260 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa trong đề thi Đại học cực hay (P4)
35 câu hỏi
Treo một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k thì vật dao động với chu kì 0,2s Nếu gắn thêm vật vào vật m thì hệ hai vật dao động với chu kì 0,3 s Độ cứng của lò xo gần giá trị nào nhất sau?
400N/m
281 N/m
180 N/m
Đáp án D
Ta có:
Chu kì dao động:
suy ra độ cứng của lò xo bằng:
Hai vật A và B có cùng khối lượng 1 kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 10 cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m tại nơi có gia tốc trọng trường g=10(m/s2). Lấy Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng bao nhiêu? (biết rằng độ cao đủ lớn để xảy ra hiện tượng trên, bỏ qua mọi lực cản)
70cm
50cm
80cm
20cm
Đáp án C
(Khi cắt đứt dây) =>A=10 cm
Xét ở thời điểm cắt dây đến khi vật lên đến vị trí cao nhất, vật 1 đi được quãng đường S1=20cm
Khi cắt dây thì vật 1 dao động với
Quảng đường vật 2 rơi tụ do trong T/2 (s) là:
=> Khoảng cách giữa hai vật là:
Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T và có cùng trục tọa độ Oxt có phương trình dao động điều hòa lần lượt là và (cm) được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Biết tốc độ dao động cực đại của chất điểm bằng 53,4 cm/s Giá trị của tỉ số gần với giá trị nào nhất sau đây?

0,55
0,52
0,75
0,64
Đáp án A
Ta có:

Mặt khác hai dao động vuông pha nên
Từ t1 đến t2 vec-tơ quay quét được một góc bằng trên đường tròn lượng giác


Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm, biên độ dao động của vật là
A = 40 cm.
A = 20 cm.
A = 80 cm.
A = 10 cm.
Đáp án D.
Lời giải chi tiết:
Độ dài quỹ đạo bằng 2A.
Trong một dao động điều hòa của con lắc lò xo, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc theo li độ là
Một elipse.
Một hyperbol.
Một đường thẳng.
Một đoạn thẳng.
Đáp án D.
Khi đồng thời giảm một nửa chiều dài của lò xo và một nửa khối lượng của vật nặng thì chu kì dao động điều hòa của con lắc lò xo sẽ:
tăng 2 lần.
Không đổi.
Giảm một nữa.
Giảm 4 lần.
Đáp án C
Lời giải chi tiết:
Chu kì của con lắc lò xo chỉ phụ thuộc vào độ cứng của lò xo và khối lượng của vật nặng.
Nếu giảm một nửa chiều dài của lò xo thì độ cứng tăng gấp đôi.
Đồng thời ta giảm một nữa khối lượng vật nặng, chu kì mới của lò xo.
Con lắc lò xo có độ cứng k = 100N/m, khối lượng vật nặng m = 1kg. Vật nặng đang đứng ở vị trí cân bằng, ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực biến đổi điểu hòa theo thời gian với phương trình . Sau một thời gian ta thấy vật dao động ổn định với biên độ A = 4cm. Tốc độ cực đại của vật có giá trị bằng bao nhiêu ?
0,4 cm/s
40 cm/s
Đáp án D
Lời giải chi tiết:
Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức .
Tốc độ cực đại của vật có giá trị bằng
.
Ở câu này học sinh dễ nhầm
.
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm một lò xo có độ cứng k và vật nặng coi như chất điểm có khối lượng 0,1kg, doa động điều hòa với biên độ A = 10cm. Chọn mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng của chất điểm. Tốc độ trung bình lớn nhất của chất điểm giữa hai thời điểm động năng bằng thế năng là 40 cm/s. Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi động năng của chất điểm bằng 1/3 lần thế năng là
0,171 N.
0,347 N.
0,093 N.
0,217 N.
Đáp án A.
Lời giải chi tiết:
Từ giả thiết ta có giữa hai lần động năng bằng thế năng thì
Khi động năng của chất điểm bằng 1/3 lần thế năng thì

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng m1. Khi m1 cân bằng ở O thì lò xo dãn 10cm. Đưa vật nặng m1 tới vị trí lò xo dãn 20cm rồi gắn thêm vào m1 vật nặng có khối lượng , thả nhẹ cho hệ chuyển động. Bỏ qua ma sát và lấy . Khi hai vật về đến O thì m2 tuột khỏi m1. Biên độ dao động của m1 sau khi m2 tuột là
3,74 cm.
5,76 cm.
6,32 cm.
4,24 cm.
Đáp án C.
Lời giải chi tiết:
Theo giả thiết

=> Tại vị trí cân bằng của hai vật lò xo dãn 12,5 cm
Thả vật tại vị trí lò xo dãn 20cm =>A=7,5cm
Khi về tới O thì lò xo dãn 10cm =>x = -2,5cm

Phát biểu nào sau đây là đúng?
Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã làm mất lực cản của môi trường đối với vật dao động.
Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã tác dụng ngoại lực biến đổi điều hóa theo thời gian vào vật dao động.
Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chiều chuyển động trong một phần của từng chu kỳ.
Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt hẳn.
Đáp án C.
Chọn phương trình biểu thị cho dao động điều hòa của một chất điểm?
.
.
.
.
Đáp án A.
Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con lắc không đổi) thì tần số dao động điều hòa của nó sẽ
tăng vì tần số dao động điều hòa của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường.
giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao.
không đổi vì chu kỳ dao động điều hòa của nó không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường.
tăng vì chu kỳ dao động điều hòa của nó giảm.
Đáp án B.
Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ . Vật qua vị trí cân bằng lần thứ 2018 vào thời điểm
t=2018(s).
t=1009(s).
t=2016,5(s).
t=2017,5(s).
Đáp án D
Sử dụng đường tròn lượng giác: t = 0 chất điểm ở vị trí 3h.
Cứ mỗi chu kỳ, vật qua vị trí cân bằng 2 lần.
Sau 1008T, vật qua vị trí cân bằng 2016 chu kỳ.
Sau 3T/4, nữa thì vật qua 2018 lần.
Vậy t=1008T+3T/4=2016+1,5=2017,5(s).
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ T. Trong một chu kì dao động của vật, khoảng thời gian lò xo bị dãn là 2T/3. Gọi và lần lượt là lực đẩy cực đại và lực kéo cực đại của lò xo tác dụng vào vật. Tỉ số bằng bao nhiêu?
.
.
.
.
Đáp án C.
Theo bài ra trong một chu kì dao động của vật, khoảng thời gian lò xo bị dãn là 2T/3 nên khoảng thời gian lò xo bị nén là T/3, mà trong một chu kì khoảng thời gian lò xo bị nén chính là khoảng thời gian vật đi từ vị trí lò xo không biến dạng tới biên rồi trở lại vị trí lò xo không biến dạng, tức là vật di chuyển đi từ
![]()

Từ đây 
Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là và (và tính bằng cm, t tính bằng s). Tại các thời điểm li độ dao động tổng hợp là:
.
.
.
.
Đáp án B.
Phương trình dao động tổng hợp:
.
Tại thời điểm






Hai vật (1) và vật (2) có cùng khối lượng m, nằm trên mặt phẳng nằm ngang và mỗi vật được nối với tường bằng mỗi lò xo có độ cứng khác nhau thỏa mãn . Vật (1) lúc đầu nằm ở O1, vật (2) lúc đầu nằm ở O2, O1O2 = 12(cm). Nén đồng thời lò xo (1) một đoạn 10cm, lò xo (2) một đoạn 5cm rồi thả nhẹ cho hai vật dao động. Trong quá trình dao động khoảng cách ngắn nhất của hai vật gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau đây?
5 cm.
7 cm.
3 cm.
6 cm.
Đáp án A

Biên độ dao động của các vật là:

Khoảng cách lúc đầu của hai vật là O1O2 = 12cm.
Chọn gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động, chọn gốc tọa độ là vị trí O1, chiều dương là chiều chuyển động của vật (2)
Phương trình dao động của các vật là:

Khoảng cách giữa hai vật là:
![]()
Sử dụng công thức lượng giác quen thuộc bên toán học sau
vào (1), ta có được
![]()
Đây là một phương trình bậc hai theo ẩn cos(ωt). Do đó
gần với đáp án A nhất.
Khi khối lượng của vật nặng là m thì chu kỳ dao động của con lắc đơn là T. Vậy khi tăng khối lượng của vật nặng lên 4 lần thì chu kỳ dao động của con lắc đơn lúc này là
2T
T
4T
T/2
Đáp án B
Chu kỳ của con lắc đơn được tính theo công thức: không phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng nên chu kỳ của con lắc đơn sau khi thay đổi khối lượng vật nặng vẫn là T.
Một nguồn sóng dao động với phương trình . Biết . Điểm A cách nguồn một khoảng 8 cm, tại thời điểm t=0,5s li độ của điểm A là:
5 cm
0 cm
7,5cm
-5 cm
Đáp án B
Bước sóng dùng trong dao động là:
Phương trình dao động của điểm A cách nguồn một khoảng 8cm là:


Vậy tại thời điểm t=0,5(s) thì li độ của điểm A là:
Không ít các bạn học sinh sẽ giải theo hướng này, nhưng đây là một kết quả sai rồi. Bài này dễ nhưng mà dễ nhầm các em nhé. Dưới đây mới là cách làm đúng: Sau khoảng thời gian t=0,5(s) thì sóng mới truyền đến điểm cách nguồn khoảng:
Nhận thấy điểm A ở khoảng cách xa hơn nên chưa nhận được sóng truyền tới, vì điểm A chưa dao động nên li độ của điểm A tại thời điểm t=0,5 (s) là 0.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương nằm ngang. Khi vật có li độ 3 cm thì động năng của vật lớn gấp đôi thế năng đàn hồi của lò xo. Khi vật có li độ 1 cm thì, so với thế năng đàn hồi của lò xo, động năng của vật lớn gấp:
16 lần
9 lần
18 lần
26 lần
Đáp án D
Theo bài:
Lúc li độ bằng 1cm thì

Vậy so với thế năng đàn hồi của lò xo thì động năng của vật lớn gấp 2 lần.
Cho hai con lắc lò xo mắc vào hai mặt tường đối diện nhau và cùng đặt trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang, các lò xo có độ cứng lần lượt là 100N/m và 400N/m. Vật nặng ở hai con lắc có khối lượng bằng nhau. Kéo vật thứ nhất về bên trái, vật thứ hai về bên phải rồi buông nhẹ để hai vật dao động cùng năng lượng 0,25J. Biết khoảng cách lúc đầu của hai vật là 10cm. Xác định khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật trong quá trình dao động:
4,69cm
5cm
7,5cm
10cm
Đáp án A
Biên độ dao động của vật tính từ công thức:
Khoảng cách lúc đầu giữa hai vật là: 10cm.
Chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu dao động, chọn gốc tọa độ trùng với O1 thì phương trình dao động của các vật lần lượt là:
![]()
![]()
![]()
Khoảng cách giữa hai vật:
![]()
Ta thấy y là tam thức bậc hai đối với và Thay vào biểu thức ta tính được
Gọi M,N, I lần lượt là các điểm trên một lò xo nhẹ, được treo thẳng đứng ở điểm cố định O. Khi lò xo có chiều dài tự nhiên thì OM=MN=NI=10cm Gắn vật nhỏ vào hai đầu dưới I của lò xo và kích thích để vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động, tỉ số độ lớn lực kéo lớn nhất và độ lớn lực kéo nhỏ nhất tác dụng lên O bằng 3; lò xo giãn đều, khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm M và N là 12 cm. Lấy Vật dao động với tần số:
2,9Hz
3,5Hz
1,7Hz
2,5Hz
Đáp án D
Theo bài ra thì thấy rằng trong quá trình dao động lò xo luôn bị dãn vì thế biên độ dao động
Ta có:

![]()

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương và i, t đo bằng giây. Vận tốc của vật tại thời điểm t=2(s) là:
Đáp án B
Dao động tổng hợp của vật đó là
Vận tốc của vật ở thời điểm t=2(s) là:
Một con lắc đơn có chu kỳ T=1(s) khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng . Coi sức cản của không khí không đáng kể (con lắc vẫn dao động điều hòa). Hỏi chu kỳ của con lắc thay đổi thế nào, biết khối lượng riêng của không khí là
Tăng
Giảm
Tăng
Giảm
Đáp án A
Đơn vị đo của D và d khác nhau nên đưa về cùng một đơn vị
Đối với bài này thì gia tốc trọng trường thay đổi do chịu thêm lực đẩy Ac-si-met:
Gia tốc tác dụng lên vật khi đó là:
Vậy

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối 0,5 kg và lò xo có độ cứng k=80N/m Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngnag trục lò xo. Hệ số ma sát giữa vật và giá đỡ là 0,02. Ban đầu giữa vật ở vị trí lò xo nén 5,25cm rồi buôn nhẹ để con lắc lò xo dao động tắt dần. Lấy . Tìm quãng đường tổng cộng vật đi được từ lúc dao động đến khi dừng hẳn là:
1,1025m
2,25m
1,25m
2,5m
Đáp án A
Ta có:
Xét:
Vì q=0 nên vật dừng lại ở vị trí bằng:
Hai lò xo khối lượng không đáng kể, ghép nối tiếp có độ cứng tương ứng đầu còn lại của lò xo nối với điểm cố định, đầu còn lại lò xo nối với vật m hệ đặt trên mặt bàn nằm ngang. Bỏ qua mọi lực cản. Kéo vật để hệ lò xo giãn tổng cộng 12cm rồi thả để vật dao động điều hòa dọc theo trục các lò xo. Ngay khi động năng bằng thế năng lần đầu, người ta giữ chặt điểm nối giữa hai lò xo. Biên độ dao động của vật sau đó bằng.
4 cm
Đáp án B
Ban đầu năng lượng của hệ là



Khi
lúc này độ giãn tổng cộng hai lò xo là


Khi giữ điểm nối giữa hai lò xo thì năng lượng của hệ là



Một vật dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình là: Biên độ và tần số dao động của vật lần lượt là:
Đáp án C

Hai vật dao động điều hòa theo hai trục tọa độ song song cùng chiều. Phương trình dao động của hai vật ứng là và ( đều đo bằng cm). Tại thời điểm ban đầu, hai vật đều có li độ bằng A/2 cm nhưng vật thứ nhất đi theo chiều dương trục tọa độ, vật thứ hai đi theo chiều âm trục tọa độ. Kết luận nào sau đây là đúng?
Hai dao động lệch pha
Khoảng thời gian ngắn nhất để hai vật lặp lại trạng thái ban đầu là 1s.
Hai dao động lệch pha
Khoảng thời gian ngắn nhất để hai vật lặp lại trạng thái ban đầu là 2s.
Đáp án D
Ban đầu hai dao động cùng có li độ là A/2 nhưng vật thứ nhất đi theo chiều dương và vật thứ hai đi theo chiều âm nên hai dao động lệch pha nhau góc nên đáp án A và C sai.
Ta có:
Khoảng thời gian ngắn nhất để vật lặp lại trạng thái ban đầu ứng với n=1 nên
![]()
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Biết gia tốc của vật ở vị trí biên gấp 8 lần gia tốc của vật ở vị trí cân bằng. Giá trị của là
0,0625 rad.
0,045 rad.
0,0989 rad.
0,075 rad.
Đáp án B
Theo đề ra ta có:
![]()


Nên:

Vật dao động điều hòa với phương trình . Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động v vào li độ x có dạng nào?
đường tròn
đường thẳng
elip
parabol
Đáp án C
Ta có phương trình độc lập phụ thuộc thời gian giữa v và x là:
.
Dễ dàng nhận ra đây là dạng:
là phương trình của elip nên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động vào li độ có dạng elip.
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình . Thời điểm lần thứ 2014 vật có li độ là x=-2 cm và đang đi theo chiều dương là
2013,8333(s).
2013,3333(s).
2014,3333(s).
2014,8333(s).
Đáp án A
Trong một chu kỳ thì chỉ có một lần vật đi qua vị trí x=-2 cm và đang đi theo chiều dương. Xét đến thời điểm đi qua vị trí này lần thứ 2014 thì vật phải quay được 2013chu kỳ và thêm một góc quay
Thời gian cần tìm là:
Một con lắc đơn gồm quả cầu có khối lượng m=500g mang điện tích được treo bằng một sợi dây không dãn cách điện, khối lượng không đáng kể, chiều dài 85cm trong điện trường đều có (có phương nằm ngang). Ban đầu quả cầu đứng yên ở vị trí cân bằng. Người ta đột ngột đổi chiều đường sức điện trường nhưng vẫn giữ nguyên độ lớn của E. Lấy . Chu kỳ và biên độ dao động của quả cầu là:
1,8311s; 14,4cm
1,8113s; 3,4cm
1,8311s; 3,4cm
1,8351s; 14,4cm
Đáp án C
Khi con lắc cân bằng trong điện trường đều có phương nằm ngang, vị trí A của con lắc có dây treo hợp với phương thẳng đứng góc với:

Khi đột ngột đổi chiều điện trường nhưng giữ nguyên cường độ thì con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới là điểm C, giữa A và B với biên độ góc .
Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng là:

Chu kỳ của con lắc là:

Biên độ của con lắc là:
Hai con lắc dao động trên hai quỹ đạo song song sát nhau với cùng biên độ và cùng vị trí cân bằng, đồ thị biểu diễn gia tốc theo li độ có hình dạng như hình. Tìm thương số tốc độ cực đại của hai con lắc là:

Đáp án C
Nhìn vào đồ thị ta có thể thấy:
Khi cùng một li độ là x thì gia tốc của hai vật 1 và 2 lần lượt là y và z.

Xét tỉ số tốc độ cực đại của hai con lắc là:
Vận tốc của vật dao động điều hòa có độ lớn cực đại khi:
vật ở vị trí có pha dao động cực đại.
vật ở vị trí có li độ cực đại.
gia tốc của vật đạt cực đại.
vật ở vị trí có li độ bằng không.
Đáp án D
Vận tốc của vât:
nên sẽ có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng hay tương đương với vật có li độ bằng không.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với vận tốc có độ lớn cực đại bằng 0,4 m/s. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí x=2 cm theo chiều dương và tại đó động năng bằng ba lần thế năng. Phương tình dao động của vật là:
Đáp án B
Vận tốc có độ lớn cực đại là 0,4m/s nên ![]()
Lúc vật đang ở vị trí x=2(cm) theo chiều dương thì tại đó động năng bằng ba lần thế năng nên:
.
Gốc thời gian tại lúc này nên


Vậy phương trình dao động của vật là:

Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t của một vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của vật là:

20cm
10cm
5cm
15cm
Đáp án B

