c}n bằng theo chiều }m Câu 9: Cho vật dao động điều hòa.Tốc độ đạt gi| trị cực đại khi vật qua vị trí C.. c}n bằng Câu 14: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí b
Trang 1
ĐC: 50/2 – Ywang - Tp BMT ĐT: 0913 80 82 82 – 0916 80 82 82 FB: www.facebook.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm
TÀI LIỆU LUYỆN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2017
môn vật lý
Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
Tập tài liệu này của:……… ……… …………
Buơn Ma Thuột, 5/ 2017
Trang 2Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 2/28
Chương 1: DAO ĐỘNG CƠ
Chuyên đề 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 3
Chuyên đề 2: CON LẮC LÒ XO 13
Chuyên đề 3: NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 17
Chuyên đề 4: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG – KHOẢNG CÁCH 21
Chuyên đề 5: CON LẮC ĐƠN 23 Chuyên đề 6: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC 26-28
Trang 3Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 3/28
CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
a Dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi l{ vị trí c}n bằng
b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi l{ chu kỳ, vật trở lại vị trí
cũ theo hướng cũ
c Dao động điều hòa: l{ dao động trong đó li độ của vật l{ một h{m cosin (hay sin) theo thời
gian
3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(t + )
+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ d{i cm hoặc m
+ A = x max: Biên độ (luôn có gi| trị dương)
+ Quỹ đạo dao động l{ một đoạn thẳng dài L = 2A
+ (rad/s): tần số góc; (rad): pha ban đầu; (t + ): pha của dao động
+ x max = A, |x| min = 0
4 Phương trình vận tốc: v = x’= - Asin(t + )
+ v luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0,
theo chiều âm thì v < 0)
+ v luôn sớm pha π
2 so với x
Tốc độ: l{ độ lớn của vận tốc |v|= v
+ Tốc độ cực đại |v|max = A khi vật ở vị trí c}n bằng (x = 0)
+ Tốc độ cực tiểu |v|min= 0 khi vật ở vị trí biên (x= ) A
5 Phương trình gia tốc: a = v’= - 2 Acos(t + ) = - 2 x
+ a có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng
+ F có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng
+ Dao động cơ đổi chiều khi hợp lực đạt giá trị cực đại
+ Fhpmax = kA = mω A : tại vị trí biên 2
a) đồ thị của (v, x) là đường elip
b) đồ thị của (a, x) l{ đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ c) đồ thị của (a, v) l{ đường elip
d) đồ thị của (F, x) l{ đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ e) đồ thị của (F, v) l{ đường elip
Trang 4Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 4/28
* Sự đổi chiều các đại lượng:
C|c vectơ a, F đổi chiều khi qua VTCB
Vectơ vđổi chiều khi qua vị trí biên
* Khi đi từ vị trí cân bằng O ra vị trí biên:
Nếu av chuyển động chậm dần
Vận tốc giảm, ly độ tăng động năng giảm, thế năng tăng độ lớn gia tốc, lực kéo về tăng
* Khi đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng O:
Nếu av chuyển động nhanh dần.
Vận tốc tăng, ly độ giảm động năng tăng, thế năng giảm độ lớn gia tốc, lực kéo về giảm
* Ở đây không thể nói là vật dao động nhanh dần “đều” hay chậm dần “đều” vì dao động là loại
chuyển động có gia tốc a biến thiên điều hòa chứ không phải gia tốc a là hằng số
8 Viết phương trình dao động điều hoà x = Acos(t + φ) (cm)
- Cách xác định : Xem lại tất cả công thức đ~ học ở phần lý thuyết Ví dụ:
- Cách xác định : Dựa v{o điều kiện đầu: lúc t = t0
* Nếu t = 0 : - x = x0, xét chiều chuyển động của vật cos xA0
x ω φ = ?
