Gắn một vật khối lượng m=200g vào lò xo có độ cứng k=80N/m một đầu của lò xo được cố định ban đầu vật ở vị trí lò xo không biến dạng trên mặt phẳng nằm ngang.. Kéo vật m khỏi vị trí cân [r]
(1)Mong thầy giúp em lí đề thi thử đại học phần dao động
Câu Một vật nhỏ khối m đặt ván nằm ngang hệ số ma sát nghỉ vật ván =0,2 Cho ván dao động điều hòa theo phương ngang với tần số f=2Hz Để vật không bị trượt ván trình dao động biên độ dao động ván phải thõa mãn điều kiện nào:
A A1,25cm B A 1,5cm C A2,5cm D A2,15 cm Giải:
* Xét trọng hệ gắn với ván, vật chịu tác dụng lực lực P, phản lực N ( lực cân bằng, nên bỏ qua), lực lực masat nghỉ (giữ vật đứng yên), lực qn tính có độ lớn Fqt=maván có xu hướng làm vật trượt
Để vật không bị trượt ván trình dao động (Fqt)max Fmsn
2
ax
m msn
g
ma F m A mg A
Đáp án A
Câu Một lắc lị xo gồm vật M lị xo có độ cứng k dao động điều hòa mặt phẳng ngằm ngang nhẵn với biên độ A1 Đúng lúc vật M vị trí biên vật m có khối lượng khối lượng vật M, chuyển động theo phương ngang
với vận tốc v0 vận tốc cực đại vật M, đén va chạm với M Biết va chạm hai vật đàn hồi xuyên tâm, sau va
chạm vật M tiếp tục dao động điều hịa với biên độ A2 Tính tỉ số biên độ dao động vật M trước sau va chạm:
A
1
A A =
2
2 B
1
A A =
3
2 C
1
A A =
2
3 D
1
A A =
1 2 Giải:
* Trước va chạm m1=M có vận tốc v1=0 ( biên )
m2=M có vận tốc v2=v0=v1 max ==A1
* Gọi v'1 v'2 vận tốc vật sau va chạm
* Áp dụng ĐLBT động lượng ta có
' '
' 1 2 1 2
1
2 2
' 1 2 1 2
2
' ' 0
2 2 2 2
m v m v m v m v
v v A
m v m v m v m v v
( sau va chạm vật trao đổi vận tốc cho )
* Như vật m2=M, có vị trí x=A1 , truyền vận tốc v'1=-A1 ( chiều + Ox hình vẽ )
2
'
2
2 2
2 2
v A
A x A A
1
A A =
2
2 Đáp án A
Câu Một lò xo nhẹ có độ cứng k, đầu treo vào vào điểm cố định , đầu treo vật nặng 100g Kéo vật nặng xuống theo phương thẳng đứng thả nhẹ Vật dao động điều hịa theo phương trình: x=5coss4t (cm) lấy g=10m/s2
Và 2=10 Lực dùng để kéo vật trước dao động có độ lớn
A 0,8N B 1,6N C 6,4 N D 3,2 N Giải:
* Thay t=0 vào PT dao động vật có x=5cm Tức người ta kéo vật đến vị trí x=5cm (Xuống VTCB 5cm )rồi thả nhẹ
* Mặt khác VTCB lò xo giãn 2 10
0,0625 (4 )
mg mg g
l m
k m
Tại vị trí mà người ta giữ vật (x=5cm) lò xo giãn l l0 x 0,0625 0,05 0,1125 m
Lực mà người ta giữ = Fđh lò xo - Trọng lực P=
2 0,1.(4 ) 0,1125 0,1.10 0,82
k l m l N
( Vì trọng lực góp phần kéo vật xuống ) Đáp án A
● O
k A1
m2=M m1= M
(2)Câu Hai dao động điều hịa có phương, tần số có phương trình x1=A1cos(t-6
) x2=A2cos(t-) cm Dao
động tổng hợp có phương trình x=9cos(t+)cm Để biên độ A2 có giá trị cực đại A1 có giá trị :
A 3cm B 7cm C 15 3cm D 18 3cm Giải:
* Từ PT dao động ta vẽ giản đồ vectơ hình vẽ * Theo định lý hàm số sin:
A2
sinα = A
sinπ 6
⇒A2=Asinα
sinπ 6
A2 có giá trị cực đại sin có giá trị cực đại = > = /2
A2max = 2A = 18cm -> A1 = √A2
− A2=√182−92=9√3 (cm) Đáp án A
Câu Hai lắc lị xo giống có khối lượng vật nặng 10g, độ cứng lò xo 1002 N/m dao động điều hòa dọc theo hai
đường thẳng song song kề liền (vị trí cân hai vật gốc tọa độ ) Biên độ lắc dao động thứ lớn gấp đôi lắc thứ hai Biết hai vật gặp chúng chuyển động ngược chiều nhau, Khoảng thời gian ba lần hai vật nặng gặp liên tiếp là:
A 0,03s B 0,02s C 0,04s D 0,01s Giải: * Chu kỳ lắc
2 m
T
k
0,02s
* Nhận xét: Giả sử vật lúc đầu gặp li độ x0 tức x1=x2=x0, nửa chu kỳ x1= - x0 x2= - x0 x1=x2= - x0
chúng lại gặp vị trí đối xứng qua gốc O Cứ sau T/2 chúng lại gặp
* Khoảng thời gian lần liên tiếp gặp =2 khoảng thời gian = T/2 = 0,02s Đáp án B
Câu hai lắc lò xo nằm ngang có chu kì T1=T2/2 Kéo lệch vật nặng tới vị trí cách vị trí cân chúng
đoạn A đồng thời thả cho chuyển động không vận tốc đầu Khi khoảng cách từ vật nặng lắc đến vị trí cân chúng b (o<b<A) tỉ số độ lớn vận tốc vật nặng là:
A.v1/v2=1/2 B v1/v2= 2/2 C v1/v2= D v1/v2=2
Giải:
* Biên độ lắc A1=A2= A kéo lệch vật nặng tới vị trí cách vị trí cân chúng đoạn A
như đồng thời thả nhẹ
* Khoảng cách đến vị trí cân |x| , Khi khoảng cách từ vật nặng lắc đến vị trí cân chúng b (o<b<A) tức |x1| = |x2| = b
* Từ cơng thức độc lập thời gian có | |v A2 x2
2 1
1
2
2 2 2 2
| |
| |
A x
v T
v A x T
=2 Đáp án D
Câu Gắn vật khối lượng m=200g vào lò xo có độ cứng k=80N/m đầu lị xo cố định ban đầu vật vị trí lị xo không biến dạng mặt phẳng nằm ngang Kéo vật m khỏi vị trí cân 10cm dọc theo trục lò xo thả nhẹ cho vật dao động Biết hệ số ma sát m mặt phẳng nằm ngang =0,1 (g=10m/s2) Độ giảm biên độ dao động m sau
chu kì dao động là:
A 0,5cm B 0,25cm C 1cm D 2cm Giải:
*Xét nửa chu kỳ : Lực cản tác dụng lên vật: FC Áp dụng ĐLBT lượng cho lắc
2 '2 C
1 1
F ( ')
2kA 2kA A A →k A( 2 A' ) 2F (2 C A A ')→
2
' Fc
A k
( độ giảm biên độ sau nửa chu kỳ) Vậy chu kỳ độ giảm biên độ:
C
4F 4 mg
2 ' 0,01 1
A A m cm
k k
Đáp án C O
/6
A A1
(3)Câu Một vật thực đồng thời ba dao động điều hịa phương, tần số có phương trình x1=4cos(10t+/4)
(cm); x2=4cos(10t+11/12)(cm); x3=6sin(10t+/12) (cm) Phương trình dao động tổng hợp vật là:
A x=2cos(10t+5/12) B x=2 sin(10t+/12) C x=2sin(10t-5/12) D x=2cos(100t-5/12)
Giải:
Bài ko khó mà em cần bấm máy tính xong !!! ( ý chuyển x3 dạng hàm cos nhé)
Đáp án D
Câu Ba vật A, B, C có khối lượng 400g, 500g, 700g móc nối tiếp vào lò xo (A nối với lò xo, B nối với A C nối với B) bỏ C hệ dao động với chu kì 3s chu kì dao động hệ chưa bỏ C bỏ C B là:
A 2s,4s B 2s,6s C 4s,2s D 6s,1s Giải: * Chu kỳ bỏ C (chỉ cịn A, B có m=mA+mB=0,9kg) TAB=
0,9
2 3s
k
(1) * Chu kỳ chưa bỏ C (Có cả, A,B,C có m=mA+mB+mC=1,6kg) TABC =
1, 6 2
k
(2) * Chu kỳ bỏ B C (chỉ A có m=mA =0,4kg) TA=
0, 4 2
k
(3) * Từ (1) (2) TABC=4s , từ (1) (3) TA=2s Đáp án C
Câu 10 Hai lò xo nhẹ k1,k2 độ dài treo thẳng đứng đầu cố định, đầu có treo vật m1 m2 (m1=4m2)
Cho m1 m2 dao động với biên độ nhỏ theo phương thẳng đứng, chu kì dao động chúng T1=0,6s
T2=0,4s Mắc hai lò xo k1, k2 thành lị xo dài gấp đơi, đầu cố định, đầu treo vật m2 Tần số dao động m2
đó
A 2,4 Hz B 2Hz C 1Hz D 0,5Hz Giải: *
1
1
2 m 0,6
T s
k
mà m1=4m2
2
1
4
2 m 0,6
T s
k
(1)
*
2
2
2 m 0, 4
T s
k
(2) * Từ (1) (2) (chia vế rút gọn ) k2=
9
16 k1 (3)
* Mắc hai lò xo k1, k2 thành lị xo dài gấp đơi, đầu cố định, đầu treo vật m2 lị xo có độ cứng
là
1 1
1
1
1
9 .
. 16 9
0,36
9 25
16
k k
k k
k k k
k k k k
( cơng thức ghép nối tiếp lị xo )
2
1
2 2
0,36
m m
T
k k
(4) * Từ (4) (1) T=0,5s Tần số f=2HZ Đáp án B
Câu 11 Hai vật A B có khối lượng 2m m nối với treo vào lò xo thẳng đứng sợi dây mãnh, không dãn g gia tốc rơi tự Khi hệ đứng yên vị trí cân người ta cắt đứt dây nối hai vật Gia tốc A B sau dây đứt là;
A g/2 g/2 B g g/2 C g/2 g D g g
(4)* Tại VTCB vật A,B Fđh=PAB=3mg
* Cắt đứt dây nối A, B B rơi tự nên gia tốc B g
* Gia tốc A tính theo ĐL II Niuton aA=Fhợp lực / mA = (Fđh-PA)/mA=(3mg-mg)/2mg = g/2 Đáp án C
Câu 12 Một vật có khối lượng 200g gắn vào lị xo đặt nằm ngang có độ cứng 100N/m đầu lại giữ cố định Hệ số ma sát vật mặt nằm ngang 0,2 Ban đầu người ta kéo vật theo phương ngang từ vị trí cân (trùng với gốc tọa dộ) đoạn 5cm bng nhẹ cho vật dao động chu kì vận tốc vật có giá trị lớn vị trí: A 4mm B 2cm C 4cm D 2,5 cm
Giải: