Câu 15: Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x theo thời gian t như hình bên.. Tần số dao động của chất điểm bằng.[r]
(1)Câu 1: Trên trục x có hai vật tham gia hai dao động điều hoà tần số với li độ x1 x2có đồthị biến
thiên theo thời gian hình vẽ C.Vận tốc tương đối hai vật có giá trị cực đại gần với giá trị sau đây?
A 39 cm/s B.22 cm/s C.38 cm/s D.23 cm/s
Câu 2: Đồthịhình bên biểu diễn sựphụthuộc li độ theo thời gian lắc lò xo nằmngang gồm vật có khối lượng m = 100 g lị xo có độ cứng K Trong suốt q trình dao động vật chịu tác dụng lực cản có độ lớn không đổi N Chọn gốc toạ độ vị trí lị xo khơng biến dạng, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, lấy π2
≈ 10 Tỷ số tốc độ cực đại tốc độ trung bình vật suốt trình dao động
A 0,9π B 0,8π C π D 0,7π
(2)A 35,7 cm B 25 cm C 31,6 cm D 41,2 cm
Câu 4: Hai dao động điều hòa phương x1 = A1cos(ωt +φ1) x2 = A2cos(ωt + φ2) , hình vẽ bên
đường đồ thị (I) biểu diễn dao động thứ nhất, đường đồ thị (II) biểu diễn dao động tổng hợp hai dao động Phương trình dao động thứ hai
A x2 2 cos t 0, 714 cm. B x2 2 cos t 0, 714 cm. C x2 2 cost0, 714 cm. D x2 2 cost0, 714 cm. Câu 5: Hình bên đồthị dao động điều hịa vật Phương trình dao động vật
A x 10 cos t cm
B x10cos t cm C x 10 cos t cm
2
D
3 x 10 cos t cm
4
(3)A 0,152 s B 0,314 s C 0,256 s D 1,265 s
Câu 7: Hai dao động điều hịa có đồthị li độ - thời gian hình vẽ Tổng vận tốc tức thời hai dao động có giá trị lớn
A 48π cm/s B 2π cm/s C 14π cm/s D 100π cm/s Câu 8: Một lắc lò xo dao động điều hòa, lực đàn hồi
của lò xo phụ thuộc vào chiều dài lò xo đồ thị hình vẽ Cho g = 10 m/s2 Biên độ chu kì dao động lắc
A A =8 cm; T = 0,56 s B A = cm; T = 0,28 s C A = cm; T = 0,56s D A = cm; T = 0,28 s
Câu 9: Hai chất điểm có khối lượng m1, m2dao động điều hòa phương tần số
(4)A 2/3 B 9/4 C 4/9 D 3/2 Câu 10: Động vật dao động
điều hòa phụ thuộc vào li độ theo đồ thi hình vẽ Biên độ dao động vật là:
A 6 cm B 7 cm C 5 cm D 6,5 cm
Câu 11: Một lắc lị xo treo vào mơ điểm cố định nơi có gia tốc trường g = π2 (m/s2) Chocon lắc dao động điều hoà theo phương th ng đứng Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc đàn hồi Wđh lò xo vào thời gian t Khối lượng lắc gần giá trị sau đây?
A 0,35kg B 0,65kg C 0,45kg D 0,55kg
(5)A x8cos t / cm C x10cos t / cm B x8cos t / cm D x10cos t 2 / cm
Câu 13: Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hoà phương có đồ thị hình vẽ Phương trình dao động tổng hợp chất điểm là:
A x 5cos t cm
C x cos 2t cm
B x cos t cm
D x 5cos 2t cm
Câu 14 Dao động vật có khối lượng 200 g tổng hợp hai dao động điều hòa phương D1 D2 Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc
của li độ D1 D2 theo thời gian Mốc vị trí cân vật
Biết vật 22,2 mJ Biên độ dao động D2 có giá trị gần
với giá trị sau đây?
A 5,1 cm B 5,4 cm C 4,8 cm D 5,7 cm
Câu 15: Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị biểu diễn sựphụ thuộc li độ x theo thời gian t hình bên Tần số dao động chất điểm
(6)Câu 16: Hai chất điểm (1) (2) có khối lượng, dao động điều hịa hai đường th ng song song, có vị trí cân thuộc đường th ng vng góc với qu đạo Đồ thị phụ thuộc li độ vào thời gian hai chất điểm hình bên Tại thời điểm hai chất điểm có li độ lần thứ hai kể từ lúc ban đầu t = 0, tỉ số động hai chất điểm d1
d W
W bằng:
A 1 B 2 C 3 D 4
Câu 17: Một lắc lị xo treo th ng đứng có độ cứng k = 25 N/m dao động điều hòa theo phương th ng đứng Biết trục Ox th ng đứng hướng xuống, gốc O trùng với vị trí cân Biết giá trị đại số lực đàn hồi tác dụng lên vật biến thiên theo đồ thị Viết phương trình dao động vật?
