24 câu Bài tập tổng hợp hai dao động điều hòa trong đề thi đại học
Đề thi

24 câu Bài tập tổng hợp hai dao động điều hòa trong đề thi đại học

A
Admin
Vật lýLớp 1247 lượt thi
24 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 40 Đề thi ĐH 2014 – Mã đề 319): Cho hai dao động điều hòa cùng phương với các phương trình lần lượt là x1=A1cos(ωt +0,35) (cm)  và x2=A2.cos(ωt -1,57) (cm) . Dao động tổng hợp của hai dao động này có phương trình là x=20cos(ωt +φ) (cm) . Giá trị cực đại của (A1 + A2) gần giá trị nào nhất sau đây?

25 cm

20 cm

40 cm

35 cm

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng định lý hàm số sin ta có:

2. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 15 Đề thi THPT QG 2015 – Mã đề 138): Hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là  x1 = 5cos(2πt+ 0,75π) (cm) và x2 = 10cos(2πt+ 0,5π) (cm). Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn là:

0,25 π

1,25 π

0,5 π

0,75 π

Xem đáp án

Đáp án A

Độ lệch pha của 2 dao động có độ lớn φ=φ1-φ2=0,25π 

3. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 31 Đề thi THPT QG 2015 – Mã đề 138): Đồ thi li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và của chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc độ cực đại của chất điểm 2 là 4π (cm/s). Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần thứ 5 là:

4,0 s

3,25 s

3,75 s

3,5 s

Xem đáp án

Đáp án D

Theo đồ thị ta thấy chu kỳ dao động của hai chất điểm:

   T­2­ = 2T1 và A1 = A2 = 6cm

  Mặt khác

Phương trình dao động của hai chất điểm:

Hai chất điểm có cùng li độ khi:

Có hai họ nghiệm   t1 = 3k1 (s) với k1 = 1, 2, 3….  Và t2 = k2 + 0,5 (s) với k2 = 0, 1, 2

 Các thời điểm x1 = x2:  t (s)

4. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 17 Đề thi THPT QG 2016 – Mã đề 536): Cho hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là: x1=10cos(100πt -0,5π) (cm), x2=10cos(100πt+0,5π) (cm)Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn là

0

0,25π

π

0,5π

Xem đáp án

Đáp án C

Độ lệch pha của hai dao động  

5. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 45 Đề thi THPT QG 2016 – Mã đề 536): Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng cùng song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của mỗi vật nằm trên đường thẳng vuông góc với trục Ox tại O. Trong hệ trục vuông góc xOv, đường (1) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 1, đường (2) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 2 (hình vẽ). Biết các lực kéo về cực đại tác dụng lên hai vật trong quá trình dao động là bằng nhau. Tỉ số giữa khối lượng của vật 2 với khối lượng của vật 1 là

13

3

27

127

Xem đáp án

Đáp án C

Từ đồ thị, ta nhận thấy 

 

Từ (2) và (1) suy ra 

Hai dao động có cùng độ lớn lực kéo về cực đại nên 

Từ (3) và (4) ta tìm được  m2m1=27

6. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 3 Đề thi Minh họa 2017): Hai dao động có phương trình lần lượt là: x1 = 5cos(2πt + 0,75π) (cm) và x2 = 10cos(2πt + 0,5π) (cm). Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng

0,25π

1,25π

0,50π

0,75π

Xem đáp án

Đáp án A

Độ lệch pha của x1 và x2 = (2πt + 0,75π) – (2πt + 0,5π) = 0,25π (rad)

7. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 10 Đề thi Thử nghiệm 2017): Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số được gọi là hai dao động ngược pha nếu độ lệch pha của chúng bằng

π2+ kπ4 vi k Z

π2+ 2kπ vi k Z

π+ 2kπ vi k Z

π+ kπ4 vi k Z

Xem đáp án

Đáp án C

Hai dao động ngược pha khi độ lệch pha giữa chúng là một số lẽ của π

8. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 19 Đề thi Thử nghiệm 2017): Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, lệch pha nhau π2  với các biên độ là A1 và A2. Dao động tổng hợp của hai dao động trên có biên độ là

A12-A22

A12 + A22

A1+A2

A1-A2

Xem đáp án

Đáp án B

Hai dao động thành phần vuông pha với nhau nên biên độ của dao động tổng hợp là A12 + A22

9. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 9 Đề thi THPT QG 2017 – Mã đề 201): Hai đao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A1 và A2. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là

A1+A2

|A1 - A2|

|A12- A22|

A12+ A22

Xem đáp án

Đáp án A

Hai dao động cùng pha thì biên độ tổng hợp đạt giá trị cực đại A = A1 + A2

10. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 40 Đề thi THPT QG 2017 – Mã đề 202): Cho D1, D2 và D3 là ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Dao động tổng hợp của D1 và D2 có phương trình x12 = 33 cos(ωt +π2) (cm). Dao  động tổng hợp của D2 và D3 có phương trình x23 = 3cosωt (cm). Dao động D1 ngược pha với dao động D3. Biên độ của dao động D2 có giá trị nhỏ nhất là

2,6 cm

2,7 cm

3,6 cm

3,7 cm

Xem đáp án

Đáp án A

x12 = x1 + x2; x23 = x2 + x3

Do dao động D1 ngược pha với D3 nên dao động D1 cùng pha với –D3 có nghĩa là cùng pha với D1-3 =>

 

Từ giản đồ véc tơ ta có:

11. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 9 Đề thi THPT QG 2017 – Mã đề 203):  Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ và pha ban đầu lần lượt là A1, φ1 và A2, φ2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có pha ban đầu φ được tính theo công thức

tan φ = A1cosφ1+ A2cosφ2A1sinφ1+A2sinφ2

tan φ = A1sinφ1+ A2sinφ2A1cosφ1-A2cosφ2

tan φ = A1sinφ1+ A2sinφ2A1cosφ1+A2cosφ2

tan φ = A1sinφ1- A2sinφ2A1cosφ1+A2cosφ2

Xem đáp án

Đáp án C

Độ lệch pha giữa hai dao động được tính theo công thức

tan φ = A1sinφ1+ A2sinφ2A1cosφ1+A2cosφ2

12. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 2 Đề thi THPT QG 2017 – Mã đề 204): Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A1 và A2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là

A1-A2

A12+A22

|A12-A22|

A1+A2

Xem đáp án

Đáp án A

Hai dao động ngược pha thì biên độ tổng hợp đạt giá trị cực tiểu A =| A1 -  A2|

13. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 31 Đề thi Minh họa 2018) Dao động của một vật có khối lượng 200 g là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương D1  và D2  Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ của D1  và D2 theo thời gian. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Biết cơ năng của vật là 22,2 mJ. Biên độ dao động của D2có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

 

5,1 cm

5,4 cm

4,8 cm

5,7 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Theo bài ra ta có

Tại thời điểm t = 0,1s

Ta có 2 phương trình dao động:

Suy ra hai dao động này vuông pha: 

 

14. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 37 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 201): Hai vật M1 và M2 dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x của M1 và vận tốc v2 của M2 theo thời gian t. Hai dao động của M1 và M2 lệch pha nhau

π3

2π3

5π6

π6

Xem đáp án

Đáp án D

v2 nhanh pha hơn x1 một góc 2π3

=> x2 và x1 lệch pha nhau một góc

15. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 11 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 203): Cho hai dao động điều hòa cùng phương và cùng tần số. Hai dao động này ngược pha nhau khi độ lệch pha của hai dao động bằng

(2n + 1)π với n = 0, ± 1, ± 2...

2nπ với n = 0, ± 1, ± 2...

(2n + 1)π2 với n = 0, ± 1, ± 2...

(2n + 1)π4 với n = 0, ± 1, ± 2...

Xem đáp án

Đáp án A

Hai dao động ngược pha khi độ lệch pha giữa chúng là một số lẻ của π

16. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 34 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 203): Hai vật M1 và M2 dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x1 của M1 và vận tốc v2 của M2 theo thời gian t. Hai dao động của M1 và M2 lệch pha nhau

π3

2π3

5π6

π6

Xem đáp án

Đáp án C

Phương trình dao động của M1 là: 

Phương trình dao động của M:                                           

Lúc t = 0 ta có: 

nên 

Hai dao động của M1 và M2 lệch pha nhau: 

17. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 33 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 206): Hai vật dao động điều hòa trên hai đường thẳng cùng song song với trục Ox. Hình chiếu vuông góc của các vật lên trục Ox với phương trình x1=10cos(2,5πt +π4) (cm) và x2=10cos(2,5πt -π4)(t tính bằng s). Kể từ t = 0, thời điểm hình chiếu của hai vật cách nhau 10cm lần thứ 2018 là:

806,9 s

403,2 s

807,2 s

403,5 s

Xem đáp án

Đáp án D

Chu kỳ  T = 0,8s.

Khoảng cách giữa hai vật là: 

Thời điểm để hình chiếu của hai vật cách nhau 10cm lần thứ 2018 là: 

(Trong 1 chu kỳ có 4 lần hai vật cách nhau 10cm)

18. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 40 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 203):  Hai vật M1 và M2  dao động điều hòa cùng tần số. hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x1 của M1 và vận tốc v2 của M2 theo thời gian t. Hai dao động của M1 và M2  lệch pha nhau:

π3

π6

5π6

2π3

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình dao động của M1 là: 

Phương trình dao động của M2 là:                                       

Lúc t = 0 ta có:

Hai dao động của M1 và M2 lệch pha nhau: 

 

19. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 39 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 210): Hai vật M1 và M2 dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x1 của M1 và vận tốc v2 của M2 theo thời gian. Hai dao động của M2 và M1 lệch pha nhau

2π3

5π6

π3

π6

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình dao động của M1 là :

Phương trình dao động của M2 là :  

Lúc t = 0 ta có : 

nên 

Hai dao động của M1 và M2 lệch pha nhau:  

20. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 27 Đề thi Minh họa 2019): Dao động của một vật có khối lượng 100 g là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là  x1=5cos(10t+π3) và x2=5cos(10t-π6) (t tính bằng s). Động năng cực đại của vật là 

25 mJ

12,5 mJ

37,5 mJ

50 mJ

Xem đáp án

Đáp án A

Động năng cực đại của vật chính bằng cơ năng. Ta để ý rằng hai dao động thành phần của vật là vuông pha nhau.

21. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 34 Đề thi Minh họa 2019)Hai điểm sáng dao động điều hòa với cùng biên độ trên một đường thẳng, quanh vị trí cân bằng O. Các pha của haii dao động ở thời điểm t là  α1 và α2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của   α1 và α2  theo thời gian. t Tính từ t = 0 thời điểm hai điểm sáng gặp nhau lần đầu là

0,15 s

0,3 s

0,2 s

0,25 s

Xem đáp án

Đáp án A

+ Pha dao động của hai dao động có dạng α=ωt+φ0 , đồ thị biểu diễn chúng có dạng là hai đường thẳng song song → có cùng hệ số góc, hay nó cách khác là có cùng 

+ Dễ thấy 

tại t=0,3s thì  

+ Khi hai dao động gặp nhau, ta có  

22. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 31 Đề thi THPT QG 2019 – Mã đề 206): Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động  cùng phương có phương trình lần lượt là x1=33cos(10t-π2) cm va x2=A2cos(10t-π6)  ( A2>0, t tính theo s). Tại t=0, gia tốc của vật có độ lớn 900cm/s2. Biên độ dao động của vật là

93 cm

63 cm

9cm

6cm

Xem đáp án

Đáp án C

23. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 31 Đề thi THPT QG 2019 – Mã đề 213): Dao động của 1 vật là tổng hợp của 2 dao động cùng phương có phương trình lần lượt là  x1=23cos(10t+π2) va x2=A2cos(10t+π6)  (A2 > 0, t tính bằng s). Tại t = 0, gia tốc của vật có độ lớn là 300 cm/s2. Biên độ dao động của vật là:

6 cm

63 cm

4 cm

43 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có : 

Tại t = 0, a1 = 0 nên 

Áp dụng đinh lí hàm số cos

24. Trắc nghiệm
1 điểm

(Câu 32 Đề thi THPT QG 2019 – Mã đề 223): Dao động tổng hợp của một vật là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là  x1=3cos(10t+π2) và x2=A2cos(10t-π6) (A2 > 0, t tính bằng giây). Tại t = 0, gia tốc của vật có độ lớn là  cm/s2. Biên độ dao động là

6 cm

32 cm

33 cm

3 cm

Xem đáp án

Đáp án D