Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Phần Dao động điều hòa

Nội dung text: Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Phần Dao động điều hòa

1. Đại cương về dao động cơ điều hòa Câu 1. Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, vận tốc của vật khi qua VTCB là 62,8 cm/s và gia tốc cực đại là 2 m/s2. Lấy п2 = 10. Biên độ và chu kì dao động của vật là: A. A = 10 cm; T = 1 s. B. A = 1 cm; T = 0,1 s. C. A = 2 cm; T = 0,2 s. D. A = 20 cm; T = 2 s. Câu 2. Một vật dao động điều hoà với chu kì 0,2 s. Khi vật cách vị trí cân bằng 2√2 cm thì có vận tốc 20π√2 cm/s. Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm thì phương trình dao động của vật là: A. x = 0,4cos(10πt - π/2) cm B. x = 4√2cos(0,1πt - π/2) cm C. x = -4cos(10πt + π/2) cm D. x = 4cos(10πt + π/2) cm Câu 3. Vật dao động điều hoà với biên độ A = 5 cm, tần số f = 4 Hz. Vận tốc vật khi có li độ x = 3 cm là: A. |v| = 2π (cm/s). B. |v| = 16π (cm/s). C. |v| = 32π (cm/s). D. |v| = 64π (cm/s). Câu 4. Con lắc lò xo dao động điều hoà trên phương ngang: Lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật bằng 2 N và gia tốc cực đại của vật là 2 m/s2. Khối lượng vật nặng bằng: A. 1 kg. B. 2 kg. C. 4 kg. D. Giá trị khác. Câu 5. Một con lắc lò xo gắn với vật nặng khối lượng m = 100 g đang dao động điều hòa. Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là 31,4 cm/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s2. Lấy π2 = 10 . Độ cứng của lò xo là: A. 16 N/m B. 6,25 N/m C. 160 N/m D. 625 N/m Câu 6. Một vật dao động điều hoà với tần số góc ω = 10√5 rad/s. Tại thời điểm t = 0 vật có li độ x = 2 cm và có vận tốc v = -20√15 cm/s. Phương trình dao động của vật là: A. x = 2sin(10√5t – π/6) cm B. x = 2sin(10√5t + π/6) cm C. x = 4sin(10√5t – 5π/6) cm D. x = 4sin(10√5t + 5π/6) cm Câu 7. Một vật có khối lượng m = 250 g gắn vào lò xo có độ cứng k = 25 N/m. Từ vị trí cân bằng ta truyền cho vật một vận tốc vo = 40 cm/s dọc theo trục của lò xo. Chọn t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Phương trình dao động của vật có dạng nào sau đây? A. x = 4cos(10t - π/2) cm. B. x = 8cos(10t - π/2) cm. C. x = 8cos(10t + π/2) cm. D. x = 4cos(10t + π/2) cm. Câu 8. Một vật dao động điều hoà, biết rằng: Khi vật có ly độ x1 = 6 cm thì vận tốc của nó là v1 = 80 cm/s ; khi vật có ly độ x2 = 5√3 cm thì vận tốc của nó là v2 = 50 cm/s. Tần số góc và biên độ dao động của vật là: A. ω = 10 (rad/s); A = 10(cm). B. ω = 10π (rad/s); A = 3,18 (cm). C. ω = 8√2 (rad/s); A = 3,14 (cm). D. ω = 10π (rad/s); A = 5 (cm).
