280 Bài tập Dao động điều hòa trong đề thi thử THPTQG có lời giải (P2)
40 câu hỏi
Một chất điểm dao động điểu hòa trên trục Ox theo phương trình (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 5 s, vận tốc của chất điểm này có giá trị bằng
0 (cm/s)
5 (cm/s)
Đáp án A
+ Vận tốc của vật:
Tại thời điểm t = 5 s, vận tốc của vật có giá trị bằng:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang gồm vật nặng có khối lượng m = 1 kg và lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Khi vật nặng của con lắc đi qua VTCB theo chiều dương với tốc độ v = cm/s thì xuất hiện điện trường đều có cường độ điện trường E = V/m và cùng chiều dương Ox. Biết điện tích của quả cầu là q = . Tính cơ năng của con lắc sau khi có điện trường.
0,032 J.
0,32 J.
0,64 J.
0,064 J.
Đáp án B

Trước khi có lực điện, con lắc đi qua vị trí cân bằng với vận tốc nên:
Sau khi chịu thêm lực điện trường:
Tại VTCB mới của con lắc:

Khoảng cách giữa VTCB mới và VTCB cũ:
Li độ mới của con lắc: x' = x - OO' = -0,4 m = -4 cm
Do lực điện không làm thay đồi cấu tạo của con lắc và vận tốc của nó tại vị trí mà lực bắt đẩu tác dụng nên:
Biên độ của con lắc sau khi chịu thêm lực điện:
Cơ năng của con lắc sau khi chịu thêm lực điện: W =
Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ một dao động điều hoà theo thời gian. Biểu thức vận tốc của dao động này là
Đáp án C
Từ đổ thị ta có:
+ Biên độ của đao động: A = 4 cm
+ Thời gian vật đi từ vị trí x = 2 cm theo chiều âm đến biên âm:

+ Tại thời điểm ban đầu vật ở vị trí x = 2cm và đi theo chiều âm nên:

+ Phương trình chuyển động của vật:
+ Phương trình vận tốc của vật:
Cho ba vật dao động điều hòa cùng biên độ nhưng tần số khác nhau. Biết rằng tại mọi thời điểm, li độ, vận tốc của các vật liên hệ với nhau bởi biểu thức: . Tại thời điểm t, các vật cách vị trí cân bằng của chúng lần lượt là 6 cm; 8 cm và . Giá trị gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau:
8,7 cm.
9,0 cm.
7,8 cm.
8,5 cm.
Đáp án A
+ Xét đạo hàm sau:


+ Xét biểu thức
+ Lấy đạo hàm hai vế và áp dụng đạo hàm (1) ta có:




Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật nặng khối lượng m. Chu kì dao động của vật được xác định bởi biểu thức
Đáp án C
Chu kì dao động của con lắc lò xo: T =
Một con lắc lò xo, quả nặng có khối lượng 200g dao động điều hòa với chu kì 0,8 s. Để chu kì của con lắc là 1 s thì cần
gắn thêm một quả nặng 112,5 g.
gắn thêm một quả nặng có khối lượng 50 g
Thay bằng một quả nặng có khối lượng 160 g.
Thay bằng một quả nặng có khối lượng 128 g
Đáp án A
Ta có:
Khối lượng cần treo thêm:
Con lắc đơn dao động điều hòa có mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Chọn câu sai?
Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng, vận tốc có độ lớn cực đại.
Chu kì dao động của con lắc không phụ thuộc vào chiều dài dầy treo con lắc.
Chuyển động của con lắc từ biên về cân bằng là chuyển động chậm dần.
Khi vật nặng ở vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc bằng động năng của nó.
Đáp án B
Chu kì của con lắc đơn: Đáp án B sai
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 10 N/m và vật nặng có khối lượng m = 100 g. Dao động theo phương ngang với biên độ A = 2 cm. Trong mỗi chu kì dao động, khoảng thời gian ngắn nhất mà vật nặng ở những vị trí có khoảng cách với vị trí cấn bằng không nhỏ hơn 1 cm là
0,418 s.
0,209 s.
0,314 s.
0,242 s.
Đáp án A
Chu kì dao động của vật:
Khoảng thời gian trong mỗi chu kì vật nặng ở những vị trí có khoảng cách với vị trí cân bằng không nhỏ hơn 1cm là:


Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào đầu sợi dây dài l. Từ vị trí cân bằng kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đúng góc rồi thả nhẹ. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Tính gia tốc của con lắc khi lực căng dây có độ lớn bằng trọng lượng của vật.
Đáp án C
+ Khi lực cân bằng trọng lượng, ta có: 3mgcos - 2mgcos = mg

- Gia tốc tiếp tuyến:

- Gia tốc hướng tâm:

Gia tốc của vật


Một con lắc lò xo thẳng đứng và một con lắc đơn được tích điện q, cùng khối lượng m. Khi không có điện trường chúng dao động điều hòa với chu kỳ . Khi đặt cả hai con lắc trong cùng một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường E nằm ngang thì độ dãn của con lắc lò xo tăng 1,44 lần, con lắc đơn dao động với chu kỳ . Chu kỳ dao dộng của con lắc lò xo trong điện trường đều là: [Bản quyền thuộc về website dethithpt.com]
1,44 s
1 s
1,2 s
Đáp án B
Chu kì dao động của con lắc:
Khi đặt trong điện trường thì không thay đổi khối lượng và độ cứng của lò xo. Nên chu kì dao động của lò xo trong điện trường: T =

Một con lắc lò xo gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một đầu cố định và một đầu gắn với viên bi nhỏ, dao động điều hòa theo phương ngang. Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên viên bi luôn hướng
theo chiều chuyển động của viên bi.
về vị trí cân bằng của viên bi.
theo chiều dương qui ước.
theo chiều âm qui ước.
Đáp án B
Đối với con lắc lò xo nằm ngang, lực đàn hồi đóng vai trò là lực hồi phục.
Lực hồi phục luôn hướng về VTCB => Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB.
Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m, lò xo có độ cứng k được kích thích dao động với biên độ A. Khi đi qua vị trí cân bằng tốc độ của vật là v0. Khi tốc độ của vật là thì nó ở li độ
A.
Đáp án A
Vận tốc cực đại của vật:
Áp dụng công thức độc lập ta có:

=>
Dao động tắt dần
có biên độ giảm dần theo thời gian.
luôn có hại.
có biên độ không đổi theo thời gian
luôn có lợi.
Đáp án A
Dao động tắt dần là dao động có biên độ và năng lượng (cơ năng) giảm dần theo thời gian.
Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại là 31,4 dm/s. Lấy = 3,14 . Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là
20 cm/s.
10 cm/s.
0
2 m/s.
Đáp án D
Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì:
![]()
(Chú ý đơn vị của vận tốc).
Một con lắc lò xo gồm lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30 cm. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang thì chiều dài cực đại của lò xo là 38 cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai thời điểm động năng bằng n lần thế năng và thế năng bằng n lần động năng là 4 cm. Giá trị lớn nhất của n gần với giá trị nào nhất sau đây?
8.
3.
5.
12.
Đáp án C
Biên độ dao động: lmax = l0 + A => A = l - l0 = 8 cm
Vị trí Wd = nWt (chỉ lấy x > 0):
Vị trí Wt = nWd hay
Theo đề bài ta có:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng m1 .Khi m cân bằng ở O thì lò xo giãn 10 cm. Đưa vật nặng m1, tới vị trí lò xo giãn 20 cm rồi gắn thêm vào m vật nặng có khối lượng , thả nhẹ cho hệ chuyển động. Bỏ qua ma sát và lấy g = 10m / s2. Khi hai vật về đến O thì m2 tuột khỏi m1. Biên độ dao động của ml sau khi m2 tuột là
5,76 cm.
3,74 cm.
4,24 cm.
6,32 cm.
Đáp án D
+ Tại thời điểm ban đầu ta có
+ Đưa vật tới vị trí lò xo giãn 20 cm thì có thêm vật m2 = 0,25m1 gắn vào m1 nên khi đó ta sẽ vó VTCB mới O’ dịch xuống dưới so với O 1 đoạn bằng:


