CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ HỌC
6. Một số bài tập vận dụng cao về dao động cơ (khơng ra vào thi giữa kì và thi học kì)
6.1. (ĐH 2016) Một thấu kính hội tụ cĩ tiêu cự 15 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, P là một chất điểm dao động điều hịa quanh vị trí cân bằng trùng với điểm M. Gọi P’ là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động theo phương vuơng gĩc với trục chính, biên độ 5 cm thì P’ là ảnh ảo dao động với biên độ 10cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 5 Hz, biên độ 2,5 cm thì P’ cĩ tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,2s bằng
A. 1,5 m/s. B. 1,25 m/s.
C. 2,25 m/s. D. 1,0 m/s.
6.2. (ĐH 2017) Một con lắc lị xo treo vào một điểm cố định ở nơi cĩ gia tốc trọng trường 𝑔 = 𝜋2 (m/s2). Cho con lắc dao động điều hịa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi Wđh của lị xo vào thời gian t. Khối lượng của con lắc gần nhất giá trị nào sau đây?
A. 0,65 kg. B. 0,35 kg. C. 0,55 kg. D. 0,45 kg.
6.3. (ĐH2013) Một con lắc lị xo gồm vật nhỏ cĩ khối lượng 100g và lị xo cĩ độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang khơng ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác dụng lực F = 2 N lên vật nhỏ (hình vẽ) cho con lắc dao động điều hịa đến thời điểm t
3
s thì ngừng tác dụng
lực F. Dao động điều hịa của con lắc sau khi khơng cịn lực F tác dụng cĩ giá trị biên độ gần giá trị
nào nhất sau đây?
A. 9 cm. B. 11 cm. C. 5 cm. D. 7 cm.
6.4. Một con lắc lị xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,2 kg và lị xo cĩ độ cứng k = 20 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lị xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,01. Từ vị trí lị xo khơng bị biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1 m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lị xo. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn lực đàn hồi cực đại của lị xo trong quá trình dao động bằng
A. 1,98 N. B. 2 N. C. 1,5 N. D. 2,98 N.
6.5. (ĐH 2010) Một con lắc lị xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lị xo cĩ độ cứng 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lị xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lị xo bị nén 10 cm rồi buơng nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g=10m/s2. Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là
A. 40√3 cm/s. B. 10√30 cm/s. C. 20√6 cm/s. D. 40√2 cm/s.
6.6. (ĐH 2011) Một con lắc lị xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lị xo nhẹ cĩ một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lị xo bị nén 8 cm, đặt vật nhỏ m2 (cĩ khối lượng bằng khối lượng vật m1) trên mặt phẳng nằm ngang và sát với vật m1. Buơng nhẹ để hai vật bắt đầu chuyển động theo phương của trục lị xo. Bỏ qua mọi ma sát. Ở thời điểm lị xo cĩ chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa hai vật m1 và m2 là
A. 4,6 cm. B. 2,3 cm. C. 5,7 cm. D. 3,2 cm.
6.7. (ĐH 2017) Một lị xo nhẹ cĩ độ cứng 75 N/m, đầu trên của lị xo treo vào một điểm cố định. Vật A cĩ khối lượng 0,1 kg được treo vào đầu dưới của lị xo. Vật B cĩ khối lượng 0,2 kg treo vào vật A nhờ một sợi dây mềm, nhẹ, khơng dãn và đủ dài để khi chuyển động vật A và vật B khơng va chạm nhau (hình bên). Ban đầu giữ vật B để lị xo cĩ trục thẳng đứng và dãn 9,66 cm (coi 9,66 ≈ 4 + 4√2) rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2 và 2= 10. Thời gian tính từ lúc thả vật B đến khi vật A dừng lại lần đầu là
30 6.8. (THPTQG 2020) Cho hệ vật gồm lị xo nhẹ cĩ độ cứng
k=10N/m, vật M cĩ khối lượng 30 g được nối với vật N cĩ khối
lượng 60 g bằng một sợi dây khơng dãn vắt qua rịng rọc như hình bên. Bỏ qua mọi ma sát, bỏ qua khối lượng dây và rịng rọc. Ban đầu giữ M tại vị trí để lị xo khơng biến dạng, N ở xa mặt đất. Thả nhẹ M để cả hai vật cùng chuyển động, sau 0,2 s thì dây bị đứt. Sau khi dây đứt, M dao động điều hịa trên mặt phẳng nằm ngang với biên độ A. Lấy g = 10 m/s2 (2 10). Giá trị của A bằng
A. 10,4 cm. B. 8,3 cm.
C. 9,5 cm. D. 13,6 cm.
6.9. (THPTQG 2019) Hai con lắc đơn giống hệt nhau mà các vật nhỏ mang điện tích như nhau, được treo ở cùng một nơi trên mặt đất. Trong mỗi vùng khơng gian chứa mỗi con lắc cĩ một điện trường đều. Hai điện trường này cĩ cùng cường độ nhưng các đường sức vuơng gĩc với nhau. Giữ hai con lắc ở vị trí các dây treo cĩ phương thẳng đứng rồi thả nhẹ thì chúng dao động điều hịa trong cùng một mặt phẳng với cùng biên độ gĩc 8° và chu kỳ tương ứng là T1 và T2 = T1 + 0,25s. Giá trị của T1 là
A. 1,895s B. 1,645s C. 2,274s D. 1,974s
M
N k
31