vật lí 12 hk 1

TÀI LIỆU DÙNG ĐỂ ÔN THI TNTHPT TRONG MÙA DỊCH CO - VID 19 NĂM 2021 A LÍ THUYẾT CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Phương trình dao động: - Định nghĩa: dđđh dđ mô tả định luật dạng cos (hoặc sin), A, ,  số 2 t - Chu kì: T= = = (trong N số dao động tồn phần vật thực thời f  N gian t) + Chu kì T: Là khoảng thời gian để vật thực dđ toàn phần Đơn vị chu kì giây (s) + Tần số f: Là số dđ toàn phần thực giây Đơn vị Héc (Hz) 2 - Tần số góc:  = 2f = ; T - Phương trình dao động: x = Acos(t + ) + x : Li độ dđ, khoảng cách từ VTCB đến vị trí vật thời điểm t xét (cm) + A: Biên độ dđ, li độ cực đại (cm) Đặc trưng cho độ mạnh yếu dđđh Biên độ lớn lượng dđ lớn Năng lượng vật dđđh tỉ lệ với bình phương biên độ + : Tần số góc dđ (rad/s) Đặc trưng cho biến thiên nhanh chậm trạng thái dđđh Tần số góc dđ lớn trạng thái dđ biến đổi nhanh + : Pha ban đầu dđ (rad) Để xác định trạng thái ban đầu dđ, đại lượng quan trọng tổng hợp dđ + (t + ) : Pha dđ thời điểm t xét Lưu ý : Trong trình vật dđ li độ biến thiên điều hòa theo hàm số cos (x thay đổi theo thời gian t), đại lượng A, ,  số Riêng A,  số dương Vận tốc tức thời: v = x’ = -Asin(t + ) = Acos(t +  +/2) v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v>0, theo chiều âm v A = +A=  + A = s/2  x2 -A g 2 ;  = 2f = T l + Tìm : Tùy theo đầu Chọn t = lúc vật có li độ x = [ ] , vận tốc v = [ ] M'2  x = Acos = [ ]  ==> ==>  = [ ? ]  v = -Acos = [ ] Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Có thể xác định  cách vẽ đường tròn lượng giác điều kiện ban đầu 11 Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển đường trịn - Dựa vào cơng thức cđ tròn đều:  = .t  .T ==> t = =  2 - Chú ý:  góc quét bk nối vật cđ khoảng tgian t ta phải xđ tọa độ đầu x1 tương ứng góc 1 tọa độ cuối x2 tương ứng góc 2 II CON LẮC LỊ XO + Tìm  : Tần số góc:  = = k ;= m x1 O A  M'1 -A A  2 m l k g  = 2 = ; chu kỳ: T = ; tần số: f = = = =  k g m l T 2 2 l mg  T = 2 g k * Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: l -A nén l giãn O  k m Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 1 Cơ năng: W = m A2 = kA2 2 -A * Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB: l = x x1 O giãn A x Hình a (A < l) A x Hình b (A > l) l = l mg sin   T = 2 g sin  k + Chiều dài lò xo VTCB: lCB = l0 + l (l0 chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A  lCB = (lMin + lMax)/2 Giãn l -l Nén A= max A -A −l x + Khi A >l (Với Ox hướng xuống): - Thời gian lò xo nén lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -l đến x2 = -A - Thời gian lò xo giãn lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -l đến x2 = A, Hình vẽ thể thời gian lò xo nén Lưu ý: Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn chu kỳ giãn lần Lực kéo hay lực hồi phục - Đặc điểm: * Là lực gây dao động điều hòa cho vật * Luôn hướng VTCB * Biến thiên điều hoà tần số với li độ - Lực làm vật dđđh lực hồi phục: Fhp = -kx = -m2x ===> Fhp max = kA = m2A lúc vật qua vị trí biên Fhp = lúc vật qua VTCB Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lị xo khơng biến dạng: Có độ lớn Fđh = kx (x độ biến dạng lò xo) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lị xo khơng biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đứng: + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * Fđh = kl + x với chiều dương hướng xuống * Fđh = kl - x với chiều dương hướng lên + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(l + A) = FKmax (lúc vật vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu A < l  FMin = k(l - A) = FKMin * Nếu A ≥ l  FMin = (lúc vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng) ==> Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax = k(A - l) (lúc vật vị trí cao nhất) Lưu ý: - Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần - Vật dđđh đổi chiều chuyển động lực hồi phục đạt giá trị lớn A - Thế vật dđđh động x =  Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lị xo có độ cứng k1, k2, … chiều dài tương ứng l1, l2, … có: kl = k1l1 = k2l2 = … Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 T2, vào vật khối lượng m1+m2 chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kỳ T4 Thì ta có: T32 = T12 + T22 T42 = T12 − T22 III CON LẮC ĐƠN Tần số góc:  = 2 l g  ; chu kỳ: T = ; tần số: f = = = 2 =  g l T 2 2 g l Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản 0 A = A1 + A2 + Khi dđ ngược pha:  = (2k + 1) ==> A =  A1 – A2   A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2 Khi biết dao động thành phần x1 = A1cos(t + 1) dao động tổng hợp x = Acos(t + ) dao động thành phần cịn lại x2 = A2cos(t + 2) A sin  − A1 sin 1 Trong đó: A22 = A2 + A12 − AA1cos( − 1 ) ; tan  = Acos − A1cos1 Nếu vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hoà phương tần số x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2) … dao động tổng hợp dao động điều hoà phương tần số x = Acos(t + ) Chiếu lên trục Ox trục Oy ⊥ Ox Ta được: Ax = Acos = A1cos1 + A2 cos + Ay = A sin  = A1 sin 1 + A2 sin 2 +  A = Ax2 + Ay2 tan  = Ay Ax với  [Min;Max] V DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG Lí thuyết chung: - Dđ tắt dần dđ có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân ma sát, lực cản môi trường - Dđ cưỡng dđ chịu tác dụng lực cưỡng tuần hoàn Biên độ dđ cưỡng bức phụ thuộc vào A f lực cưỡng bức - Dđ trì dđ trì cách giữ cho biên độ khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dđ riêng - Dđ riêng dđ với biên độ tần số riêng (f0) khơng đổi, phụ thuộc vào đặc tính hệ dđ x - Hiện tượng cộng hưởng tượng biên độ dđ cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số (f) lực cưỡng  tần số dđ riêng (f0) hệ dđ Hiện tượng cộng hưởng rõ nét lực cản, lực ma sát môi trường nhỏ ==> Hiện tượng cộng hưởng xảy khi: f = f0 hay  = 0 hay T = T0 Với f, , T f0, 0, T0 tần số, tần số góc, chu kỳ lực cưỡng hệ dao động T Một lắc dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ a Dao đợng tắt dần của lc lo xo: - Gọi S quÃng đ-ờng ®i ®-ỵc kĨ tõ lóc chun ®éng cho ®Õn dừng hẳn Cơ ban đầu tổng công lực ma sát toàn quÃng đ-ờng đó, tức lµ: kA2 kA = Fms S  S = 2Fms - Quãng đường vật đến lúc dừng lại là: S= kA2 kA2  A2 = = Fms 2 mg 2 g 4 mg 4 g = k  A Ak  A - Số dao động thực được: N = = = A 4 mg 4 g - Độ giảm biên độ sau chu kỳ là: A = - Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: t = N T = AkT  A = 4 mg 2 g (Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hồn với chu kỳ T = 2  ) b Dao động tắt dần của lắc đơn: + Suy ra, độ giảm biên độ dài sau chu k×: ΔS = 4Fms mω + Sè dao ®éng thùc hiƯn ®-ỵc: N = S S + Thêi gian kĨ tõ lóc chun ®éng cho ®Õn dõng h¼n: τ = N.T = N.2π l g + Gọi S quÃng đ-ờng đ-ợc kể từ lúc chuyển động dừng hẳn v trớ cõn bng Cơ ban đầu tổng công lực ma sát toàn quÃng đ-ờng đó, tức lµ: mω2 S = Fms S  S = ? * Chú ý: Nếu vật không dừng lại vị trí cân giải theo cách khác B BÀI TẬP DAO ĐỘNG CƠ HỌC t Câu Một vật nhỏ dao động điều hòa có biên độ A, chu kì dao động T, thời điểm ban đầu to = vật vị trí biên Quãng đường mà vật từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t = T/4 A A / B 2A C A / D A Câu Khi đưa lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài lắc khơng đổi) tần số dao động điều hịa sẽ A giảm gia tốc trọng trường giảm theo độ cao B tăng chu kỳ dao động điều hịa giảm C tăng tần số dao động điều hịa tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường D không đổi chu kỳ dao động điều hịa khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường Câu Phát biểu sau SAI nói dao động học? A Hiện tượng cộng hưởng xảy tần số ngoại lực điều hòa tần số dao động riêng hệ B Biên độ dao động cưỡng hệ học xảy tượng cộng hưởng không phụ thuộc vào lực cản môi trường C Tần số dao động cưỡng hệ học tần số ngoại lực điều hòa tác dụng lên hệ D Tần số dao động tự hệ học tần số dao động riêng hệ Câu Một lắc lị xo gồm vật có khối lượng m lị xo có độ cứng k khơng đổi, dao động điều hịa Nếu khối lượng m = 200 g chu kì dao động lắc s Để chu kì lắc s khối lượng m A 200 g B 100 g C 50 g D 800 g Câu Một lắc đơn gồm sợi dây có khối lượng khơng đáng kể, khơng dãn, có chiều dài ℓ viên bi nhỏ có khối lượng m Kích thích cho lắc dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g Nếu chọn mốc vị trí cân viên bi lắc li độ góc α có biểu thức A mgℓ (1 – cos α) B mgℓ (1 – sin α) C mgℓ (3 – 2cos α) D mgℓ (1 + cos α) Câu Tại nơi, chu kì dao động điều hịa lắc đơn 2,0 s Sau tăng chiều dài lắc thêm 21 cm chu kì dao động điều hịa 2,2 s Chiều dài ban đầu lắc A 101 cm B 99 cm C 98 cm D 100 cm Câu Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A với tần số tần số dao động riêng B mà không chịu ngoại lực tác dụng C với tần số lớn tần số dao động riêng D với tần số nhỏ tần số dao động riêng Câu Một lắc đơn treo trần thang máy Khi thang máy đứng yên, lắc dao động điều hịa với chu kì T Khi thang máy lên thẳng đứng, chậm dần với gia tốc có độ lớn nửa gia tốc trọng trường nơi đặt thang máy lắc dao động điều hịa với chu kì T’ A 2T B T C T / D T / Câu Một vật nhỏ thực dao động điều hịa theo phương trình x = 10sin (4πt + π/2) (cm) với t tính giây Động vật biến thiên với chu kì A 1,00 s B 1,50 s C 0,50 s D 0,25 s Câu 10 Nhận định sau SAI nói dao động học tắt dần? A Dao động tắt dần có động giảm dần cịn biến thiên điều hòa B Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian C Lực ma sát lớn biên độ dao động tắt dần giảm nhanh D Trong dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian Câu 11 Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 S2 Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, pha Xem biên độ sóng khơng thay đổi q trình truyền sóng Các điểm thuộc mặt nước nằm đường trung trực đoạn S1S2 sẽ A dao động với biên độ cực đại B dao động với biên độ cực tiểu C không dao động D dao động với biên độ nửa biên độ cực đại Câu 12 Một lắc lị xo gồm vật có khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hịa Nếu tăng độ cứng k lên lần giảm khối lượng m lần tần số dao động vật sẽ A tăng lần B giảm lần C giảm lần D tăng lần Câu 13 Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m lị xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng k, dao động điều hịa theo phương thẳng đứng nơi có gia tốc rơi tự g Khi viên bi vị trí cân bằng, lị xo dãn đoạn Δl Chu kỳ dao động điều hòa lắc A 2π g Δl B 2π Δl g C m 2π k D k 2π m Câu 14 Cho hai dao động điều hịa phương có phương trình dao động x1 = 3 sin (5πt + π/2) (cm) x2 = 3 sin (5πt – π/2) (cm) Biên độ dao động tổng hợp hai dao động A cm B cm C 63 cm D 33 cm Câu 15 Một lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m lị xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 10 N/m Con lắc dao động cưỡng tác dụng ngoại lực tuần hồn có tần số góc ωF Biết biên độ ngoại lực tuần hồn khơng thay đổi Khi thay đổi ωF biên độ dao động viên bi thay đổi ωF = 10 rad/s biên độ dao động viên bi đạt giá trị cực đại Khối lượng m viên bi A 40 gam B 10 gam C 120 gam D 100 gam Câu 16 Khi nói hệ dao động cưỡng giai đoạn ổn định, phát biểu SAI? A Tần số hệ dao động cưỡng tần số ngoại lực cưỡng B Tần số hệ dao động cưỡng tần số dao động riêng hệ C Biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực cưỡng D Biên độ hệ dao động cưỡng phụ thuộc biên độ ngoại lực cưỡng Câu 17 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x = Asin ωt Nếu chọn gốc toạ độ O vị trí cân vật gốc thời gian t = lúc vật A vị trí li độ cực đại thuộc phần dương trục Ox B qua vị trí cân O ngược chiều dương trục Ox C vị trí li độ cực đại thuộc phần âm trục Ox D qua vị trí cân O theo chiều dương trục Ox Câu 18 Chất điểm có khối lượng m1 = 50 gam dao động điều hịa quanh vị trí cân với phương trình dao động x1 = sin (5πt + π/6) (cm) Chất điểm có khối lượng m2 = 100 gam dao động điều hịa quanh vị trí cân với phương trình dao động x2 = 5sin (πt – π/6) (cm) Tỉ số trình dao động điều hịa chất điểm m1 so với chất điểm m2 A / B C D / Câu 19 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân O với biên độ A chu kỳ T Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn mà vật A A B 3A/2 C A D A Câu 20 Cơ vật dao động điều hịa A biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kỳ nửa chu kỳ dao động vật B tăng gấp biên độ dao động vật tăng gấp đôi C động vật vật tới vị trí cân D biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ chu kỳ dao động vật Câu 21 Một lắc lị xo treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kì biên độ dao động lắc 0,4 s cm Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian t = vật qua vị trí cân theo chiều dương Lấy gia tốc rơi tự g = 10 m/s² π² = 10 Thời gian ngắn kẻ từ t = đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu A 4/15 s B 7/30 s C 3/10 s D 1/30 s Câu 22 Cho hai dao động điều hòa phương, tần số, biên độ có pha ban đầu π/3 –π/6 Pha ban đầu dao động tổng hợp hai dao động A – π / B π / C π / D π / 12 Câu 23 Một vật dao động điều hịa có chu kì T Nếu chọn gốc thời gian t = lúc vật qua vị trí cân bằng, nửa chu kì đầu tiên, vận tốc vật không thời điểm A t = T/6 B t = T/4 C t = T/8 D t = T/2 Câu 24 Một chất điểm dao động điều hịa theo phương trình x = 3sin (5πt + π/6) (x tính cm t tính giây) Trong giây từ thời điểm t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = +1 cm lần? A lần B lần C lần D lần Câu 25 Phát biểu sau SAI nói dao động lắc đơn điều hịa? A Khi vật nặng vị trí biên, lắc B Chuyển động lắc từ vị trí biên vị trí cân