+ Khi về đến O thì m2 tuột khỏi m1 khi đó hệ chỉ còn lại m1 dao động với VTCB O, gọi biên độ khi đó là A1.
+ Vận tốc tại điểm O tính theo biên độ A’ bằng vận tốc cực đại của vật khi có biên độ là A1

+ Biên độ dao động của m1 sau khi m2 tuột là:
Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng tần số trên trục Ox. Biết dao động thành phần thứ nhất có biên độ , dao động tổng hợp có biên độ A = 4cm. Dao động thành phần thứ hai sớm pha hơn dao động tổng hợp và . Dao động thành phần thứ hai có biên độ là:
4 cm
cm
cm
8 cm
Đáp án D
Xác định biên độ dao động của thành phần thứ nhất:
Khi nói về một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây sai ?
Động năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
Vận tốc của vật biến thiên điều hòa theo thời gian.
Cơ năng của vật biến thiên tuân hoàn theo thời gian.
Lực kéo về tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian.
Đáp án C
Trong dao động điều hòa, cơ năng của vật là đại lượng bảo toàn
Một vật dao động điều hòa với biên độ A và cơ năng w. Mốc thế năng của vật ở vị trí cân bằng. Khi vật đi qua vị trí có li độ thì động năng của vật là
Đáp án B
Khi vật đi qua vị trí

Động năng của vật khi đó:
Một chất điểm có khối lượng m = 100g, dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x = 4cos(2t) cm. Động năng cực đại của chất điểm bằng
0,32 mJ
3200 J
3,2 J
0,32 J
Đáp án A
Động năng cực đại của chất điểm bằng:
Một con lắc đơn dao động điều hoà tại một nơi với chu kì là T, tích điện q cho con lắc rồi cho dao động trong một điện trường đều có phương thẳng đứng thì chu kì dao động nhỏ là T', T' > T khi
q < 0và điện trường hướng lên.
và điện trường hướng xuống.
điện trường hướng lên.
điện trường hướng xuống.
Đáp án B
Khi con lắc dao động trong điện trường, nó dao động dưới tác dụng của trọng lực biểu kiến:


=> Lực điện trường phải hướng lên
Mà hướng lên khi
+ q > 0 và điện trường hướng lên
+ q < 0 và điện trường hướng xuống.
Hai điểm sáng 1 và 2 cùng dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình dao động là: (cm), (cm) (với A1 < A2 , và ).Tại thời điểm ban đầu t = 0 khoảng cách giữa hai điểm sáng là . Tại thời điểm hai điểm sáng cách nhau là 2a, đồng thời chúng vuông pha. Đến thời điểm thì điểm sáng 1 trở lại vị trí đầu tiên và khi đó hai điểm sáng cách nhau 3. Tỉ số bằng:
4,0
2,5
3,0
3,5
Đáp án B
Vị trí của 2 vật tại các thời điểm:
+ Tại thời điểm ban đầu:

+ Sau : (2 dao động biểu diễn bằng 2 vectơ quay): Vật 1 quay góc , vật 2 quay góc (vì vật 1, sau là góc thì nó trở lại vị trí cũ lần đầu nên sau (góc quay ) nó phải ở -A1 như hình vẽ. Vật 2 chuyển động chậm hơn, và vuông pha với vật 1 nên ở vị trí như hình vẽ). Khoảng cách 2 vật lúc này là: A1 = 2a (2)
+ Sau , vật 1 quay thêm góc nữa, vật 2 quay góc nữa. Chúng biểu diễn bằng các vectơ. Khoảng cách của chúng:
+ Theo hình vẽ:

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có hệ số cứng 40 N/m đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5 cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m dính chặt ngay vào M). Sau đó hệ m và M dao động với biên độ:
cm
cm
cm
4,25 cm
Đáp án B
+ Xét con lắc lò xo trước va chạm:

