Bài 10 DAO ĐỘNG tắt dần, DUY TRÌ, CƯỠNG bức

CHƯƠNG 1: CƠ HỌC BÀI 10: DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DUY TRÌ, CƯỠNG BỨC Mục tiêu  Kiến thức + Trình bày khái niệm đặc điểm tần số riêng dao động tự do, trì + Trình bày định nghĩa, đặc điểm ứng dụng dao động tắt dần + Viết cơng thức tính độ giảm biên độ sau chu kì, biên độ sau lần qua vị trí cân bằng, tốc độ cực đại, vận tốc qua O, số lần dao động quãng đường dừng lại + Trình bày định nghĩa, đặc điểm tần số dao động cưỡng đặc điểm, điều kiện xảy cộng hưởng  Kĩ + Nhớ phần lý thuyết học loại dao động để chọn đáp án giải tập lý thuyết loại dao động + Áp dụng công thức dao động tắt dần để giải tập liên quan + Áp dụng điều kiện đặc điểm xảy cộng hưởng để giải toán liên quan Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Dao động tự do, dao động tắc dần dao động trì Dao động tự Dao động tự dao động chịu tác dụng nội lực hệ Trong trường hợp lắc đơn hệ dao động Con lắc lò xo không chịu tác dụng bao gồm Trái Đất, trọng lực tác dụng lên nặng ngoại lực dao động tự với tần tính nội lực hệ Các lực ma sát lực cản mơi số góc riêng 0  trường ngoại lực nên phải nhỏ, bỏ qua Hệ dao động tự dao động với tần số riêng f0 Tần k m Hệ lắc đơn + Trái Đất số riêng phụ thuộc vào đặc tính hệ dao động khơng chịu tác dụng ngoại lực dao động tự với tần số góc riêng   g Dao động tắt dần Trong thực tế, khơng thể loại bỏ hồn tồn ngoại lực lực ma sát lực cản môi trường Khi lực hoạt động, chúng sinh cơng chuyển hóa thành nhiệt năng, dao động giảm dần, dao động bị tắt dần theo thời gian Nguyên Đồ thị dao động tắt dần có biên nhân tắt dần tiêu hao lượng để sinh công thắng lực cản độ giảm dần theo thời gian Định nghĩa: Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Đặc điểm: * Cơ giảm dần, biên độ giảm dần * Sức cản lớn tắt dần nhanh Ứng dụng: Nguyên tắc hoạt động phận giảm xóc ơtơ, xe máy, thiết bị cho cửa tự khép,… Dao động trì Trong dao động trì, người ta tác dụng ngoại lực tuần hoàn lên dao động tắt dần cho: Mỗi lần xích đu quay lại, người đu lại đẩy nhẹ để trì * Chất điểm dao động với tần số riêng hệ dao động * Phần lượng ngoại lực cung cấp vừa đủ để Đồng hồ lắc thường sử dụng bù vào phần lượng bị mát ma sát sau dây cót để bù lượng nhằm chu kỳ trì dao động lắc Trang Như dao động trì với khơng đổi, biên độ khơng đổi theo thời gian Dao động trì có nhiều ứng dụng quan trong hoạt động làm quay kim đồng hồ sống, ứng dụng bật dao động trì lắc bên đồng hồ lắc Dao động cưỡng tượng cộng hưởng Dao động cưỡng Để cưỡng hệ dao động, người ta cần tác dụng vào hệ ngoại lực cưỡng tuần hoàn với tần số f F (ứng với tần số góc F ) có phương trình F  F0 cos F t   F  , hệ dao động cưỡng với tần số tần số ngoại lực, phương trình dao động là: x  A cos F t    Đặc điểm dao động cưỡng bức: * Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực f F Người giữ dây, đẩy kéo cho xích đu dao động theo ý * Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ ngoại lực F0 , độ sai khác tần số ngoại lực cưỡng với tần số riêng hệ f  f lực cản môi trường Hiện tượng cộng hưởng Trong dao động cưỡng bức, ta giữ cố định biên độ ngoại lực cưỡng thay đổi tần số nó, khảo sát thay đổi biên độ dao động thu kết hình vẽ: * Khi f F gần f o A lớn * Khi f F  fo biên độ dao động cưỡng đạt giá trị cực đại Amax , xảy tượng cộng hưởng Định nghĩa: Hiện tượng cộng hưởng tượng