Giải bài toán tổng hợp dao động khó

Chia sẻ: NGUYỄN ĐÌNH TÚ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

144
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm củng cố thêm kiến thức và kỹ năng giải các bài toán dao động mà tài liệu "Giải bài toán tổng hợp dao động khó" đã được thực hiện. Tài liệu gồm có 26 câu hỏi trắc nghiệm có kèm đáp án. Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo nội dung thông tin tài liệu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giải bài toán tổng hợp dao động khó

GIẢI BÀI TOÁN TOÁN TỔNG HỢP DAO ĐỘNG KHÓ Câu 1. Hai vật dao động điều hoà cùng pha ban đầu, cùng phương và cùng thời điểm với các tần số góc lần lượt   là: ω1 = (rad/s); ω2 = (rad/s). Chọn gốc thời gian lúc hai vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Thời 6 3 gian ngắn nhất mà hai vật gặp nhau là: A. 1s B. 4s. C. 2s. D. 8s Giải: Phương trình dao động của hai vât:  x1 = A1cos(ω1t - ). 2  x2 = A2cos(ω2t - ). 2   Hai vật gặp nhau lần đầu khi pha của chúng đối nhau: (ω1t - ). = - (ω2t - ) 2 2 (ω1 + ω2 ).t = π ---- t = π/( ω1 + ω2 ). = 2s. Chọn đáp án C π Câu 2: Hai dao động điều hòa cùng tần số x1=A1 cos(ωt- ) cm và x2 = A2 cos(ωt-π) cm có phương trình dao 6 động tổng hợp là x=9cos(ωt+φ). để biên độ A2 có giá trị cực đại thì A1 có giá trị: A:18 3 cm B: 7cm c:15 3 D:9 3 cm A2 O Giải: Vẽ giản đồ vectơ như hình vẽ  /6 Theo định lý hàm số sin: A2 A A sin  A A1   A2  sin    sin sin 6 6 A2 có giá trị cực đại khi sin có giá trị cực đại = 1---->  = /2 A2max = 2A = 18cm-------> A1 = A22  A2  18 2  9 2  9 3 (cm). Chọn đáp án D Câu 3: Một vật thực hiện đông thời 2 dao động điều hòa:X=A1cos(t)cm;X=2,5 3 cos(ωt+φ2) và người ta thu được biên độ mạch dao động là 2,5 cm.biết A1 đạt cực đại, hãy xác định φ2 ? π 2π 5π A:không xác định được B: rad c: rad D: rad 6 3 6 Giải: Vẽ giản đồ vectơ như hình vẽ Theo định lý hàm số sin: A2 A A1 A A sin     A1  sin  sin(   2 ) sin(   2 ) 2 O A1
A1 có giá trị cực đại khi sin có giá trị cực đại = 1 ---->  = /2 A1max = A2  A22  2,5 2  3.2,5 2  5 (cm) A 1  5 sin( - 2) =  ------>  - 2 = -----> 2 = Chọn đáp án D A1 max 2 6 6 Câu 4: Cho hai dao động điều hòa cùng phương x1  2 cos(4t  1 ) (cm); x2  2 cos(4t   2 ) với  0  2  1   . Biết phương trình dao động tổng hợp là x  2 cos(4t  )(cm) . Giá trị của 1 là 6     A. B.  C. D.  6 6 2 2    1  Biên độ dao động tổng hợp khi A1=A2 là A  2 A1 cos  2  2.2 cos  cos   cos 2 2 2 2 3   2        (lưu ý   1  2 hoặc    2  1 đối với bài này đều đúng) 2 3 3 1   2   Mà     1   2  2 6 3 2    TH1: Nếu    2  1  và 1   2  thì 1   và  2  (chọn) 3 3 6 2 2    TH1: Nếu   1   2  và 1   2  thì 1  và  2   (loại) 3 3 2 6 Câu 5: Có hai vật dao động điều hòa trên hai đoạn thẳng song song và gần nhau với cùng biên độ A, tần số 3 A Hz và 6 Hz. Lúc đầu hai vật xuất phát từ vị trí có li độ . Khoảng thời gian ngắn nhất để hai vật có cùng li độ 2 là? 1 1 1 1 A. s B. s C. s D. s 4 18 26 27 (1 A/ 2 cos      600 ) Vị trí gặp A nhau Muốn hai vật gặp nhau tổng góc quay hai vật bằng 2 A /2 2 (2 Vậy 1t  2t  ) 3
2 2  t (1  2 )   t (6  12 )  3 3 1 t  s 27 Câu 6: Một vật có khối lượng không đổi, thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là x1 = 10cos( 2 t + φ) cm và x2 = A2cos( 2 t   2 ) cm thì dao động tổng hợp là x = Acos( 2 t   3 ) cm. Khi năng lượng dao động của vật cực đại thì biên độ dao động A2 có giá trị là: A. 20 / 3 cm B. 10 3 cm C. 10 / 3 cm D. 20cm Giải: O Vẽ giãn đồ véc tơ như hình vẽ /3 /3 A1 A = A1 + A2 A1 /6 O Năng lượng dao động của vật /3 tỉ lệ thuận với A2 Theo định lí sin trong tam giác A A1 = -----> sin   sin 6 A  A A2 A2 A = 2A1sin. A = Amax khi sin = 1.----->  = /2 (Hình vẽ) Năng lượng cực đại khi biên độ A= 2A1 = 20 cm. Suy ra A2 = A 2  A12 = 10 3 (cm). Chọn đáp án B Câu 7: Cho hai vật dao động điều hoà trên cùng một trục toạ độ Ox, có cùng vị trí cân bằng là gốc O và có cùng biên độ và với chu kì lần lượt là T1=1s và T2=2s. Tại thời điểm ban đầu, hai vật đều ở miền có gia tốc âm, cùng đi qua vị trí có động năng gấp 3 lần thế năng và cùng đi theo chiều âm của trục Ox. Thời điểm gần nhất ngay sau đó mà hai vật lại gặp nhau là 2 4 2 1 A. s B. s C. s D. s 9 9 3 3 Tại thời điểm ban đầu, hai vật đều ở miền có gia tốc âm nên x>0, cùng đi qua vị trí có động năng gấp 3 lần thế A năng x  và cùng đi theo chiều âm của trục Ox 2  Phương trình dao động vật 1 là x1  A cos(2t  ) 3
 Phương trình dao động vật 2 là x2  A cos(t  ) 3   Gặp nhau nên x1  x2  A cos(2t  )  A cos(t  ) 3 3     2t   t   k 2   3 3 cos(2t  )  cos(t  )   3 3 2t    t    k 2  3 3 t  k 2 t  k 2    3t   2  k 2 t   2  k 2  3  9 3 4 Khi k=1 thì t=2 và t  s (chọn) 9 Câu 8: Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ 2  2 lần lượt là x1 = 3cos( t - ) và x2 =3 3 cos t (x1 và x2 tính bằng cm, t tính bằng s). Tại các thời điểm x1 = 3 2 3 x2 li độ của dao động tổng hợp là: A. ± 5,79 cm. B. ± 5,19cm. C. ± 6 cm. D. ± 3 cm. Giải: Ta có phương trình dao động tổng hợp 2 t  x12  6cos(  ) 3 6 2  2 Khi x1  x2 ta có 3cos( t - ) = 3 3 cos t 3 2 3  2 t    2 t   2 t   2 t   cos     3 cos    sin    3 cos    3 2  3   3   3  3  2 t  1  2 t   2 t    cos    sin    0  cos   0 2  3  2  3   3 6 2 t   1     k  t   1,5k (k  z ) 3 6 2 2 Chu kỳ dao động : T = 3s nên có 2 thời điểm là t1  0,5s(k  0) & t2  2s(k  1) khi đó co hai vị tri gặp nhau ứng với li độ dao động tổng hơp là 2 .0,5  x12  6 cos(  )  5,19cm 3 6 2 .2  & x12  6 cos(  )  5,19cm 3 6 Đáp án B
Câu 9: Hai chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox với các phương trình lần lượt là x1 = 2 2  T 3 2Acos t (cm), x2 = Acos( t + ) (cm) . Biết 1 = Vị trí mà hai chất điểm gặp nhau lần đầu tiên là T1 T2 2 T2 4 2A A A. x = - A. B. x = - . C. x = - . D. x = -1,5A. 3 2 . M1  M02 Giải: Vẽ giãn đồ vectơ như hình vẽ.  Ở thời điểm ban đầu hai chất điểm ở M01 và M02 M2 M01 T T Sau thời gian t = 1 = 2   3 4 hai chất điểm ở M1 và M2 2 T1 2 x1 = 2Acos( ) = 2Acos( ) = -A T1 3 3 2 T2  x2 = Acos( + ) = Acos() = - A T2 4 2 Như vậy vị trí hai chất điểm gặp nhau lần đầu tiên có tọa độ x = - A. Chọn đáp án A Câu 10: Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao động lần lượt là: x1  A1 cos(t  1 ) ; x2  A2 cos(t   2 ) . Cho biết: 4 x12  x22 = 13(cm2) . Khi chất điểm thứ nhất có li độ x1 =1 cm thì tốc độ của nó bằng 6 cm/s. Khi đó tốc độ của chất điểm thứ hai là A. 9 cm/s. B. 6 cm/s. C. 8 cm/s. D. 12 cm/s. Giải: Từ 4 x12  x22 = 13(cm2) . Đạo hàm hai vế theo thời gian ta có ( v1 = x’1 ; v2 = x’2) 4 x1v1 8x1v1 + 2x2v2 = 0 -------> v2 = - x2 Khi x1 = 1 cm thì x2 = ± 3 cm. ------> v2 = ± 8 cm/s. . Tốc độ của chất điểm thứ hai là 8 cm/s. Chọn đáp án C Câu 11: Một con lắc lò xo có khối lượng m dao động cưỡng bức ổn định dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hoà với tần số f. Khi f = f1 thì vật có biên độ là A1, khi f = f2 (f1 < f2 < 2f1) thì vật có biên độ là A2, biết A1 = A2. Độ cứng của lò xo là
 2 m( f1  3 f 2 ) 2 A. k =  m(f2 + f1) . 2 2 B. k = . 4 2 2  2 m(2 f1  f 2 ) 2 C. k = 4 m(f2 - f1) . D. k = . 3 1 k Giải Tần số riêng của con lắc f0 = . Khi f = f0 thì A = Amax  f02 2 m Đồ thi sự phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức vào tần số của ngoại lực như hình vẽ A Biên độ của dao độn cưỡng bức phụ thuộc Amax f – f0. Khi f = f0 thì A = Amax A1= Do A1 = A2 nên f0 – f1 = f2 – f0 ------> A2 2f0 = f1 + f2 ---> 4f02 = (f1 + f2)2 ------> 1 k   ---> 4 = (f1 + f2)2  4 2 m f f1 f0 Do đó k = 2m(f2 + f1)2 Chọn đáp án A f2 Câu 12: Một vật thực hiện đồng thời 2 dao động điều hòa. X1 = A1cos (  t) cm và x2 = 2,5 2 cos (  t +  2). Biên độ dao động tổng hợp là 2,5 cm. Biết A2 đạt giá trị cực đại. Tìm  2 Giải: Xem hình vẽ Khi A2 max , theo ĐL hàm số sin ta có: O A /  Trục 1 A2 A A 2,5 2   sin     sin  / 2 sin  A2 2,5 2 2 4 2 ngang A  x 2 A Hay  = /4 =>. Tam giác OAA2 vuông cân tại A nên ta có: 2 = -( /2 + /4 ) = - 3/4
Câu 13: Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động x1  A1cos( t +  )(cm) và 3  x2  A2cos( t - ) (cm) . Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động này là: x = 6cos(wt + j )(cm) . Biên độ A1 2 thay đổi được. Thay đổi A1 để A2 có giá trị lớn nhất. Tìm A2max? A. 16 cm. B. 14 cm. C. 18 cm. D. 12 cm GIẢI. 5 Độ lệch pha giữa 2 dao động:   rad . không đổi. 6 A1 5 Biên độ của dao động tổng hợp A = 6 cm cho trước. α 6 Biểu diễn bằng giản đồ vec tơ như hình vẽ β A A sin  A2 Ta có:  2  A2  A. sin  sin  sin  A Vì  , A không đổi nên A2 sẽ lớn nhất khi sin� lớn nhất tức là góc � = 900. A 6 Khi đó A2 max    12(cm) sin  sin  6 Câu 14: (Trích đề thi thử chuyên Đại Học Vinh lần 1 năm 2013) Hai chất điểm M1 và M2 cùng dao động điều hòa trên một trục x quanh điểm O với cùng tần số f. Biên độ của M1 là A, của M2 là 2A. Dao động của M1 chậm pha hơn một góc    / 3 so với dao động của M2, lúc đó A. Khoảng cách M1M2 biến đổi tuần hoàn với tần số f, biên độ A 3. B. Khoảng cách M1M2 biến đổi điều hòa với tần số 2f, biên độ A 3. C. Độ dài đại số M1M 2 biến đổi điều hòa với tần số 2f, biên độ A 3 và vuông pha với dao động của M2. D. Độ dài đại số M1M 2 biến đổi điều hòa với tần số f, biên độ A 3 và vuông pha với dao động của M1. Giải: Giả sử dao động của M1 và M2 có phương trình: x1 = Acos2πft  x2 = 2Acos(2πft + ) 3 Vẽ giãn đồ véc tơ như hình vẽ. Xét M1M2 = OM2 - OM1  x = M1M2 = x2 – x1 = 2Acos(2πft + ) - Acos2πft 3
  = - 2Asin2πftsin = A 3 cos(2πft + ). 3 2 Chọn đáp án D Câu 15: (Trích đề thi thử Thuận Thành số 3 – Bắc Ninh lần 1 năm 2013) Hai chất điểm dao động điều hòa trên cùng một trục tọa độ Ox theo các phương trình lần lượt là  x1  4 cos(4 t )cm và x2  4 3 cos(4 t  )cm . Thời điểm lần đầu tiên hai chất điểm gặp nhau là 2 1 1 1 5 A. s B. s C. s D. s 16 4 12 24 Giải : x = x2 – x1 = 8cos ( 4t + 2/3) cm Khoảng thời gian ngắn nhất để hai chất điểm gặp nhau là x = 0 => 8cos ( 4t + 2/3) = 0 => t = 5/24 s Bạn có thể vẽ vòng lượng giác , thấy ngay x = 0 khi góc ( 4t + 2/3) = 3/2 => t = 5/24 s Chọn D Chọn đáp án B Câu 16: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ bằng trung bình cộng của hai biên độ thành phần; có góc lệch pha so với dao động thành phần thứ nhất là 900. Góc lệch pha của hai dao động thành phần đó là : A. 143,10. B. 1200. C. 126,90. D. 1050. A A2 Giải: Chọn pha ban đầu của A1 bằng 0 α khi đó  = 90 . Do đó Góc lệch pha của 0 hai dao động thành phần đó là 2 = 900 + α 2 A1 Với sinα = A1 A2 A2 = A12 + A22 -----> A1  A2 2 ( ) = A12 + A22 2 -----> 3A22 - 2A1A2 – 5A12 = 0 A1  4 A1 3 ------> A2 = -----> A1 = A2 3 5 A1 -----> sinα = = 0,6 -----> α = 36,86990 = 36,9) A2 -------> 2 = 900 + α = 126,90 . Đáp án C
Câu 17: Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động trên trục Ox có phương trình x1 = A1cos10t; x2 =   A2cos(10t +2). Phương trình dao động tổng hợp x = A1 3 cos(10t +), trong đó có 2 -  = . Tỉ số bằng 6 2 1 3 1 2 3 2 2 4 A. hoặc B. hoặc C. hoặc D. hoặc 2 4 3 3 4 5 3 3 Giải: Vẽ giãn đồ véc tơ như hình vẽ: Xét tam giác OA1A A A2 A2 A1 A2 = ---> sin = (*) π/6 sin   2 A1 sin π/6 6  A22 = A12 + A2 – 2AA1cos = 4A12 - 2 3 A12cos (**) O A1 A2 4  2 3 cos  sin = = -------> 2 A1 2 4sin2 = 4 - 2 3 cos 2 3 cos = 4(1- sin2) = 4cos2 -----> 2cos (2cos - 3 ) = 0 (***) 3 -----> cos = 0 hoặc cos = 2    2  3 ----->  = ----> 2 = + = ------> = 2 2 6 3 2 4      1 hoặc  = ----> 2 = + = ------> = 6 6 6 3 2 2 Chọn đáp án A Câu 18. Hai chất điểm dao động điều hoà trên hai trục tọa độ Ox và Oy vuông góc với nhau (O là vị trí cần bằng của cả hai chất điểm). Biết phương trình dao động của hai chất điểm là: x = 2cos(5πt +π/2)cm và y =4cos(5πt – π/6)cm. Khi chất điểm thứ nhất có li độ x =  3 cm và đang đi theo chiều âm thì khoảng cách giữa hai chất điểm là A. 3 3 cm. B. 7 cm. C. 2 3 cm. D. 15 cm. Giải t = 0: x = 0, vx 0 chất điểm qua TCB theo chiều m y = 2 3 , vy >0, chất điểm y đi từ 2 3 ra biên.
* Khi chất điểm x đi từ TCB đến vị trí x   3 hết thời gian T/6 * Trong thời gian T/6 đó, chất điểm y đi từ y  2 3 ra biên dương rồi về lại đúng y  2 3 * ị trí của 2 vật như hình vẽ  3  2 3 2 2 Khoảng cách giữa 2 vật là d   15 Chọn D Câu 19. Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa trên cùng một trục Ox có phương trình: x 1 = 2 3 sin t (cm), x2 = A2cos( t   2)cm. Phương trình dao động tổng hợp x = 2cos( t   )cm. Biết  2  =  / 3 . Cặp giá trị nào của A2 và  2 sau đ y là Đ NG? A. 4cm và  / 3 B. 2 3 cm và  / 4 C. 4 3 cm và  / 2 D. 6 cm và  / 6  A2 Giải: x1 = 2 3 sint = 2 3 cos(t - ) 2 Vẽ giãn đồ véc tơ A = A1 + A2  Góc giữa vect tơ A và A2 là A 3  A12 = A2 + A22 – 2AA2cos = A2 + A22 – AA2 A1 3 A A22 – 2A1A2 + A2 – A12 = 0 A22 – 2AA2 + A2 – A12 = 0 A22 – 2A2 – 8 = 0 -----> A2 = 4cm Ta cos A22 = A12 + A2 ( = 16) ----> A vuông góc với A1  Suy ra  = 0 -----> 2 = Chọn đáp án A 3 Câu 20. Gọi x là dao động tổng hợp của hai dao động cùng phương : x1 = 10cos(ωt + φ1) và x2 = Acos(ωt + φ2). Biết khi x1 = – 5cm thì x = – 2cm ; khi x2 = 0 thì x = – 5 3 cm và | φ1 – φ2 | π / 2. Biên độ của dao động tổng hợp bằng: A. 10cm B. 2cm C. 16 cm D. 14 cm* BÀI GIẢI: T/12 -10 -5 3 -5 0 x1 * x = x1 + x2
Ở thời điểm t1 : x2 = x – x1 = - 2 + 5 = 3 Ở thời điểm t2 : x1’ = x’ – x2’ = - 5 3 - 0 = -5 3 T/12 * Khoảng thời gian để x1 có giá trị từ -5 đến -5 3 là 0 A2/2 A2 X2 t = T/12 * trong khoảng thời gian đó x2 phải có giá trị từ x2 = A2/2 đén x2’ = 0 vì | φ1 – φ2 | π / 2. A2 => A2/2 = 3 => A2 = 6 cm và | φ1 – φ2 | = 600 A1 * Biên độ của dao động tổng hợp bằng: 600 A2 = 102 + 62 + 2.10.6.cos600 => A = 14cm -5 3 -5 0 3 6 Câu 21. Một vật thực hiện đồng thời 3 dao động điều hoà cùng pha, cùng tần số có phương trình lần lượt là: x1 2 2 = A1cos(2  t + ) cm; x2 = A2cos(2  t)cm; x3 = A3cos(2  t - )cm.Tại thời điểm t1 các giá trị ly độ x1 = - 3 3 20cm, x2 = 80cm, x3 = -40cm, thời điểm t2 = t1 + T/4 các giá trị ly độ x1 = - 20 3 cm, x2 = 0cm,x3 = 40 3 cm. Tìm phương trình của dao động tổng hợp. Vì t2 = t1 + T/4 nên dđ ở thời điểm t2 lệch pha so với dđ ở thời điểm t1 là /2. Do đó ta có : 2 x11  2 x12 1  20 2    20 3  2  1 => A1 = 40cm A1 A12 A12 A12 A12 A2 2 x21  2 x22  1  802  0  1 => A = 80cm 2 A22 A22 A22 A22 2 x31 2 x32  2 1  40 2   40 3  2  1 => A3 = 80cm 2 2 A3 A3 A3 A32 A3 A23
Dđ tổng hợp : x = x1 + x2 + x3 = x1 + x23 = 40cos(2  t - /3)cm Câu 22: Hai chất điểm P và Q d.đ.đ.h trên cùng một trục Ox (trên hai đường thẳng song song kề sát nhau) với phương trình lần lượt là x1 = 4cos(4  t +  /3)(cm) và x2 = 4 2 cos(4  t +  /12)(cm). Coi quá trình dao động hai chất điểm không va chạm vào nhau. Hãy xác định trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai chất điểm là bao nhiêu? A. dmin = 0(cm); dmax = 8(cm) B. dmin = 2(cm); dmax = 8(cm) C. dmin = 2(cm); dmax = 4(cm) D. dmin = 0(cm); dmax = 4(cm) * Để xác định khoảng cách ta viết phương trình hiệu của x1 và x2 : x = x1 – x2 = Acos(wt + ) A2 = A12 + A22 – 2A1A2cos(1 - 2) = 42 => A = 4cm => dmin = xmin = 0(cm); dmax = xmax = 4(cm) ĐÁP ÁN D Câu 23: Hai chất điểm M, N dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với  Ox. Phương trình dao động của chúng lần lượt là x1 = 10cos2πt cm và x2 = 10 3 cos(2πt + ) cm . Hai chất 2 điểm gặp nhau khi chúng đi qua nhau trên đường thẳng vuông góc với trục Ox. Thời điểm lần thứ 2013 hai chất điểm gặp nhau là: A. 16 phút 46,42s B. 16 phút 46,92s C. 16 phút 47,42s D. 16 phút 45,92s  Giải: ta có x2 = 10 3 cos(2πt + ) cm = - 10 3 sin(2πt ) 2 1 x1 = x2 ------> 10cos(2πt = - 10 3 sin(2πt ) -----> tan(2πt ) = - ----> 3  1 k 5 k 2πt = - + kπ ---> t = - + (s) với k = 1; 2; 3.... hay t = + với k = 0, 1,2 ... 