Vận tốc của vật m ngay trước khi va chạm (ở VTCB): =
+ Trong va chạm mềm, cấu tạo của con lắc lò xo thay đổi nên:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Biên độ của con lắc sau va chạm:
![]()
Pha cùa dao động được dùng để xác định
chu kì dao động.
biên độ dao động.
tần số dao động.
trạng thái dao động.
Đáp án D
Pha của dao động là được lượng dùng để xác định trạng thái dao động của vật (li độ, vận tốc)
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm một hòn bi có khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k = 45 N/m. Kích thích cho vật dao động điều hòa với biên độ 2 cm thì gia tốc cực đại của vật khi dao động bằng 18 cm/. Bỏ qua mọi lực cản. Khối lượng m bằng
0,45 kg.
0,25 kg.
75 g.
50 g.
Đáp án D
Từ công thức tính gia tốc cực đại của vật:
Thay số vào ta có: m = 45.2/1800 = 0,05 kg = 50 g
Một vật dao động điều hoà tần số f= 2 Hz. Vận tốc cực đại bằng . Biên độ dao động của vật là
4 m
4 cm
6 m
6 cm
Đáp án C
Biên độ dao động của vật là:
Một con lắc lò xo được treo trên trần một thang máy. Khi thang máy đứng yên thì con lắc được kích thích dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ 0,4 s, biên độ 5 cm. Vừa lúc quả cầu của con lắc đang đi qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều từ trên xuống thì thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc có độ lớn . Lấy . Sau đó con lắc dao động với biên độ là
7 cm
cm
cm
5 cm
Đáp án B
Ta có độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: x =
Xét chuyển động của con lắc với thang máy: Chọn chiều dương hướng lên. Thang máy chuyển động nhanh dần đều ở vị trí: .
Khi thang máy chuyển động, vị trí cân bằng bị dịch xuống dưới một đoạn bằng:

Nên li độ lúc sau là: x' = x + y.
Ta có:

Từ đó ta có:
![]()
Thay số vào ta được:
![]()
Ba vật nhỏ trong 3 con lắc lò xo theo thứ tự (1), (2), (3) dao động theo phương thẳng đứng trong ba trục tọa độ song song với nhau, phương trình dao động của vật (1) và vật (2) lần lượt là và . Biết rằng vị trí cân bằng của ba vật cùng nằm trên một đường thẳng nằm ngang. Ngoài ra còn thấy rằng trong quá trình dao động vật (2) luôn cách đều vật (1) và vật (3), ba vật luôn nằm trên cùng một đường thẳng. Phương trình dao động của vật 3 là:
Đáp án C
Để 3 vật luôn nằm trên một đường thẳng thì:
Chuyển máy về dạng tính số phức và bấm nhanh:

Vậy phương trình dao động của vật 3:
Một con lắc lò xo dao động trên mặt sàn nằm ngang gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m, một đầu gắn cố định, đầu còn lại gắn vào vật khối lượng m = 100 g. Hệ số ma sát giữa vật với mặt sàn là . Ban đầu đưa vật đến vị trí lò xo bị nén một đoạn 7 cm và thả ra. Lấy . Quãng đường vật đi được cho đến khi vật dừng lại là:
32,5 cm.
24,5 cm.
24 cm.
32 cm.
Đáp án B
Nên nhớ các công thức trong dao động tắt dần:
Quãng đường vật đi được đến khi dừng hẳn:
Thay số vào ta được: s =
Phát biểu nào dưới đây về dao động tắt dần là sai:
Cơ năng dao động giảm dần theo thời gian.
Lực cản môi trường càng lớn dao động tắt dần càng nhanh.
Biên độ giảm dần theo thời gian.
Vận tốc giảm dần theo thời gian.
Đáp án D
Trong dao động tắt dần, vận tốc dao động vẫn biến thiên tuần hoàn theo thời gian, chỉ có vận tốc cực đại mới giảm dần theo thời gian.
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m = 100 (g) dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10 (cm) và tần số góc (rad/s). Thế năng của con lắc khi vật nhỏ ở vị trí biên là
0,79 (J)
7,9 (mJ)
0,079 (J)
79 (J)
Đáp án C
Thế năng của con lắc tại vị trí biên:

Vật có khối lượng m treo vào lò xo có độ cứng k. Kích thích cho vật dao động điều hoà với biên độ 3 cm, thì chu kì dao động của nó là T = 0,3 s. Nếu kích thích cho vật dao động với biên độ bằng 6 cm thì chu kì biến thiên của động năng là
0,15 s
0,3 s
0,6 s
0,423 s
Đáp án A
Chu kì dao động của vật không phụ thuộc vào biên độ nên nếu kích thích cho vật dao động với biên độ bằng 6 cm thì chu kì dao động của vật vẫn là T = 0,3 s
Chu kì dao động của động năng: T' = s
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng tích điện q = 20 và lò xo có độ cứng k = 10 N/m. Khi vật đang nằm cân bằng, cách điện, trên mặt bàn nhẵn thì xuất hiện tức thời một điện trường đều trong không gian bao quanh có hướng dọc theo trục lò xo. Sau đó con lắc dao động trên một đoạn thẳng dài 4 cm. Độ lớn cường độ điện trường E là: [Bản quyền thuộc về website dethithpt.com]
2. V/m
2,5. V/m
1,5. V/m
V/m
Đáp án A
Vì chiều dài đoạn thẳng dao động là 4 cm suy ra biên độ A = 2cm.
Khi vật m dao động hợp của lực điện trường và lực đàn hổi gây ra gia tốc a cho vật.
F = ()
Tại vị trí biên ( x = A), vật có gia tốc cực đại nên
V/m
Hai con lắc đơn có cùng khối lượng vật nặng được treo vào hai điểm gần nhau cùng một độ cao, cho hai con lắc dao động điều hòa trong hai mặt phẳng song song. Chu kỳ dao động của con lắc thứ nhất bằng hai lần chu kỳ dao động của con lắc thứ hai và biên độ góc dao động của con lắc thứ hai bằng hai lần biên độ góc dao động của con lắc thứ nhất. Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song với nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng, khi đó tỉ số độ lớn vận tốc của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là
Đáp án B
Theo đề bài:
Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song vói nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng nên:

Công thức tính vận tốc của con lắc đơn:

Vận tốc của con lắc đơn thứ nhất:

Vận tốc của con lắc đơn thứ hai:

Tỉ số độ lớn của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là:

Một vật dao động điều hòa, tại li độ x1 và x2 vật có tốc độ lần lượt là v1 và v2. Biên độ dao động của vật bằng:
Đáp án C
Công thức độc lập cho hai thời điểm:

Thay vào công thức độc lập cho thời điểm 1:


Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400 g, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động điểu hòa theo phương ngang. Lấy . Dao động của con lắc có chu kỳ là
0,6 s.
0,4 s.
0,2 s.
0,8 s.
Đáp án B
Chu kì dao động của con lắc:
Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào
hệ số lực cản tác dụng lên vật.
biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.
pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.
tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.
Đáp án C
Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào:
+ Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật và tần số riêng của hệ.
+ Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.
+ Lực ma sát (lực cản) của môi trường
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là và . Biên độ dao động của vật là
A
2A
A
A
Đáp án A
Đổi:
Hai dao động vuông pha nên:
Con lắc lò xo có độ cứng 200 N/m. Vật M có khối lượng 1 kg đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 12,5 cm. Khi M xuống đến vị trí thấp nhất thì có một vật nhỏ khối lượng 500 g bay theo phương trục lò xo, từ dưới lên với vận tốc 6 m/s tới dính chặt vào M. Lấy g = 10 m/s2. Sau va chạm hai vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của hai vật sau va chạm là
cm
cm
21 cm
20 cm
Đáp án D
Va chạm là va chạm mềm nên tại vị trí va chạm:
Vị trí cân bằng mới của con lắc cách vị trí cân bằng cũ 1 đoạn
OO' =
Ngay sau va chạm con lắc ở vị trí:

Biên độ của con lắc sau va chạm:

Hai vật dao động điều hòa dọc theo các trục song song với nhau. Phương trình dao động của các vật lần lượt là và . Biết . Tại thời điểm t, vật thứ nhất đi qua vị trí có li độ x1 = 3 cm với vận tốc v1 = -18 cm/s. Khi đó vật thứ hai có tốc độ bằng
8 cm/s
24 cm/s
24 cm/s
8 cm/s
Đáp án D
+ Từ phương trình : (1) Thay = 3 cm, ta có:

+ Đạo hàm phương trình (1), ta có:
![]()
+ Theo định nghĩa vận tốc, ta có:
Thay vào phương trình trên ta có:
+ Về độ lớn (tốc độ):