Lưu ý :
- Vật đi theo chiều dương thì v > 0 < 0 ; đi theo chiều }m thì v < 0 > 0
- Có thể x|c định dựa v{o đường tròn khi biết li độ v{ chiều
chuyển động của vật ở t = t0:
Ví dụ: Tại t = 0
+ Vật ở biên dương: = 0
+ Vật qua VTCB theo chiều dương: = / 2
+ Vật qua VTCB theo chiều }m: =/2
+ Vật qua A/2 theo chiều dương: = -/3
+ Vật qua vị trí –A/2 theo chiều }m: = 2/3
+ Vật qua vị trí -A 2 /2 theo chiều dương: = -3/4
9 Tính quãng đường và tốc độ trung bình trong thời gian t = nT:
Qu~ng đường: S n.4A
Tốc độ trung bình: max
tb
2v4A
v = =
T π
Trang 5Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 5/28
B BÀI TẬP
Câu 1: Chu kì dao động điều hòa là:
A Số dao động to{n phần vật thực hiện được trong 1s
B Khoảng thời gian dể vật đi từ bên n{y sang bên kia của quỹ đạo chuyển động
C Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí ban đầu
D Khoảng thời gian ngắn nhất để vật lặp lại trạng th|i dao động
Câu 2:Tần số dao động điều hòa là:
A Số dao động to{n phần vật thực hiện được trong 1s
B Số dao động to{n phần vật thực hiện được trong một chu kỳ
C Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí ban đầu
D Khoảng thời gian vật thực hiện hết một dao động to{n phần
Câu 3: Trong dao động điều ho{ thì li độ, vận tốc v{ gia tốc l{ những đại lượng biến đổi theo h{m
sin hoặc cosin theo thời gian và
A cùng biên độ B cùng pha ban đầu
C cùng chu kỳ D cùng pha dao động
Câu 4: Cho vật dao động điều hòa.Ly độ đạt gi| trị cực đại khi vật qua vị trí
A biên âm B biên dương C biên D c}n bằng
Câu 5: Cho vật dao động điều hòa.Ly độ đạt gi| trị cực tiểu khi vật qua vị trí
A biên âm B biên dương C biên D c}n bằng
Câu 6: Cho vật dao động điều hòa.Vật c|ch xa vị trí cần bằng nhất khi vật qua vị trí
A biên âm B biên dương C biên D c}n bằng
Câu 7: Cho vật dao động điều hòa.Vận tốc đạt gi| trị cực đại khi vật qua vị trí
C c}n bằng theo chiều dương D c}n bằng theo chiều }m
Câu 8: Cho vật dao động điều hòa.Vận tốc đạt gi| trị cực tiểu khi vật qua vị trí
C c}n bằng theo chiều dương D c}n bằng theo chiều }m
Câu 9: Cho vật dao động điều hòa.Tốc độ đạt gi| trị cực đại khi vật qua vị trí
C c}n bằng theo chiều dương D c}n bằng theo chiều }m
Câu 10: Cho vật dao động điều hòa.Tốc độ đạt gi| trị cực tiểu khi vật qua vị trí
C c}n bằng theo chiều dương D c}n bằng theo chiều }m
Câu 11: Cho vật dao động điều hòa.Gia tốc đạt gi| trị cực đại khi vật qua vị trí
A biên âm B biên dương C biên D cân bằng
Câu 12: Cho vật dao động điều hòa.Gia tốc đạt gi| trị cực tiểu khi vật qua vị trí
A biên âm B biên dương C biên D c}n bằng
Câu 13: Cho vật dao động điều hòa.Gia tốc có gi| trị bằng 0 khi vật qua vị trí
A biên âm B biên dương C biên D c}n bằng
Câu 14: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí c}n bằng l{
chuyển động
A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần
Câu 15: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí c}n bằngra vị trí biên dương
l{ chuyển động
A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần
Câu 16: Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí c}n bằngra vị trí biên âm là
chuyển động
A nhanh dần đều B chậm dần đều C nhanh dần D chậm dần
Trang 6Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 6/28
Câu 17: Trong dao động điều ho{
A Gia tốc có độ lớn cực đại khi vật đi qua VTCB B Gia tốc của vật luôn cùng pha với vận tốc
C Gia tốc của vật luôn hướng về VTCB D Gia tốc của vật bằng 0 khi vật ở biên
Câu 18: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên }m thì ly độ
A giảm rồi tăng B tăng rồi giảm C giảm D tăng
Câu 19: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên }m đến biên dương thì gia tốc
A giảm rồi tăng B tăng rồi giảm C giảm D tăng
Câu 20: Một vật dao động điều hòa Khi vật đi từ vị trí biên dương đến biên }m thì gia tốc
A giảm rồi tăng B tăng rồi giảm C giảm D tăng
Câu 21:Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo d{i 18 cm Dao động có biên độ
Câu 24:Một vật dao động điều ho{ theo phương trình x = – 5cos(5πt – π/6) cm Biên độ dao động
và pha ban đầu của vật là
A T = 0,5 (s) B T = 2 (s) C T = 5 (s) D T = 1 (s)
Câu 27:Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình l{ x 5cos 5 t 4(x tính bằng cm, t tính bằng gi}y) Dao động n{y có:
A biên độ 0,05cm B tần số 2,5Hz C tần số góc 5 rad/s D chu kì 0,2s
Câu 28:Một vật dao động điều hòa, biết rằng vật thực hiện được 100 lần dao động sau khoảng thời
gian 20(s) Tần số dao động của vật l{
A f = 0,2 Hz B f = 5 Hz C f = 80 Hz D f = 2000 Hz
Câu 29: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo có chiều d{i 20cm v{ trong khoảng thời
gian 3 phút nó thực hiện 540 dao động to{n phần Tính biên độ v{ tần số dao động
A 10cm; 3Hz B 20cm; 1Hz C.10cm; 2Hz D 20cm; 3Hz
Câu 30:Một vật dao động điều hòa với tần số 10Hz Số dao động to{n phần vật thực hiện được
trong 1 giây là
Câu 31:Một vật dao động điều hòa với chu kỳ l{ 0,2 gi}y Số dao động to{n phần vật thực hiện
được trong 5 gi}y l{
C
VA
Trang 7Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 7/28
Câu 34: Một vật thực hiện dao động điều ho{ với chu kỳ dao động T=3,14s v{ biên độ dao động
A=1m Tại thời điểm vật đi qua vị trí c}n bằng, vận tốc của vật đó bằng bao nhiêu?
A 0.5m/s B 1m/s C 2m/s D 3m/s
Câu 35: Hai vật nhỏ cùng dao động điều hòa Tần số dao động lần lượt l{ f1 và f2; Biên độ lần lượt là
A1 và A2 Biết f1 = 4f2; A2=2A1 Tỉ số tốc độ cực đại của vật thứ nhất (V1) v{ tốc độ cực đại của vật thứ hai (V2) là
Câu 36: Pittong của một động cơ đốt trong dao động trên quỹ đạo 15cm v{ l{m cho trục khuỷu của
động cơ quay với vận tốc 1200 vòng/phút Lấy π = 3,14 Vận tốc cực đại của pittong l{
Câu 39: Một vật dao động điều ho{ theo phương nằm ngang vận tốc của vật tại vị trí c}n bằng có
độ lớn l{ vmax = 20 cm/s v{ gia tốc cực đại có độ lớn l{ amax =4m/s2 lấy 2 =10 X|c định biên độ v{ chu kỳ dao động?
Câu 43:Phương trình ly độ của một vật dao động điều hoà có dạng x = 10cos(10t – π/2), với x đo
bằng cm v{ t đo bằng s Phương trình vận tốc của vật là
A v = 100cos(10t) (cm/s) B v = 100cos(10t + π) (cm/s)
C v = 100sin(10t) (cm/s) D v = 100sin(10t + π) (cm/s)
Câu 44: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc l{ v = 4cos2t (cm/s) Gốc tọa
độ ở vị trí c}n bằng Lấy 2= 10 Phương trình gia tốc của vật l{:
A a = 160cos(2t + π/2) (m/s2) B a = 160cos(2t + π) (m/s2)
C a = 80cos(2t+ π/2) (cm/s2) D a = 80cos(2t + π) (m/s2)
Câu 45:Phương trình ly độ của một vật dao động điều hoà có dạng x = 10cos(10t – π/6), với x đo
bằng cm v{ t đo bằng s Phương trình gia tốc của vật là
Trang 8Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 8/28
A lúc t = 0 chất điểm chuyển động theo chiều }m của trục Ox
B chất điểm chuyển động trên đoạn thẳng d{i 8 cm
C chu kì dao động l{ 4s
D vận tốc của chất điểm tại vị trí c}n bằng là 8 cm/s
Câu 47:Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(πt+φ) (x tính bằng cm, t tính
bằng s) Ph|t biểu n{o sau đ}y đúng?
A Chu kì của dao động l{ 0,5 s
B Tốc độ cực đại của chất điểm l{ 20 cm/s
C Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại l{ 50 cm/s2
D Tần số của dao động l{ 2 Hz
Câu 48:Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 8cosπt (x tính bằng cm, t tính bằng
s) Ph|t biểu n{o sau đ}y đúng?
A Chu kì của dao động l{ 0,5 s
B Tốc độ cực đại của chất điểm l{ 25,1 cm/s
C Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại l{ 79,8 cm/s2
A Đi qua vị trí có li độ x = 1,5cm v{ đang chuyển động theo chiều }m của trục Ox
B Đi qua vị trí có li độ x = - 1,5cm v{ đang chuyển động theo chiều dương của trục Ox
C Đi qua vị trí có li độ x = 1,5cm v{ đang chuyển động theo chiều dương của trục Ox
D Đi qua vị trí có li độ x = - 1,5cm v{ đang chuyển động theo chiều }m của trục Ox
* Các công thức độc lập thời gian
Câu 50: Trong dao động điều ho{,ly độ biến đổi
A cùng pha với vận tốc B trễ pha 900 so với vận tốc
C vuông pha với gia tốc D cùng pha với gia tốc
Câu 51: Trong dao động điều ho{,vận tốc biến đổi
A ngược pha với gia tốc B cùng pha với ly độ
C ngược pha với gia tốc D sớm pha 900 so với ly độ
Câu 52: Trong dao động điều ho{, gia tốc biến đổi
A cùng pha với vận tốc B sớm pha 900 so với vận tốc
C ngược pha với vận tốc D trễ pha 900 so với vận tốc
Câu 53:Đồ thị quan hệ giữa ly độ, vận tốc, gia tốc với thời gian l{ đường
A thẳng B elip C parabol D hình sin
Câu 54:Đồ thị quan hệ giữa ly độ v{ vận tốc l{ đường
A thẳng B elip C parabol D hình sin
Câu 55:Đồ thị quan hệ giữa vận tốc v{ gia tốc l{ đường
A thẳng B elip C parabol D hình sin
Câu 56:Đồ thị quan hệ giữa ly độ v{ gia tốc l{
A đoạn thẳng qua gốc tọa độ B đường hình sin
C đường elip D đường thẳng qua gốc tọa độ
Câu 57: Cho vật dao động điều hòa Gọi v l{ tốc độ dao động tức thời, vm l{ tốc độ dao động cực đại;
a l{ gia tốc tức thời, am l{ gia tốc cực đại Biểu thức n{o sau đ}y l{ đúng:
Câu 58: Một vật dao điều hòa với ly độ cực đại l{ X, tốc độ cực đại l{ V Khi ly độ l{ x thì tốc độ l{ v
Biểu thức n{o sau đ}y l{ đúng
Trang 9Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 9/28
Câu 63: Cho một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A, gia tốc cực đại l{ am.Tại một thời
điểm, ly độ l{ x v{ gia tốc l{ a Kết luận n{o sau đ}y l{ không đúng:
Trang 10Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 10/28
Câu 68: Cho một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 10 cm, gia tốc cực đại l{ 8 m / s2.Khi gia tốc l{ 4 3 m / s2 thì ly độ bằng
A 5 cm B 5 cm C 5 3 cm
D 5 3 cm
Câu 69: Cho một chất điểm dao động điều hòa với tần số góc v{ biên độ A.Gọi x l{ ly độ; v l{ tốc
độ tức thời Biểu thức n{o sau đ}y l{ đúng:
*Bài toán thời gian đơn giản
Câu 71: Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí c}n bằng đến biên l{
Trang 11Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 11/28
* Viết phương trình dao động
Câu 79: Cho một vật dao động điều hòa với chu kỳ bằng 2s Vận tốc của vật khi qua vị trí c}n bằng
là 31,4 cm/s = 10π cm/s Chọn t = 0 lúc vật qua vị trí c}n bằng theo chiều dương Phương trình dao động của vật l{
A x = 5cos(t /2) (cm) B x = 10cos(t /2) (cm)
C x = 10cos(t + /2) (cm) D x = 5cost(cm)
Câu 80: Một con lắc lò xo gồm quả cầu m = 300g, k = 30 N/m, treo v{o một điểm cố định Chọn gốc
toạ độ ở vị trí c}n bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian l{ lúc vật bắt đầu dao động Kéo quả cầu xuống khỏi vị trí c}n bằng 4cm rồi truyền cho nó một vật tốc ban đầu 40 cm/s hướng xuống Phương trình dao động của vật l{
Câu 81: Một vật nhỏ dao động điều ho{ theo phương ngang trên quỹ đạo 20cm với chu kì T = 0,5s
Chọn t = 0 lúc vật qua vị trí c}n bằng theo chiều }m Phương trình dao động của vật l{
A x = 20cos(4t /2) (cm) B x = 10cos(4t /2) (cm)
C x = 10cos(4t + /2) (cm) D x = 20cos4t(cm)