nhanh dần C Khi vật nặng qua vị trí cân bằng, trọng lực tác dụng lên cân với lực căng dây D Với dao động nhỏ dao động lắc dao động điều hòa Câu 26 Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng 20 N/m viên bi có khối lượng 0,2 kg dao động điều hòa Tại thời điểm t, vận tốc gia tốc viên bi 20 cm/s m/s² Biên độ dao động viên bi A 16 cm B cm C cm D 10 cm Câu 27 Khi nói lượng vật dao động điều hòa, phát biểu sau đúng? A Cứ chu kì dao động vật, có bốn thời điểm động B Thế vật đạt cực đại vật vị trí cân C Động vật đạt cực đại vật vị trí biên D Thế động vật biến thiên tần số với tần số li độ Câu 28 Phát biểu sau nói dao động tắt dần? A Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian B Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian C Lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh công dương D Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực Câu 29 Khi nói vật dao động điều hịa có biên độ A chu kì T, với mốc thời gian (t = 0) lúc vật vị trí biên, phát biểu sau SAI? A.Sau thời gian T/8, vật quảng đường 0,5 A B.Sau thời gian T/2, vật quảng đường A C.Sau thời gian T/4, vật quảng đường A D.Sau thời gian T, vật quảng đường 4A Câu 30 Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s², lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc 6° Biết khối lượng vật nhỏ lắc 90 g chiều dài dây treo 1m Chọn mốc vị trí cân bằng, lắc xấp xỉ A 6,8.10–3 J B 3,8.10–3 J C 5,8.10–3 J D 4,8.10–3 J Câu 31 Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình vận tốc v = 4π cos 2πt (cm/s) Gốc tọa độ vị trí cân Mốc thời gian chọn vào lúc chất điểm có li độ vận tốc A x = cm, v = B x = 0, v = 4π cm/s C x = –2 cm, v = D x = 0, v = –4π cm/s Câu 32 Một cật dao động điều hòa dọc theo trục tọa độ nằm ngang Ox với chu kì T, vị trí cân mốc gốc tọa độ Tính từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm mà động vật A t = T/4 B t = T/8 C t = T/12 D t = T/6 Câu 33 Một lắc lò xo (độ cứng lò xo 50 N/m) dao động điều hòa theo phương ngang Cứ sau 0,05 s vật nặng lắc lại cách vị trí cân khoảng cũ Lấy π² = 10 Khối lượng vật nặng lắc A 250 g B 100 g C 25 g D 50 g Câu 34 Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc αo Biết khối lượng vật nhỏ lắc m, chiều dài dây treo l, mốc vị trí cân Cơ lắc 1 A mglαo2 B mglα o2 C mglαo2 D 2mglαo2 Câu 35 Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ cm Vật nhỏ lắc có khối lượng 100 g, lị xo có độ cứng 100 N/m Khi vật nhỏ có vận tốc 10 10 cm/s gia tốc có độ lớn A m/s² B 10 m/s² C m/s² D m/s² Câu 36 Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox có phương trình x = cos (πt + π/4) (x tính cm, t tính s) A lúc t = chất điểm chuyển động theo chiều âm trục Ox 10 ... 86A 98C 11 0B 12 2 A 39D 51D 63C 75D 87A 99D 11 1B 12 3 B 40D 52C 64D 76C 88D 10 0A 11 2A 12 4 A 41A 53D 65C 77C 89B 10 1A 11 3A 12 5 C 42C 54A 66C 78B 90C 10 2B 11 4D 12 6 A 43C 55D 67B 79D 91C 10 3A 11 5B 12 7 A 44D... 56A 68A 80C 92D 10 4C 11 6B 12 8 D 45A 57B 69B 81A 93A 10 5D 11 7D 12 9 C 46B 58A 70C 82D 94B 10 6D 11 8B 13 0B 47C 59C 71D 83D 95C 10 7B 11 9C 13 1C 48B 60B 72A 84D 96B 10 8D 12 0 A 13 2C 21 A LÍ TUYẾT CHƯƠNG... ĐỘNG CƠ ĐÁP ÁN 1D 2A 3B 4C 5A 6D 7A 8B 9D 10 A 11 A 12 D 13 B 14 A 15 D 16 B 17 D 18 A 19 D 20C 21B 22D 23B 24D 25C 26B 27A 28A 29A 30D 31B 32B 33D 34A 35B 36A 20 37B 49D 61D 73B 85D 97D 10 9A 12 1 D 38A 50D