biên độ dao động cưỡng đột ngột tăng nhanh đến giá trị cực đại tần số ngoại lực cưỡng tần số riêng hệ Nhận xét: 1- Biên độ dao động cưỡng , bao gồm Amax tăng khi: * Biên độ ngoại lực tăng Năm 1850 cầu Anger Pháp bị sập tiểu đoàn quân đội Pháp hành quân qua cầu Nguyên nhân tượng * Sức cản môi trường giảm cộng hưởng tần số bước * Độ sai khác f  f giảm đoàn quân tần số dao Trang 2- Khi dao động cưỡng xảy tượng cộng hưởng, biên độ dao động tăng giữ ổn định giá trị cực đại Amax động cầu khiến chịu lực lớn sập nó, ta có dao động trì mức cao Hiện tượng cộng hưởng xuất phổ biến thực tế, tùy vào trường hợp mà mang lại lợi ích gây hại: * Cộng hưởng có hại: hệ dao động tòa nhà, cầu đường tán sỏi thận siêu âm,… ứng dụng có lợi đàn tác dụng làm tăng cường bộ, bệ máy, khung xe,… xảy cộng hưởng gây h ại * Cộng hưởng có lợi: cộng hưởng hộp đàn, kĩ thuật Hộp độ âm phát nhờ ứng dụng tượng cộng hưởng Sự tắt dần dao động ma sát Ma sát nghỉ ma sát trượt Một vật đặt mặt phẳng ngang, có hệ số ma sát nghỉ  Giá trị cực đại lực ma sát nghỉ Fmsn max  mg Khi khơng có ngoại lực: Fms  Khi tác dụng ngoại lực Fnl lên vật, lực ma sát nghỉ xuất chống lại ngoại lực Nếu Fnl  Tms max Fms  Fnl , lúc vật tiếp tục đứng yên mặt phẳng đỡ Nếu Fnl  Tms max Fms  Fmsn max  mg , trường hợp vật chuyển động nhanh dần theo chiều ngoại lực Con lắc lò xo dao động tác dụng lực ma sát Xét lắc lò xo dao động phương ngang Cho hệ số ma sát tĩnh với mặt phẳng đỡ  Giả sử ban đầu đưa vật tới vị trí lị xo nén đoạn Ao (tọa độ  Ao ) buông nhẹ cho vật chuyển động vị trí lị xo khơng biến dạng O, quán tính vật vượt qua O phía dãn lò xo, dao động tiếp diễn tắt dần lực ma sát Vị trí cân bằng: Khi ngang qua vị trí O đoạn xo ( tọa độ  x0 ) lực ma sát cân với lực đàn hồi lò xo tác dụng lên vật, ta có: kx0   mg  x0   mg k Dễ dàng chứng minh đoạn   x0 , x0  , lực ma sát trượt lớn lực đàn hồi lò xo, nên đoạt vật chuyển động Trang chậm dần Nếu vật dừng lại đoạn này, dừng lại mãi lực ma sát nghỉ cân bừng với lực đàn hồi Vận tốc cực đại vận tốc vị trí lị xo không biến dạng: Nếu vật bắt đầu chuyển động từ vị trí  A0 tốc độ cực đại đạt ngang qua vị trí  x0 lần đầu tiên, liền sau vật chuyển động chậm dần, ta có: kA02 kx02 mvmax k     mg  A0  x0   vmax   A0  x0  2 m Tốc độ vật vị trí lị xo không biến dạng lần (tại O): kA02 mv02 k    mgA0  v0  A0  A0  x0  2 m Vị trí dừng lại đầu tiên: Đưa vật tới  A0 buông nhẹ, giả sử vật chuyển động vượt qua O, dừng lại lần vị trí có tọa độ dương A1 Khi ta có: kA02 kA12    mg  A0  A1   A1  A0  x0 2 Như lần qua O, biên độ lại giảm lượng 2x0 Kết luận: Nếu A0    x0 , x0  → vật không chuyển động Nếu A0  x0 vật chuyển động qua O dừng lại vị trí A1  A0  2x0 Nếu 2x0  A0  x0 vật chuyển động, dừng lại lần cuối vị trí tọa độ  A0  x0  mà không vượt qua O A  Tổng số lần vật qua O dừng lại N    (phép tính lấy phần nguyên)  x0  II CÁC DẠNG BÀI TẬP Bài toán 1: Bài tập lý thuyết loại dao động Phương pháp giải Vận dụng phần kiến thức lý thuyết trình bày để chọn đáp án Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phát biểu sau nói dao động tự do? A Khi kích thích vật dao động tự dao động theo chu kì riêng B Chu kì dao động riêng phụ thuộc vào yếu tố bên C Vận tốc dao động tự biến đổi theo thời gian D Dao động tự có biên độ khơng phụ thuộc vào cách kích thích Trang Hướng dẫn giải: Dao động tự dao động theo chu kì riêng, phụ thuộc vào đặc tính hệ mà khơng phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi => A đúng, B sai Vận tốc dao động tự khơng biến đổi theo thời gian (ví dụ vận tốc lắc lò xo hay lắc đơn biến đổi điều hòa) => C sai Biên độ dao động tự phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu => D sai Chọn A Ví dụ 2: Nguyên nhân gây dao động tắt dần lắc đơn khơng khí A trọng lực tác dụng lên vật B lực cản môi trường C lực căng dây treo D dây treo có khối lượng đáng kể Hướng dẫn giải: Nguyên nhân gây dao động tắt dần lắc đơn không khí lực cản mơi trường Chọn B Ví dụ 3: Chọn phát biểu đúng: A Dao động trì dao động tắt dần mà người ta làm lực cản môi trường B Dao động trì dao động tắt dần mà người ta tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật dao động C Dao động trì dao động tắt dần cấp bù lượng sau chu kì phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng D Dao động trì dao động tắt dần mà người ta kích thích lại dao động tắt hẳn Hướng dẫn giải: Dao động trì dao động tắt dần cấp bù lượng sau chu kì phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng Chọn C Ví dụ 4: Khi nói dao động cưỡng ổn định, phát biểu sau sai? A Dao động cưỡng có tần số ln tần số lực cưỡng B Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng C Dao động cưỡng có tần số ln tần số riêng hệ dao động D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số lực cưỡng Hướng dẫn giải: Dao động cưỡng có tần số ln tần số ngoại lực cưỡng => A đúng, c sai Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng độ chênh lệch tần số ngoại lực tần số riêng hệ =>B, D Chọn C Ví dụ 5: Một hệ dao động thực dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng xảy khi: A Chu kì lực cưỡng lớn chu kì dao động riêng hệ dao động B Tần số lực cưỡng lớn tần số dao động riêng hệ dao động C Tần số lực cưỡng tần số dao động riêng hệ dao động Trang D Chu kì lực cưỡng nhỏ chu kì dao động riêng hệ dao động Hướng dẫn giải: Hiện tượng cộng hưởng xảy tần số lực cưỡng với tần số dao động riêng hệ Chọn C Bài toán 2: Bài tập dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng Phương pháp giải Áp dụng điều kiện để xảy cộng hưởng dao động cưỡng bức: Tngoại lực = T riêng, fngoại lực = friêng Khi xảy cộng hưởng biên độ Amax, tần số ngoại lực gần với tần số riêng dao động biên độ dao động lớn, vậy, để so sánh biên độ giá trị tần số ngoại lực khác nhau, ta xét hiệu f ngoại lực  f riêng Hiệu nhỏ biên độ A lớn Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng có khối lượng m = 100g, lị xo có độ cứng k = 100 N/m dao động cưỡng tác dụng ngoại lực có biểu thức f  F0 cos  4 t  N Chu kì dao động vật bằng: A 0,2 s B 0,3 s C 0,4 s D 0,5 s Hướng dẫn giải: Từ phương trình lực cưỡng ta có tần số cưỡng bức:   4 rad / s Chu kì dao động ngoại lực: T   2 2   0,5s   4 Chu kì dao động cưỡng chu kì lực cưỡng nên chu kì dao động vật 0,5s Chọn D Chú ý: Trong dao động cưỡng chu kì riêng vật khơng phải chu kì dao động cưỡng Ví dụ 2: Một xe chạy đường lát gạch, sau 15 m đường lại có rãnh nhỏ Biết chu kì dao động riêng khung xe lị xo giảm xóc 1,5 s Hỏi vận tốc xe xe bị xóc mạnh nhất? A 54 km/h B 27 km/h C 34 km/h D 36 km/h Hướng dẫn giải: Mỗi gặp rãnh nhỏ, xe bị xóc nên coi chịu ngoại lực, chu kì ngoại lực tác dụng lên xe L T v Chu kì dao động riêng T0  1,5s Xe bị xóc mạnh nhất, tức biên độ lớn phải xảy cộng hưởng, lúc đó: L L 15 T  T0   T0  v    10  m / s   36  km / h  v T0 1,5 Chọn D Ví dụ 3: 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 = F0cos(2πft), 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 Trang A 13,64 N/m B 12,35 N/m C 15,64 N/m D 16,71 N/m Hướng dẫn giải: Qua đồ thị ta thấy, đỉnh đường cong trường hợp biên độ lớn nhất, muốn phải xảy cộng hưởng, tức tần số ngoại lực tần số dao động riêng f  f0 Tần số dao động riêng lắc lò xo f  2 k m Từ đồ thị ta thấy giá trị f0 nằm khoảng từ 1,25 Hz đến 1,3 Hz, suy ra: 1, 25  2 k  1,3  1, 25  m 2 k  1,3  13,32  k  14, 41 0, 216 Vậy có đáp án A thỏa mãn Bài tốn 3: Bài tập dao động tắt dần Phương pháp giải Vận dụng công thức sau để giải tập: - Độ giảm biên độ sau chu kì: A  x0  4 mg k - Biên độ lắc sau n chu kì: An  A0  nA A  - Tổng số lần vật qua O dừng N    (phép tính lấy phần nguyên)  x0  - Tốc độ cực đại trình dao động: vmax  Amax   A  x0   - Tốc độ vật qua vị trí lị xo không biến dạng (tại O) lần đầu tiên: v0  k A0  A0  x0  m Bài tập mẫu: Một lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 50g, lị xo có độ cứng k = 50 N/m Lấy g = 10 m/s2 Biết biên độ dao động giảm A  1mm chu kì Tìm hệ số ma sát vật nặng mặt phẳng? Hướng dẫn giải Độ giảm biên độ sau chu kì: A  4 mg  1mm  103 m k k A 50.103 Suy hệ số ma sát:     0, 025 4mg 4.0, 05.10 Ví dụ mẫu Trang Ví dụ 1: Một lắc lị xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 400 g, lị xo có độ cứng k = 100 N/m Lấy g = 10 m/s2 Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ để vật dao động Hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang μ = 0,005 Biên độ dao động cịn lại sau chu kì là: A 2,99 cm B 2,96 cm C 2,92 cm D 2,89 cm Hướng dẫn giải: Độ giảm biên độ sau chu kì: A  4 mg 4.0, 005.0, 4.10   8.104 m  0, 08 cm k 100 Biên độ dao động cịn lại sau chu kì đầu tiên: A1  A  A   0,08  2,92 cm Chọn C Ví dụ 2: Một lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng N/cm vật nặng có khối lượng kg Hệ số ma sát vật mặt sàn 0,04 Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân cm bng nhẹ Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ lớn vật đạt dao động là: A 80 cm/s B 78 cm/s C 60 cm/s D 76 cm/s Hướng dẫn giải: Tần số góc dao động:   k   20 rad / s m 102 Vị trí cân bị lệch so với vị trí cân cũ đoạn: x0   mg k  0, 04.1.10  103 m  0,1 cm 102 Biên độ lớn vật trình dao động: Amax  A  x0   0,1  3,9cm Tốc độ lớn mà vật đạt được: vmax   Amax  3,9.20  78 cm / s Chọn B Ví dụ 3: Một lắc gồm vật nhỏ có khối lượng 150 g gắn với lị xo có độ cứng 60 N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,5 Đưa vật đến vị trí lị xo bị nén cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ vật ngang qua vị trí lị xo khơng biến dạng lần A 0,5 m/s B m/s C m/s D m/s Hướng dẫn giải: Ta có: x0   mg k  0, 0125m Tốc độ cực đại O lần đầu tiên: v0  k 60 A0  A0  x0   0, 05  0, 05  2.0, 0125  m/s m 0,15 Chọn C Ví dụ 4: Cho lắc gồm lị xo có độ cứng 20 N/m gắn với vật nhỏ có khối lượng 400 g, dao động mặt phẳng ngang Hệ số ma sát vật mặt ngang 0,02 gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Kéo vật lệch khỏi vị trí cân đoạn cm, dọc theo trục lò xo, thả nhẹ cho vật dao động Tính từ vật bắt đầu dao động đến dừng hẳn, số lần vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng A lần B lần C lần D lần Trang Hướng dẫn giải: Ta có: x0   mg k  0, 004m A  Số lần vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng: N      6, 25  lần  x0  Ví dụ 5: Cho lắc gồm lị xo có độ cứng 10 N/m gắn với vật nhỏ có khối lượng 100 g, dao động mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát vật mặt ngang 0,2 gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Kéo vật lệch khỏi vị trí lị xo khơng biến dạng 11 cm, dọc theo trục lị xo, thả nhẹ cho vật dao động Số lần vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng quãng đường vật kể từ bắt đầu dao động đến dừng hẳn A lần; 61 cm B lần; 30 cm C lần; 23 cm D lần; 29 cm Hướng dẫn giải: Ta có: x0   mg k  0, 02m  A   11  Số lần vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng: N         2, 75  lần  x0   2.2  Biên độ dao động qua VTCB lần đầu tiên: A1  A0  x0  11  2.2  7cm  x0 Biên độ dao động qua VTCB lần thứ hai: A2  A1  2x0   2.2  3cm  x0 A2  x0 => Vật quay vị trí 2x0  A2  2.2   1cm Quãng đường vật đến dừng hẳn: s  11      30 cm Chọn B Bài tập tự luyện: Câu 1: Nhận xét sau sai nói dao động tắt dần? A Cơ giảm dần theo thời gian B Ma sát lớn, dao động tắt dần nhanh C Khơng có biến đổi qua lại động D Biên độ giảm dần theo thời gian Câu 2: Vật dao động tắt dần có: A biên độ ln giảm dần theo thời gian B động giảm dần theo thời gian C li độ giảm dần theo thời gian D tốc độ giảm dần theo thời gian Câu 3: Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào? A Pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật C Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D Lực cản môi trường tác động lên vật Câu 4: Hệ thống giảm xóc ơtơ, mơtơ, chế tạo dựa vào ứng dụng Trang 10 A tượng cộng hưởng B dao động trì C dao động tắt dần D dao động cưỡng Câu 5: Phát biểu sau sai nói tượng cộng hưởng? A Hiện tượng cộng hưởng làm cho vỏ máy bị rung mạnh, trục máy bị gãy, B Nhờ tượng cộng hưởng, người đẩy nhịp nhàng nhịp đổ tường C Đã có trường hợp quân đội qua cầu làm sập gãy cầu, nguyên nhân quân đội đông người dậm chân mạnh D Hộp đàn ghita có hình thù phức tạp, chỗ to chỗ nhỏ cộng hưởng nhiều âm tần số khác Câu 6: Trong trường hợp sau, trường hợp tắt dần nhanh có lợi? A Con lắc lị xo phịng thí nghiệm B Quả lắc đồng hồ C Khung xe sau qua ổ gà D Con lắc đơn phịng thí nghiệm Câu 7: Phát biểu sau nói dao động tắt dần: A Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực B Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian C Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian D Lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh cơng dương Câu 8: Dao động cưỡng có tần số: A nhỏ tần số lực cưỡng B tần số lực cưỡng C lớn tần số lực cưỡng D tần số dao động riêng hệ Câu 9: Hiện tượng cộng hưởng học xảy nào? A Tần số lực cưỡng tần số dao động cưỡng B Tần số dao động cưỡng tần số dao động riêng hệ C Tần số lực cưỡng lớn tần số riêng hệ D Tần số lực cưỡng bé tần số riêng hệ Câu 10: Chọn phát biểu số phát biểu sau: A Dao động hệ chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn dao động tự B Chuyển động lắc đơn luôn coi dao động tự C Chu kì dao động điều hịa hệ phụ thuộc vào biên độ dao động D Chu kì hệ dao động tự khơng phụ thuộc vào yếu tố bên Câu 11: Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng 400 N/m vật nhỏ có khối lượng m Tác dụng lên vật ngoại lực F = 20cos(10μt)(N) (t tính s) dọc theo trục lị xo xảy tượng cộng hưởng Láy π2 = 10 Giá trị m là: A 0,4 g B kg C 250 g D 400 g Câu 12: Một lắc lị xo gồm vật có khối lượng m = 100 g, lị xo có độ cứng k= 100 N/m Trong điều kiện lực cản môi trường biểu thức ngoại lực điều hịa sau làm cho lắc dao động cưỡng với biên độ lớn nhất? (Cho g = π2 m/s2)   A F  cos  20 t   N 2    B F  1,5cos  8 t   N 4  Trang 11   D F  cos 10 t   N 4  C F  1,5cos 10 t  N Câu 13: Con lắc lò xo gồm bi có khối lượng m, lị xo có độ cứng k Tác dụng ngoại lực điều hòa cưỡng biên độ F0 tần số f1   tăng tần số ngoại lực đến giá trị f  k biên độ dao động ổn định hệ A1 Nếu giữ nguyên F0 m  k biên độ dao động ổn định hệ A2 So sánh A1 m A2 ta có: A A1  A2 B A1  A2 C A1  A2 A1  A2 D A1  A2 Câu 14: Hai lắc đơn (vật nặng khối lượng m, dây treo dài 1m) dao động điều hòa tác dụng   ngoại lực F  F0 cos  2 ft   N Lấy g    10 m / s Nếu tần số f ngoại lực thay đổi từ 0,2 Hz 2  đến Hz biên độ dao động lắc A tăng giảm B không thay đổi C tăng D ln giảm Câu 15: Một lắc lị xo có k  100 N / m , vật có khối lượng kg, treo lò xo lên tàu biết ray cách 12,5 m Tính vận tốc tàu để vật dao động mạnh nhất? A 19,89 km/h B 22 m/s C 22 km/h D 19,89 m/s Câu 16: Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m lị xo có khối lượng khơng đáng kể, có độ cứng 40 N/m Con lắc dao động cưỡng tác dụng ngoại lực tuần hồn có tần số F Biết biên độ dao động ngoại lực tuần hồn khơng thay đổi Khi thay đổi F biên độ dao động viên bi thay đổi F  10 rad/s biên độ dao động viên bi đạt giá trị cực đại Khối lượng m viên bi bằng: A 120 g B 400 g C 40 g D 10 g Câu 17: Một vật dao động riêng với tần số f = 10 Hz Nếu tác dụng vào vật ngoại lực có tần số f1 = Hz biên độ A1 Nếu tác dụng vào vật ngoại lực có tần số biến đổi f2 = Hz giá trị biên độ với ngoại lực thứ vật dao động với biên độ A2 (mọi điều kiện khác khơng đổi) Tìm phát biểu đúng? A Biên độ thứ hai biên độ thứ B Biên độ thứ hai lớn biên độ thứ C Biên độ dao động thứ lớn D Không kết luận Câu 18: Một lắc đơn có  1m; g  10 m / s treo xe ô tô, xe qua phần đường mấp mô, 12 m lại có chỗ ghềnh, tính vận tốc xe để lắc dao động mạnh nhất? A m/s B km/h C 60 km/h D 36 km/h Câu 19: Cho hệ lắc lò xo gồm lị xo có độ cứng k vật nặng có khối lượng 100 g Khi cho hệ dao động cưỡng với tần số ngoại lực f1  Hz có biên độ ổn định A1, cho hệ dao động cưỡng với tần số ngoại lực f2  Hz biên độ ổn định A2  A1 Tìm độ cứng k? A 10 N/m B 100 N/m C 20 N/m D 200 N/m Trang 12 Câu 20: Một lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m, dây treo dài m dao động điều hòa tác   dụng ngoại lực tuần hoàn F  F0 cos  2 ft   N Lấy g    10 m / s Nếu tần số f ngoại 2  lực thay đổi từ 0,25 Hz đến Hz biên độ lắc: A Không thay đổi B Luôn tăng D Tăng giảm C Ln giảm Câu 21: Một lắc lị xo dao động mặt phẳng ngang, khối lượng vật nặng m = 100 g, k = 10 N/m Hệ số ma sát vật mặt phẳng 0,1 Kéo vật đến vị trí lị xo dãn 10 cm thả nhẹ Tìm độ biến dạng lị xo vật có động lần A dãn 6,8 cm B nén 6,8 cm C dãn 4,2 cm D nén 4,2 cm Câu 22: Một lắc lị xo nằm ngang có k = 400 N/m, m = 100 g, g = 10 m/s Hệ số ma sát vật mặt sàn μ = 0,02 Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân cm bng nhẹ Quãng đường vật từ lúc bắt đầu dao động đến lúc dừng lại là: A 1,6 m B 16 m C 16 cm D 160 cm Câu 23: Một lắc lị xo nằm ngang có k = 100 N/m, m = 400 g Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ cho vật dao động Biết hệ số ma sát vật sàn   5.103 Xem chu kì dao động khơng thay đổi, lấy g = 10 m/s2 Quãng đường vật 1,5 chu kì đầu tiên: A 25 cm B 23,64 cm C 20,4 cm D 26,28 cm Câu 24: Một lắc lị xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 20 g, lị xo có độ cứng k = N/m Lấy g = 10 m/s2 Hệ số ma sát vật nặng mặt phẳng nằm ngang 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo nén 10 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động là: A 10 cm / s B 20 cm / s C 40 cm / s D 40 cm / s Câu 25: Một vật có khối lượng 100 g nối với lị xo có độ cứng 80 N/m Đầu lại lò 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 cm/s Lấy g = 10 m/s2 Hệ số ma sát vật mặt phẳng nằm ngang 0,05 Biên độ dao động vật sau chu kì dao động là: A cm B 2,75 cm C 4,5 cm D 4,9875 cm Câu 26: Một lắc lị xo có độ cứng 60 N/m cầu có khối lượng 60 g, dao động chất lỏng với biên độ ban đầu 12 cm Trong q trình dao động lắc ln chịu tác dụng lực cản có độ lớn khơng đổi Khoảng thời gian từ lúc dao động dừng 20 s Độ lớn lực cản là: A 0,002 N B 0,003 N C 0,018 N D 0,005 N Câu 27: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 150 g gắn vào lị xo có độ cứng 15 N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,4 Khi vật đứng im vị trí lị xo khơng biến dạng truyền cho vận tốc ban đầu m/s hướng theo chiều dãn lò xo Lấy g = 10 m/s2 Quãng đường vật đến dừng A 40 cm B 30 cm C 22 cm D 34 cm Câu 28: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,03 kg gắn với lị xo có độ cứng 1,5 N/m Vật nhỏ đặt mặt phẳng ngang có hệ số ma sát trượt xác định Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị nén 10 cm bng nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Độ dãn lớn lò xo trình dao động cm Giá trị hệ số ma sát trượt A 0,1 B 0,2 C 0,3 D 0,4 Trang 13 Câu 29: Một lắc gồm vật nhỏ có khối lượng 200 g gắn với lị xo có độ cứng 50 N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,3 Đưa vật đến vị trí lị xo bị nén cm bng nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ vật ngang qua vị trí lị xo khơng biến dạng lần A 0,5 m/s B 0,57 cm/s C 57 cm/s D 57 m/s Câu 30: Cho lắc gồm lị xo có độ cứng 10 N/m gắn với vật nhỏ có khối lượng 100 g, dao động mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,15 gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Kéo vật lệch khỏi vị trí lị xo khơng biến dạng 10 cm, dọc theo trục lò xo, thả nhẹ cho vật dao động Số lần vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng qng đường vật kể từ bắt đầu dao động đến dừng hẳn A lần; 61 cm B lần; 33 cm C lần; 22 cm D lần; 29 cm Đáp án 1–C 2–A 3–A 4–C 5–C 6–C 7–B 8–B 9–B 10 – D 11 – D 12 – D 13 – A 14 – A 15 – D 16 – B 17 – B 18 – A 19 – B 20 – D 21 – A 22 – B 23 – B 24 – C 25 – D 26 – C 27 – C 28 – B 29 – C 30 – B Trang 14 ... hệ dao động thực dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng xảy khi: A Chu kì lực cưỡng lớn chu kì dao động riêng hệ dao động B Tần số lực cưỡng lớn tần số dao động riêng hệ dao động C Tần số lực cưỡng. .. gian Dao động trì có nhiều ứng dụng quan trong hoạt động làm quay kim đồng hồ sống, ứng dụng bật dao động trì lắc bên đồng hồ lắc Dao động cưỡng tượng cộng hưởng Dao động cưỡng Để cưỡng hệ dao động, ... động cưỡng ổn định, phát biểu sau sai? A Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng B Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng C Dao động cưỡng có tần số ln tần số riêng hệ dao động