Chuyên đề dao động tắt dần

1 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC A TÓM TẮT LÝ THUYẾT: Lực dụng tác Dao động tự dao động trì Dao động tắt dần Dao động cưỡng Sự cộng hưởng Do tác dụng nội lực tuần hoàn Do tác dụng lực cản ( ma sát) Giảm dần theo thời gian Do tác dụng ngoại lực tuần hoàn Biên độ A Phụ thuộc kiện ban đầu điều Phụ thuộc biên độ ngoại lực hiệu số (fcb-f0) Chu kì T (hoặc tần số f) Chỉ phụ thuộc đặc tính riêng hệ, khơng phụ thuộc yếu tố bên ngồi Khơng có chu kì tần số khơng tuần hồn Bằng với chu kì (hoặc tần số) ngoại lực tác dụng lên hệ Hiện tượng đặc biệt DĐ Ứng dụng Khơng có Sẽ khơng dao động ma sát lớn Sẽ xảy tượng cộng hưởng (biên độ A đạt max) tần số Chế tạo đồng hồ lắc Đo gia tốc trọng trường trái đất Chế tạo lị xo giảm xóc ôtô, xe máy Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác xa tần số máy gắn vào Chế tạo loại nhạc cụ B CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG1 TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH DAO DỘNG CƯỠNG BỨC-CỘNG HƯỞNG 1.Trắc nghiệm định tính Câu 1: Phát biểu sau sai nói dao động học? A Hiện tượng cộng hưởng xảy tần số ngoại lực điều hoà tần số dao động riêng hệ B Biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản môi trường C Tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại lực điều hoà tác dụng lên hệ D Tần số dao động tự hệ học tần số dao động riêng hệ Câu 2: 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 3: Nhận định sau sai nói dao động học tắt dần? A Dao động tắt dần có động giảm dần cịn 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 4: Khi nói hệ dao động cưỡng giai đoạn ổn định, phát biểu sai? A Tần số hệ dao động cưỡng tần số ngoại lực cưỡng B Tần số hệ dao động cưỡng tần số dao động riêng hệ C Biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực cưỡng D Biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc biên độ ngoại lực cưỡng Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường Câu 5: Phát biểu sau nói dao động tắt dần? A Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian I/ Tóm tắt lý thuyết 1/ Dao động cưỡng - Là dao động chịu tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn F = Focos(Ωt) Tần số hệ tần số ngoại lực cưỡng biên độ phụ thuộc vào tần số ngoại lực - Cộng hưởng tượng biên độ hệ dao động cưỡng đạt cực đại tần số ngoại lực cưỡng tần số riêng hệ dao động 2/ Dao động trì: - Là dao động trì (giữ cho tần số khơng đổi) cách cung cấp lượng cho hệ dao động phần lượng ma sát, lực cản … 3/ Dao động tắt dần: Có biên độ dao động lượng giảm dần theo thời gian Độ giảm biên độ dao động chu kỳ ma sát: ΔA = μ m g k 4μmgk Số chu kỳ dao động tắt dần thực N = A Δ A AΔA Thời gian vật dao động đến dừng hẳn t = N.T II/ Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 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 lượng D biên độ tốc độ Hướng dẫn Chọn C Bài tập nhận định sau sai nói dao động học tắt dần A dao động tắt dần có lượng giảm dần cịn 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 dần nhanh D dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 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 C dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số ngoại lực cưỡng D dao động cưỡng có tần số nhỏ tần số lực cưỡng Hướng dẫn Hãy sống mình, bình thường không tầm thường Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập vật dao động cưỡng tác dụng ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f chu kỳ dao động vật A π f 12πf B π f 2πf C 2f D f 1f Hướng dẫn Chọn D Bài tập phát biểu sau sai nói dao động học A tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) xảy tần số ngoại lực điều hòa tần số dao động riêng hệ B Biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản môi trường C tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại lực điều hòa tác dụng lên hệ D tần số dao động tự dao hệ học tần số dao động riêng hệ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 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 Hướng dẫn Chọn A Bài tập nói hệ dao động cưỡng giai đoạn ổn định, phát biểu la sai A tần số hệ dao động cưỡng tần số ngoại lực cưỡng B tần số hệ dao động cưỡng tần số dao động riêng hệ C biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực cưỡng D biên độ hệ dao động phụ thuộc biên độ ngoại lực cưỡng Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 8.chọn phát biểu đúng: dao động trì hệ dao động tắt dần mà người ta A kích thích lại dao động sau dao động bị tắt dần B tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian với tần số vào vật dao động C cung cấp cho hệ sua chu kỳ phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát D làm lực cản môi trường vật chuyển động Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập dao động tự hệ dao động xảy tác dụng Hãy sống mình, bình thường không tầm thường A nội lực kéo tần số dao động hệ không thiết phải phụ thuộc vào đặc tính bên hệ B ngoại lực kéo tần số dao động hệ không thiết phải phụ thuộc vào đặc tính bên hệ C nội lực kéo tần số dao động hệ phụ thuộc vào đặc tính bên hệ D ngoại lực kéo tần số dao động hệ phụ thuộc vào đặc tính bên hệ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 10 vật dao động tắt dần có đại lượng sau giảm liên tục theo thời gian A biên độ tốc độ B biên độ gia tốc C li độ tốc độ D biên độ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 11.đối với dao động cơ, tượng cộng hưởng xảy tần số lực cưỡng A nhỏ so với tần số riêng hệ B chu kỳ riêng hệ C tần số riêng hệ D lớn so với tần số riêng hệ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 12 nhận định sau sai nói dao động tắt dần A dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian B lực ma sát lớn dao động tắt dần nhanh C dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian D dao động tắt dần có động giảm dần cịn biến thiên điều hòa Hướng dẫn chọn D Bài tập 13 xảy tượng cộng hưởng co 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 đao động riêng D mà không chịu tác dụng ngoại lực Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 14.phát biểu sau sai nói dao động học A biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng không phụ thuộc vào lực cản môi trường B tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại lực điều hòa tác dụng lên hệ C tượng cộng hưởng xảy tần số ngoại lực điều hòa tần số dao động riêng hệ D tần số dao động tự dao hệ học tần số dao động riêng hệ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 15 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 C dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng D dao động cưỡng có tàn số nhỏ tần số lực cưỡng Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 16 phát biểu sau nói dao động tắt dần A dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường B vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian C lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh công dương D dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 17 vật dao động cưỡng tác dụng ngoại lực F = Focos(πft) Tần số dao động cưỡng vật A f B πf C 2πf D 0,5f Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 18 tần số hệ dao động tự A phụ thuộc vào đặc tính hệ dao động khơng phụ thuộc vào yếu tố bên B phụ thuộc vào cách kích thích dao động đặc tính hệ dao động C phụ thuộc vào điều kiện ban đầu biên độ dao động D phụ thuộc vào cách kích thích dao động khơng phụ thuộc vào đặc tính hệ dao động Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 19 phát biểu sau sai dao động A vật dao động điều hịa với tần số góc ω gia tốc vật biến đổi theo thời gian theo phương trình a = Acos(ωt + φ) B vật dao động trì có chu kỳ dao động phụ thuộc vào đặc tính hệ C vật dao động tự tác dụng lên vật có nội lực D lắc lò xo dao động cưỡng tần số dao động ln f = π √ k m 12πkm Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 20 phát biểu sau không A biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian B biên độ dao động trì khơng phụ thuộc vào phần lượng cung cấp thêm cho dao động chu kỳ C biên độ dao động riêng phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động D biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 21 nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau A tần số dao động cưỡng tần số riêng hệ dao động B biên độ dao động cưỡng biên độ ngoại lực cưỡng tuần hoàn C biên độ dao động cưỡng không phụ thuocọ vào lực cản môi trường D tần số dao động cưỡng tần số cảu ngoại lực cưỡng tuần hoàn Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 22 người xác xô nước đường, bước 50cm Chu kỳ dao động riêng nước xơ 1s Nước xơ bị sóng sánh mạnh người với tốc độ A 0,5m/s B 0,4m/s Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường C 0,3m/s D 0,2m/s Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 23 lắc đơn có độ dài 0,3m treo vào trần toa xe lửa Con lắc bị kích động bánh xe toa xe gặp chỗ nối đoạn đường ray Khi tàu chạy thẳng với tốc độ biên độ lắc lớn Cho biết khoảng cách hai mối nối 12,5m Lấy g = 9,8m/s2 A 40,9km/h B 39,3km/h C 29km/h D 19km/h Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 24 lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng lị xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng k = 10N/m lắc đơn dao động cưỡng tác dụng ngoại lực tần hồn có tần số góc ω F F Biên độ ngoại lực tuần hồn khơng đổi Khi thay đổi ω F F biên độ dao động viên bi thay đổi ω F F = 10rad/s biên độ dao động viên bi đạt giá trị cực đại Khối lượng m viên bi A 100g B 120g C 40g D 10g Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 25 lắc lò xo gồm vật 100g lị xo nhẹ có độ cứng 40N/m Tác dụng ngoại lực điều hòa cưỡng biên độ Fo tần số f1 = 3,5Hz biên độ dao động ổn định hệ A1 Nếu giữ nguyên biên độ Fo tăng tần số ngoại lực đến giá trị f2 = 6Hz biên độ dao động ổn định hệ A2 so sánh A1 A2 ta có A A1 = A2 B A2 < A1 C A2 > A1 D chưa đủ điều kiện kết luận Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 26 lắc dao động tắt dần, sau chu kỳ biên độ giảm 3% phần lượng lắc bị dao động toàn phần A 6% B 7% C 8% D 9% Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 27 vật dao động tắt dần có ban đầu Eo = 0,25J sau chu kỳ dao động biên độ giảm 1% Phần cịn lại sau chu kỳ đầu A 24,5mJ B 245mJ C 24,8mJ D 248mJ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường Bài tập 28 lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02kg lị xo có độ cứng 1N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị nén 10cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần lấy g = 10m/s2 tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động A 10√30 cm/s B 20√6 cm/s C 40√2 cm/s D 40√3 cm/s Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 29 Một người xách xơ nước đường bước dài 50cm nước xơ bị sóng sánh mạnh Vận tốc người 2,5km/h chu kì dao động riêng nước xô A 0,72s B 0,35s C 0,45s D 0,52s Hướng dẫn Bài tập 30 người với bước dài 0,6m người xách xơ nước mà nước xơ dao động với tần số f = 2Hz, người phải với vận tốc để nước xơ sóng sánh mạnh A 2,85km/h B 3,95km/h C 4,32km/h D 5km/h Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 31 lắc đơn (vật nặng có khối lượng m, chiều dài dây treo l = 1m) dao động điều hòa tác dụng ngoại lực tuần hoàn F = Focos(2πft + π/2) N Lấy g = π2 = 10m/s2 Nếu tần số f ngoại lực thay đổi liên tục từ 0,25Hz đến 1Hz biên độ lắc A không thay đổi B giảm C tăng D tăng giảm Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 32 lị xo khối lượng khơng đáng kể treo viên bi nhỏ có khối lượng 200g cân lò xo dãn 2cm Khi vật đứng yên vị trí cân người ta tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hồn có phương trình F = Focos(ωt) với Fo khơng đổi cịn ω thay đổi Với tần số 2,6Hz biên độ dao động vật A1; với tần số 3,4Hz biên độ A2 Lấy g = 10m/s2 Chọn kết luận A A1 < A2 B A1 = A2 C A1 > A2 D A1 ≤ A2 Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 33 lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g lị xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m tác dụng ngoại lực cưỡng biến thiên điều hòa biên độ Fo tần số f1 =4,5Hz biên độ dao động A1 Nếu giữ nguyên biên độ Fo mà tăng tần số ngoại lực đến f2 = 5,5Hz biên độ dao động ổn định A2 kết luận A biên độ dao động cưỡng tăng giảm B A1 = A2 C A2 > A1 D A1 > A2 Hướng dẫn Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 34 ba lắc đơn có chiều dài l1 = 40cm; l2 = 25cm; l3 = 20cm vật nặng giống treo ba lắc vào trục quay, trục quay gắn thêm cứng Lấy g = π2 m/s2 Khi kích thích cho dao động điều hịa với tần số f = 1Hz A ba lắc dao động biên độ góc B lắc có chiều dài l3 dao động với biên độ góc lớn lắc nhận cực đại C lắc có chiều dài l2 dao động với biên độ góc lớn D biên độ dao động α 01 01 < α 02 02 < α 03 03 Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 35 vật dao động tắt dàn có ban đầu E = 0,5J sau chu kỳ biên độ giảm 2% phần lượng chu kỳ A 0J B 10mJ C 19,9J D 19,8mJ Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 36 lắc lò xo dao động tắt dần sau chu kỳ, biên độ giảm 0,5% Hỏi lượng dao động lắc bị sau dao động toàn phần % A 3% B 1% C 9% D 5% Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 37 lắc lò xo nằm ngang dao động tắt dần chậm, chọn gốc tọa độ gốc vị trí mà lị xo khơng bị biến dạng A ln giảm theo thời gian B vị trí véc tơ gia tốc đổi chiều khơng trùng với gốc tọa độ C li độ giảm dần theo thời gian D pha dao động giảm dần theo thời gian Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 38: Một vật khối lượng 100 (g) gắn với lò xo có độ cứng 100 N/m, vật dao động trục Ox nằm ngang trùng với trục lị xo Ban đầu, kéo vật khỏi vị trí cân (cm) truyền cho vật vận tốc 60 cm/s hướng theo phương Ox Trong trình dao động vật chịu tác dụng lực cản không đổi 0,02 N Tổng chiều dài quãng đường mà vật từ lúc bắt đầu dao động lúc dừng lại A 15,6 m B 9,16 m C 16,9 m D 15 m Hướng dẫn S = W/F m s ms = Hãy sống mình, bình thường không tầm thường , k x o + m v o F c 0,5kxo2+mvo2Fc=16,9 => Chọn C Bài tập 39: Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục nằm mặt phẳng ngang đệm khơng khí có li độ x = 2√2 cos(10πt + π/2) cm (t đo giây) Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Nếu thời điểm t = 0, đệm không khí ngừng hoạt động, hệ số ma sát vật mặt phẳng 0,1 vật thêm tổng quãng đường bao nhiêu? A 15 cm B 16 cm C 18 cm D 40 cm Hướng dẫn S = W/F m s ms = , m ω A μ m g 0,5mω2A2μmg = 0,4m => chọn D Bài tập 40: Một lắc lị xo có độ cứng 62,5 N/m, vật nặng có khối lượng m = 100 g dao động mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang µ = 0,1; lấy g = 10m/s2 Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn A thả nhẹ Quãng đường mà vật dừng 2,4 m Giá trị A A cm B 10 cm C 8,8 cm D 7,6 cm Hướng dẫn W = F m s ms∙S => 0,5kA2 = µmgS => A = 0,088m => chọn C + Phần trăm lắc bị dao động tồn phần: Δ Hãy sống mình, bình thường không tầm thường 10 W W ΔWW , k ( A − A ′ , k A ) 0,5k(A2−A′20,5kA2) ( A + A ′ ) ( A − A ′ ) A (A+A′)(A−A′)A2≈ A Δ A A 2AΔAA2 Δ A A 2ΔAA Trong Δ A A ΔAA phần trăm + Phần trăm = = = đó: biên biên độ bị độ giảm sau bị giảm Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường dao động tồn phần) sau n chu kì: h 11 n A nA A − A n A A−AnA + Phần trăm biên độ A n A AnA = n A nA + Phần trăm n W nW W n W WnW + Phần trăm bị W − W n W W−WnW = n W nW + Phần n n n W nW phần n n = n W nW)W = cịn lại sau n cịn chu kì: - lại sau h n chu kì: h = (chuyển thành nhiệt) sau n chu 1- lại sau h n chu kì: = bị kì: W W.h tương (1- ứng: ΔW h Bài tập 41: Một lắc dao động tắt dần môi trường với lực ma sát nhỏ Cứ sau chu kì, phần lượng lắc bị 8% Trong dao động toàn phần biên độ giảm phần trăm? A 2√2 % B 4% C 6% D 1,6% Hướng dẫn Hãy sống mình, bình thường không tầm thường 12 Δ W W ΔWW = Δ A A ΔAA = 8% => chọn B Bài tập 42: Một lắc lò xo dao động tắt dần, sau ba chu kì biên độ giảm 10% Phần trăm cịn lại sau khoảng thời gian là: A 6,3% B 81% C 19% D 27% Hướng dẫn A − A A A−A3A = 10% => A A A3A = 90% = 0,9 => W W W3W = A A A32A2 = 0,92 = 0,81 = 81% => chọn B Bài tập 43: Một lắc lò xo dao động tắt dần, ban đầu J Sau ba chu kì kể từ lúc bắt đầu dao động biên độ giảm 18% Phần lắc chuyển hố thành nhiệt tính trung bình chu kì dao động là: A 0,365 J B 0,546 J C 0,600 J D 0,445 J Hướng dẫn W ′ W W′W = ( A ′ A ) (A′A)2 = (100%-18%)2 => W' = 3,362 (J) => chọn B Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường 13 Bài tập 44: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang, lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, vật nhỏ dao động có khối lượng 100 g, hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,01 Tính độ giảm biên độ lần vật qua vị trí cân A 0,04 mm B 0,02 mm C 0,4 mm D 0,2 mm Hướng dẫn Độ giảm biên độ sau lần qua VTCB: ΔA/2 = F m s k 2Fmsk = 0,2.10-3m => chọn D Bài tập 45: Một vật khối lượng 100 (g) nối với lò xo có độ cứng 80 (N/m) Đầu cịn lại lị xo gắn cố định, cho vật dao động mặt phẳng nằm ngang Người ta kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm truyền cho vận tốc 80√2 cm/s Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 Khi hệ số ma sát vật mặt phẳng nằm ngang 0,05 Biên độ dao động vật sau chu kì dao động A cm B 2,75 cm C 4,5 cm D 3,75 cm Hướng dẫn A = √ x o + v o ω xo2+vo2ω2 = 0,05 (m) Độ giảm biên độ sau chu kỳ ΔA = 4F m s ms/k = 0,25 (cm) A5 = A ΔA = 3,75cm => chọn D Bài tập 46: Một lắc lị xo, vật nặng có khối lượng 100 (g), lị xo có độ cứng 100 N/m, dao động mặt phẳng ngang với biên độ ban đầu 10 (cm) Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,1 Số dao động thực kể từ lúc dao động lúc dừng lại A 25 B 50 C 30 D 20 Hướng dẫn Độ giảm biên độ sau chu kỳ Δ A = 4F m Hãy sống mình, bình thường không tầm thường 14 s ms/k Tổng số dao động thực được: N = A/ΔA = 25 => chọn A Bài tập 47: Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng 200 g, lị xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng 80 N/m; đặt mặt sàn nằm ngang Người ta kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm truyền cho vận tốc 80 cm/s Cho g = 10 m/s2 Do có lực ma sát nên vật dao động tắt dần, sau thực 10 dao động vật dừng lại Hệ số ma sát vật sàn A 0,04 B 0,15 C 0,10 D 0,05 Hướng dẫn A = √ x o + v o ω xo2+vo2ω2 = 0,05 (m) Tổng số dao động thực được: N = A/ΔA = k A μ m g kA4μmg => µ = k A m g kAmg = 0,05 => chọn D Bài tập 48: Một lắc lò xo thẳng đứng gồm lị xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m, đầu cố định, đầu gắn vật nặng khối lượng m = 0,5 kg Ban đầu kéo vật theo phương thẳng đứng khỏi vị trí cân cm buông nhẹ cho vật dao động Trong trình dao động vật ln chịu tác dụng lực cản có độ lớn 1/100 trọng lực tác dụng lên vật Coi biên độ vật giảm chu kì, lấy g = 10 m/s2 Số lần vật qua vị trí cân kể từ thả vật đến dừng bao nhiêu? A 25 B 50 C 30 D 20 Hướng dẫn N = A/ΔA = k A F m Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường 15 s kA4Fms = 25 Tổng số lần qua vị trí cân bằng: n = 25 × = 50 => chọn B Bài tập 49: Một lắc lò xo, vật nặng có khối lượng 100 (g), lị xo có độ cứng 100 N/m, dao động mặt phẳng ngang với biên độ ban đầu 10 (cm) Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,1 Tìm thời gian từ lúc dao động lúc dừng lại A s B s C s D s Hướng dẫn Bài tập 50: Một lắc lị xo gồm lị xo có hệ số đàn hồi 60 (N/m) cầu có khối lượng 60 (g), dao động chất lỏng với biên độ ban đầu 12 (cm) Trong trình dao động lắc ln chịu tác dụng lực cản có độ lớn không đổi Khoảng thời gian từ lúc dao động dừng 20 s Độ lớn lực cản A 0,002 N B 0,003 N C 0,018 N D 0,005 N Tổng quãng đường tổng thời gian từ lúc bắt đầu dao động dừng hẳn là: S = W/F m s ms = k A 2 F m s kA22Fms Δ t = NT = k A F m s kA4Fms∙ π ω 2πω Do đó, tốc độ trung bình trình dao động là: v t b tb = S Δ t SΔt = ω A π Hãy sống mình, bình thường không tầm thường 16 ωAπ Bài tập 51: Một vật nhỏ nối với lò xo nhẹ, hệ dao động mặt phẳng ngang Từ vị trí cân truyền cho vật vận tốc ban đầu (m/s) theo phương ngang vật dao động tắt dần Tốc độ trung bình suốt trình vật dao động A 72,8 m/s B 54,3 m/s C 63,7 cm/s D 34,6 m/s Hướng dẫn v t b tb = ω A π ωAπ = 63,7 (cm/s) => chọn C Bài tập 52: Một vật nhỏ dao động điều hòa mặt phẳng ngang nhờ đệm từ trường với tốc độ trung bình chu kì v Đúng thời điểm t = 0, tốc độ vật đệm từ trường bị ma sát trượt nhỏ nên vật dao động tắt dần chậm dừng hẳn Tốc độ trung bình vật từ lúc t = đến dừng 100 (cm/s) Giá trị v A 0,25 m/s B 200 cm/s C 100 cm/s D 0,5 m/s Hướng dẫn Vận tốc trung bình sau chu kỳ dao động điều hòa v = ω A π 2ωAπ Vận tốc trung bình trình dao động tắt dần v t b tb = ω A π ωAπ => v = 2v t b tb = 200 cm/s => chọn B B Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian C Lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh công dương D Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực Câu 6: 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 (ĐH 2012) 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 Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường 17 C biên độ lượng D biên độ tốc độ Câu 9: Vật dao động tắt dần có A pha dao động giảm dần theo thời gian B li độ giảm dần theo thời gian C giảm dần theo thời gian D giảm dần theo thời gian Câu 10: Khi xảy tượng cộng hưởng A vật dao động với tần số lớn tần số dao động riêng B vật dao động với tần số nhỏ tần số dao động riêng C ngoại lực không tác dụng lên vật D lượng dao động vật đạt giá trị lớn Câu 9: Một hệ dao động diều hòa với tần số dao động riêng Hz Tác dụng vào hệ dao động ngoại lực có biểu thức f = F0cos( ) A hệ dao động cưỡng với tần số dao động Hz B hệ dao động với tần số cực đại xảy tượng cộng hưởng C hệ ngừng dao động hiệu tần số ngoại lực cưỡng tần số dao động riêng D hệ dao động với biên độ giảm dần nhanh ngoại lực tác dụng cản trở dao động Câu 10: Một lắc lị xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng = 10 rad/s Tác dụng vào vật nặng theo phương trục lò xo, ngoại lực biến thiên F n = F0cos(20t) N Sau thời gian vật dao động điều hòa với biên độ cm Khi vật qua li độ x = cm tốc độ vật A 40 cm/s B 60 cm/s C 80 cm/s D 30 cm/s Câu 11: Một người xách xô nước đường, bước dài 45cm Chu kì dao động riêng nước xô 0,3s Để nước xô bị dao động mạnh người phải với tốc độ A 3,6m/s B 4,2km/s C 4,8km/h D 5,4km/h Câu 12 Một người xách xô nước đường, bước dài 50cm, thực 1s Chu kì dao động riêng nước xơ 1s Người với tốc độ nước sóng sánh mạnh nhất? A 1,5 km/h B 2,8 km/h C 1,2 km/h D 1,8 km/h Câu 13 Một ván bắc qua mương có tần số dao động riêng 0,5Hz Một người qua ván với bước 12 giây ván bị rung lên mạnh nhất? A bước B bước C bước D bước Câu 14 Một lắc lò xo gồm vật m=1kg, k=40N/m, treo trần toa tàu, chiều dài ray dài 12,5m, chổ nối hai ray có khe nhỏ Tàu chạy với vận tốc lắc dao động mạnh nhất? Lấy 2 = 10 A 12,56m/s B 500m/s C 40m/s D 12,5m/s Câu 15: Một lắc có chiều dài 0,3m treo vào trần toa xe lửa Con lắc bị kích động bánh xe toa gặp chỗ nối đoạn ray Biết khoảng cách hai mối nối ray 12,5m gia tốc trọng trường 9,8m/s Biên độ lắc đơn lớn đoàn tàu chuyển động thẳng với tốc độ xấp xỉ A 41 km/h B 60 km/h C 11,5 km/h D 12,5 km/h Câu 16: Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m lò xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 160 N/m Con lắc dao động cưởng tác dụng ngoại lực tuần hồn có tần số f Biết biên độ ngoại lực tuần hồn khơng đổi Khi thay đổi f biên độ dao động viên bi thay đổi f = 2Hz biên độ dao động viên bi đạt cực đại Khối lượng viên bi A 100g B 200g C 300g D 400g Câu 17: Một tàu hỏa chạy đường ray, cách khoảng 6,4 m đường ray lại có rãnh nhỏ chổ nối ray Chu kì dao động riêng khung tàu lị xo giảm xóc 1,6 s Tàu bị xóc mạnh chạy với tốc độ A 10km/h B 14,4km/h C 16,0km/h D 20km/h Câu 18: Một người xách xô nước đường, bước 50cm Chu kỳ dao động riêng nước xơ 1s Nước xơ bị sóng sánh mạnh người với tốc độ Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường 18 bao nhiêu? A 1m/s B 2m/s C 0,5m/s D 0,25m/s Câu 19: Một người xách xô nước đường, bước 50cm Chu kì dao động riêng nước xơ 1s Để nước xơ sóng sánh mạnh người phải với vận tốc: A v = 100cm/s B v = 75 cm/s C v = 50 cm/s D v = 25cm/s Câu 20: Một xe gắn máy chạy đường lát gạch, cách khoảng 9m đường lại có rãnh nhỏ Chu kì dao động riêng khung xe máy lị xo giảm xóc 1,5s Hỏi với vận tốc xe bí xóc mạnh A v = 10m/s B v = 7,5 m/s C v = 6,0 m/s D v = 2,5 m/s Câu 21: Con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m=100g lị xo nhẹ có độ cứng k =1N/cm Tác dụng ngoại lực cưỡng biến thiên điều hòa biên độ F tần số f1 =6Hz biên độ dao động A1 Nếu giữ nguyên biên độ F mà tăng tần số ngoại lực đến f =7Hz biên độ dao động A2 So sánh A1 A2 A A1 > A2 B Chưa đủ điều kiện để kết luận C A1 = A2 D A2 > A1 Câu 22 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, lị xo có độ cứng k dao động cưỡng tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn Khi tần số ngoại lực f1 = Hz biên độ ổn định lắc A Khi tần số ngoại lực f2 = Hz biên độ ổn định lắc A2 = A1 Lấy Độ cứng lò xo A k = 200 (N/m) B k = 20 (N/m) C k = 100 (N/m) D k = 10 (N/m) Câu 23 Một lắc lò xo dao động điều hòa tự với tần số f = 3,2Hz Lần lượt tác dụng lên vật ngoại lực bt tuần hoàn F 1cos(6,2πt) N, F2cos(6,5πt) N, F3cos(6,8πt) N, F4 cos(6,1πt) N Vật dao động cưỡng với biên độ lớn chịu tác dụng lực A F3 B F1 C F2 D F4 Câu 24 (Sở Đồng Tháp năm học 2016-2017) Một lắc lị xo có khối lượng 100 g dao động cưỡng ổn định tác dụng ngoại lực biến thiên điều hoà với tần số f Đồ thị biểu diễn phụ thuộc biên độ vào tần số ngoại lực tác dụng lên hệ có dạng hình vẽ Lấy lị xo A 25 N/m B 42,25 N/m C 75 N/m D 100 N/m Câu 25 (Thi thử chuyên Vinh lần năm học 2016-2017): Một lắc lò xo chịu tác dụng ngoại lực biến thiên điều hòa với biên độ ngoại lực khơng đổi Đồ thị hình bên biểu diễn phụ thuộc biên độ A dao động cưỡng với tần số f khác ngoại lực, lắc khơng khí Đồ thị biểu diễn kết thí nghiệm lặp lại chân không (các đồ thị có tỉ lệ) ? A Hình C C Hình B B Hình A D Hình D Câu 26 (Đề Minh họa lần Bộ GD năm học 2016-2017) Khảo sát thực nghiệm lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 216 g lị xo có độ cứng k, dao động tác dụng ngoại lực F = F0cos2πft, với F0 không đổi f thay đổi Kết khảo sát ta đường biểu diễn biên độ A lắc theo tần số f có đồ thị hình vẽ Giá trị k xấp xỉ Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường Độ cứng 19 A 13,64 N/m B 12,35 N/m C 15,64 N/m D 16,71 N/m Câu 5: Một lắc dao động tắt dần môi trường với lực ma sát nhỏ Cứ sau chu kì, phần lượng lắc bị 8% Trong dao động toàn phần biên độ giảm phần trăm? A % B 4% C 6% D 1,6% Câu 6: Một lắc lò xo dao động tắt dần, sau ba chu kì biên độ giảm 10% Phần trăm cịn lại sau khoảng thời gian A 6,3% B 81% C 19% D 27% Câu (Đề thi thức Bộ GD QG 2017) Một lắc lò xo dao động tắt dần mặt phẳng nằm ngang Cứ sau chu kì biên độ giảm 2% Gốc vị trí vật mà lị xo khơng biến dạng Phần trăm lắc bị (so với ban đầu) hai dao động tồn phần liên tiếp có giá trị gần với giá trị sau đây? A 7% B 4% C 10% D 8% DẠNG BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG TẮT DẦN (CÓ MA SÁT) Câu 1: Một vật khối lượng 100 g gắn với lò xo có độ cứng 100 N/m, vật dao động trục Ox nằm ngang trùng với trục lò xo Ban đầu, kéo vật khỏi vị trí cân cm truyền cho vật vận tốc 60 cm/s hướng theo phương Ox Trong trình dao động vật chịu tác dụng lực cản không đổi 0,02 N Tổng chiều dài quãng đường mà vật từ lúc bắt đầu dao động lúc dừng lại A 15,6 m B 9,16 m C 16,9 m D 15 m Câu 2: Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục nằm mặt phẳng ngang đệm khơng khí có li độ (cm) (t đo giây) Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Nếu thời điểm t = 0, đệm khơng khí ngừng hoạt động, hệ số ma sát vật mặt phẳng 0,1 vật thêm tổng quãng đường bao nhiêu? A 15 cm B 16 cm C 18 cm D 40 cm Câu 3: Một lắc lị xo có độ cứng 62,5 N/m, vật nặng có khối lượng m = 100 g dao động mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang = 0,1; lấy g = 10m/s Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn A thả nhẹ Quãng đường mà vật dừng 2,4 m Giá trị A A cm B 10 cm C 8,8 cm D 7,6 cm Câu (Thi thử chuyên Lam Sơn Thanh Hóa năm học 2016-2017) Một lắc lị xo nằm ngang gồm lị xo có độ cứng k =100N/m vật có khối lượng m =100g dao động mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát μ= 0,02 Kéo vật lệch khỏi vị trí cân đoạn 10 cm thả nhẹ cho vật dao động Quãng đường vật từ bắt đầu dao động đến dừng lại có giá trị gần A 50 m B 25 m C 50 cm D 25 cm Câu 5: Một lắc dao động tắt dần môi trường với lực ma sát nhỏ Cứ sau chu kì, phần lượng lắc bị 8% Trong dao động toàn phần biên độ giảm phần trăm? A % B 4% C 6% D 1,6% Câu 6: Một lắc lò xo dao động tắt dần, sau ba chu kì biên độ giảm 10% Phần trăm lại sau khoảng thời gian A 6,3% B 81% C 19% D 27% Câu 7: Một lắc lò xo dao động tắt dần, ban đầu J Sau ba chu kì kể từ lúc bắt đầu dao động biên độ giảm 18% Phần lắc chuyển hoá thành nhiệt tính trung bình chu kì dao động A 0,365 J B 0,546 J C 0,600 J D 0,445 J Câu Một lắc lò xo dao động tắt dần mặt phẳng nằm ngang Cứ sau chu kì biên độ Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường 20 giảm 4% Gốc vị trí vật mà lị xo khơng biến dạng Phần trăm lắc bị (so với ban đầu) hai dao động toàn phần liên tiếp có giá trị gần với giá trị sau đây? A 10% B 7% C 15% D 8% Câu (Đề thi thức Bộ GD QG 2017) Một lắc lò xo dao động tắt dần mặt phẳng nằm ngang Cứ sau chu kì biên độ giảm 2% Gốc vị trí vật mà lị xo khơng biến dạng Phần trăm lắc bị (so với ban đầu) hai dao động tồn phần liên tiếp có giá trị gần với giá trị sau đây? A 7% B 4% C 10% D 8% Câu 10: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang, lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, vật nhỏ dao động có khối lượng 100 g, hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,01 Tính độ giảm biên độ lần vật qua vị trí cân A 0,04 mm B 0,02 mm C 0,4 mm D 0,2 mm Câu 11 Một vật khối lượng 100 g nối với lò xo có độ cứng 80 (N/m) Đầu cịn lại lị xo gắn cố định, cho vật dao động mặt phẳng nằm ngang Người ta kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm truyền cho vận tốc cm/s Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s Khi hệ số ma sát vật mặt phẳng nằm ngang 0,05 Biên độ dao động vật sau chu kì dao động A cm B 2,75 cm C 4,5 cm D 3,75 cm Câu 12: Một lắc lò xo, vật nặng có khối lượng 100 g, lị xo có độ cứng 100 N/m, dao động mặt phẳng ngang với biên độ ban đầu 10 cm Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,1 Số dao động thực kể từ lúc dao động lúc dừng lại A 25 B 50 C 30 D 20 Câu 13: Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng 200 g, lị xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng 80 N/m; đặt mặt sàn nằm ngang Người ta kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm truyền cho vận tốc 80 cm/s Cho g = 10 m/s Do có lực ma sát nên vật dao động tắt dần, sau thực 10 dao động vật dừng lại Hệ số ma sát vật sàn A 0,04 B 0,15 C 0,10 D 0,05 Câu 14: Một lắc lò xo thẳng đứng gồm lị xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m, đầu cố định, đầu gắn vật nặng khối lượng m = 0,5 kg Ban đầu kéo vật theo phương thẳng đứng khỏi vị trí cân cm buông nhẹ cho vật dao động Trong q trình dao động vật ln chịu tác dụng lực cản có độ lớn 1/100 trọng lực tác dụng lên vật Coi biên độ vật giảm chu kì, lấy g = 10 m/s2 Số lần vật qua vị trí cân kể từ thả vật đến dừng bao nhiêu? A 25 B 50 C 30 D 20 Câu 15: Một lắc lị xo, vật nặng có khối lượng 100 g, lị xo có độ cứng 100 N/m, dao động mặt phẳng ngang với biên độ ban đầu 10cm Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,1 Tìm thời gian từ lúc dao động lúc dừng lại A s B s C s D s Câu 16 Một lắc lị xo gồm lị xo có hệ số đàn hồi 60 N/m cầu có khối lượng 60g, dao động chất lỏng với biên độ ban đầu 12 cm Trong trình dao động lắc ln chịu tác dụng lực cản có độ lớn không đổi Khoảng thời gian từ lúc dao động dừng 20 s Lấy Độ lớn lực cản A 0,002 N B 0,003 N C 0,018 N D 0,005 N Câu 17: Một vật nhỏ nối với lò xo nhẹ, hệ dao động mặt phẳng ngang Từ vị trí cân truyền cho vật vận tốc ban đầu m/s theo phương ngang vật dao động tắt dần Tốc độ trung bình suốt trình vật dao động A 72,8 m/s B 54,3 m/s C 63,7 cm/s D 34,6 m/s Câu 18: Một vật nhỏ dao động điều hòa mặt phẳng ngang nhờ đệm từ trường với tốc độ trung bình chu kì v Đúng thời điểm t = 0, tốc độ vật đệm từ trường bị Hãy sống mình, bình thường khơng tầm thường 21 ma sát trượt nhỏ nên vật dao động tắt dần chậm dừng hẳn Tốc độ trung bình vật từ lúc t = đến dừng 100 cm/s Giá trị v A 0,25 m/s B 200 cm/s C 100 cm/s D 0,5 m/s Câu 19: (Đề thi thức ĐH – 2010) Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02kg lị xo có độ cứng 1N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị nén 10 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10m/s Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động A cm/s B cm/s C cm/s D cm/s Câu 20 Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 50g lị xo có độ cứng 5N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát vật mặt phẳng nằm ngang 0,1 Ban đầu vật đưa đến vị trí cho lị xo dãn 10cm thả nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g=10m/s² Mốc VTCB Khi vật đạt tốc độ lớn lượng hệ lại A 68% B 92% C 88% D 82% Câu 21: Con lắc lò xo đặt nằm ngang, ban đầu xo chưa bị biến dạng, vật có khối lượng m =0,5kg lị xo có độ cứng k= 20N/m Một vật có khối lượng m = 0,5kg chuyển động dọc theo trục lò xo với tốc độ đến va chạm mềm với vật m1, sau va chạm lò xo bị nén lại Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng nằm ngang 0,1 lấy g = 10m/s Tốc độ cực đại vật sau lần nén thứ A B 10 cm/s C 10 cm/s D 30cm/s Câu 22: Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k = 2N/m, vật nhỏ khối lượng m = 80g, dao động mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang μ = 0,1 Ban đầu kéo vật khỏi vị trí cân đoạn 10cm thả nhẹ Cho gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Tốc độ lớn mà vật đạt A 0,36m/s B 0,25m/s C 0,50m/s D 0,30m/s Hãy sống mình, bình thường không tầm thường ... tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập 12 nhận định sau sai nói dao động tắt dần A dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian B lực ma sát lớn dao động tắt dần nhanh C dao động tắt dần dao động. .. nói dao động học tắt dần A dao động tắt dần có lượng giảm dần cịn 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 dần nhanh D dao. .. dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian Hướng dẫn Bài tập dao động tắt dần, loại dao động Bài tập nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau A dao động lắc đồng hồ dao động cưỡng B biên độ dao động