Thế năng biến đổi với tần số gấp 2 lần tần số của li độ Bài 6: Một con lắc lò xo dao động điều hòa và vật đang chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng.. Nhận xét nào sau đây là đún[r]
(1)CHỦ ĐỀ 6: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I TÓM TẮT LÝ THUYẾT Lưu ý: Khi tính lượng phải đổi khối lượng kg, vận tốc m/s, ly độ mét Thế Wt 1 k.x m2 x m2 A cos t 2 2 Động Wd 1 m.v m2 A sin t 2 Cơ W Wt Wd 1 k.A m2 A const 2 Nhận xét: +, Cơ bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ +, Khi tính động vị trí có li độ x thì: Wd W Wt k A x +, Dao động điều hòa có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T thì Wd và Wt biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2 +, Trong chu kỳ có lần Wd = Wt, khoảng thời gian lần liên tiếp để Wd = Wt là T/4 +, Thời gian từ lúc Wd Wd max Wt Wt max đến lúc Wd Wd max / Wt Wt max / là T/8 +, Khi Wd nWt W n 1 Wt x a v A ; a max ; v max n 1 n 1 1 n W A A +, Khi x d n n Wt x Trang (2) II BÀI TẬP A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn câu đúng: Động dao động điều hoà A Biến đổi theo hàm cosin theo t B Biến đổi tuần hoàn với chu kì T C Luôn luôn không đổi D Biến đổi tuần hoàn với chu kì T/2 Bài 2: Biểu thức tính lượng lắc đơn dao động điều hoà với biên độ S là: A E mgh (h là độ cao cực đại vật so với vị trí cân bằng) B E mgS20 2.l m2 S20 D Cả câu trên đúng Bài 3: Điều nào sau đây là đúng nói động và vật khối lượng không đổi dao động điều hòa A Trong chu kì luôn có thời điểm mà đó động B Thế tăng li độ vật tăng C Trong chu kỳ luôn có thời điểm mà đó động D Động vật tăng vận tốc vật tăng Bài 4: Cơ vật dao động điều hòa C E Trang (3) A Tăng gấp đôi biên độ dao động vật tăng gấp đôi B Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ chu kỳ dao động vật C Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ nửa chu kỳ dao động vật D Bằng động vật vật tới vị trí cân Bài 5: Chọn câu SAI A Động và biến đổi cùng chu kỳ B Động biến đổi cùng chu kỳ với vận tốc C Tổng động và không thay đổi theo thời gian D Thế biến đổi với tần số gấp lần tần số li độ Bài 6: Một lắc lò xo dao động điều hòa và vật chuyển động từ vị trí biên vị trí cân Nhận xét nào sau đây là đúng? A Năng lượng vật chuyển hóa từ sang động B Thế tăng dần và động giảm dần C Cơ vật tăng dần đến giá trị lớn D Thế vật tăng dần vật không đổi Bài 7: Một dao động điều hòa có chu kỳ T và tần số f Chọn phát biểu sai: A Thế biến thiên tuần hoàn với chu kỳ T’ = T/2 B Động vật biến thiên tuần hoàn với tần số f’ = 2f C Cơ vật biến thiên tuần hoàn với tần số f’ = 2f D Tổng động và là số không đổi Bài 8: Hai lắc lò xo dao động điều hòa cùng tần số và có biên độ là A1 , A2, với A1 < A2 Điều nào sau đây là đúng so sánh hai lắc A Không thể so sánh B Cơ lắc thứ lớn C Cơ lắc thứ hai lớn D Cơ lắc Bài 9: Một lắc lò xo dao động điều hoà với biên độ dao động là A và lượng là E Khi biên độ dao động lắc tăng gấp 3, mệnh đề nào sau đây đúng: A Năng lượng dao động tăng lần B Giá trị cực đại động tăng lần, còn giá trị cực đại đàn hồi lò xo giảm lần C Giá trị cực đại đàn hồi lò xo tăng lần, còn giá trị cực đại động vật giảm lần D Cả A, B, c sai Bài 10: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Cơ chất điểm dao động điều hòa luôn bằng: A Tổng động và thời điểm B Động thời điểm ban đầu C Thế ly độ cực đại D Động vị trí cân Bài 11: Một lắc đơn dao động với biên độ góc nhỏ Chọn mốc vị trí cân Công thức tính