A x 8cos t cm
B x 10 cos t cm
C x 8cos t cm
D
2 x 10 cos t cm
3
Câu 18: Một lắc lị xo gồm vật nhỏ có khối lượng m=200 g lị xo có độ cứng k, dao động điều hòa theo phương th ng đứng Chọn gốc tọa độ vị trí cần bằng, chiều dương hướng xuống Đồ thị biểu diễn phụ thuộc lực đàn hồi theo thời gian cho hình vẽ Biết F1 + 3F2 + 5F3 = Lấy g =
10 m/s2 Tỉ số thời gian lò xo giãn với thời gian lò xo nén chu kì gần giá trịnào nhất sau đây?
A 1,24 B 1,38 C 1,30 D 1,1
(7)vng góc với truc chinh thấu kinh , gốc O nằm truc chinh thấu kinh Cho A dao đơng điều hồtheo phương truc Ox Biết phương trinh dao đông A vàảnh A nóqua thấu kinh đươc biểu diê hinh vẽ Thơi điểm lần 2018 mà khoảng cách vật sáng ảnh điểm sáng A dao động 5 có giá trị gần giá trị sau ?
A 504,6s B 506,8s C 506,4s D 504,4s
Câu 20: Một lắc lò xo treo th ng đứng gồm lò xo nh có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m dao động điều hịa. Lực đàn hồi lò xo tác dụng lên vật q trình dao động có đồ thị hình vẽ Thời gian lị xo bị nén chu kì là:
A 2 m k
B m k
C m k
D 4 m k
Câu 21: Vận tốc vật dao động điều hòa phụ thuộc vào thời gian theo đồ thị hình vẽ Mốc thời gian chọn lúc chất điểm
A qua vịtrí cân theo chiều âm C ởbiên âm B qua vịtrí cân theo chiều dương D ở biên dương
Câu 22: Cho ba dao động điều hòa phương tần số, có phương trình
1 2
(8)A
B
C 2
D
Câu 23 Một lắc lị xo dao động điều hịa Hình bên đồ thị biểu diễn phụthuộc củađộng Wđ lắc theo thời gian t Hiệu t2 – t1 có giá trị gần với giá trị sau đây?
A 0,27 s B 0,24 s C 0,22 s D 0,20 s
Câu 24 Hình bên đồ thịbiểu diễn sựphụthuộc vậntốc v theo thời gian t vật dao động điều hịa.Phương trình dao động vật
A x cos 40 t (cm)
8
B x cos 20 t (cm)
4
C x cos 40 t (cm)
8
D x cos 20 t (cm)
4
Câu 25: Một vật dao động điều hịa có đồ thịvận tốc hình vẽ Nhận định sau đúng?
A.Li độtạiΑvàΒgiống
B.Vận tốc C hướng với lực hồi phục C.Tại D vật có li độcực đại âm
(9)HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Đáp án D Từ đồ thị ta có:
1
2
x 8cos t (cm) v sin t(cm / s)
v sin t (cm / s) x cos t cm
3
Vận tốc tương đối vật vật là: v12 v1 v2 Dùng vectơ quay ta có:
2
2 2
12max 2 12max
v v v 2v v cos 1.8.6 cos v 13(cm / s) 22, 65(cm / s)
3
Câu 2: Đáp án B
Phương pháp : Áp dụng công thức dao động tắt dần lắc lò xo Cách giải :
+ Từ hình vẽ, ta có c
F
l 0, 01m k 100N / m
k 0, 01
, với l0là độ biến dạng lò xo vị trí cân tạm
Biên độ dao động vật nửa chu kỳ thứ A1, nửa chu kì thứ hai, nửa chu kì thứ ba
và thứ là:
A1 = A0 – 1, với A0 tọa độ ban đầu vật
0
2
3
3
4
4 A
A A A
A A cm A cm A A A
A
Tốc độ cực đại vật trình dao động vmax A180 cm/s Tốc độ trung bình vật
tb
2(A A A A )
S 2(8 2)
v 100
t t 0,
cm/s
Ta có tỉ số max tb v
0,8
v
Câu 3: Đáp án C
Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính độ phóng đại thấu kính k d ' d Cách giải:
(10)ảo
Cơng thức thấu kính k d ' d ' 92d 60cm d
+ Khoảng cách theo phương trục thấu kính d = 60 – 30 = 30 cm + Hai dao động pha xmax A 20 10 10cm.
