260 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa trong đề thi Đại học cực hay (P3)
35 câu hỏi
Một con lắc lò xo đăt trên mặt phẳng gồm lò xo nhẹ, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m. Giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén 8cm, đặt vật nhỏ m2 (có khối lượng bằng khối lượng vật m1) trên mặt phẳng nằm ngang và sát với vật m1. Ở thời điểm t=0, buông nhẹ để 2 vật bắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua mọi ma sát, tính từ lúc t=0 đến thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì m2 đi được một đoạn là.
4,6cm
16,9cm
5,7cm
16cm
Đáp án B
Ban đầu hai vật cùng dao động với A=8 cm và
Khi tới vị trí cân bằng chúng có thì chúng rời nhau; tiếp đó:
+ m1 dao động với tốc độ cực đại vẫn là nhưng với:

+ m2 chuyển động thẳng đều với vận tốc v0 và sau thời gian
đi được 
Vậy m2 cách vị trí lúc đầu:

Một lò xo có chiều dài tự nhiên , độ cứng K=100N/m, khối lượng không đáng kể. Vật m=400g được gắn vào một đầu của lò xo. Đưa vật lên độ cao h=45cm so với mặt đất (lò xo dưới vật và có phương thẳng) rồi thả nhẹ cho vật và lò xo rơi tự do. Giả sử khi lò xo chạm đất thì đầu dưới của lò xo được giữ chặt và vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy . Biên độ dao động của vật là:
20cm
8cm
Đáp án B
Chọn gốc thế năng là mặt đất.
+ Xét thời điểm t1 khi vật m cách mặt đất 45cm ta có thế năng trọng tường của vật là:
![]()
+ Xét thời điểm khi mà vật nén lò xo cực đại lần đầu tiên từ sau khi thả rơi, ta có vật ở độ cao h1 với
![]()
Lại có

Vì khi xuống vị trí thấp nhất, vận tốc của vật bằng 0 nên cơ năng tại thời điểm đó bằng tổng thế năng đàn hồi cộng thế năng trọng tường tại vị trí đó

![]()
Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa với tần số góc là
Đáp án D
Một con lắc đơn có chiều dài 80 cm dao động tại nơi có . Biết rằng lực căng dây của dây treo có giá trị cực đại gấp 4 lần giá trị cực tiểu. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, bỏ qua lực cản. Tốc độ của vật nặng tại thời điểm động năng bằng thế năng là:
2 m/s
Đáp án B
Lực căng của dây treo có giá trị cực đại gấp 4 lần giá trị cực tiểu nên
![]()

Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, bỏ qua lực cản .
Tại thời điểm động năng bằng thế năng thì

Con lắc lò xo gồm vật nặng 100g và lò xo nhẹ độ cứng 100 N/m. Tác dụng một ngoại lực điều hòa cưỡng bức biên độ F0 và tần số thì biên độ dao động ổn định của hệ là A1. Nếu giữ nguyên biên độ F0 và tăng tần số ngoại lực đến giá trị thì biên độ dao động ổn định của hệ là A2. So sánh A1 và A2 ta có:
Chưa đủ cơ sở để so sánh.
Đáp án D
Con lắc lò xo gồm vật nặng 100g và lò xo nhẹ độ cứng 100N/m thì tần số dao động riêng

Ta có nên
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox, gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng, khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân bằng là 0,5s; quãng đường vật đi được trong 2s là 32cm. Tại thời điểm t=1,5s vật qua vị trí có li độ theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
Đáp án B
Giả sử
Thời gian giữa hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân bằng là nửa chu kỳ nên
![]()
Quãng đường đi được trong 2s (2 chu kì) là: S=2.4A=32 =>A=4cm
Tại thời điểm t=1,5s vật qua vị trí có li độ cm theo chiều dương


Suy ra, có thể lấy
Hai vật A và B kích thước nhỏ, cùng khối lượng m=1kg được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài l=10cm, và được treo vào lò xo có độ cứng k=100N/m tại nơi có gia tốc trọng trường (hình vẽ). Lấy . Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng đủ cao so với mặt đất, người ta đốt sợi dây nối hai vật để vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật
bằng:

20 cm
50 cm
70 cm
80 cm
Đáp án D
Tại vị trí cân bằng của hệ hai vật ta có

![]()
Khi đốt dây, hợp lực tác dụng lên vật A lúc này là:
![]()
Lực này gây ra cho vật A gia tốc 
Vì vật đang ở vị trí biên nên a chính là gia tốc cực đại

Mà vật A đi từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất mất nửa chu kì nên

Cũng trong khoảng thời gian ấy vật B rơi tự do được quãng đường:

Vậy khoảng cách giữa A và B lúc này là: 2A+1+s=80 cm.
Một vật dao động điều hòa với biên độ 10 cm. Trong một chu kì, thời gian vật có tốc độ lớn hơn một giá trị v0 nào đó là 1s. Tốc độ trung bình của vật khi đi theo một chiều giữa hai vị trí có cùng tốc độ v0 là 20 cm/s. Tốc độ v0 là:
10,5 cm/s
14,8 cm/s
11,5 cm/s
18,1 cm/s
Đáp án D
Giả sử vật dao động điều hòa quanh VTCB O, với A, B là các vị trí biên.
Gọi P, Q là các điểm mà tại đó tốc độ của vật bằng v0 thì P, Q sẽ đối xứng nhau qua O. Khi vật chuyển động giữa hai điểm P, Q thì tốc độ của vật lớn hơn v0 sẽ bằng 2 lần thời gian vật chuyển động từ P đến Q.
Suy ra, thời gian vật chuyển động từ P đến Q là
Mà theo đề bài, tốc độ trung bình khi vật chuyển động từ P đến Q là
Do đó
Suy ra, P là trung điểm của OA và
Mà thời gian vật chuyển động từ P đến O là T/12 nên ta có


Từ đó áp dụng công thức độc lập theo thời gian ta có tốc độ v0 của vật là


Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 10N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc . Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi. Khi thay đổi tần số góc thì biên độ dao động của vật nhỏ thay đổi và khi thì biên độ dao động của vật nhỏ đạt cực đại. Khối lượng m của vật nhỏ là
120g.
40g.
10g.
100g.
Đáp án D.
Biên độ dao động của vật đạt cực đại khi hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Khi đó ta có

Một vật dao động điều hòa khi đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên âm thì
độ lớn vận tốc và gia tốc cùng tăng.
vận tốc và gia tốc cùng có giá trị âm.
véc tơ vận tốc ngược chiều với véc tơ gia tốc.
độ lớn vận tốc và gia tốc cùng giảm.
Đáp án C.
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A. Đúng lò xo giãn nhiều nhất thì người ta giữa cố định điểm chính giữa của lò xo khi đó con lắc dao động với biên độ A1. Tỉ số A1/A bằng:
.
.
.
1.
Đáp án A.
Sau khi giữ vật tại điểm chính giữa, vật sẽ dao động với lò xo có độ cứng . Con lắc lò xo mới có chiều dài tự nhiên lo/2. Tại thời điểm giữ lò xo chiều dài con lắc này là x=A/2 tức là lò xo này đã giãn A/2.
Hay ly độ và vận tốc của vật lúc này là x = A/2 và v = 0 (do tại vị trí biên)
Suy ta, biên độ dao động sẽ là
.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình: . Sau thời gian (T là chu kì dao động) tính từ lúc t = 0, vật đi được quãng đường là:
80,732m.
81,462cm.
85,464cm.
96,836cm.
Đáp án C.
Phân tích
Sau thời gian 5T vật đã đi được quãng đường
và trở về trạng thái ban đầu (trạng thái tại t = 0).
Xét tại t = 0 ta có

Như vậy sau 5T vật ở vị có cm và đang chuyển động theo chiều âm của Ox.
Để xác định quãng đường vật đi được trong thời gian T/4 tiếp theo ta có thể sử dụng vòng tròn lượng giác cho ly độ như hình vẽ bên.
Quãng đường S2 vật đi được trong thời gian T/4 này (tương ứng với chuyển động tròn đều từ M đến N) là: ![]()
Vậy tổng quãng đường vật đã đi được là
.
Cho một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Một học sinh tiến hành hai lần kích thích dao động. Lần thứ nhất, nâng vật lên rồi thả nhẹ thì thời gian ngắn nhất vật đến vị trí lực đàn hồi triệt tiêu là . Lần thứ hai, đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì thời gian ngắn nhất đến lúc lực phục hồi đổi chiều là Tỉ số . Tỉ số gia tốc vật và gia tốc trọng trường ngay khi thả lần thứ nhất là
0,8.
1,5.
12.
2.
Đáp án D.
Lực phục hồi đổi chiều tại VTCB. Lực đàn hồi đổi chiều tại vị trí lò xo không biến dạng.
Lần thứ hai: khi đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì quãng đường vật chuyển động đến lúc lực phục hồi đổi chiều (VTCB) bằng A, tương ứng với thời gian vật chuyển động bằng T/4

Lần thứ nhất: khi nâng vật lên rồi thả nhẹ vật chuyển động trên vị trí lực đàn hồi triệt tiêu tức là vật đã chuyển động từ vị trí biên (có ly độ x = -A) đến vị trí có ly độ (chọn chiều dương Ox hướng xuống)
Do thời gian

Vậy tỉ số gia tốc vật và gia tốc trọng trường ngay khi thả lần thứ nhất là
.
Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 6s. Gọi S1 là quãng đường vật đi được trong 1s đầu tiên, S2 là quãng đường vật đi được trong 2s tiếp theo và S3 là quãng đường vật đi được trong 4s tiếp theo. Biết tỉ lệ S1 : S2 : S3 = 1 : 3 : k (trong đó k là hằng số) và lúc đầu vật ở vị trí khác vị trí hai biên. Giá trị của k là
1.
3.
5.
7.
Đáp án C.

Ta có
![]()
Do nên quãng đường vật đã đi được sau tổng thời gian này là
Mặt khác nên và .
Kết hợp với điều kiện lúc đầu vật không ở vị trí biên nên nếu biểu diễn trên vòng tròn lượng giác của li độ x ta có thể lựa chọn vị trí lúc đầu của vật tương ứng với điểm M0. Sau các thời gian t1, t2 và t3 tiếp theo, vật ở các vị trí ứng với các điểm M1, M2 và trên vòng tròn lượng giác (hình vẽ bên)
Như vậy, quãng đường vật đi được trong thời gian t1 là S1 = A/2, quãng đường vật đi được trong thời gian t2 là S2 = A + A/2 = 3A/2 và trong thời gian t3 là S3 = 2A + A/2 = 5A/2
Từ đó suy ra
![]()
![]()
Vậy k = 5.
Tại một nơi trên mặt đất có gia tốc trọng trường g, một con lắc lò xo gồm lò xo có chiều dài tự nhiên l, độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m dao động điều hòa với tần số góc . Hệ thức nào sau đây đúng?
Đáp án C
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 200 N/m, vật nhỏ khối lượng m, dao động điều hòa với tần số góc 20 rad/s. Giá trị của m là
100 g.
200 g.
400 g.
500 g.
Đáp án D
Tần số góc dao động của con lắc lò xo là:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa với phương trình . Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
Đáp án B
Một con lắc lò xo vật nặng m = 500g dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t. Độ cứng k của lò xo là

250N/m.
49N/m
123N/m
62N/m
Đáp án C
Từ đồ thị ta có chu kỳ dao động của vật là T=0,4s
Độ cứng của lò xo là
Một học sinh khảo sát các đại lượng: li độ, vận tốc, gia tốc, năng lượng của một vật dao động điều hòa vẽ được dạng đồ thị phụ thuộc vào nhau giữa hai đại lượng x và y như đồ thị bên. Nhận định đúng là

x biểu diễn đại lượng li độ, y biểu diễn đại lượng năng lượng.
x biểu diễn đại lượng li độ, y biểu diễn đại lượng gia tốc.
x biểu diễn đại lượng gia tốc, y biểu diễn đại lượng li độ.
X biếu diễn đại lượng gia tốc, y biểu diễn đại lượng vận tốc.
Đáp án D
Vì hệ thức liên hệ giữa gia tốc và vận tốc là:

=> đây là đồ thị của Elip.
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x'x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi tự do và . Tốc độ trung bình của vật đi từ khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu lần đầu là
85,7 cm/s
75,8 cm/s
58,7 cm/s
78,5 cm/s
Đáp án A
Thời gian từ 

Tốc độ trung bình:
Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên trên nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a thì con lắc dao động điều hòa với chu kỳ là 3s. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên chậm dần đều cũng với gia tốc có độ lớn là a thì chu kỳ dao động điều hòa của con lắc là 4s. Khi thang máy đứng yên thì chu kỳ dao động điều hòa của con lắc là:
5,0 s
2,4 s
3,5 s
3,4 s
Đáp án D
Ta có


Từ (1); (2) và (3) ta được
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Gọi A, ω và φ lần lượt là biên độ, tần số góc và pha ban đầu của dao động. Biểu thức vận tốc của vật theo thời gian t là
Đáp án A.
Lời giải chi tiết:
Vận tốc của vật dao động điều hòa:
Ba con lắc lò xo có khối lượng vật nặng lần lượt là lò xo có độ cứng chúng dao động điều hòa với tần số lần lượt là f1,f2 và f3. Chọn sắp xếp đúng theo thứ tự tằng dần về độ lớn
f3, f2, f1.
f1, f3, f2.
f1, f2, f3.
f2, f3, f1.
Đáp án D.
Lời giải chi tiết:
Tần số dao động của con lắc là
=> Nếu k không đổi thì f tỉ lệ với
Như vậy nếu m càng nhỏ thì f càng lớn.
Bài toán đưa về sắp xếp theo f tăng dần tương ứng với sắp xếp theo m giảm dần.
Như vậy đáp án là D. f2, f3, f1 tương ứng với m giảm dần: m2 = 87g; m3 = 78g và m1 = 75g.
Một vật dao động theo phương trình . Biên độ dao động của vật là :
2,5 cm.
5 cm.
10 cm.
0,5 cm.
Đáp án B.
Chuyển động của một vật là hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình lần lượt là (cm) và (cm). Độ lớn của vận tốc ở vị trí cân bằng là 60cm/s. Giá trị của A2 bằng:
4 cm.
6 cm.
2 cm.
8 cm.
Đáp án B.
Lời giải chi tiết:
Tại vị trí cân bằng vật đạt vận tốc có giá trị cực đại nên:

Hai dao động cùng pha thì biên độ của dao động tổng hợp là
![]()
Khi nói về dao động cưỡng bức, dao động duy trì phát biểu nào sau đây là sai ?
Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ lực cưỡng bức.
Dao động duy trì có biên độ không đổi.
Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.
Dao động duy trì có tần số bằng tần số riêng của hệ dao động.
Đáp án A.
Cho cơ hệ như hình vẽ, vật nhỏ m1, m2 nối với nhau nhờ sợi dây nhẹ, không dãn có chiều dài l=12 cm , ban đầu lò xo không biến dạng. Tại kéo đầu B của lò xo đi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc trong khoảng thời gian t thì dừng lại đột ngột của hệ dao động điều hòa. Biết độ cứng của lò xo lấy . Giá trị của t nhỏ nhất gần nhất với giá trị là:

1,083s.
1,095s.
0,875s.
1,035s
Đáp án A.
Lời giải chi tiết:
Giai đoạn 1: (m1; m2) đứng yên lò xo giãn; kết thúc gđ 1 quãng đường đi là:

Giai đoạn 2: (m1 đi lên; m2 đứng yên) lò xo không giãn thêm; kết thúc gđ 2 quãng đường đi là:
Giai đoạn 3: (m1 đi lên; m2 đứng yên) lò xo tiếp tục giãn thêm; kết thúc gđ 3 quãng đường đi là:


Giai đoạn 4: (m1; m2) cùng đi lên để lại khoảng trống h bằng quãng đường đi được:
Giai đoạn 5: Dừng đột ngột hệ sẽ dao động điều hòa
Với biên hộ với lực căng dây được thỏa mãn
Như vậy để hệ dao động điều hòa thì khoảng trống
Tương ứng thời gian nhỏ nhất là:

Một vật dao động điều hòa tần số góc và biên độ A. Khi động năng bằng 3 lần thế năng thì tốc độ v của vật có biểu thức
Đáp án D
Theo đề ta có:

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình . Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
Đáp án D
Một con lắc lò xo gồm vật nặng và lò xo có độ cứng k=50N/m dao động theo phương thẳng với biên độ 2 cm, tần số góc . Cho . Trong mỗi chu kì dao động, thời gian lực đàn hồi của lò xo có độ lớn không vượt quá 1,5N bằng bao nhiêu?
Đáp án D
Gọi là độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng; theo định luật Húc
Theo định nghĩa
Ta cũng có , mà theo bài nên
Từ đường tròn lượng giác ta có thời gian tương ứng là

Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc độ cực đại của chất điểm 2 là (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
Đáp án D
- Ta có
.
Nhìn đồ thị ta có suy ra
.
- Chất điểm 1: Tại t=0 vật đi qua cân bằng theo chiều dương, nên phương trình dao động của chất điểm 1 là:

- Chất điểm 2: Tại t=0 vật đi qua cân bằng theo chiều dương, nên phương trình dao động của chất điểm 2 là:

Hai chất điểm có cùng li độ khi tương đương



- Thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần 5 ứng với m=3, tức là t=0,5+3=3,5(s)
Hai chất điểm dao động điều hòa với cùng biên độ A trên một đường thẳng và có chung vị trí cân bằng tại O. Nếu ban đầu cả hai chất điểm đang ở O và chuyển động cùng chiều thì sau 0,5s chúng gặp nhau lần đầu tiên. Còn nếu ban đầu cả hai đang ở O nhưng chuyển động ngược chiều thì khi gặp nhau lần đầu tiên, chất điểm thứ nhất đã đi nhiều hơn chất điểm thứ hai quãng đường là 0,5A. Chu kì dao động của chất điểm thứ hai gần giá trị nào sau đây?
1 s
2 s
3 s
4 s
Đáp án B
* Trường hợp 1: Khi hai vật chuyển động cùng chiều.
Khi 2 vật gặp nhau thì . Với

* Trường hợp 2:
Từ đường tròn lượng giác ra có

=> góc quét
![]()
Kết hợp (1) và (4) ta được
Một con lắc đơn gồm vật có khối lượng m và dây treo có chiều dài l, điểm treo tại O. Vật được đưa ra khỏi vị trí cân bằng tới vị trí sao cho dây treo lệch góc so với phương thẳng đứng rồi buông không vận tốc ban đầu. Khi vật đi qua vị trí cân bằng thì dây treo vướng đinh tại I ở dưới O, trên đường thẳng đứng cách O một khoảng IO = 0,4l. Tỉ số lực căng của dây treo ngay trước và sau khi vướng đinh là:
0,9928
0,8001
0,4010
0,6065
Đáp án A
Ta có
Khi chiếu lên dây treo với chiều dương hướng vào điểm treo:
Ta có
![]()

Ngay trước khi vướng đinh thì vận tốc:

và lực căng

Ngay sau khi vướng đinh, vận tốc v không đổi nhưng chiều dài dây và lực căng:


Hai dao động có phương trình lần lượt là: (cm) và (cm). Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng
Đáp án B
Chọn công thức đúng về tần số dao động điều hòa của con lắc đơn:
Đáp án A

