 s Tính quãng đường lớn mà vật 0,4 s: A 84 cm B 60 cm C 40 cm D 64 cm Đáp án: B Ta có: (1) (2) Từ (1) (2) Ta biểu diễn vị trí điểm Q đường tròn hình vẽ: Ta tách t = 0,4 = 0,3 + 0,1 Để S lớn s phải lớn Ta tìm quãng đường s lớn mà vật khoảng thời gian 0,1 s Trong 0,1 s = T/6 đó, chất điểm quay góc cm Vậy S = 2.20 + 20 = 60 cm Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Câu 13 Một lắc đơn có khối lượng m = 50 g, đặt điện trường có vectơ E thẳng đứng hướng lên, độ lớn 5000 V/m Khi chưa tích điện cho vật, chu kỳ dao động vật T = s Tích điện cho vật chu kỳ dao động vật T’ = (π/2) s Điện tích vật : A 6.10-6 C B -6.10-6 C C -6.10-5 C D 6.10-5 C Đáp án: C Con lắc dao động điện trường,ta có chu kì giảm →g tăng Mà E hướng lên → q S C Chưa đủ kiện để kết luận D Vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ S' = S Đáp án: A Khi giữ vị trí biên biên độ góc khơng đổi, vật dao động điều hòa với biên độ góc ban đầu độ dài dây treo giảm nên biên độ S giảm Câu 20 Một hệ dao động có tần số riêng f0 = 2,5 Hz Khi hệ chịu tác dụng ngoại lực có biểu thức F = F0sin(8πt) N hệ dao động cưỡng với tần số: A Hz B Hz C Hz D 2,5 Hz Đáp án: A Hệ dao động cưỡng với tần số tần số ngoại lực Câu 21 Một lắc lò xo treo thẳng đứng kích thích dao động điều hòa với phương trình x = sin(5πt + π/3) (cm) (O vị trí cân bằng, Ox trùng trục lò xo, hướng lên) Khoảng thời gian vật từ t = đến thời điểm đạt độ cao cực đại lần thứ hai A 1/15 s B 19/30 s C 11/15 s D 13/30 s Đáp án: D t=0 vật vị trí theo chiều dương,thời gian vật từ vị trí đến vị trí x=A lần đầu Chiều dương hướng lên khoảng thời gian từ t=0 đến thời điểm vật đạt độ cao cực đại lần Câu 22 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, chọn gốc tọa độ trùng với vị trí cân vật Biết khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân s Lấy π2 = 10 Tại thời điểm ban đầu t = vật có gia tốc = - 0,1 m/s2 vận tốc v0 Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 = -π√3 cm/s Phương trình dao động vật A x = 2cos(πt - π/6) (cm) B x = 2cos(πt + π/6) (cm) C x = 2cos(πt + π/3) (cm) D x = 4cos(πt - 2π/3) (cm) Đáp án: C Khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân • •t=0 ta có →Phương trình: Câu 23 Một lắc đơn có độ dài l1 dao động với chu kì T1 = 0,8 s Một lắc dơn khác có độ dài l2 dao động với chu kì T2 = 0,6 s Chu kì lắc đơn có độ dài l1 + l2 : A T = 0,7 s B T = s C T=1,4 s D T = 0,8 s Đáp án: B Ta có Với Câu 24 Treo vật vào đầu lò xo có đầu giữ cố định Khi vật cân lò xo giãn 2,0 cm Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, người ta thấy, chiều dài nhỏ lớn lò xo 12 cm 20 cm Lấy gia tốc rơi tự g = 9,81 m.s-2 Trong chu kỳ dao động vật, khoảng thời gian lò xo bị kéo giãn Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 A 63,0 ms B 142 ms C 284 ms D 189 ms Đáp án: D Câu 25 Một vật dao động điều hồ theo phương trình: x = 4√2cos(5 πt + π/4) cm Quãng đường vật từ thời điểm t1 = 1/60 s đến thời điểm t2 = s là: A 339,41 cm B 340,83 cm C 1,17 cm D 338,24 cm Đáp án: D Thời điểm vật li độ theo chiều âm Từ thời điểm ban đầu đến thời điểm vật quay góc Khi 1/60 s đầu tiên, vật quay từ M đến M' Quãng đường vật từ t = tới thời điểm Ta có: quãng đường vật s →Quãng đường vật từ thời điểm tới thời điểm : Câu 26 Một vật DĐĐH có chu kì T, biên độ A Đoạn đường dài vật đc thời gian T/6 là: A A B A/2 Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 C A/√2 D 0,886A Đáp án: A Trong thời gian T/6, vật quay góc Để quãng đường lớn góc phải đối xứng qua vị trí cân Câu 27 Một lắc lò xo dao động điều hồ có vận tốc cực đại VM Lò xo có độ cứng k = 25 N/m vật nặng có khối lượng m = 120 gam Thời gian nhỏ hai lần liên tiếp lắc có vận tốc V = VM/2 : A 0,284 s B 0,073 s C 0,145 s D 3,676 s Đáp án: C Ta có dùng đường tròn lượng giác ta thấy thời gian hai lần liên tiếp lắc có vận tốc Câu 28 Một vật dao động điều hoà biên độ cm, tần số Hz Khi t = 0, vận tốc vật đạt giá trị cực đại chuyển động theo chiều dương trục toạ độ Phương trình dao động vật là: A x = 4sin(10πt + π ) cm B x = 4sin(10πt - π/2) cm C x = 4sin(10πt + π/2) cm D x = 4sin(10πt) cm Đáp án: D Khi t = 0, vận tốc vật đạt giá trị cực đại chuyển động theo chiều dương trục toạ độ nên pha ban đầu dao động là: Câu 29 Một vật dao động điều hòa, thời điểm t = vật vị trí biên Cho f tần số dao động, Thời gian ngắn để vật quãng đường quãng đường từ vật bắt đầu dao động tới vật qua VTCB lần thứ là: Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 A 1/(4f) B 1/(3f) C 1/(12f) D 1/(6f) Đáp án: D Quãng đường từ vật bắt đầu dao động tới vật qua VTCB lần thứ A Thời gian chuyển động ngắn quãng đường A đối xứng qua vị trí cân hình vẽ: Câu 30 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 Đáp án: B Quy đổi pt dao động dạng tắc: Dùng đường tròn xác định thời điểm vật qua vị trí là: theo chiều âm trục tọa độ ( k thuộc Z) Chỉ có thời điểm t=6 s phù hợp Câu 31 Một vật dao động điều hòa với biên độ A = cm tần số f = Hz Chọn gốc thời gian lúc vật vị trí biên x = +5 cm Viết phương trình dao động vật: Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 A x = 5cos(2πt) cm B x = 5cos(2πt + π/2) cm C x = 5cos(2πt - π/2) cm D x = 5cos(2πt + π) cm Đáp án: A Ta có: Chọn gốc thời gian lúc vật vị trí biên x = +5 cm Phương trình dao động vật x = cm Câu 32 Vật dao động điều hoà: Gọi t1 thời gian ngắn vật từ vị trí cân đến li độ x = 0,5A t2 thời gian ngắn vật từ vị trí li độ x = 0,5A đến biên Ta có: A t1 = t2 B t1 = 2t2 C t1= 0,5t2 D t1= 4t2 Đáp án: C Thời gian ngắn để vật từ vị trí cân đến li độ x = 0,5A ứng với chất điểm từ đến , thời gian ngắn vật từ vị trí li độ x = 0,5A đến biên ứng với vật từ đến biên hình vẽ Khi từ Khi từ đến đến biên dương: Câu 33 Một lắc đơn gồm vật nặng dây mềm khơng co giãn có chiều dài l = m treo điểm O Trên đường thẳng đứng qua O phía O khoảng 0,5 m có đinh I cho dây treo vấp vào đinh dao động Kéo lắc lệnh Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 khỏi phương thẳng đứng góc bé thả cho dao động Chu kỳ dao động lắc A s B 3,4 s C 1,707 s D s Đáp án: C Khi chưa vướng đinh, Khi vướng đinh: Chu kì dao động s Câu 34 Một lắc lò xo thẳng đứng có k = 100 N/m, m = 100 g, lấy g = π2 = 10 m/s2 Từ vị trí cân kéo vật xuống đoạn 1cm truyền cho vật vận tốc đầu 10π√3 cm/s hướng thẳng đứng Tỉ số thời gian lò xo nén giãn chu kỳ A 0,2 B 0,5 C D Đáp án: B Lò xo treo thẳng đứng có Tỉ số thời gian lò xo nén dãn chu kì 0,5 Câu 35 Một lắc đơn dài 56 cm treo vào trần toa xe lửa Con lắc bị kích động bánh toa xe gặp chỗ nối ray Lấy g = 9,8 m/s2 Cho biết chiều dài thay ray 12,5 m Biên độ dao động lắc lớn tàu chạy thẳng với tốc độ : A 24 km/h B 30 km/h C 72 km/h D 40 km/h Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Đáp án: B Chu kì Con lắc dao động mạnh →xảy tượng cộng hưởng→thời gian hết chiều dài ray T →vân tốc Câu 36 Hiện tượng cộng hưởng xảy với A dao động riêng B dao động điều hòa C dao động tắt dần D dao động cưỡng Đáp án: D Hiện tượng cộng hưởng xảy dao động cưỡng tần số ngoại lực với tần số dao động riêng hệ Câu 37 Phát biểu sau sai nói dao động học? A Biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản môi trường B Tần số dao động tự hệ học tần số dao động riêng hệ C Tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại lực điều hoà tác dụng lên hệ D Hiện tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) xảy tần số ngoại lực điều hoà tần số dao động riêng hệ Đáp án: A Biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng phụ thuộc vào lực cản môi trường nên A sai Câu 38 Một lắc đơn có chiều dài l, dao động điểm A với chu kì s Đem lắc tới vị trí B, ta thấy lắc thực 100 dao động hết 199 s Gia tốc trọng trường B so với gia tốc trọng trường A : A tăng 1% B tăng 0.5 % C giảm 1% D giảm 0,5% Đáp án: A Tăng Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 g tăng 1% → Đáp án A Câu 39 Chọn câu sai: A Biên độ dao động cưỡng biến thiên theo thời gian B Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn C Dao động cưỡng điều hoà D Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng Đáp án: A Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc ngoại lực Câu 40 Khi nói dao động cưỡng bức, nhận xét sau sai? A Tần số dao động cưỡng tần số riêng B Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực cưỡng C Khi xảy cộng hưởng vật tiếp tục dao động với tần số tần số ngoại lực cưỡng D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số biên độ ngoại lực cưỡng Đáp án: A Trong dao động cưỡng bức, tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực cưỡng nên A sai  ... C dao động tắt dần D dao động cưỡng Đáp án: D Hiện tượng cộng hưởng xảy dao động cưỡng tần số ngoại lực với tần số dao động riêng hệ Câu 37 Phát biểu sau sai nói dao động học? A Biên độ dao động. .. Trung Hiếu – Đại học Y Hà Nội - 0971248294 Câu Phát biểu sau sai nói dao động tắt dần? A Lực cản lớn tắt dần nhanh B Cơ dao động giảm dần C Tần số dao động giảm dần D Biên độ dao động giảm dần Đáp... dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản môi trường B Tần số dao động tự hệ học tần số dao động riêng hệ C Tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại