zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

Bài giảng vật lý số 1: Các dạng bài tập về dao động điều hòa

Chia sẻ: Nguyen Duc Thien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Báo xấu

250
lượt xem 44
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giảng vật lý số 1: các dạng bài tập về dao động điều hòa', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng vật lý số 1: Các dạng bài tập về dao động điều hòa

Th y ng Vi t Hùng Bài gi ng s 01: CÁC D NG TOÁN CƠ B N V DAO NG I U HÒA I CƯƠNG V DAO D NG 1: NG I U HÒA  π ng i u hòa v i phương trình x = 5 cos  ωt +  cm . L y π2 = 10. Ví d 1: M t v t dao  3 10π (cm/s). Vi t bi u th c v n t c, gia t c c a v t. a) Khi v t qua v trí cân b ng có t c b ) Tí n h t c c a v t khi v t có li 3 (cm). 52 c) Khi v t cách v trí cân b ng m t o n (cm ) thì v t có t c l à ba o nhi ê u ? 2 Hư ng d n gi i: v 10 π a) Khi v t qua v trí cân b ng thì t c c a v t t c c i nên v max = ωA = 10π  ω = max = → = 2 π (rad/s). A 5  π v = x ′ = −10 π sin  πt +  cm/s  3  π Khi ó x = 5 cos  2 πt +  cm  →  3  π  π a = −ω2 x = −4 π 2 .5 cos  πt +  = −200 cos  πt +  cm/s 2  3  3 x2 v2 + 2 2 ← v = ω A 2 − x 2 = 2 π 52 − 32 = 8π (cm/s). → b) Khi x = 3 cm, áp d ng h th c liên h ta ư c A2 ω A 2 5 2  52 52 (cm) t c là x = (cm)  v = 2π 52 −  →  = 5 2 π (cm/s). c) Khi v t cách VTCB m t o n 2 2 2  v max = 16 π (cm/s)  . L y π2 = 10. ng i u hòa có  Ví d 2: M t v t dao amax = 6, 4 (m/s ) 2  a) Tính chu kỳ, t n s dao ng c a v t. b ) Tí n h dài qu o chuy n ng c a v t. A A3 x=− ;x = c ) Tí n h t c c a v t khi v t qua các li . 2 2 Hư ng d n gi i: = 16 π (cm/s)  v max  a 640 40  ω = max = → = = 4 π (rad/s). a) Ta có  = 6, 4 (m / s ) = 640 (cm/s ) 2 2 a max v max 16π π   2π  T = ω = 0, 5 (s) ng là  ó ta có chu kỳ và t n s dao T f = ω = 2 (Hz)   2π v max 16π ng c a v t l à A = = = 4 (cm). b) Biên dao ng A th a mãn T n s góc dao ω 4π dà i qu o chuy n ng là 2A = 8 (cm). c a v t ta ư c: c) Áp d ng công th c tính t c A 2 4π.A 3 A khi x = −  v = ω A 2 − x 2 = 4 π A 2 − → = = 8π 3 (cm/s). 2 4 2 3A 2 4 π.A A3 khi x =  v = ω A 2 − x 2 = 4 π A 2 − → = = 8π (cm/s). 2 4 2 Trang -1- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12
Th y ng Vi t Hùng  π ng v i phương trình x = 2 cos 2  2 πt +  cm . L y π2 = 10. Ví d 3: M t v t dao  6 a) Xác nh biên , chu kỳ, t n s dao ng c a v t. b) Tính li , v n t c, gia t c c a v t th i i m t = 0,25 (s). Hư ng d n gi i:  π  π a) Ta có x = 2 cos 2  2πt +  = 1 + cos  4 πt +  cm.  6  3 Bi ê n dao ng c a v t là A = 1 cm. T = 0, 5 (s) T n s góc là ω = 4 π (rad/s)   → f = 2 (Hz)   π  v = −4π sin  4πt + 3  ′ v = x    ← → b) Bi u th c v n t c, gia t c c a v t tương ng là  a = x ′ a = −16 π 2 cos  4 πt + π  = −160 cos  4πt + π        3  3    π  x = 1 + 4 cos  π + 3  = 1 − 2 = −1 (cm).      π c) Thay t = 0,25 (s) vào các bi u th c c a x, v, a ta ư c  v = −4 π sin  π +  = −2 π 3 (cm/s).  3    π a = −160 cos  π +  = 80 (cm/s ). 2  3  Ví d 4: M t v t dao ng i u hòa v i chu kỳ T và biên dao ng A. Bi t r ng trong 2 phút v t th c hi n ư c 40 dao ng toàn ph n và chi u dài qu o chuy n ng c a v t là 10 cm. Vi t phương trình dao ng trong các trư ng h p sau? a) G c th i gian khi v t qua li 2,5 cm theo chi u âm. 53 x=− cm theo chi u dương c a tr c t a . b) G c th i gian khi v t qua li 2 Hư ng d n gi i: G i phương trình dao ng i u hòa c a v t là x = Acos(ωt + φ) cm. ∆t 120 2π 2 π Trong hai phút v t th c hi n ư c 40 dao ng nên T = = = 3 (s)  ω = → = (rad/s). N 40 T 3 Chi u dài qu o là 10 (cm) nên biên dao ng là A = 5 (cm).  1  x o = 2, 5  x o = A cos φ = 2, 5 cos φ =  2 πt π  π ⇔ ⇔ 2  φ = ( rad )  x = 5 cos  → → +  cm. a) Khi t = 0:  vo < 0 vo = −ωA sin φ < 0 3 3 3   sin φ > 0  b) Khi t = 0 ta có:    53 53 3 xo = −  x o = A cos φ = − cos φ = −  2πt 5π  5π 2 ⇔ 2 ⇔ 2  φ = − ( rad )  x = 5 cos  → → −  cm.  3 6 6 v > 0  v = −ωA sin φ > 0 sin φ < 0  o o D NG 2: BÀI TOÁN TÌM TH I GIAN TRONG DAO NG I U HÒA Trang -2- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12