Câu 82: Vật dao động trên quỹ đạo d{i 8 cm, tần số dao động của vật l{ f = 10 Hz Biết rằng tại t = 0 vật đi
qua vị trí x = 2cm theo chiều }m Phương trình dao động của vật l{
A x = 8cos(20πt + 3π/4) cm B x = 4cos(20πt + 2π/3) cm
C x = 8cos(20πt - 3π/4) cm D x = 4cos(20πt - 2π/3) cm
Câu 83: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện
được 100 dao động to{n phần Gốc thời gian l{ lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2cm theo chiều }m với tốc độ l{ cm/s Lấy = 3,14 Phương trình dao động của chất điểm l{
Câu 84: Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox (vị trí c}n bằng ở O) với biên độ 4 cm v{
tần số 10 Hz Tại thời điểm t = 0, vật có li độ 4 cm Phương trình dao động của vật l{
A x = 4cos(20t + ) cm B x = 4cos20t cm
C x = 4cos(20t – 0,5) cm D x = 4cos(20t + 0,5) cm
Câu 85: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 5cm, chu kì 2s Tại thời điểm t=0s
vật đi qua vị trí c}n bằng theo chiều dương Phương trình dao động của vật l{:
*Quãng đường và tốc độ trung bình
Câu 86: Vật dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ A Trong 1T, vật đi được qu~ng đường
Câu 87: Vật dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ A Trong nT (với n l{ số nguyên dương), vật đi
được qu~ng đường
Câu 88: Vật dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ A Trong 0,5nT (với n l{ số nguyên dương),
vật đi được qu~ng đường
Trang 12Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 12/28
Câu 89: Vật dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ A Thời điểm ban đầu vật ở vị trí c}n bằng
Trong 0,25T đầu tiên, vật đi được qu~ng đường
Câu 90: Một vật nhỏ dao động điều hòa có biên độ A, chu kì dao động T , ở thời điểm ban đầu to =
0 vật đang ở vị trí biên Qu~ng đường m{ vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t = T/4
là
A A/2 B 2A C A/4 D A
Câu 91: Vật dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ A Trong 0,25nT (với n l{ số nguyên dương),
vật đi được qu~ng đường
Câu 92: Một vật dao động điều hòa với phương trình Qu~ng đường vật đi được trong một chu kì l{
Câu 96: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T, biên độ A Tốc độ trung bình của chất điểm
khi nó chuyển động trong 1T là
A
Câu 97: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T, biên độ A Tốc độ trung bình của chất điểm
khi nó chuyển động trong nT (với n l{ số nguyên dương) là
Câu 99: Một chất điểm dao động điều hòa với tốc độ cực đại l{ V Tốc độ trung bình của chất điểm
khi nó chuyển động trong 1 chu kỳ là
AT
A4T
nA
4T
4AT
4AnT
n4AT
Trang 13Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 13/28
CHUYÊN ĐỀ 2: CON LẮC LÒ XO
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT
DẠNG 1: Đại cương về con lắc lò xo
1 Phương trình dao động: x = Acos(t + )
Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo
+ tỉ lệ với căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của k
+ chỉ phụ thuộc v{o m và k; không phụ thuộc v{o A (sự kích thích ban đầu)
DẠNG 2: Lực hồi phục, lực đàn hồi & chiều dài lò xo khi vật dao động
1 Lực hồi phục: l{ nguyên nh}n l{m cho vật dao động, luôn hướng về vị trí c}n bằng v{ biến thiên
điều hòa cùng tần số với li độ Lực hồi phục của CLLX không phụ thuộc khối lượng vật nặng
Fhp = ma = - kx = -mω x (F2 hpmin = 0; Fhpmax = kA)
2 Chiều dài lò xo: Với l 0 l{ chiều d{i tự nhiên của lò xo
* Khi lò xo nằm ngang: l 0 = 0
Chiều d{i cực đại của lò xo : l max = l 0 + A
Chiều d{i cực tiểu của lò xo : l min = l 0 - A
* Khi con lắc lò xo treo thẳng đứng hoặc nằm nghiêng 1 góc
Chiều d{i khi vật ở vị trí c}n bằng : l cb = l 0 + l 0
Chiều d{i ở ly độ x : l = l cb x
Dấu “+” nếu chiều dương cùng chiều dãn của lò xo
Chiều d{i cực đại của lò xo : l max = l cb + A
Chiều d{i cực tiểu của lò xo : l min = l cb – A
Với l 0 được tính như sau: l 0mg
- Lực đ{n hồi cực đại (lực kéo): FKmax = k(l 0 + A) (ở vị trí thấp nhất)
- Lực đẩy (lực nén) đ{n hồi cực đại: FNmax = k(A - l 0) (ở vị trí cao nhất)
- Lực đ{n hồi cực tiểu:
* Nếu A < l 0 FMin = k(l 0 - A) = FKmin (ở vị trí cao nhất)
* Nếu A ≥ l 0 FMin = 0 (ở vị trí lò xo không biến dạng: x = l 0)
Chú ý:
- Lực t|c dụng v{o điểm treo Q tại một thời điểm có độ lớn đúng bằng lực đ{n
hồi nhưng ngược chiều
- Lực kéo về l{ hợp lực của lực đ{n hồi v{ trọng lực:
+ Khi con lắc lò xo nằm ngang: Lực hồi phục có độ lớn bằng lực đ{n hồi (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)
+ Khi con lắc lò xo treo thẳng đứng: Lực kéo về l{ hợp lực của lực đ{n hồi v{ trọng lực
Trang 14Trung tâm LT KHOA HỌC TỰ NHIÊN, 50/2 Ywang, BMT – www.FB.com/luyenthibmt
Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – 0913 808282 Trang 14/28
B BÀI TẬP
DẠNG 1: Đại cương về con lắc lò xo & chiều dài lò xo khi vật dao động
Câu 1: Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật nhỏ khối lượng m, dao động điều hòa quanh vị trí
c}n bằng O Tần số góc dao động được tính bằng biểu thức
Câu 2: Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật nhỏ khối lượng m, dao động điều hòa quanh vị trí
c}n bằng O Tần số dao động được tính bằng biểu thức
Câu 3: Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật nhỏ khối lượng m, dao động điều hòa quanh vị trí
c}n bằng O Chu kỳ dao động được tính bằng biểu thức
Câu 4: Tại nơi có gia tốc trọng trường l{ g, một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều
hòa Biết tại vị trí c}n bằng của vật, độ d~n của lò xo l{ Tần số góc dao động được tính:
Câu 5: Tại nơi có gia tốc trọng trường l{ g, một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều
hòa Biết tại vị trí c}n bằng của vật, độ d~n của lò xo l{ Tần số dao động của con lắc n{y l{
Câu 6: Tại nơi có gia tốc trọng trường l{ g, một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều
hòa Biết tại vị trí c}n bằng của vật, độ d~n của lò xo l{ Chu kì dao động của con lắc n{y l{
Câu 7: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m v{ lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa Nếu
giảm độ cứng k đi 2 lần v{ tăng khối lượng m lên 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ
A tăng 2 lần B giảm 2 lần C giảm 4 lần D tăng 4 lần
Câu 8: Tại nơi có gia tốc trọng trường l{ 9,8 m/s2, một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động đều hòa Biết tại vị trí c}n bằng của vật độ d~n của lò xo l{ 9,8 cm Tần số góc dao động của con lắc này là
A 1 rad/s B 10 rad/s C 0,1 rad/s D 100 rad/s
Câu 9: Một lò xo treo thẳng đứng tại vị trí có g = 9,87m/s2, khi gắn vật m v{o thì lò xo bị gi~n 1 đoạn 4cm Kích thích cho vật dao động điều hòa Tần số dao động l{
Câu 10: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với chu kì 0,4 s Khi vật ở vị trí c}n
bằng, lò xo d{i 44 cm Lấy g = 2 (m/s2) Chiều d{i tự nhiên của lò xo l{
Câu 11: Tại nơi có gia tốc trọng trường l{ g, một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều
hòa Lò xo có độ cứng k, vật có khối lượng m Tại vị trí c}n bằng, độ d~n của lò xo được tính