lắc ly độ góc là A Wt 2.mgl.cos C Wt mgl. 2 B Wt mgl.sin D Wt mgl 1 cos Trang (4) Bài 12: Năng lượng vật điều hoà: A Tỉ lệ với biên độ dao động B Bằng với vật vật có li độ cực đại C Bằng với động vật vật có li độ cực đại D Bằng với vật vật qua vị trí cân Bài 13: Thế lắc đơn dao động điều hoà A Bằng với lượng dao động vật nặng biên B Cực đại vật qua vị trí cân C Luôn không đổi vì quỹ đạo vật coi là thẳng D Không phụ thuộc góc lệch dây treo Bài 14: Phát biểu nào sau đây động và dao động điều hoà là không đúng? A Động đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua VTCB B Động đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên C Thế đạt giá trị cực đại gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu D Thế đạt giá trị cực tiểu gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu Bài 15: Xét dao động điều hòa thì A Động biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số tần số dao động B Thế tỷ lệ thuận với li độ C Tổng động và là số không đổi D Cơ tỷ lệ với biên độ Bài 16: Nếu tăng khối lượng lắc lò xo và lắc dao động với biên độ không đổi thì A Không đổi B Tăng lần C Tăng lần D Giảm 1/2 lần Bài 17: Cơ lắc lò xo không phụ thuộc vào: A Khối lượng vật nặng B Độ cứng lò xo C Biên độ dao động D Điều kiện kích thích ban đầu Bài 18: Khi nói lượng dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây không đúng? A Tổng lượng là đại lượng tỉ lệ với bình phương biên độ B Tổng lượng là đại lượng biến thiên theo li độ C Động và là đại lượng biến thiên tuần hoàn D Tổng lượng lắc phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu Bài 19: Chọn câu đúng các câu sau nói lượng dao động điều hoà A Khi vật chuyển động vị trí cân thì vật tăng B Khi động vật tăng thì tăng C Khi vật dao động vị trí cân thì động hệ lớn D Khi vật chuyển động vị trí biên thì động vật tăng Bài 20: Phát biểu nào sau đây với lắc đơn dao động điều hoà là không đúng A Thế tỉ lệ với bình phương tốc độ góc vật B Cơ không đổi theo thời gian và tỉ lệ với bình phương biên độ góc C Thế tỉ lệ với bình phương li độ góc vật D Động tỉ lệ với bình phương tốc độ góc vật Bài 21: Tìm phương án sai Cơ lắc dao động điều hoà bằng: A Thế vị trí biên Trang (5) B Động vị trí cân C Tổng và động gia tốc cực đại D Tổng cực đại và động cực đại Bài 22: Chọn câu sai Năng lượng vật dao động điều hoà: A Bằng vật qua vị trí biên B Biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T C Luôn luôn là số D Bằng động vật qua vị trí cân Bài 23: Một lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 2f1 Động lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f2 bằng: A 2f1 B 0,5f1 C f1 D 4f1 B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Một lắc đơn dao động điều hòa Năng lượng thay đổi nào cao độ cực đại vật tính từ vị trí cân tăng lần: A Tăng lẩn B Giảm lẩn C Tăng lần D Giảm lần Bài 2: Con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số f, độ cứng lò xo là k, m là khối lượng và E là Chọn câu ĐÚNG: 1 k.A B E 2m2 f A C E 2..f A D E mA 2 Bài 3: Một lắc lò xo có độ cứng k = 25N/m, dao động với quỹ đạo dài 20cm Năng lượng dao động toàn phần lắc là? A 5000J B 0,125J C 12500J D 0,25 J Bài 4: Vật dao động điều hoà có động vật có li độ A E A x 0,5A B x A / C x 3A / D x 1/ 3A Bài 5: Con lắc lò xo dao động với biên độ 6cm Xác định li độ vật để lò xo 1/3 động A 3 2cm B 3cm C 2 2cm D 2cm Bài 6: Trong dao động điều hòa, gia tốc vật nửa gia tốc cực đại nó thì tỉ số động và là A B C 0,5 D 1/3 Bài 7: Chọn câu SAI: A Khi vật chuyển VTCB thì động tăng và giảm B Khi vật VTCB thì động đạt giá trị cực đại C Động x A / D Khi gia tốc thì năng Bài 8: Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình x cos10t cm Khi động lần thì chất điểm vị trí A x = 2cm B x = 1,4cm C x = 1cm D x = 0,67cm Trang (6) Bài 9: Cơ vật dao động điều hòa là E Khi vật có li độ nửa biên độ thì động vật là 3E E 3E E B C D 4 Bài 10: Vật dao động điều hòa theo trục cố định (mốc vị trí cân bằng) thì A Động vật cực đại gia tốc vật có độ lớn cực đại B vật từ vị trí cân biên thì vận tốc và gia tốc luôn cùng dấu C vị trí cân bằng, vật D vật cực đại vật vị trí biên Bài 11: Câu nào sau đây là SAI A Khi vật vị trí biên thì hệ lớn B Khi vật qua vị trí cân thì động hệ lớn C Khi vật chuyển động vị trí cân thì hệ giảm còn động hệ tăng lên D Khi động hệ tăng lên bao nhiêu lần thì hệ giảm nhiêu lần và ngược lại Bài 12: Trong dao động điều hoà chất điểm qua vị trí có li độ nửa biên độ thì: A Động 1/3 lần B Động gấp lẩn C Thế động D Thế nửa động A C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Một lắc lò xo dao động theo phương trình x 2sin 20t / cm Biết khối lượng vật nặng m = 100g Tính chu kì và lượng dao động vật A T 1s; E 78,9.103 J B T 0,1s; E 78,9.103 J C T 1s; E 7,89.103 J D T 0,1s; E 7,89.10 3 J Bài 2: Con lắc lò xo có độ cứng k = 20N/m dao động điều hoà với biên độ 4cm Động vật li độ x = 3cm là: A 0,1J B 0,014J C 0,07J D 0,007J Bài 3: Một lắc đơn (m = 200g, = 80cm) treo nơi có g = 10m/s Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc thả không vận tốc đầu, lắc dao động điều hoà với lượng E 3, 2.104 J Biên độ dao động là A S0 3cm B S0 2cm C S0 1,8cm D S0 1, 6cm Bài 4: Một vật m = 200g dao động điều hoà Trong khoảng thời gian chu kì vật đoạn 40cm Tại vị trí x = 5cm thì động vật là 0,375J Chu kì dao động: A T = 0,045s B T = 0,02s C T = 0,28s D T = 0,14s Bài 5: Một lắc lò xo có độ cứng lò xo k = 40N/m dao động điều hoà với biên độ A = 5cm Động cầu vị trí ứng với li độ cm là: A E d 0, 004J B E d 40J C E d 0,032J D E d 3204J Bài 6: Một vật nhỏ thực dao động điều hòa theo phương trình x 10 cos 4t cm Động vật đó biến thiên với chu kì bằng: Trang (7) A 0,5s B 0,25s C 1s D 2s Bài 7: Một vật gắn vào lò xo có độ cứng k = 20N/m dao động trên quỹ đạo dài 10 cm Xác định li độ vật nó có động là 0,009J: A ± (cm) B ± (cm) C ± (cm) D ± (cm) Bài 8: Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò 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 thì động lắc bằng: A 0,64 J B 3,2 mJ C 6,4 mJ D 0,32 J Bài 9: Một lắc đơn có khối lượng m = 5kg và độ dài l = lm Góc lệch cực đại lắc so với đường thẳng đứng là = 6° 0,1 rad Cho g = 10m/s2 Tính lắc: A 0,5J B 0,25J C 0,75J D 2,5J Bài 10: Một lắc lò xo, cầu có khối lượng 200 g Kích thước cho chuyển động thì nó dao động với phương trình x cos 4t cm Năng lượng đã truyền cho vật là: A 2J B 2.101 J C 2.102 J D 4.102 J Bài 11: Một vật khối lượng 750g dao động điều hoà với biên độ cm; chu kì 2s (lấy 2 = 10 ) Năng lượng dao động vật là: A 60 J B 6mJ C 6.103 mJ D 0,15J Bài 12: Một chất điểm khối lượng m = l00g, dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x cos 2t cm Cơ dao động điều hoà chất điểm là: A E = 3200J B E = 3,2J C E = 0,32J D E = 0,32mJ Bài 13: Một vật dao động điều hoà có phương trình x cos 3t / cm Cơ vật là 7, 2.10 3 J Khối lượng vật là A 1kg B 2kg C 0,1kg D 0,2kg Bài 14: Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng kg và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 100 N/m, dao động điều hoà Trong quá trình dao động chiều dài lắc biến thiên từ 20cm đến 32cm Cơ vật là: A 1,5J B 0,26J C 3J D 0,18J Bài 15: Một chất điểm khối lượng m = l00g, dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x cos 2t cm Cơ dao động điều hòa chất điểm có giá trị là: A 3200 J B 3,2 J C 0,32 J D 0,32 mJ Bài 16: Một lắc lò xo (m = kg) dao động điều hoà trên phương ngang Khi vật có vận tốc v 10cm / s thì động Năng lượng dao động vật là: A 0,03J B 0,00125J C 0,04J D 0,02J Bài 17: Một chất điểm có khối lượng m = kg dao động điều hoà với chu kì T / 5s Biết lượng nó là 0,02J Biên độ dao động chất điểm là: A 2cm B 4cm C 6,3cm D 6cm Bài 18: Một lắc lò xo dao động điều hòa Lò xo có độ cứng k =40N/m Khi vật m lắc qua vị trí có li độ x = -2cm thì điều hòa lắc là: A W t 0, 016J B Wt 0, 008J C Wt 0, 016J D Wt 0, 008J Trang (8) Bài 19: Quả cầu lắc lò xo có khối lượng m = 100 g, dao động điều hoà dọc theo trục Ox Vận tốc cầu nó qua vị trí cân là 20 cm/s Lấy 2 = 10 Cơ lắc quá trình dao động là A 105 J B 000 J C 0,02 J D 200 J D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Nếu vật dao động điều hoà có chu kì dao động giảm lần và biên độ giảm lần thì tỉ số lượng vật đó và lượng vật lúc đầu là: A 9/4 B 4/9 C 2/3 D 3/2 Bài 2: Cơ hệ lắc lò xo dao động điều hoà sẽ: A Tăng 9/4 lần tần số dao động f tăng lần và biên độ A giảm lần (khối lượng vật nặng không đổi) B Tăng 16 lần tần số dao động f và biên độ A tăng gấp đôi (khối lượng vật nặng không đổi) C Tăng lần khối lượng m vật nặng và biên độ A tăng gấp đôi (tần số góc không đổi) D Giảm 9/4 lần tần số góc tăng lên lần và biên độ A giảm lần (khối lượng vật nặng không đổi) Bài 3: Con lắc đơn gồm vật có trọng lượng 4N Chiều dài dây treo l,2m dao động với biên độ nhỏ Tại li độ góc = 0,05 rad, lắc có trọng trường bằng: A 103 J B 4.103 J C 12.103 J D 6.103 J Bài 4: Một vật dao động điều hoà có phương trình x 8cos 40t cm,s , khối lượng vật là 400g Tính lượng dao động: A 2,048J B 0,15J C 1,560 J D 3,012J Bài 5: Con lắc lò xo có khối lượng m=l kg, dao động điều hòa với E=125 mJ Tại thời điểm ban đầu vật có vận tốc v=25 cm/s và gia tốc a 6, 25 3m / s Biên độ dao động là A 2cm B 3cm C 4cm D 5cm Bài 6: Dao động lắc lò xo có biên độ A và lượng là E Thế cầu qua li độ x A / là E0 3E E E B C D 4 2 Bài 7: Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8 m/s , lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 6° Biết khối lượng vật nhỏ lắc là 90 g và chiều dài dây treo là m Chọn mốc vị trí cân bằng, lắc xấp xỉ bằng: A A 6,8 103 J B 3,8 103 J C 5,8 103 J D 4,8 103 J Bài 8: Con lắc đơn có chiều dài l = lm, khối lượng vật nặng là m = 90g dao động với biên độ góc ( = 6° nơi có gia tốc trọng trường g =10 m/s2 Cơ dao động điều hòa lắc có giá trị A E= 1,58J B E=1,62J C E= 0,05 J D E = 0,005 J Bài 9: Một vật nhỏ có chuyển động là tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương Hai dao động này có phương trình là x1 A1 cos t và x A cos t 0,5 Gọi E0 là vật Khối lượng vật A 2.E A A 2 B E0 A12 A 22 C E0 A A 2 D 2.E A12 A 22 Trang (9) Bài 10: Tại điểm có hai lắc đơn cùng dao động Chu kì dao động chúng là 2s và ls Biết m1 = 2m2 và hai lắc dao động với cùng biên độ a Năng lượng lắc thứ là E1 với lượng lắc thứ hai E2 có tỉ lệ là: A 0,5 B 0,25 C D Bài 11: Vật m dao động điều hòa với tần số 1,59Hz Khi vật có vận tốc 0,71 m/s thì động Biên độ dao động có giá trị: A 4cm B 5cm C 8cm D 10cm Bài 12: Hai lắc lò xo có cùng độ cứng k, dao động với E1 = 2E2 thì quan hệ biên độ: A A1 2A B A1 4A C A1 2A D A1 3A Bài 13: Một lắc đơn có khối lượng m = lkg, độ dài dây treo l = 2m, góc lệch cực đại dây so với đường thẳng đứng = 0,175rad Chọn mốc trọng trường ngang với vị trí thấp nhất, g = 9,8m/s Cơ và vận tốc vật nặng nó vị trí thấp là: A E 2J; v max 2m / s B E 0,30J; v max 0, 77m / s C E 0,30J; v max 7, 7m / s D E 3J; v max 7, 7m / s Bài 14: Nếu vào thời điểm ban đầu, vật dao động điều hòa qua vị trí cân thì vào thời điểm T/12, tỉ số động và dao động là A B C D 1/3 Bài 15: Một vật có khối lượng lkg dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x 10 cos t cm Thời gian ngắn vật từ vị trí x = - 5cm đến vị trí x = + 5cm là /30 (s) Cơ dao động vật A 0,5J B 5J C 0,3J D 3J Bài 16: Hai lắc đơn dao động cùng nơi với chu kì là l,6s và l,2s Hai lắc có cùng khối lượng và cùng biên độ dài Tỉ lệ lượng hai dao động là T1/ T2 là A 0.5625 B 1.778 C 0.75 D 1.333 Bài 17: Tại nơi có g = 9,8 m/s , lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 6° Biết m = 90 g và l = m Chọn mốc vị trí cân bằng, lắc xấp xỉ A 6,8.103 J B 5,8.103 J C 3,8.103 J D 4,8.103 J Bài 18: Một vật có khối lượng m dao động điều hòa với biên độ A Khi chu kì tăng lần thì lượng vật thay đổi nào? A Giảm lần B Tăng lần C Giảm lần D Tăng lần Bài 19: Một lắc lò xo có khối lượng vật nặng là m, dao động điều hòa với biên độ A, lượng dao động là E Khi vật có li độ x = A/3 thì tốc độ vật là: A 3E 2m B E m C E m D 3E 4m Bài 20: Một lắc lò xo thẳng đứng, khối lượng vật nặng là m =100g Con lắc dao động điều hoà theo phương trình x cos 10 5t cm Lấy g = 10 m/s2 Động vật có li độ x=2cm là: A Wd 0, 04J B Wd 0, 03J C Wd 0, 02J D Wd 0, 05J Bài 21: Một lắc đơn có khối lượng m = kg và độ dài dây treo l = 2m Góc lệch cực đại dây so với đường thẳng đứng = 10° (0.175 rad) ; Cơ lắc và vận tốc vật nặng nó vị trí thấp là Trang (10) A E 2J, v max 2m / s B E 0,3J, v max 0, 77m / s C E 2,98J, v max 2, 44m / s D E 29,8J, v max 7, 7m / s Bài 22: Một vật nặng 500 g dao động điều hòa trên qũy đạo dài 20 cm và khoảng thời gian phút vật thực 540 dao động Cơ vật là: A 8J B 0,9J C 900J D 1,025J Bài 23: Một lắc lò xo dao động điều hoà với phương trình x A cos 2t cm Động và lắc lần đầu tiên là: A 1/8s B 1/4s C 1/2s D 1s Bài 24: Một vật có khối lượng m = 100(g) dao động điều hoà trên trục Ox với tần số f = 2(Hz), lấy thời điểm t1 vật có li độ x1 5 cm , sau đó l,25(s) thì vật có năng: A 20mJ B 15mJ C 12,8mJ D 5mJ Bài 25: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao động x sin10t cm Li độ x chất điểm động ba lần có độ lớn bằng: A 2(cm) B cm C 1(cm) D 0,707(cm) Bài 26: Một lắc lò xo dao động với phương trình x cos 10 / 3 cm Thế và động lắc li độ bằng: A 4cm B 3cm C 2cm D 2cm Bài 27: Con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A và tần số góc Khi gấp lần động thì vận tốc có độ lớn A v 2A B v A C v 0, 5A D v A / Bài 28: Cho lắc đơn dao động điều hòa nơi có g = 10m/s Biết khoảng thời gian 12s thì nó thực 24 dao động Vận tốc cực đại lắc là 6 (cm/s), lấy 2 = 10 Giá trị góc lệch lắc so với phương thẳng đứng và vị trí mà đó 1/8 động là: A 0,04rad B 0,08rad C 0,1rad D 0,12rad Bài 29: Ở thời điểm, vận tốc vật dao động điều hoà 20% vận tốc cực đại, tỷ số động và vật là: A 24 B C 1/5 D 1/24 Bài 30: Một vật dao động điều hòa với biên độ cm Mốc vị trí cân Khi vật có động 3/4 lần thì vật cách vị trí cân đoạn: A 6cm B 4,5cm C 4cm D 3cm Bài 31: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox Mốc vị trí cân Ở thời điểm độ lớn vận tốc vật 50% vận tốc cực đại thì tỉ số động và vật là: A 4/3 B 1/2 C 1/4 D 3/4 Bài 32: Một dao động điều hòa có biên độ A Xác định tỷ số động và vào lúc li độ dao động 1/5 biên độ A 0,5 B C 10 D 24 Bài 33: Một lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc = 6° Con lắc có động lần vị trí có li độ góc là: A 1,5° B 2° C 2,5° D 3° Trang 10 (11) Bài 34: Một lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân theo phương trình x A cos t (trong đó t tính giây) Biết sau khoảng thời gian và 0,05(s) thì động lại nửa năng, số dao động toàn phần lắc thực giây là: A B C 10 D 20 Bài 35: Khi Wd aWt thì biểu thức vận tốc là A v A / a 1 B v A / a 1 1/ C v A / 1 1/ a 1/ D v A / a 1/ a 1/ Bài 36: Ở vị trí nào thì động lắc lò xo có giá trị gấp n lần nó A x A / n B x A / n 1 C x A / n 1 D x A / n 1 Bài 37: Một lắc lò xo dao động điều hòa với tần số góc 5 rad/s và pha ban đầu / 3rad Hỏi sau thời gian ngắn nào đây (tính từ lắc bắt đầu dao động) Động dao động dao động? A 4/60s B 1/60s C 14/60s D 16/60s Bài 38: Hai vật cùng khối lượng gắn vào hai lò xo dao động cùng tần số và ngược pha Có biên độ là A1 và A2 biết A1 =2A2, dao động có động Wd1= 0,56J thì dao động có Wt2 = 0,08 J Hỏi dao động có động W’ d1= 0,08J thì dao động có là bao nhiêu? A 0,2J B 0,56J C 0,22J D 0,48J Bài 39: Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng m=100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m Lấy 2 = 10, vật kích thích dao động điều hòa dọc theo trục lò xo, khoảng thời gian nhỏ hai lần động ba lần là: A 1/15s B 1/30s C 1/60s D 1/20s Bài 40: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x cos 3t / cm Tỉ số động và vật li độ x = 1,5 cm là A 1,28 B 0,78 C 1,66 D 0,56 Bài 41: Một vật dao động điều hoà, chọn mốc vị trí cân Gọi E t1 là vật vị trí có li độ x = A/2; gọi Et2 là vật có vận tốc là v A / Liên hệ Et1 và Et2 là: A Et1 = Et2 B Et1 = 3Et2 C Et2 = 3Et1 D Et2 = 4Et1 Bài 42: Ở thời điểm, vận tốc vật dao động điều hoà 20 % vận tốc cực đại, tỷ số Động và vật là: A B 0,2 C 24 D 1/24 Bài 43: Một lắc lò xo dao động với biên độ A và là E Động lắc vật qua vị trí có li độ x = A/2 là: A E/2 B 3E0/4 C E/4 D E/3 Bài 44: Một vật dao 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 lần C lần D lần Bài 45: Một lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc =5° Với li độ góc bao nhiêu thì động lắc gấp lần năng? A 2,89 B 3, 45 C 2,89 D 3, 45 III HƯỚNG DẪN GIẢI Trang 11 (12) A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án D Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án D Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án A Bài 9: Chọn đáp án D Bài 10: Chọn đáp án B Bài 11: Chọn đáp án C Bài 12: Chọn đáp án B Bài 13: Chọn đáp án A Bài 14: Chọn đáp án C Bài 15: Chọn đáp án C Bài 16: Chọn đáp án A Bài 17: Chọn đáp án A Bài 18: Chọn đáp án B Bài 19: Chọn đáp án C Bài 20: Chọn đáp án D Bài 21: Chọn đáp án D Bài 22: Chọn đáp án B Bài 23: Chọn đáp án D B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án A Bài 2: Chọn đáp án B Bài 3: Chọn đáp án B Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án B Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án D Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án B C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án B Ta có T 2 0,1s Trang 12 (13) Năng lượng dao động là E 1 2 m2 A 0,1 20 0, 02 78,9.10 3 J 2 Bài 2: Chọn đáp án D Ta có: E E d E t E d E E t với E kA và E t kx 2 Động E d 20 0, 04 0, 032 0,007J Bài 3: Chọn đáp án D Ta có E 2E 2E.l m2S02 S0 0,016m 1, 6cm 2 m mg Bài 4: Chọn đáp án C Trong chu kì vật quãng đường S = 4A = 40cm A = 10cm Ta có E E d E t E d E E t Với E kA và E t kx 2 Động 0,375 Chu kỳ T 2 k 0,12 0, 052 k 100N / m m 0, 28s k Bài 5: Chọn đáp án C Ta có E E d E t E d E E t Với E kA và E t kx 2 Động E d 40 0, 052 0, 032 0, 032J Bài 6: Chọn đáp án B Ta có x 10 cos 4tcm Chu kỳ T 2 0,5s 4 Chu kỳ động TEd T 0, 25s Bài 7: Chọn đáp án A Quỹ đạo dao động vật L = 2.A=10cm A = 5cm Ta có E E d E t E d E E t Với E kA và E t kx 2 Động 0, 009 20 0, 052 x x 0, 04m 4cm Bài 8: Chọn đáp án D Ta có E E d E t E d E E t Trang 13 (14) Với E kA và E t kx 2 Động E d 100 0,12 0, 062 0,32J Bài 9: Chọn đáp án B Cơ lắc đơn E 1 m2S02 mgl 2max 5.10.1 0,1 0, 25J 2 Bài 10: Chọn đáp án D 1 m2 A 0, 75 0, 052 4.102 J 2 Bài 11: Chọn đáp án B Ta có E 1 m2 A 0, 75 0, 04 6mJ 2 Bài 12: Chọn đáp án D Ta có E 1 m2 A 0,1 0, 042 0, 32mJ 2 Bài 13: Chọn đáp án A Ta có E 2E m2 A m 2 1kg A Bài 14: Chọn đáp án D Ta có E l max l 6cm 0, 06m 1 Ta có E m2 A kA 100.0, 06 0,18J 2 Bài 15: Chọn đáp án D Ta có A 1 m2 A 0,1 0, 042 0, 32mJ 2 Bài 16: Chọn đáp án D Ta có E Ta có: E d 1 mv 1.0,12 5.10 3 J 2 Vì E t 3E d 0,015J Cơ E E d E t 0, 02J Bài 17: Chọn đáp án A Ta có: 2 10rad / s T /5 Cơ E 2E m2 A A 0, 02m 2cm m2 Bài 18: Chọn đáp án D 1 k.x 40.0, 02 0, 008J 2 Bài 19: Chọn đáp án C Ta có E t Trang 14 (15) Ta có v max 20 cm / s 0, 2 m / s Cơ E E d max mv 2max 0, 02J D VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án A Vì đây là vật nên khối lượng vật không đổi 1 2 Ta có E m2 A m A 2 T Tương tự: E ' 2 '2 m A T' T A ;A ' E' 9 Lập tỉ số E' E E 4 Bài 2: Chọn đáp án B Với T ' Ta có E 1 2 m2 A m A m 2f A 2 T Đáp án A sai vì f ' 2f ; A ' A A thì E ' m 22f E 9 Đáp án B đúng vì f ' 2f ; A' A thì E ' m 22f A 16E 2 Đáp án C sai vì m' 2m; A ' 2A thì E ' 2m 2f A 8E Đáp án D sai vì ' 3; A ' A A thì E ' 2m 23f E 2 4 Bài 3: Chọn đáp án D Ta có P = m.g = 4N Thế E t mgl 1 cos 4.1, 1 cos 0, 05 6.10 3 J Bài 4: Chọn đáp án A Ta có vật W 1 m2 A 0, 4.402.0, 082 2, 048J 2 Bài 5: Chọn đáp án Đổi v = 25cm/s = 0,25m/s 2E m2 A A 0, 25 m Vì gia tốc dao động vuông pha với vận tốc nên Ta có W 2 6, 25 0, 252 v a 25rad / s 0, 25 2 0, 25 A A Biên độ dao động A = 2cm Trang 15 (16) Bài 6: Chọn đáp án A Ta có E 1 kA và E t kx 2 2 E A Với x A / E t k 2 Bài 7: Chọn đáp án D Đổi max 6 rad / s 30 1 Cơ lắc đơn E m2S02 mgl 2max 0, 09.9,8.1 4,8.10 3 J 2 30 Bài 8: Chọn đáp án D Cơ lắc đơn E 1 m2S02 mgl 2max 0,09.10.1 0, 005J 2 30 Bài 9: Chọn đáp án D dao động này là vuông pha A A12 A 22 2E 2E Mà E m2 A m 02 2 2 A A1 A Ta có 2 1 Bài 10: Chọn đáp án A 2 2 2 1 1 Ta có E1 m112 A m1 A và E m 222 A m A 2 2 T1 T2 Với T1 2s; T2 1s; m1 2m E1 0,5 E2 Bài 11: Chọn đáp án D Ta có 2f 10rad / s Khi động thì v v max 2 v max 100cm / s 2 Mà v max A 100cm / s A 10cm Bài 12: Chọn đáp án C Ta có E1 kA1 ; E kA 22 2 A E Lâp tỉ số A1 2A E2 A2 Bài 13: Chọn đáp án B Ta có E Mà E 1 mgl 2max 1.9,8.2.0,1752 0,3J 2 3E mv 2max v max 0, 77m / s m Bài 14: Chọn đáp án B Trang 16 (17) Lúc t = vật vị trí cân ứng với điểm M0 trên đường tròn Sau t = T/12 vật vị trí M góc quét t Từ đường tròn lượng giác x = A/2 2 E E E d kA kx A2 x Khi x = A/2 thì ta có d 3 2 Et Et x kx Bài 15: Chọn đáp án A Vị trí x1 5cm có điểm trên đường tròn M1 và M2 Vị trí x 5cm có điểm trên đường tròn M3 và M4 Thời gian ngắn vật từ vị trí x = -5cm đến vị trí x = +5cm tức là ứng với cung tròn M M Góc quét 6 Thời gian t 10rad / s t m2 A 0,5J Bài 16: Chọn đáp án A Cơ E 2 2 1 2 1 2 Ta có E1 m12S01 m1 S01 ; E m22S02 m S02 2 T1 2 T2 Lập tỉ số E1 T2 0,5625 E T1 Bài 17: Chọn đáp án D 1 Cơ lắc đơn E m2S0 mgl max 0,9.9,8.1. 4,8.103 J 2 30 Bài 18: Chọn đáp án C Cơ E 1 m2 A m1 A 2 T Nếu T ' 3T thì E’=E/9 Bài 19: Chọn đáp án C Ta có E E d E t E d E E t Động E d 8 E k A x E mv E v 9 m Bài 20: Chọn đáp án B Ta có k m2 0,1.500 50N / m Cơ E E d E t E d E E t với E kA và E t kx 2 Trang 17 (18) Động E d 50 0, 04 0, 022 0, 03J Bài 21: Chọn đáp án B Ta có E Mà E 1 mgl 2max 1.9,8.2.0,1752 0,3J 2 3E m.v 2max v max 0, 77m / s m Bài 22: Chọn đáp án A Ta có quỹ đạo chuyển động L=2A=20cm A=10cm Chu kỳ dao động T Cơ E t 2 s 18rad / s N T m2 A 8J Bài 23: Chọn đáp án A Ta có E d E t E t E A x 2 Lúc t = vật vị trí M0 trên đường tròn Khi x A vật vị trí M Góc quét 2t t s Bài 24: Chọn đáp án B Ta có f=2Hz =2f=4 rad/s Góc quét t 4.1, 25 5 4 Biểu diễn trên đường tròn x 5cm Thế E t m2 x 15mJ Bài 25: Chọn đáp án C Ta có E d 3E t E 3E t E t 4E t 2 kA kx x 1cm 2 Bài 26: Chọn đáp án C Ta có E d E t E E t E t 2E t A kA k.x x 2 2cm 2 Bài 27: Chọn đáp án C Ta có 3.E d E t E E d 3E d 4E d Trang 18 (19) 1 A m A mv v 2 Vì độ lớn vận tốc nên v=0,5A Bài 28: Chọn đáp án D Ta có chu kỳ T t T 2g 0,5s l 0, 0625m N 4 Tốc độ cực đại v max A 6cm / s Mà E mv 2max E t E d 9E t 2 m 0, 06 9mgl 1 cos 0,12rad Bài 29: Chọn đáp án D Ta có v 0, 2v max bình phương vế ta v 0, 22.v 2max E d Thế E t E E d Lập tỉ số E 25 24 E 25 Ed E t 24 Bài 30: Chọn đáp án D A E E t E E d E x 3cm 4 Bài 31: Chọn đáp án C Ta có E d Ta có v 0,5v max bình phương vế ta v 0,52.v 2max E d E Bài 32: Chọn đáp án D 1 Ta có x A x A Et E 25 25 Mà E d E E t Lập tỉ số 24 E 25 Ed 24 Et Bài 33: Chọn đáp án D Ta có E d 3E t E 3E t E t 4E t 1 mgl 2max mgl max 3 2 Bài 34: Chọn đáp án B Ta có E d A E Et x 2 Trang 19 (20) Từ đường tròn lượng giác thời gian vật từ vị trí có E d E t đến vị trí đó là T/4=0,05 T=0,2s Tần số dao động f=1/T=5Hz Bài 35: Chọn đáp án C Ta có E d a.E t E t E d a a 1 Mà E E d E t E d a Mặt khác E v max 1 a 1 mv 2max mv v 2 a 1 a Bài 36: Chọn đáp án C Ta có E d nE t E n 1 E t Mà E 1 kA n 1 kx 2 x A n 1 Bài 37: Chọn đáp án B Từ đường tròn lượng giác E d E t x Góc quét A 12 t t s 60 Bài 38: Chọn đáp án A Vì đây là dao động ngược pha nên ta có Dao động có E d1 0,56J; E t1 x1 x 22 mà A1 2A x1 2x và E1 4E A1 A kx1 4E t theo bài E t 0, 08J E t1 0, 32J Cơ vật là E1 E d1 E t1 0,88J 4E E 0, 22J Khi E 'd1 0, 08J E 't1 0,8J 4.E 't E 't 0, 2J Bài 39: Chọn đáp án B Ta có k 10 rad / s m Khi E d 3E t E t E A x Từ đường tròn lượng giác t / s 10 30 Trang 20 (21) Bài 40: Chọn đáp án B Ta có Ed E E t A x 0, 78 Et Et x2 Bài 41: Chọn đáp án C Ta có v Khi x A A 3 A2 x2 x Et2 E 2 A E t1 E E t 3E t1 Bài 42: Chọn đáp án D Ta có v 0, 2v max bình phương vế ta v 0, 22 v max Ed Thế E t E E d Lập tỉ số E 25 24 E 25 Ed E t 24 Bài 43: Chọn đáp án B Khi x A E thì E t mà E d E E t E 4 Bài 44: Chọn đáp án D Ta có E d 2E t E 3E t x a A a max 3 Bài 45: Chọn đáp án A Ta có E d 2E t E 3.E t max 2,89 Trang 21 (22)