Th y ng Vi t Hùng (Tr c t ng h p th i gian) Bài 1. M t v t dao ng i u hòa v i biên A và chu kỳ T. Kho ng th i gian ng n nh t khi v t x = −A/2 là…………. a) i t VTCB n li A3 x= b) i t VTCB n li là…………… 2 A A3 x = − là…………. x= c) i t li n li 2 2 A A2 x=− x= d) i t li n li là………….. 2 2 A2 x= e) i t VTCB n li l n th hai là ………… 2 A2 x=− f) i t li ên li x = A là …………… 2 A = 10 cm. Tính chu kỳ và t n s dao ng c a v t bi t r ng Bài 2. M t v t dao ng i u hòa v i biên A3 x= a) khi v t i t VTCB n li h t th i gian ng n nh t là 2 (s). 2 …………………………………………………………………………………………………………………………. b) i t VTCB n li x = A h t th i th i gian ng n nh t là 0,5 (s). …………………………………………………………………………………………………………………………. A3 x= c) kho ng th i gian ng n nh t khi v t i t li n li x = A là 4 (s). 2 …………………………………………………………………………………………………………………………. A A3 x=− x= d) khi v t i t li n li l n th 3 h t th i gian ng n nh t là 15 (s). 2 2 …………………………………………………………………………………………………………………………. e) ban u v t li x = A/2, kho ng th i gian ng n nh t mà v t i n li x = A l n th hai là 4 (s). …………………………………………………………………………………………………………………………. Trang -3- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12
Th y ng Vi t Hùng ng i u hoà theo phương trình x = Asin(ωt + φ) cm. Xác nh t n s góc ω, biên A c a Bài 3. M t v t dao 1 A3 x= dao ng bi t r ng, trong kho ng th i gian s u tiên, v t i t li xo = 0 n li theo chi u 60 2 dương và t i i m cách VTCB m t kho ng 2 cm v t có v n t c v = 40 π 3 cm/s. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. áp s : ω = 20π rad/s và A = 4 cm. D NG 3: BÀI TOÁN TÌM QUÃNG Ư NG, T C TRUNG BÌNH TRONG DAO NG I U HÒA Bài 1. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 5sin(2πt) cm. Tính quãng ư ng v t i ư c t lúc b t u dao ng (t = 0) n th i i m a) t = 5 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. b) t = 7,5 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. c) t = 11,25 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. áp s : a) S = 100 cm. b) S = 150 cm. c) S = 225 cm. Bài 2. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 10cos(5πt) cm. Tính quãng ư ng v t i ư c t lúc b t u da o ng ( t = 0) n t h i i m a) t = 1 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. b) t = 2 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. c) t = 2,5 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. áp s : a) S = 100 cm b) S = 200 cm c ) S = 250 c m Bài 3. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 10sin(5πt + π/6) cm. Tính quãng ư ng v t i ư c t lúc b t u da o ng ( t = 0) n t h i i m a) t = 2 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. b) t = 2,2 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. c) t = 2,5 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………. áp s : a) S = 200 cm b) S = 220 cm c ) S = 2 4 6 ,3 4 c m Bài 4. M t v t dao ng i u hoà theo phương trình x = 12cos(50t – π/2) cm. Tính quãng ư ng mà v t i ư c π trong th i gian ∆t = ( s) , k t lúc b t u dao ng (t = 0). 12 ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. áp s : S = 102 cm. Bài 5. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 6cos(4πt – π/3) cm. Quãng ư ng v t i ư c t th i 2 37 i m t1 = (s) n th i i m t 2 = (s) là bao nhiêu? 3 12 ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. Trang -4- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12
Th y ng Vi t Hùng áp s : S = 117 cm. Bài 6. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 2cos(2πt – π/12) cm. Quãng ư ng v t i ư c t th i i m 17 25 t1 = (s) n th i i m t 2 = (s) là bao nhiêu? 24 8 ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. ( ) áp s : S = 21 − 3 cm Bài 7. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 8cos(4πt +π/6) cm. Tính quãng ư ng v t i ư c t th i i m t1 = 2,375 (s) n th i i m t2 = 4,75 (s). ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. áp s : S ≈ 149 cm. Bài 8. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 4cos(πt – π/2) cm. Tính quãng ư ng v t i ư c trong 2,25 (s) u tiên k t khi b t u dao ng (t = 0). ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. ( ) áp s : S = 16 + 2 2 cm ng i u hòa v i phương trình: x = 5cos(πt + 2π/3) cm. Quãng ư ng v t i ư c t th i i m Bài 9. M t v t dao 19 t1 = 2 (s) n th i i m t 2 = (s) là bao nhiêu? 3 ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. áp s : S = 42,5 cm. Bài 10. M t v t dao ng i u hoà v i phương trình x = 2cos(2πt – π/2) cm. Tính quãng ư ng v t i ư c t th i 1 11 i m t1 = ( s) n t 2 = (s) . 12 4 ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. A và chu kỳ dao Bài 11. M t v t dao ng i u hòa v i biên ng l à T . T ì m c á c bi u t h c v t c trung bình c a v t trong kho ng th i gian ng n nh t mà a) v t i t VTCB n li x = −A l n th hai. ………………………………………………………………………………………………………………………. b) v t i t li x = A/2 n li x = A l n t h ba . ………………………………………………………………………………………………………………………. c) v t i t VTCB n li x = A/2 l n th ba. ………………………………………………………………………………………………………………………. D NG 4: BÀI TOÁN TÌM QUÃNG Ư NG L N NH T, NH NH T TH1: ∆t < T/2 ∆φ  2π  Quãng ư ng l n nh t: Smax = 2A sin  ∆φ = ω.∆t = .∆t  . ,   2 T ∆φ    2π  = 2A  1 − cos  ,  ∆φ = ω.∆t = .∆t  . Quãng ư ng nh nh t: Smin  2   T TH2: ∆t > T/2 Trang -5- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12
Th y ng Vi t Hùng  T T + ∆t ′,  ∆t ′ <  . Khi ó S = n.2A + S′ ax Ta phân tích ∆t = n. m  2 2 ∆φ′   2π ,  ∆φ′ = ω.∆t ′ = .∆t ′  . Quãng ư ng l n nh t: Smax = n.2A + 2A sin 2  T ∆φ′     2π  ,  ∆φ′ = ω.∆t ′ = .∆t ′  . Quãng ư ng nh nh t: Smin = n.2A + 2A 1 − cos  2  T A và chu kỳ dao ng T. Tính quãng ư ng l n nh t và nh nh t mà Bài 1. M t v t dao ng i u hòa v i biên vt i ưc a) trong kho ng th i gian ∆t = T/6 ………………………………………………………………………………………………………………………. b) trong kho ng th i gian ∆t = T/4 ………………………………………………………………………………………………………………………. c) trong kho ng th i gian ∆t = 2T/3 ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. 6 cm. Quãng ư ng nh nh t mà v t i ư c trong m t giây là 18 Bài 2. M t v t dao ng i u hòa v i biên cm. H i th i i m k t thúc quãng ư ng ó thì t c c a v t là bao nhiêu? ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. áp s : v = 5π 3 cm/s. CHO TRƯ C D NG 5: XÁC NH S L N V T QUA M T LI Bài 1. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình dao ng là x = 4cos(πt + π/3) cm. a) Trong kho ng th i gian 4 (s) k t khi b t u dao ng (t = 0), v t qua li x = 2 cm bao nhiêu l n? ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. b) Trong kho ng th i gian 5,5 (s) k t khi b t u dao ng (t = 0), v t qua li x = 2 cm bao nhiêu l n? ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. x = −2 2 cm bao nhiêu l n? c) Trong kho ng th i gian 7,2 (s) k t khi b t u dao ng (t = 0), v t qua li ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. Bài 2. M t v t dao ng i u hòa v i phương trình x = 10cos(4πt + π/8) cm. a) Bi t li c a v t t i th i i m t là 4 cm. Xác nh li c a v t sau ó 0,25 (s) ………………………………………………………………………………………………………………………. b) Bi t li c a v t t i th i i m t là –6 cm. Xác nh li c a v t sau ó 0,125 (s) ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. c) B i t l i c a v t t i th i i m t là 5 cm. Xác nh l i c a v t sau ó 0,3125 (s) ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. Trang -6- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.06: Bộ 240 Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2023

240 tài liệu

1082 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.