6 12 2 12 2 5 Thời điểm lần đầu tiên hai chất điểm gặp nhau ứng với k = 0: t1 = s. 12 Lần thứ 2013 chúng gặp nhau ứng với k = 2012 ----> 5 t2013 = 1006 = 16phút 46,4166s = 16 phút 46,42s Đáp án A 12 Câu 24: Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ của con lắc một là A1 = 4cm, của con lắc hai là A2 = 4 3 cm, con lắc hai dao động sớm pha hơn con lắc một. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc treo trục Ox là a = 4cm. Khi động năng của con lắc một cực đại là W thì động năng của con lắc hai là:
A. 3W/4. B. 2W/3. C. 9W/4. D. W Giải: Giả sử dao động của con lắc thứ hai sớm pha hơn con lắc thứ nhất là  vẽ giãn đồ véc tơ A1 ; A2 như hình vẽ. N N0 M0 M Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc theo trục Ox khi A2 M0N0 song song với trục Ox. Ta có tam giác OM0N0 là tam giác cân  O A1 OM0 = M0N0 = A1 = 4cm; ON0 = A2 = 4 3 cm 3  Góc M0ON0 =  -----> cos = ---->  = 2 6 Động năng của con lắc thứ nhất cực đại khi x1 = 0  kA12 (vật 1 ở M): vec tơ A1 quay góc . Wđ1 = =W 2 2 A2 Khi đó x2 = - = - 2 3 cm . 2 kA22 kx22 3 kA22 3 kA2 9 Wđ2 = - = = .3 1 = W. Chọn đáp án C 2 2 4 2 4 2 4 Câu 25: Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li 2  2 độ lần lượt là x1 = 4cos( t - ) và x2 = 3cos t (x1 và x2 tính bằng cm, t tính bằng s). Tại các thời điểm x1 = 3 2 3 x2 và gia tốc của chúng đều m thì li độ của dao động tổng hợp là A.  4,8cm B. 5,19cm C. 4,8cm . D.  5,19cm . Giải: 2  2 + x1 = 4cos( t - ) = 4sin( t) 3 2 3 2 2 2 3 2 3 + Khi x1 = x2  4sin t = 3cos t  tan t =  sin t= 3 3 3 4 3 5 2 37   t= 3 180 2 53 16 + Dao động tổng hợp: x = 5cos( t- ) = 5cos( ) = 4,8cm 3 180 180 Câu 26: Một vật thực hiện đồng thời 3 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình lần lượt là x1  A1 cos(t   / 2) ; x2  A2 cos(t ) ; x3  A3 cos(t   / 2) . Tại thời điểm t1 các giá trị li độ x1  10 3 cm , x2  15cm , x3  30 3 cm. Tại thời điểm t 2 các giá trị li độ x1 = −20cm, x2 = 0cm, x3 = 60cm. Biên độ dao động tổng hợp là A. 50cm.* B. 60cm. C. 40 3 cm. D. 40cm.
2 2 x  x  Giải: x1 và x2 vuông pha nên:  1    2   1  A1   A2  2 2 x  x  X2 và x3 vuông pha nên:  2    3   1  A2   A3  2 2  20   0  Tại t2       1  A1  20 cm  A1   A2  2  10 3   15  2 2 2  x1   x2  Tại t1     1        1  A2  30 cm  A1   A2   20   A2  2 2  15   30 3  2  x2   x3  2     1        1  A3  60 cm  A2   A3   30   A3  A  A22  ( A3  A1 )2  50 cm Chọn A