2. Câu 9. Một vật dao động điều hoà với chu kì T = 1 (s). Lúc t = 2,5 (s), vật qua vị trí có li độ x = -5√2 cm với vận tốc v = -10π√2 cm/s. Phương trình dao động của vật là: A. x = 10sin(2πt – π/4) cm B. x = 10sin(2πt + π/4) cm C. x = 5√2sin(2πt + 3π/4) cm D. x = 5√2sin(2πt - 3π/4) cm Câu 10. Tại thời điểm khi vật thực hiện dao động điều hoà với vận tốc bằng 1/2 vận tốc cực đại thì li độ bằng bao nhiêu? A. A√3/2 B. A√2 C. A/√3 D. A/√2 Câu 11. Một con lắc đơn có chiều dài l, dao động điều hoà tại một nơi có gia tốc rơi tự do g, với biên độ góc α0. Khi vật đi qua vị trí có ly độ góc α, nó có vận tốc là v. Khi đó, ta có biểu thức: 2 2 2 A. v /gl = α0 – α 2 2 2 B. α = αo - glv . 2 2 2 2 C. α0 = α + v /ω 2 2 2 D. α = α0 - v g/l Câu 12. Một con lắc lò xo gồm quả cầu m = 100 g dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = 2cos(10πt - π/3) cm. Độ lớn cực đại của lực kéo về là A. 4 N B. 6 N C. 2 N D. 1 N Câu 13. Một chất điểm có khối lượng m = 50 g dao động điều hoà trên đoạn thẳng MN dài 8 cm với tần số f = 5 Hz. Khi t = 0, chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy π2 = 10. Lực kéo về tác dụng lên chất điểm tại thời điểm t = 1/12 s có độ lớn là: A. 1 N B. 1,732 N C. 10 N D. 17,32 N Câu 14. Một con lắc lò xo mà quả cầu nhỏ có khối lượng 500 g dao động điều hoà với cơ năng 10 (mJ). Khi quả cầu có vận tốc 0,1 m/s thì gia tốc của nó là -√3 m/s2. Độ cứng của lò xo là: A. 30 N/m B. 40 N/m C. 50 N/m D. 60 N/m Câu 15. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(7πt + π/6) cm. Vận tốc và gia tốc của vật ở thời điểm t = 2 s là: A. 14π cm/s và -98π2 cm/s2 B. -14π cm/s và -98√3π2 cm/s2 C. -14π√3 cm/s và 98π2 cm/s2 D. 14 cm/s và 98√3π2 cm/s2 Câu 16. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt - π/3) cm. Vận tốc và gia tốc của vật khi pha dao động của vật có giá trị bằng 17π/6 rad là A. -15,7 cm/s và 170,8 cm/s2 B. -27,2 cm/s và 98,7 cm/s2 C. 31 cm/s và -30,5 cm/s2 D. 31 cm/s và 30,5 cm/s2
3. Mình bán file word ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA 2018 môn Toán - Lý cho thầy, cô dùng giảng dạy : Giá 500K/bộ 30 đề lý - 500k/ bộ 30 đề toán 78 đề thi môn toán vào lớp 10 của TP Hà Nội : 500K Bộ đề thi vào lớp 6 CLC của TP Hà Nội : 500K ✍Đề đúng cấu trúc 2018 có giải chi tiết. ✍Đề có các câu VDC chất lượng, hay, mới. ✍Đề biên soạn đẹp, kĩ lưỡng dùng giảng dạy. Tặng kèm thầy, cô một bộ câu hỏi trắc nghiệm theo từng chuyên đề lớp 11, 12. Liên hệ : Call/Sms 0974 222 456 - 0941 422 456
4. Câu 17. Một vật dao động điều hoà, khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân bằng là 0,5 s; quãng đường vật đi được trong 2 s là 32 cm. Gốc thời gian được chọn lúc vật qua li độ x = 2√3 cm theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là: A. x = 4cos(2πt - π/3) cm B. x = 4cos(2πt - π/6) cm C. x = 8cos(πt + π/3) cm D. x = 8cos(πt + π/6) cm 1 A2 x2 v 2 2 2v A2 x2 1 1 Câu 18. Một con lắc lò xo thực hiện dao động điều hòa với biên độ A dọc theo trục 2 2 A x2 v2 v1 2 2 A x1 Ox. Tại vị trí có li độ x1 thì độ lớn vận tốc vật là v1, tại vị trí có li độ x2 thì vận tốc vật là v2 có độ lớn được tính: 2 2 1 A x2 A. v2 2 2 v1 A x1 2 2 A x1 B. v2 v1 2 2 A x2 2 2 1 A x2 C. v2 2 2 2v1 A x1 2 2 A x2 D. v2 v1 2 2 A x1 Câu 19. Một con lắc lò xo dao động với biên độ 6 (cm). Lúc t = 0, con lắc qua vị trí có li độ x = 3√2 (cm) theo chiều dương với gia tốc có độ lớn √2/3 (cm/s2). Phương trình dao động của con lắc là: A. x = 6cos9t(cm) B. x = 6cos(t/3 – π/4) cm C. x = 6cos(t/3 + π/4) cm D. x = 6cos(3t + π/3) cm Câu 20. Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(2πt) cm. Nếu tại một thời điểm nào đó vật đang có li độ x = 3 cm và đang chuyển động theo chiều dương thì sau đó 0,25 s vật có li độ là: A. - 4 cm B. 4 cm C. -3 cm D. 0 Câu 21. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(6πt + π/6) cm. Vận tốc của vật đạt giá trị 12π cm/s khi vật đi qua ly độ: A. +2√3 cm B. -2√3 cm C. ±2√3 cm D. ±2 cm 2 2 Câu 22. Dao động điều hoà có vận tốc cực đại là vmax= 8π (cm/s) và gia tốc cực đại amax= 16π (cm/s ) thì tần số góc của dao động là: A. π (rad/s) B. 2π (rad/s) C. π/2 (rad/s) D. 2π (Hz) Câu 23. Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 2 cm, tần số f = 5 Hz. Tại thời điểm ban đầu vật có li độ xo = -1 cm và đang chuyển động ra xa vị trí cân bằng. Phương trình dao động của vật có dạng:
5. A. x = 2cos(10πt - 2π/3) cm B. x = 2cos(10πt + 2π/3) cm C. x = 2cos(10πt + π/6) cm D. x = 2cos(10πt - π/6) cm Câu 24. Một con lắc lò xo nằm ngang, lò xo có khối lượng không đáng kể, có k = 100 N/m treo quả nặng có khối lượng 100 g. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương của trục tọa độ Ox hướng sang phải. Kích thích cho vật dao động điều hòa với biên độ 3 cm. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực đàn hồi khi vật di chuyển theo chiều dương từ vị trí có tọa độ x1 = 1 cm tới vị trí x2 = 3 cm là A. 0,04 J B. -0,04 J C. -0,06 J D. 0,06 J Câu 25. Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao động lần 2 2 2 lượt là: x1 = A1cos(ωt +φ1), x2 = A2cos(ωt +φ2). Cho biết 4(x1) + ( x2) = 13 cm . Khi chất điểm thứ nhất có li độ là x1 = 1 cm thì tốc độ của nó là 6 cm/s. Khi đó tốc độ của chất điểm thứ hai là bao nhiêu.? A. 8 cm/s. B. 4 cm/s. C. 12 cm/s. D. 2 cm/s. Câu 26. Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng K=100 N/m gắn với một vật nhỏ. Dao động điều hòa với phương trình x=6cos(20t) (cm). Công suất của lực hồi phục cực đại trong quá trình dao động là: A. 1,8 W B. 2 W C. 2,4 W D. 3,6 W Câu 27. Một vật nhỏ có khối lượng 400 g đang dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng là gốc tọa độ O. Biết rằng vật di chuyển từ vị trí li độ -4 cm đến vị trí li độ +2 cm hết một quãng thời gian là 2/15 s. và lực hồi phục thực hiện một công bằng 0,06 J. Lấy gần đúng π2=10. Tính vận tốc cực đại của vật trong quá trình dao động. A. 40π cm/s. B. 20π cm/s. C. 30π cm/s. D. 10π cm/s. Câu 28. Một con lắc lò xo có k =100 N/m treo thẳng đứng, đầu trên gắng với giá treo, đầu dưới gắn với vật nặng m có khối lượng m= 250g. Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 2cm rồi truyền cho nó một vận tốc 40√3 cm/s hướng lên trên. Gốc thời gian là lúc truyền vận tốc. cho g=10 m/s2. Tìm công của lực đàn hồi của lò xo trong khoảng thời gian từ thời điểm t1 = π/120 s đến thời điểm t2 = t1 + T/4 : A. -0,08J B. 0,08J C. 0,1J D. 0,02J Câu 29. Cho 1 con lắc lò xo nằm ngang, một đầu cố đinh, đầu còn lại được gắn với vật m có khối lượng 100 g. Vật m dao động với phương trình x = 4cos(2πt-π/6) cm . Cho g= π2 = 10. Công của lực đàn hồi của lò xo thực hiện được từ thời điểm t=0 đến thời điểm t = 1/3 s: A. 2,4 mJ B. 3 mJ C. 1,8 mJ D. 1,2 mJ Câu 30. Một con lắc lò xo có dao động điều hòa với phương trình: x=Acos(ωt+φ). Tại thời điểm t1, vật có 2 vận tốc là v1= 50 cm/s, gia tốc a1=-10 √3 m/s . Tại thời điểm t2= t1+ Δt (Δt>0) , vật có vận tốc là v2= - 2 50√2 cm/s, gia tốc a2=10√2 m/s . Tìm giá trị nhỏ nhất của khoảng thời gian Δt:
6. A. 11π/240 s B. 13π/240 s C. 9π/240 s D. 17π/240 s ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: d Chọn đáp án D Câu 2: D Áp dụng công thức độc lập: Dùng đường tròn lượng giác ta xác định được pha ban đầu: Chọn đáp án D Câu 3: C Biểu thức quan hệ độc lập Đáp Án C
7. Câu 4: A Lực đàn hồi cực đại là: Câu 5: A Chọn đáp án A Câu 6: D Dùng đường tròn lượng giác để xác định pha ban đầu. Tại thời điểm t=0 vật qua vị trí theo chiều âm thì pha ban đầu Chọn đáp án D Chú ý: Làm ơn gửi ID vào địa chỉ Câu 7: D Tần số góc dao động của con lắc: Vận tốc tại vị trí cân bằng là vận tốc cực đại nên ta có v=Aw =40 nên A=4 cm. Gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm nên ta có phương trình dao động của vật là: Câu 8: A Ta có: Từ đây ta có A=10 cm, w=10rad/s Câu 9: B • • •Gọi phương trình: t=2,5. →Pt: →Đáp án B Câu 10: A
8. Chọn đáp án A Câu 11: A Áp dụng công thức độc lập với thời gian ta có: Chọn đáp án A Câu 12: C Độ lớn lực phục hồi cực đại : Câu 13: A Tại t = 0 vật ở pha tại vật ở pha Độ lớn lực kéo về Câu 14: C Ta có cơ năng Lại có 1 1 (phương trình bậc 2 biến ) w 2 w 2 Thay số Câu 15: B Câu 16: A Vật tốc biến đổi sớm pha so với li độ nên pha của vận tốc là Gia tốc biens đổi sớm pha so với vận tốc nên pha của gia tốc là Lưu ý là vận tốc sớm pha hơn li độ hơn , gia tốc sớm pha hơn vận tốc dù là viết dưới hàm sin hay cos cũng vậy Câu 17: B
9. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp qua VTCB là Quãng được đi được trong 2T là 32 cm Pha ban đầu em nào hay thao tác với đường tròn lượng giác thì biết ngay là còn không thì và Câu 18: D Ta có Đáp án D Câu 19: B Pha ban đầu : và Đáp ấn B Câu 20: B Tại thời điểm x = 3cm chuyển động theo chiều dương .Pha của vật Vậy sau vật vẫn có li độ dương (do 2 vị trí này pha lệch nhau 90 độ) Câu 21: C Câu 22: B Đáp án B Câu 23: B Dùng đường tròn lượng giác để xác định pha ban đầu Chọn đáp án B Câu 24: B Công của lực đàn hồi là: Công ra giá trị âm là hợp lí vì Fđh ngược hướng vs độ dịch chuyển Chọn đáp án B Câu 25: A Đạo hàm 2 vế (theo t, nên nhớ x biến thiên điều hòa theo t và x'(t) = v)
10. Mặt khác Vậy tốc độ Câu 26: D Chọn đáp án D Câu 27: A Ta có công của lực phục hồi đóng vai trò là lực thế: Mặt khác sau thời gian 2/15 s vật quét được góc là vật di chuyển từ li độ x=-4 tới x=2 cm nên ta có A=4 cm. Vậy vận tốc cực đại: Câu 28: D Ta có lực đàn hồi đóng vai trò như lực thế nên: Câu 29:A Ta có lực đàn hồi đóng vai trò như lực thế nên ta có Câu 30: A Ta có: Đến đây ta tìm được chu kì của vật là Tại thời điểm t1, vật có vận tốc là v1= 50cm/s, gia tốc Tại thời điểm , vật có vận tốc là gia tốc Đến đây chúng ta sử dụng đường tròn lượng giác để xác định được góc quay của vật thỏa mãn điều kiện bài toán là: : Đến đây ta tìm được chu kì của vật là Tại thời điểm t1, vật có vận tốc là v1= 50cm/s, gia tốc Tại thời điểm , vật có vận tốc là gia tốc Đến đây chúng ta sử dụng đường tròn lượng giác để xác định được góc quay của vật thỏa mãn điều kiện bài toán là: