BÀI TẬP LÀM THÊM NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO

BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO KHÓA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP x = A cos ( t +  )   v = −A sin ( t +  ) = A cos  t +  +  2    kx kA kA 2  ' = 2 W = = cos  t +  = + cos  t +    ( ) ( )  t   2   f ' = 2f 2 2  W = mv = m A sin ( t +  ) = kA 1 − cos ( 2t + 2 )    T ' = T  d 2   T= t k 2 ' = = 2f = n m T W = Wt + Wd = kx mv m2 A kA mv 2max + = = = 2 2 2 k = m2 ( ma ) mv2   W = +  a ma 2k a = − x  x = − = − k   - Động biến thiên tuần hồn với chu kì ½ chu kì dao động điều hịa (T’ = T/2); tần số f  = f ; tần số góc  = 2 - Khoảng thời gian hai lần động liên tiếp T/4; vị trí động Wđ = Wtmax Wđ =3Wt x= A 2 Wđmax Wt=0 Wđ =Wt Wt =3Wđ cos -A +A T/4 T/12 T/8 Với T/6 Con lắc lò xo (Chọn mốc VTCB) 1 2 2 - Động năng: Wd = mv = k ( A − x ) = m ( A − x ) 2 - Thế năng: Wt = - Cơ năng: 1 kx = m x = W − Wd = m ( vm2 ax − v ) 2 T/6 T/8 T/12 BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO KHÓA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ 1 1 W=Wd + Wt = Wd max = Wt max = m A2 = kA2 = mvm2 ax = mv + kx = const 2 2 Wd A2 − x  A  = =   −1 + Tỉ số động năng: Wt x2 x + Vị trí vật Wd = nWt: x =  a n A → max =  n + → v = vmax n +1 a n +1 + Vận tốc vật lúc Wt = nWd: v =  + Động vật li độ x: Wd = vmax n +1 = A n +1 k ( A2 − x ) PHẦN 2: BÀI TẬP ÁP DỤNG Câu Vật dao động điều hồ có động vật có li độ: A x = ± 0,5A B x = ± A√2/2 C x = ± A√3/2 D x = ± A/3 Câu Con lắc lò xo dao động với biên độ cm Xác định li độ vật để lò xo 1/3 động A ±3√2 cm B ±3 cm C ±2√2 cm D ±√2 cm Câu Một lắc lò xo (m = kg) dao động điều hoà phương ngang Khi vật có vận tốc v = 10 cm/s động Năng lượng dao động vật là: A 0,03 J B 0,00125 J C 0,04 J D 0,02 J Câu Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao động x = 2sin10t (cm) Li độ x chất điểm động ba lần có độ lớn bằng: A (cm) B √2 (cm) C (cm) D 0,707 (cm) Câu Chọn câu SAI: A Khi vật chuyển VTCB động tăng giảm B Khi vật VTCB động đạt giá trị cực đại C Động x = ± A√2/2 BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO KHÓA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ D Khi gia tốc năng Câu Một lắc lò xo dao động với phương trình x = 4cos(10πt+π/3) (cm) Thế động lắc li độ bằng: A cm B 2√3 cm C 2√2 cm D cm Câu Con lắc lò xo dao động điều hịa với biên độ A tần số góc ω Khi gấp lần động vận tốc có độ lớn: A V = 2ωA B V = ωA C V = 0,5ωA D V = ωA.√2/2 Câu Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình x = 2cos10πt (cm) Khi động ba lần chất điểm vị trí: A x = cm B x = 1,4 cm C x = cm D x = 0,67 cm Câu Cơ vật dao động điều hịa E Khi vật có li độ nửa biên độ động vật A E√3/4 B E/2 C 3E/4 D E/4 Câu 10 Một lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân theo phương trình x = Acoswt (trong t tính giây) Biết sau khoảng thời gian 0,05 (s) động lại nửa Số dao động toàn phần lắc thực giây là: A B C 10 D 20 Câu 11 Ở thời điểm, vận tốc vật dao động điều hoà 20% vận tốc cực đại, tỷ số động vật là: A 24 B C 1/5 D 1/24 Câu 12 Khi Wđ=aWt biểu thức vận tốc là: A v=A/(a+1) B v=A/(a+1)1/2 C v=(Aω)/(1+1/a)1/2 D v=(Aω)/(a-1/a)1/2 Câu 13 Vật dao động điều hòa theo trục cố định (mốc vị trí cân bằng) A động vật cực đại gia tốc vật có độ lớn cực đại BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ B vật từ vị trí cân biên vận tốc gia tốc ln dấu C vị trí cân bằng, vật D vật cực đại vật vị trí biên Câu 14 Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 2cos(3πt + π/2) cm Tỉ số động vật li độ x = 1,5 cm A 1,28 B 0,78 C 1,66 D 0,56 Câu 15 Câu sau SAI A Khi vật vị trí biên hệ lớn B Khi vật qua vị trí cân động hệ lớn C Khi vật chuyển động vị trí cân hệ giảm cịn động hệ tăng lên D Khi động hệ tăng lên lần hệ giảm nhiêu lần ngược lại Câu 16 Một vật dao động điều hòa với biên độ cm Mốc vị trí cân Khi vật có động 3/4 lần vật cách vị trí cân đoạn: A cm B 4,5 cm C cm D cm Câu 17 Một vật dao động điều hoà, chọn mốc vị trí cân Gọi Wt1 vật vị trí có li độ x = A/2; gọi Wt2 vật có vận tốc v = ωA/2 Liên hệ Wt1 Wt2 là: A Wt1 = Wt2 B Wt1 = 3Wt2 C Wt2 = 3Wt1 D Wt2 = 4Wt1 Câu 18 thời điểm, vận tốc vật dao động điều hoà 20 % vận tốc cực đại, tỷ số động vật là: A B 0,2 C 24 D 1/24 Câu 19 Một dao động điều hịa có biên độ A Xác định tỷ số động vào lúc li độ dao động 1/5 biên độ: A 0,5 B C 10 D 24 Câu 20 Một vật dao động động điều hoà Tại vị trí động hai lần năng, gia tốc vật có độ lớn nhỏ gia tốc cực đại là: A lần B √2 lần C lần D √3 lần BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ Câu 21 Một lắc lị xo dao động điều hịa với tần số góc ω = 5π rad/s pha ban đầu φ = -π/3 rad Hỏi sau thời gian ngắn (tính từ lắc bắt đầu dao động) động dao động dao động? A 4/60 s B 1/60 s C 14/60 s D 16/60 s Câu 22 Hai vật khối lượng gắn vào hai lò xo dao động tần số ngược pha Có biên độ A1 A2 biết A1 =2A2, dao động có động Wđ1 = 0,56 J dao động Wt2 = 0,08 J Hỏi dao động có động W’đ1 = 0,08 J dao động bao nhiêu? A 0,2 J B 0,56 J C 0,22 J D 0,48 J Câu 23 Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng m=100 g lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m Lấy π2 ≈ 10 Vật kích thích dao động điều hịa dọc theo trục lò xo, khoảng thời gian nhỏ hai lần động ba lần là: A 1/15 s B 1/30 s C 1/60 s D 1/20 s Câu 24 Hai vật có khối lượng gắn vào hai lò xo giống đặt nằm ngang dao động hai đường thẳng song song cạnh có vị trí cân Ban đầu hai vật kéo vị trí, người ta thả nhẹ cho vật chuyển động, vật qua vị trí cân người ta bắt đầu thả nhẹ vật Hai vật dao động điều hoà với 4√3 J Khi vật có động √3 J vật A √3 J B 3√3 J C J D 2√3 J Câu 25 Hai vật khối lượng gắn vào hai lò xo dao động tần số ngược pha Có biên độ A1 A2 biết A1 = 2A2, dao động có động Wđ1 = 0,6J dao động Wt2 = 0,1 J Hỏi dao động có động W’đ1 = 0,4J dao động bao nhiêu? A 0,1 J B 0,15 J C 0,2 J D 0,25 J Câu 26 Cho hai lắc lò xo dao động điều hòa tần số ngược pha Biên độ dao động thứ dao động thứ hai A1 A2 = A1/3 Biết hai vật nhỏ lắc có khối lượng Khi dao động thứ có động 0,48 J dao động thứ hai 0,05 J Vậy dao động thứ có động 0,03 J dao động thứ hai A 0,10 J B 0,06 J BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ C 0,20 J D 0,08 J Câu 27: Một lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng kg lị xo có độ cứng 50 N/m Cho lắc dao động điều hòa phương nằm ngang Tại thời điểm vận tốc cầu 0,2 m/s gia tốc − m/s2 Cơ lắc A 0,02 J B 0,05 J C 0,04 J D 0,01 J Câu 28: Một vật nhỏ khối lượng kg thực dao động điều hịa theo phương trình x = Acos4t cm, với t tính giây Biết quãng đường vật tối đa phần tư chu kì 0,1 m Cơ vật A 0,16 J B 0,72 J C 0,045 J D 0,08 J Câu 29: Một lắc lò xo gồm vật nặng 0,2 kg gắn vào đầu lị xo có độ cứng 20 N/m Kéo nặng khỏi vị trí cân thả nhẹ cho dao động, tốc độ trung bình chu kỳ 160/π cm/s Cơ dao dao động lắc A 320 J B 6,4.10−2J C 3,2.10−2J D 3,2 J Câu 30: Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa với biên độ 0,1 m Mốc vị trí cân Khi viên bi cách vị trí cân cm động lắc A 0,255 J B 3,2 mJ C 25,5 mJ D 0,32 J Câu 31: Một lắc lị xo gồm lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m vật nhỏ dao động điều hòa Khi vật có động 0,01 J cách vị trí cân cm Hỏi có động 0,005 J cách vị trí cân bao nhiêu? A 6cm B 4,5cm C cm D 3cm Câu 32: Một vật có khối lượng m =100 g dao động điều hịa với chu kì T = π/10 (s), biên độ cm Tại vị trí vật có gia tốc a = 1200 cm/s2 động vật A 320 J B 1601 C 32 mJ D 16 mJ BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ Câu 33: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox Mốc vị trí cân bằng, thời điểm độ lớn vận tốc vật 50% vận tốc cực đại tỉ số động vật là? A 3/4 B 1/4 C 4/3 D 1/2 Câu 34 : Một vật dao động điều hòa với biên độ cm Mốc vị trí cân Khi vật có động 3/4 lần vật cách vị trí cân đoạn A cm B 4,5 cm C cm D cm Câu 35 : Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s Biết động (mốc vị trí cân vật) vận tốc vật có độ lớn 0,6 m/s Biên dộ dao lắc A 6cm B 6cm C 12 cm D 12 cm Câu 36: Con lắc lị xo dao động điều hồ theo phương thẳng đứng, mốc vị trí cân bằng, 1/8 động A lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn 1/3 lực đàn hồi cực đại B tốc độ vật 1/3 tốc độ cực đại C lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn 1/9 lực đàn hồi cực đại D vật cách vị trí tốc độ khoảng gần 2/3 biên độ Câu 37: Con lắc lò xo mà vật dao động có khối lượng kg, dao động điều hịa với 125 mJ Tại thời điểm ban đầu vật có vận tốc 25 cm/s gia tốc −6,25 m/s2 Biên độ dao động A 2cm B 3cm C cm D 5cm Câu 38: Con lắc lị xo mà vật dao động có khối lượng 100 g, dao động điều hòa với mJ Biết gia tốc cực đại 80 cm/s2 Biên độ tần số góc dao động A cm rad/s B 0,005 cm 40π rad/s C 10 cm rad/s D cm rad/s Câu 39: Một lắc lò xo dao động điều hoà theo phương trinh x = Acos(ωt + φ) cm Vật có khối lượng 500 g, lắc 0,01 (J) Lấy mốc thời gian vật có vận tốc 0,1 m/s gia tốc −1 m/s2 Giá trị ω φ A 10/ rad/s 7π/6 B 10 rad/s –π/3 BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ C 10 rad/s π/6 D 10/ rad/s –π/6 Câu 40:Một lắc lò xo gồm vật nhỏ lị xo có độ cứng 20 N/m dao động điều hịa với chu kì s Khi pha dao động π/2 vận tốc vật −20 3cm / s Lấy π2 = 10 Khi vật qua vị trí có li độ (cm) động lắc là? A 0,36 J B 0,72 J C 0,03 J D 0,18 J Câu 41:Con lắc lò xo gồm vật khối lượng kg, lò xo độ cứng 100 N/m đặt mặt phẳng nghiêng góc 30° Kéo vật đến vị trí lị xo dãn cm buông tay nhẹ để vật dao động điều hồ Tính động cực đại vật Lấy g = 10 m/s2 A 0,45 J B 0,32 J C 0,05J D 0,045 J ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: A Động =>Thế = 1/4 Cơ Câu 2: B Thế 1/3 động tức 1/4 Câu 3: D Thế lần động Câu 4: C Động Câu 5: D nên không Câu 6: C Thế Et động Eđ Et = Mà Et = kx2 E với E BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ E = kA2 1 =>Et = E x = A=2 cm 2 Câu 7: C Thế gấp lần động động = 1/4 Câu 8: C Câu 9: C Câu 10: B Câu 11: D Câu 12: C Khi Thế vào (*) ta được: Câu 13: D Câu 14: B Câu 15: D Câu 16: D Câu 17: C Câu 18: D Câu 19: D Câu 20: D Tỉ số gia tốc Câu 21: B =>Thời gian từ thời điểm ban đầu đến lần gần động dao động dao động là: ( dùng đường tròn) Câu 22: A BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ Ta thấy Hai vật dao động tần số ngược pha nhau, nên ta thấy thời điểm chúng có li độ đối dấu tỉ lệ với Khi Khi Câu 23: B Theo tớ nghi thiếu m,m =100g hợp lí.Chứ khơng khó.Ta có Khoảng thời gian lần động lần thể từ Hoặc Khoảng thời Gian Câu 24: A Ta có hai vật kéo vị trí thả nên biên độ chúng Mặt khác ta có, vật cân vật vị trí biên nên ta có động nên Câu 25: B Do dao động ngược pha +) Khi Câu 26: A Vì dao động ngược pha nên ta có: +) +) Câu 27: ( a − ma ( ma ) mv2 −1 kx mv x = −2 x = k W= + ⎯⎯⎯⎯⎯→ W = + = 2 2k 2.50 ) + 1.0, 22 = 0, 05 ( J ) Câu 28 Từ toán phụ ‘quãng đường vật tối đa phần tư chu kì 2 T    = t = =  Smax = 2A sin  A = 0,1( m ) T 2 0,1 A Cơ năng: Câu 29: m2 A 1, 42.0,12 W= = = 0, 08 ( J )  2 Chọn D 0,1 2m để tìm A: BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/  m  = (s ) T = 2 kA 20.0, 082 k W= = = 0, 064 ( J )   2  v = 4A  160 = 4A  A = ( cm )  T  /5 Chọn B Câu 30: Wd = W − Wt = kA kx 100 − = ( 0,12 − 0, 072 ) = 0, 255 ( J )  2 Chọn A Câu 31:  100.0, 012 W = 0, 01 +  kx W = W1 +   x = 0, 01 ( m )  2 100.x  W = 0, 005 +  2 Chọn C Câu 32: 2   = T = 20 ( rad / s )  k = m = 40 ( N / m )    2 2  Wd = W − kx = kA − kA = 40  0, 052 − 12  = 0, 032 ( J )  2  24 204  Chọn C Câu 33: mv Wd = = 0,52 =  W mv 2max Chọn B Câu 34 : Wd = kx kA A W  Wt = W  =  x =  = 3 ( cm )  4 2 Chọn D Câu 35 Wd = Wt = W mv m2 A  =  A = 0,12 ( m )  2 2.2 Chọn C Câu 36: Tồn có phần: “chiếm phần” động “chiếm phần”  F F kx kA A Wt = W  =  x =  F = k x = max  d max  9 2  Wt = Wd  2  W = W  mv = mv max  v = v max  d 9 Vật cách VTCN khoảng A/3 tức cách vị trí biên 2A/3 → Chọn D Câu 37: W= A= ( ma ) ( −6, 25 mv2 +  125.10−3 = 2k 2k 2W = 0, 02 ( m )  k ) + 1.0, 252  k = 625 ( N / m ) Chọn A Câu 38:   m2 A 0,1.2 A −3 W = 2.10 =  = ( rad / s )    2   a = 2 A 0,8 = 2 A A = 0, 05 ( m )   max Chọn D BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426 LINK ĐĂNG KÍ HỌC: https://www.facebook.com/koi.hung.507/ Câu 39: W= m2 A 2W  A = = 0, ( m / s ) m 10  =  v = x ' = − A sin  t +   ( ) − 0, 2sin  = 0,1    t =0 ⎯⎯→     − 0, cos  = − a = v ' = − A cos  t +   ( )    = −    Chọn D Câu 40: * Khi = 2   x = A cos ( t +  )  x = ( t +) = ⎯⎯⎯⎯ →   v = −A = −20  v = −A sin ( t +  ) == k m ⎯⎯⎯⎯⎯ → A = 2 ( cm ) * Khi x = 3 = A kA kA kA  Wd = W − Wt = − = = 0, 03 ( J )  2 Câu 41: kl0 = mg sin   k = Wd max = W = mg sin  = 0,05 ( m )  A = lmax − l0 = 0,03 ( m ) k kA = 0, 045 ( J )  Chọn D Chọn A  ...BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO KHÓA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK ĐÁP ÁN CHI TIẾT: https://www.facebook.com/groups/1236669446672426... https://www.facebook.com/koi.hung.507/ D Khi gia tốc năng Câu Một lắc lò xo dao động với phương trình x = 4cos(10πt+π/3) (cm) Thế động lắc li độ bằng: A cm B 2√3 cm C 2√2 cm D cm Câu Con lắc lò xo dao động điều hịa với... điều hoà Tại vị trí động hai lần năng, gia tốc vật có độ lớn nhỏ gia tốc cực đại là: A lần B √2 lần C lần D √3 lần BÀI TẬP TỰ LUYỆN: NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LỊ XO KHĨA NỀN TẢNG VẬT LÝ 0-9 LINK