Khoảng cách AA AA ' d2 x2max 31, 6cm Câu 4: Đáp án D
+ Xét dao động (2) Tại t = vật biên dương, đến thời điểm t = 0,5 s vật qua vị trí cân theo chiều âm
0, 25T 0,5s T 2s rad / s / x cos t cm
+ Xét dao động (1), t = 0, vật qua vị trí x 0,5A2cm theo chiều dương
x cos t cm
Phức hóa, để tìm phương trình dao động thứ hai xx2x1 2 cost0, 714 cm Câu 5: Đáp án A
+ Từ đồ thị ta có 0,5T0,5s T 1s 2 rad / s
Tại t = vật qua vị trí cân theo chiều dương 0 0,5 rad.
x 10cos t 0,5 cm
Câu 6: Đáp án B
+ Từ đồ thị ta có: Fmax = 0,8N, A = 0,2m
2 max
max
F 0,8 2
F m A 20rad / s T 0,314s
m.A 0, 01.0, 20
Câu 7: Đáp án D
+ Từ đồ thị ta có: 2
A
cm, T 2.10 s 100 rad / s
A
hai dao động vuông pha
Tổng vận tốc tức thời cực đại: vmax A12A22 100 6282 100 cm / s
Câu 8: Đáp án B
+ Biên độ dao động vật: lmax lmin 18
A 6cm
2
(11)+ Ta để ý rằng, vị trí lị xo khơng biến dạng (lực đàn hồi 0) lị xo có chiều dài 10 cm
0
l
l 12 10 2cm T 0, 28s
g
Câu 9:Đáp án C
Phương pháp : dung đin luâ bảo toàn kết hơp ki đoc đồthi Cách giải :
Năng lượng dao động vật 1:
2
1
1 d1max
m A
W W
2
Năng lượng dao động vật 2:
2
2
2 t 2max
m A
W W
2
Từ đồ thị suy được: Wd1max Wt 2max; A14a; A2 6a Suy ra:
2 2
1 1
2 2
W m A m m
1
W m A m m
Câu 10: Đáp án C
Phương pháp: Định luật bảo toàn lượng Cách giải:
Ta thấy động vật ứng với vị trí li độ d t x
cm x
2 2
d t d d
W W A x A x x 5cm Câu 11: Đáp án D
(12)+ Bài chọn mốc vị trí lị xo khơng biến dạng + Từ đồ thị Wtdh có độ chia nhỏ nhất: 0,25/4 = 0,0625 J
+ Tại vị trí cao đàn hồi:
tdd(CN)
1
W 0, 0625 k(A l )
2
(1)
+ Tại vị trí thấp đàn hồi cực đại:
dh max
1
W 0,5625 k(A l )
2
(2)
+ Lấy (2) chia (1):
2
2 (A l )
(A l )
0 tdh(VTCB) tdh(t 0,1s)
A l W W 0, 0625J
(3)
+ Từ đồ thị Chu kì dao động lắc: T = 0,3 s + Ta có:
2
0
l T g
A l 0, 025(m)
g
+ Tại VTCB:
dh 0 0
1 1
W k( l ) (k l ) l m.g l 0, 0625(J)
2 2
2
m .0, 025 0, 0625 m 0,5629kg
(13)Phương pháp:
Lưc đàn hồi = (đô cứng).(đô biến dang ) dung đường tròn lượng giác
Cách giải:
Trục Ox th ng đứng hướng xuống, gốc O trùng VTCB Từ đồ thị ta có:
Lực đàn hồi cực tiểu: Fmin = 0N
Lực đàn hồi giãn cực đại: Fg max k(A l )0 3,5N(1) Lực đàn hồi nén cực đại: Fn max k(A l ) 1,5N0 (2) Từ (1) (2) A 10cm; l 0 4cm
Tại t = 0: Fdh 2, 25N2, 25 k( l0 x) x 5cm
Ngay sau thời điểm t = lực đàn hồi có độ lớn giảm vật phía VTCB
Tại t = 0: x = vật phía vị trí cân Biểu diễn đường trịn lượng giác ta có:
Pha ban đầu: /
Phương trình dao động vật: x10cos(5 t / 3) Câu 13: Đáp án C
Phương pháp: x = x1 + x2
Cách giải:
Từ đồ thị hình vẽ ta có phương trình dao động chất điểm 2:
2
x 3cos t cm
2
x cos t cm
2
(14) Phương trình dao động tổng hợp:
1
x x x 3cos t cos t cos t cm
2 2 2
Câu 14 : Đáp án A
Phương pháp: Cơng thức tính 2 Wm A / Cách giải:
Theo ta có: m = 200kg; A1 = cm; T1 = 0,8s 2,5
2 2
1 2
1
W 22,5mJ W W m A m A A 5,1cm
2
Câu 15: Đáp án D
+ Từ đồ thị, ta thu T 4s f 0, 25Hz T
Câu 16: Đáp án D
+ Từ đồ thị ta thấy dao động có biên độ T2 2T1122 Tại vị trí hai dao động có li độ
2
2
1 d1
1 1
1 2 2
2 2 2 d 2
A x E
v
x x
v A x E
Câu 17: Đáp án B
Phương pháp: áp dụng cơng thức tính lực phục hồi lắc lò xo F =- kx cơng thức tính lực đàn hồi max
1,5 3,5
F 2,5N
2
; F2,5cos t 1(N); F0 2,5cos 2, 25
1
F 2,5cos 3,5
3
; F k l0 x k l0 kx;
l 0, 04m
k
0 g
5 rad / s l
2,5
x cos t 10 cos t cm
k 3
(15)Lực đàn hồi thời điểm ban đầu: F F1 k l0 x Lực đàn hồi vị trí biên dương: FF2 k l0 A Lực đàn hồi vị trí biên âm: F F3 k l0 A Gọi t thời gian từ t = đến t = 2/15s
Ta có: T t / 2 2 t t 2T / 3 x A /
Theo đề bài: F1 3F2 k l0 x 3k l0 A 5k l0 A l0 A
Thời gian lò xo nén 0,446T Thời gian lò xo giãn 0,554T
Tỉ số thời gian lò xo giãn lò xo nén chu kì 1,24 Chọn A
Câu 19 : Đáp án D Phương pháp:
Viết phương trình dao động điểm sáng A ảnh A dụng vòng tròn lượng giác
Cách giải : Từ đồ thị ta có: + T = 1s
+ Phương trình dao động A A là: A
A
x 10 cos t x ' 20 cos t
2
Khoảng cách vật sáng ảnh:
A A
d x x ' 5 3cos t 5 3cos t 5
2
(16)1T có lần khoảng cách vật sáng ảnh 5
Sau 504T khoảng cách vật sáng ảnh 5 lần thứ 2016 Thời điểm lần 2018 khoảng cách vật sáng ảnh 5 cm là:
T 5 T 68
t 504T shif cos 504.1 504, 4s
4 30 180
Chọn D
Câu 20: Đáp án A
Phương pháp: Công thức tính lực đàn hồi Fdhk(A l )0 Cách giải :
Trong q trình dao động vật lị xo bị nén A l0 Ta có max
0
min
F A l
3 A l
F A l
Vậy thời gian lò xo bị nén chu kì t T m 3 k
Câu 21: Đáp án D
Phương pháp: Đại cương dao động
Gốc thời gian chọn lúc vận tốc vật chuyển động theo chiều âm vật biên dương
Câu 22: Đáp án C
+ Từ đồ thị ta thấy A12 = 2A23
Do đó: 2 2 2 2
2 2 2
2a A 2 2a A cos 4 2a A 2 2a A cos Ta ý cos 2 cos 2
Biến đổi toán học ta tìm cos 2 0,5 2 rad
Câu 23 : Đáp án B
Phương pháp: Công thức tính lượng lắc lị xo
(17)d d t t1 1 d1 2
t 2
2
d 2
W A T
t 0, 25s W W W x t 0, 25s T 2s
2
A W 0, x
x W 1,8J
10
W A 10
A W 0, x
x W 1, 6J
5
W A
Từ VTLG suy thời gian t2 – t1 tương ứng với góc quét tơ đậm hình:
1 2
2
x x x x
1
t t arcsin arcsin arcsin arcsin 0, 25s
A A 10
Câu 24: Đáp án D
Phương pháp: dụng lí thuyết viết phương trình dao động vật dao động điều hòa kết hợp kĩ đọc đồ thị
+ Từ đồ thị ta có độ chia nhỏ ô 0,025s + Mặt khác ½ chu kì ứng với
T 20
0,15s rad / s
2
+ Khi t = v vmax
giảm
6 max v A cm
Phương trình dao động vật là: x cos 20 t (cm)
4
(18)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia