intTypePromotion=3

Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm môn Vật lí 12: Chương 1 - Dao động cơ

Chia sẻ: Dinh Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:20

0
116
lượt xem
20
download

Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm môn Vật lí 12: Chương 1 - Dao động cơ

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm môn Vật lí 12: Chương 1 - Dao động cơ cung cấp cho các bạn những kiến thức về cách tính vận tốc, gia tốc, thời gian, đường đi, khảo sát tính chất dao động điều hòa. Với các bạn yêu thích môn Vật lí thì đây là tài liệu hữu ích.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm môn Vật lí 12: Chương 1 - Dao động cơ

  1. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Chủ đề 1: Tính vận tốc v, gia tốc a, thời gian t, đường đi, khảo sát tính chất dao động   điều hòa I.Lý thuyết  Một vật dao động điều hòa :   Công thức liên hệ    : *Tại vị trí biên :   *Tại vị trí cân bằng:    *Tìm thời gian  tại x,v,a: Có hai cách  +Giải phương trình lượng giác      + Dùng  mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và Dao động điều hòa 1 Ví dụ:  Một vật dao động điều hòa trên đường thẳng giữa 2 điểm A và B với OA=OB =10   cm,T=1s.Gọi M là  trung điểm OA,N là trung điểm OB A M O N B      Hình 1.1 Hãy tính : a)Vận tốc trung bình trong 1 chu kỳ            b)Vận tốc trung bình trên đoạn MN Lời giải :   Tìm thời gian trên đoạn MN: a)quãng đường vật đi được trong một chu kỳ T= 4A .Vậy  (cm/s) b).  tìm  Dùng lượng giác tìm t    Viết phương trình dao động điều hòa : (rad/s), (cm) ­ Chọn t=0 là lúc vật đi qua vị trí  M theo chiều dương        => (Thỏa mãn ) Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  2. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Vậy phương trình dao động điều hòa: x=10cos(2 ) (cm­Tìm thời gian t:   Khi đi qua N  = 5 cm =>   (k )   Vì t 0 vật chuyển động theo chiều dương             :nếu v
  3. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Câu   2:Một   vật   dao   động   điều   hòa   theo   phương   trình     (cm).Quãng  đường vật đi được sau khoảng thời gian từ 25/12(s),kể từ lúc ban đầu t=0 là : A.85(cm) B.90(cm) C.95(cm) D.100(cm) Câu 3 :Một con lắc lò xo dao động theo phương trình  (cm).Quãng đường vật  đi được trong khoảng thời gian 30s kể từ lúc t=0 là: A.16(cm) B.3,2(m) C.6,4 cm D.9,6(m) Câu 4:Một vật dao động điều hòa theo phương trình   (cm).Vận tốc trung  bình của vật trong khoảng thời gian T/4 là: A. (m/s) B. (m/s) C. (m/s) D.   (m/s) Câu 5:Một vật dao động điều hòa theo phương trình  (cm).Vật qua li độ   =­ 2,5(cm) theo chiều (­) lần thứ nhất kể từ thời điểm ban đầu t=0 vào thời điểm nào . A.0,305(s) B.0,205(s) C.0,105(s) D.0,095(s) 3 Câu 6:Một vật dao động điều hòa theo phương trình  (cm).Lúc pha dao động là   vật đang chuyển động  nhanh dần hay chậm dần ? A. (cm/s), (m/ )  B. (cm/s), (m/ )  nhanh dần đều nhanh dần đều C. (cm/s), (m/ )  D.  (cm/s), (m/ )  chậm  dần đều chậm dần đều Câu 7:Một vật dao động điều hòa theo phương trình   (cm).Vật qua li  độ lần lượt  (cm), (cm).Khi đó vận tốc của vật là: A.30(cm/s) B.60(cm/s) C.90(cm/s) D.120(cm/s) Câu 8:Một vật theo dao động điều hòa theo phương trình  .Vật qua li độ  x=2 cm vào những thời điểm nào ? A.   B.    C.    D.   Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  4. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Câu 9:Một vật dao động điều hòa theo phương trình   (cm).Gốc thời gian  được chọn là : A.Vị trí   cm B. Vị trí   cm C. Gốc thời gian là lúc vật qua vị trí     D. Gốc thời gian là lúc vật qua vị trí     cm theo chiều âm cm theo chiều dương Câu 10:Dao động điều hòa là: A. Dao động có phương trình tuân theo qui luật hình sin hoặc cosin đối với thời gian. B. Có chu kỳ riêng phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động C. Có cơ năng là không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ D. A, B, C đều đúng Câu 11 :Vận tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi A. Cùng pha với li độ  B. Ngược pha với li độ C. Lệch pha vuông góc so với li độ  D. Lệch pha π/4 so với li độ Câu 12: Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi A. Cùng pha với li độ  B. Ngược pha với li độ 4 C. Lệch pha vuông góc so với li độ  D. Lệch pha π/4 so với li độ Câu 13:Trong một DĐĐH, đại lượng nào sau đây của dao động không phụ  thuộc vào điều  kiện ban đầu A. Biên độ dao động B. Tần số C. Pha ban đầu D. Cơ năng toàn phần Câu 14: Trong dao động của con lắc lò xo, nhận xét nào sau đây là sai: A. Chu kỳ riêng chỉ phụ thuộc vào đặc tính  B. Lực cản của môi trường là nguyên nhân  của hệ dao động làm cho dao động tắt dần C. Động năng là đại lượng không bảo toàn D. Biên độ dao động cưỡng bức chỉ phụ  thuộc vào biên độ của ngoại lực tuần hoàn Câu15: Một con lắc lò xo độ cứng K treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật. Độ  giản tại vị  trí cân bằng là  l . Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với  biên độ A (A   l  ). Trong quá  trình dao động lực cực đại tác dụng vào điểm treo có độ lớn  là: A. F = K.A +  l B. F = K(  l + A) C. F = K(A ­  l D. F = K.  l + A Câu 17: Biên độ của một con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa A. Là li độ cực đại. Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  5. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com B. Bằng chiều dài tối đa trừ chiều dài ở vị trí cân bằng C. Là quãng đường đi trong 1/4 chu kỳ khi vật xuất phát từ vị trí cân bằng hoặc vị trí biên D. A, B, C đều đúng Chủ đề 2 :Viết phương trình của con lắc lò xo I.Lý thuyết  Phương pháp chung để  viết pt dao động con lắc lò xo.Con  lắc lò xo dao động điều hòa theo  phương trình:    Với :    >0  Biên độ A  >0      * A= *Phụ thuộc vào cách kích thích con lắc dao động (ngoại lực kích   thích)   * 5 Hình 1.2  * ; với   lần lượt là chiều dài lớn nhất , nhỏ  nhất khi vật dao động và l  chiều dài của con lắc khi  vật ở VTCB.  Với   : Phụ  thuộc vào :gốc thời gian t=0 và chiều + của trục tọa độ  thôi thường , +Chọn gốc thời gian t=0 lúc vật bắt đầu dao động ,Phải chọn 0x với gốc 0  ứng với   VTCB.                                               II.Bài tập loại 1: 1)Viết phương trình dao động của vật khi biết điều kiện kích thích ban đầu  Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  6. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Đề bài:Giả sử một con lắc lò xo dao động điều hòa tại thời điểm ban đầu t=0   thì vật ở  Phương   pháp   chung:Gọi   pt   dao   động   điều   hòa   của   con   lắc   lò   xo   có   dạng   : Chọn Gốc thời gian có 2 cách:  Nếu đầu bài không chọn gốc thời gian(Bài 1 )thì chon Gốc 0 trùng với VTCB, chiều   dương hướng xuống dưới(chiều chuyển động)  Nếu đầu bài đưa ra gốc thời gian thì  chọn theo đầu bài  *Tìm   : Ta có t=0 Chọn nghiệm của  :Chú ý Nếu vật đi theo chiều dương thì v >0 6                                            Nếu vật đi theo chiều âm v  
  7. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com =  ,ta có  =25­20 = 5 cm =14(rad/s)  Viết phương trình dao động ? Vậy phương trình dao động : (cm) b)  =25+5 = 30(cm)       = 25­5 = 20(cm) Bài tập tự luận cơ bản: Bài 1(BKHN­1999):Treo vào 1 điểm 0 cố  định một đầu lò xo có chiều dài tự  nhiên     =30  cm,phía dưới treo một vật m làm lò xo giãn ra 10cm ,g =10m/ .Nâng vật lên cách 0 một đoạn  7 38cm   rồi truyền cho vật một vận tốc ban  đầu hướng xuống dưới =  20 cm/s  .Hãy viết   phương trình dao động . Bài 2(ĐHVinh­2000):Một vật dao động điều hòa  dọc theo trục X, vận tốc của vật khi đi qua  VTCB là 62,8cm/s và gia tốc cực đại của vật là 2 m/  cho  : a) Hãy xác định biên độ A,T,f của vật dao động b) Viết phương trình dao động nếu gốc thời gian t=0 chọn lúc vật qua vị  trí   có li độ  ­10 (cm) theo chiều + của trục tọa độ còn gốc  tọa độ lấy tại VTCB c) Tìm thời gian vật đi từ VTCB đến vị trí   có li độ  =10 cm Bài tập trắc nghiệm chủ đề 2­loại 1: Câu 1: Con lắc lò xo gồm quả  cầu m = 300g, k = 30 N/m treo vào một điểm cố  định. Chọn  gốc tọa độ ởvị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao   động . Kéo quả cầu xuốngkhỏi vị trí cân bằng 4 cm rồi truyền cho nó một vận tốc ban đầu  40 cm/s hướng xuống.Phương trình dao động của vật là: A.4cos(10t ­ ) (cm ) B. 4  cos(10t ­  )  C. 4 cos(10t ­ ­)  D. 4cos(10πt­  ) (cm) (cm ) (cm) Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  8. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Câu 2:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng K = 2,7 N/m quả cầu m = 300g. Từ vị trí cân bằng   kéo vậtxuống 3 cm rồi cung cấp một vận tốc 12 cm/s hướng về vị trí cân bằng chọn chiều   dương là chiều lệch vật.Lấy t0 = 0 tại vị trí cân bằng. Phương trình dao động là: A.5cos(3t +  )  (cm) B. 5cos(3t­ )  (cm) C. 5cos(3t  )  (cm) D. 5cos (3t ­ )  (cm) Câu3:Khi treo quả  cầu m vào 1 lò xo thì nó dản ra 25 cm. Từ  vị  trí cân bằng kéo quả  cầu   xuống theo phương thẳng đứng 20 cm rồi buông nhẹ. Chọn t0 = 0 là lúc vật qua vị  trí cân   bằng theo chiều dương hướngxuống, lấy g = 10 m/s2 . Phương trình dao động của vật có   dạng: A.20cos(2πt ) B. 20cos(2πt ) (cm  C. 45cos(2πt  ) D. 20cos(100πt ) (cm ) ) ( cm ) ( cm) Câu 4: Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật m = 250g lò xo K = 100 N/m. Kéo vật xuống  dưới cho lòxo dản 7,5 cm rồi buông nhẹ. Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng lên,   gốc tọa độ ở vị trí cân bằng,t0 = 0 lúc thả vật. Lấy g = 10 m/s2. Phương trình dao động là : A. x = 7,5cos(20t )  B. x = 5cos(20t  )  C. x = 5cos(20t )  D. x = 5cos(10t  )  (cm) (cm) (cm ) (cm) 8 Câu 5:Một lò xo đầu trên cố  định, đầu dưới treo một vật khối lượng m. Vật dao động điều   hòa thẳngđứng với tần số f = 4,5 Hz. Trong quá trình dao động, chiều dài lò xo thỏa điều kiện  40cm≤ l ≤ 56 cm.Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian  lúc lò xo ngắn nhất. Phương trình dao động của vật là: A. x = 8cos (9πt B. x = 16cos(9πt  C. x = 8cos(4,5πt  D.. (cm) ) (cm) ) (cm) ) (cm) Câu 6: Một lò xo độ cứng K, đầu dưới treo vật m = 500g, vật dao động với cơ năng 10­2 (J).  Ở thời điểmban đầu nó có vận tốc 0,1 m/s và gia tốc − 3 m/s2. Phương trình dao động là: A. x = 4cos(10πt )  B. x = 2cos(t  (cm) C. x =2cos(10t  )(cm) D. x = 2cos(20t  (cm) )(cm) Câu 7:Hai lò xo có cùng chiều dài tự  nhiên. Khi treo vật m = 200g bằng lò xo K1 thì nó dao   động với chukỳ  T1 = 0,3s. Thay bằng lò xo K2 thì chu kỳ  là T2 = 0,4(s). Nối hai lò xo trên  thành   một   lòxo dài gấp đôi rồi treo vật m trên vào thì chu kỳ là: A. 0,7 s B. 0,35 s C. 0,5 s D.0,24 s                                                    Bài tập loại 2: Viết phương trình dao động có yêu cầu tính lực tác dụng lên giá đỡ 1)Phương pháp chung a)Nếu con lắc là lò xo  nằm ngang  Ta xét vật ở li độ x khi đó ta có  = (với –A x A) Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  9. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com b)Nếu con lắc lò xo treo thẳng đứng   Xét vật ở li độ x ta có :    = k    = mg+kx  =mg+m x => =mg­kA(A< ); ( A< ; =mg+kA 2)Bài tập mẫu Một con lắc lò xo có độ cứng k treo thẳng đứng, một đầu gắn với một vật khối   lượng m, kích thích cho quả  cầu dao động thì có độ  lớn của gia tốc cực đại  là   15m/  và vận tốc cực đại là 1,5m/s(Hình bên ) a) Bỏ  qua ma sát.Chọn t=0 là lúc quả  cầu cách VTCB 7,5 cm về phía âm và  đi  theo chiều dương của trục tọa độ .Hãy viết  phương trình dao động  b) Cho m = 200 g.Xác định giá trị lớn nhất  và nhỏ nhất của lực mà lò xo tác   m dụng lên điểm treo (với g ).Chọn chiều + hướng  xuống  Hình 1.4 Lời giải   Chọn hệ  trục 0x hướng từ trên xuống dưới.Gốc tọa độ O trùng với vị trí cân  bằng  Theo đề : khi kích thích cho quả cầu dao động :  Vật có vận tốc lớn nhất: =1,5m/s 9 Gia tốc lớn nhất của vật  = A=15m/ Viết phương trình dao động :                           Theo giả thiết tại t=0 :   Vậy phương trình dao động của vật là : (cm) b)Khi vật ở VTCB ta có  =0,1(m) Nhận xét :Lực tác dụng lên giá đỡ có giá trị bằng lực tác dụng của lực đàn hồi : =5 (N)                                                                 khi    3)Một số bài tập tự luận cơ bản: Bài 1: Một lò xo có chiều dài tự  nhiên  là 30 cm,một đầu cố  định ,một đầu treo vật m bằng   100g  tại VTCB lò xo dài 34cm a)Tìm k và T cho g m/ Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  10. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com b) Kéo vật xuống dưới cách VTCB 6 cm rồi truyền cho vật một vận tốc ban đầu =30 (cm/s)  hướng về VTCB chọn t=0 lúc buông vật chiều dương hướng xuống dưới.Coi vật là một dao   động  điều hòa .Hãy viết phương trình dao động điều hòa c)Xác định cường độ và chiều của lực mà lò xo tác dụng  lên vật treo khi vật qua  VTCB, khi   vật xuống thấp nhât và khi vật lên cao nhất . Bài 2: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có chiều dài tự  nhiên là 60 cm , m=200g g=10m/   kích thích để  con lắc dao động điều hòa .Chon t=0 lúc lò xo có chiều dài 59 cm,vận tốc của   con lắc tại đó = 0 ,Lúc đó lực đàn hồi có độ lớn F=1N,Hãy viết phương trình của con lắc chọn   chiều dương hướng xuống dưới 4)Bài tập trắc nghiệm Chủ đề 2­loại 2: Câu1:Một con lắc lò xo độ cứng K treo thẳng đứng, đầu dưới có vật khối lượng 100g, lấy g   = 10 m/s2.Chọn gốc tọa độ  O tại vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng.Kích thích cho vật dao  động với phương trình:x = 4cos(20t   )cm. Độ lớn của lực do lò xo tác dụng vào giá treo khi   vật đạt vị trí cao nhất là: A. 1 N B. 0,6 N C. 0,4 N D.1,6N 10 Câu2:Một vật khối lượng 1 kg dao động điều hòa với phương trình:  x = 10cos(π t  )(cm) Lực phục hồi tác  dụng lên vật vào thời điểm 0,5s là: A. 2N   B. 1N   C. 0,5 N D. 0N  Câu3:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới treo 1 vật m = 100g. Kéo   vật xuốngdưới vị  trí cân bằng theo phương thẳng đứng rồi buông nhẹ. Vật dao động với  phương trình:x = 5cos(4  )cm. Chọn gốc thời gian là lúc buông vật, lấy g = 10 m/s2. Lực   dùng để kéo vật trước khi dao động có cường độ A. 0,8 N B. 1,6 N C. 3,2 N D. 6,4 N Câu 4: Một lò xo treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới có vật m = 100g, độ  cứng K =   25 N/m, lấy g= 10 m/s2. Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống. Vật dao động  với phương trình:x = 4cos(5πt+ ) cm Lực phục hồi  ở thời điểm lò xo bị  dãn 2 cm có cường   độ: A. 1 N B. 0,5 N C. 0,25N D. 0,1 N Câu 5:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có vật m = 500g; phương trình dao động   của vật là:x = 10cos(πt ) (cm) . Lấy g = 10 m/s2. Lực tác dụng vào điểm treo vào thời điểm  0,5 (s) là: A. 1 N B. 5 N C. 5,5N D.0 N Câu 6:Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 100g và lò xo độ  cứng 40 N/m treo thẳng   đứng. Cho con lắc dao động với biên độ  3 cm. Lấy g = 10 m/s2. Lực cực đại tác dụng vào  điểm treo là: A. 2,2 N B. 0,2 N C. 0,1N D.Cả A,B,C đều sai Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  11. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Câu 7:Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 100g và lò xo độ  cứng 40 N/m treo thẳng   đứng. Vật  dao động điều hòa với biên độ 2,5 cm. Lấy g = 10 m/s2. Lực cực tiểu tác dụng vào   điểm treo là: A. 1N B. Cả A,D,C đều sai C. 0 N D. 0,5 N Câu 8:Một lò xo treo thẳng đứng đầu dưới có 1 vật m dao động điều hòa với phương trình:x  = 2,5cos(10  ) cm. Lấy g = 10 m/s2 .Lực cực tiểu của lò xo tác dụng vào điểm treo là: A. 2 N B.1 N C. 0 N D. Fmin = K(Δl ­ A) Câu 9:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có vật khối lượng 100g, lò xo độ cứng K   = 40N/m.Năng lượng của vật là 18.  (J). Lấy g = 10m/s2. Lực đẩy cực đại tác dụng vào   điểm treo là: A. 0,2 N B.2,2 N C. 1 N D. Cả A,B,C đều sai Câu 10:Một con lắc lò xo thẳng đứng, đầu dưới có 1 vật m dao động với biên độ 10 cm. Tỉ số  giữa lựccực đại và cực tiểu tác dụng vào điểm treo trong quá trình dao động là 7/3. Lấy g = π2   = 10 m/s2. Tần số dao   động là A. 1 Hz B. 0,5Hz   C. Cả A,D,B đều sai D. 0,25Hz Câu 11:Một con lắc lò xo gồm quả cầu m = 100g dao động điều hòa theo phương ngang với  11 phương trình:x = 2cos(10πt ) cm Độ lớn lực phục hồi cực đại là: A. 4N          B. 6N   C. 2N          D. 1N Chủ đề 3:  Viết phương trình của con lắc lò xo có sử dụng mỗi quan hệ giữa chuyển  động tròn đều và dao động điều hòa   ấn đề cần chú ý   1 )V Nếu bài toán yêu cầu tính thời gian hoặc đường đi ta sử dụng mối quan hệ giữa  chuyển động tròn đều với dao động điều hòa 2)Bài toán mẫu Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  12. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com 1. Bài 1:Cho một hệ dao động cơ như hình vẽ ,O là VTCB của con  lắc ,A,B là hai vị trí biên dao động .Biết vận tốc trung bình trong  một chu kỳ bằng 20 cm/s .Gọi P,Q là trung điểm t của OA và OB  thì thời gian ngắn nhất để con lắc đi từ P đến Q theo một chiều  nhất định là 2/15 s: 2. a)Chọn gốc tọa độ tại O .Viết phương  trình dao động của vật ,  0 coi vật dao động điều hòa với gốc thời gian là lúc vật qua li độ  với x=2 cm theo chiều dương. 3. b)Biết lực đàn hồi của lò xo khi vật ở  A là 3N hãy tìm m và k  của con lắc lò xo với g=10m/ , =10. x Bài 1:Cho một hệ dao động cơ như hình vẽ ,O là VTCB của con lắc ,A,B là hai vị trí biên dao  động .Biết vận tốc trung bình trong một chu kỳ bằng 20 cm/s .Gọi P,Q là trung điểm t của OA  và OB thì thời gian ngắn nhất để con lắc đi từ P đến Q theo một chiều nhất định là 2/15 s: a)Chọn gốc tọa độ tại O .Viết phương  trình dao động của vật , coi vật dao động điều hòa với  gốc thời gian là lúc vật qua li độ với x=2 cm theo chiều dương. b)Biết lực đàn hồi của lò xo khi vật ở  A là 3N hãy tìm m và k của con lắc lò xo với g=10m/ , =10. 12 Lời giải: Tìm chu kỳ và biên độ  : Theo đề bài ta có  = = 20 cm/s(1).Biểu diễn bằng chuyển động đều ta có : T= (s)(2).Thay (2) vào (1) ta được  A= 4 (cm) (rad/s)                   a)Lập phương trình dao động : Theo đề bài ta có t=0         (thỏa mãn) Vậy pt dao động là :    (cm) b)Khi vật ở li độ x bất kỳ: Lực đàn hồi của lò xo :    = k    = mg+kx  =mg+m x(3) Khi vật ở A có x=­A giả thiết có thay vào công thức (3) ta tìm được m=0,4kg ,k=m =25  N/m    3)Một số bài tập mẫu cơ bản Bài 1:Một lò xo có chiều dài tự nhiên = 30 cm treo thẳng đứng một đầu gắn với một vật khối  lượng m, từ VTCB kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng  10 cm rồi buông không vận  tốc ban đầu đề vật dao động điều hòa .Gọi B là vị trí thấp nhất khi buông vật ,M là trung  điểm của OB thì vận tốc trung  bình khi vật đi từ B đến M và vận tốc trung bình khi vật đi từ  O đến M sai khác nhau gấp 2 lần và hiệu của chúng là 50 cm/s a) Viết phương trình dao động của vật.Chọn gốc thời gian là lúc buông vật  b) Tính vận tốc và gia tốc của vật khi lò xo có chiều dài 34 cm(cho g=10m/ , =10) Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  13. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Bài 2 ̣ ́ ượng m1 va m Cho 2 vât khôi l ̀ 2 (m2 = 1kg, m1 
  14. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com D)     a) w' = 10 rad/s.           b) x (cm) = 8,16 sin(10t +p) Câu 3: ĐH Thái Nguyên    Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ dài tự nhiên 20cm, độ cứng k =100N/m.  2 Cho g =10m/s . Bỏ qua ma sát. 1. Treo một vật có khối lượng m =1kg vào motọ  đầu lò xo, đầu kia giữ  cố  định tại O   để nó thực hiện dao động điều hoà theo phương thẳng đứng (hình 1a). Tính chu kì dao  động của vật.   A. T = 0,528 s. B. T = 0,628 s. C. T = 0,728 s. D. T = 0,828 s. 2.  Năng vật nói trên khỏi vị trí cân bằng một khoảng 2cm, rồi truyền cho nó một vận   tốc ban đầu 20cm/s hướng xuống phía dưới. Viết phương trình dao động của vật. x 2 sin(10t )cm x 1,5 2 sin(10t )cm 14  A)  4  B)  4 x 2 2 sin(10t )cm x 2,5 2 sin(10t )cm C)  4       D)  4  3. Quay con lắc xung quanh trục OO' theo phương thẳng đứng (hình b) với vận tốc góc  o không đổi W. Khi đó trục của con lắc hợp với trục OO' một góc a =30 . Xác định vận  tốc góc W khi quay. A)  6,05rad / s B)  5,05rad / s C)  4,05rad / s D)  2,05rad / s Câu4:    Một lò xo có khối lượng không đáng kể, chiều dài tự nhiên lo=40cm, đầu trên  được gắn vào giá cố định. Đầu dưới gắn với một quả cầu nhỏ có khối lượng m thì khi  2 cân bằng lò xo giãn ra một đoạn 10cm. Cho gia tốc trọng trường g ằ10m/s ;  2 = 10  1. Chọn trục Ox thẳng đứng hướng xuống,gốc O tại vị trí cân bằng của quả cầu. Nâng  quả cầu lên trên thẳng đứng cách O một đoạn 2 3 cm. Vào thời điểm t =0, truyền cho  quả cầu một vận tốc v =20cm/s có phương thẳng đứng hướng lên trên. Viết phương  trình dao động của quả cầu. Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  15. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com A) x = 3 sin(10 t – 2 /3) (cm) B) x = 4 sin(10 t – 2 /3)(cm)  C) x = 5 sin(10 t – 2 /3)(cm) D) x = 6 sin(10 t – 2 /3)(cm) 2.  Tính chiều dài của lò xo sau khi quả cầu dao động được một nửa chu kỳ kể từ lúc  bắt đầu dao động. A) l1 = 43.46 cm        B) l1 = 33.46 cm C) l1 = 53.46 cm  D) l1 = 63.46 Câu5: 15 Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  16. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k =200N/m  lồng vào một trục thẳng đứng n hư hình vẽ 1. Khi M đang ở vị trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ  2 cao h = 3,75cm so với M. Coi ma sát không đáng kể, lấy g = 10m/s ,  va chạm là hoàn toàn mềm. 1. Tính vận tốc của hai vật ngay sau va chạm.   A) vo  =0,345 m/s  B) vo  =0,495 m/s  C) vo  =0,125 m/s  D) vo  =0,835 m/s 2. Sau va chạm hai vật cùng dao động điều hoà. Lấy t = 0 là lúc va  chạm. Viết phương trình dao động của hai vật trong hệ toạ độ  như hình vẽ, góc O là vị trí cân bằng của M trước va chạm. A) X (cm) = 1sin ( 10 t + 5 /10) – 1  16   B) X (cm) = 1.5sin ( 10 t + 5 /10) – 1    C) X (cm) = 2sin ( 10 t + 5 /10) – 1    D) X (cm) = 2.5sin ( 10 t + 5 /10) – 1  3. Tính biên dao động cực đại của hai vật để trong quá trình dao  động m không rời khỏi M. A) A (Max) =  7,5  B) A (Max) = 5,5  C) A (Max) =  3,5   D) A (Max) = 2,5  Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  17. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com CHƯƠNG III: SÓNG CƠ I. SÓNG CƠ HỌC 1. Bước sóng: λ = vT = v/f     Trong đó: λ: Bước sóng; T (s): Chu kỳ của sóng; f (Hz): Tần   x số của sóng x                       v: Tốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với  O M đơn vị của λ) 2. Phương trình sóng    Tại điểm O:  uO = Acos( t + ϕ)    Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng. x    * Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì uM = AMcos( t + ϕ ­  ω ) = AMcos( t + ϕ ­  v 17 x 2π ) λ x    * Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì       u M = AMcos( t + ϕ +  ω ) = AMcos( t + ϕ +  v x 2π ) λ 3. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x1, x2 x1 − x2 x1 − x2      ∆ϕ = ω = 2π v λ     Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì: x x      ∆ϕ = ω = 2π v λ     Lưu ý: Đơn vị của x, x1, x2, λ và v phải tương ứng với nhau 4.  Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm  điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f. II. SÓNG DỪNG 1. Một số chú ý * Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng. * Đầu tự do là bụng sóng * Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha. * Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha. Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  18. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com * Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi   năng lượng không truyền đi * Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ. 2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l: λ * Hai đầu là nút sóng:  l = k  ( k N*) 2    Số bụng sóng = số bó sóng = k    Số nút sóng = k + 1 λ * Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:  l = (2k + 1)   (k N) 4   Số bó sóng nguyên = k   Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1 3. Phương trình sóng dừng trên sợi dây CB  (với đầu C cố  định hoặc dao động nhỏ  là nút   sóng) * Đầu B cố định (nút sóng): Phương   trình   sóng   tới   và   sóng   phản   xạ   tại   B:   u B = Acos2π ft   và  u 'B = − Acos2π ft = Acos(2π ft − π ) Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: 18 d d uM = Acos(2π ft + 2π )  và  u 'M = Acos(2π ft − 2π − π ) λ λ Phương trình sóng dừng tại M:  uM = uM + u 'M d π π d π uM = 2 Acos(2π + )cos(2π ft − ) = 2 Asin(2π )cos(2π ft + ) λ 2 2 λ 2 d π d Biên độ dao động của phần tử tại M:  AM = 2 A cos(2π + ) = 2 A sin(2π ) λ 2 λ * Đầu B tự do (bụng sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B:  u B = u 'B = Acos2π ft Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: d d uM = Acos(2π ft + 2π )  và  u 'M = Acos(2π ft − 2π ) λ λ Phương trình sóng dừng tại M:  uM = uM + u 'M d uM = 2 Acos(2π )cos(2π ft ) λ d Biên độ dao động của phần tử tại M:  AM = 2 A cos(2π ) λ x Lưu ý: * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ:  AM = 2 A sin(2π ) λ Lý thuyÕt vµ bµi tËp tr¾c nghiÖm m«n : VËt lý 12
  19. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com d * Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ:  AM = 2 A cos(2π ) λ III. GIAO THOA SÓNG Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l: Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2 Phương trình sóng tại 2 nguồn  u1 = Acos(2π ft + ϕ1 )  và  u2 = Acos(2π ft + ϕ2 ) Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: d d u1M = Acos(2π ft − 2π 1 + ϕ1 )  và  u2 M = Acos(2π ft − 2π 2 + ϕ2 ) λ λ Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M � d1 − d 2 ∆ϕ � � d + d 2 ϕ1 + ϕ2 � π uM = 2 Acos � + � cos � 2π ft − π 1 + � λ 2 � � λ 2 � � � d1 − d 2 ∆ϕ � π Biên độ dao động tại M:  AM = 2 A cos � + � với  ∆ϕ = ϕ1 − ϕ2 � λ 2 � l ∆ϕ l ∆ϕ Chú ý:  * Số cực đại:  − +
  20. Ngêi so¹n : Ph¹m Hïng Cêng Ch¬ng 1:Dao ®éng c¬ Phc765@gmail.com + Hai nguồn dao động cùng pha: Cực đại:  dM 

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản