505 Bài trắc nghiệm Dao động cơ cực hay có lời giải chi tiết(P7)
40 câu hỏi
Một chất điểm có khối lượng 90 g đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng của chất điểm theo thời gian t. Lấy . Biên độ dao động của chất điểm là
2cm.
3cm.
4cm.
5cm.
+ Từ đồ thị ta thấy: mJ (*)
+ Tại thì mJ ® mJ ®
+ Tại ms thì mJ ® mJ ®
+ Góc quét từ là ® ® ® N/m
+ Thay vào (*) ta được m.
Đáp án A
Hai điểm M và N chuyển động tròn đều, cùng chiều trên một đường tròn tâm O, bán kính R > 0 với cùng tốc độ dài . Biết góc MON bằng . Gọi K là trung điểm MN, hình chiếu của K xuống một đường kính của đường tròn có tốc độ trung bình trong một chu kì xấp xỉ bằng
30,8 cm/s.
86,6 cm/s.
61,5 cm/s.
100 cm/s.
+ Vì M, N chuyển động tròn đều nên K cũng chuyển động tròn đều với cùng tốc độ dài là m/s.
+ Mặc khác: tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ được tính: m/s » 61,5 cm/s.
Đáp án C
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có đồ thị li độ phụ thuộc theo thời gian t như hình vẽ bên. Nếu tổng hợp hai dao động trên thì luôn thu được dao động có phương trình là (cm). Thay đổi biên độ để biên độ đạt giá trị cực đại, phương trình dao động diễn tả bởi đường (2) lúc này là
(cm).
(cm).
(cm).
(cm).
+ Xét đồ thị của ta thấy tại vật ở vị trí và đang đi lên nên có
® Góc quét được của vật 2 từ đến khi là và mất s
®
+ Phương trình dao động của 2 vật là:
+ Để thì A phải vuông góc với
+ ® cm
® Phương trình vật 2 là:
Đáp án B
Một vật dao động điều hòa có phương trình vận tốc (t tính bằng
(a) thì quỹ đạo dao động dài 20 cm.
(b) tốc độ cực đại của vật là 5 cm/s.
(c) gia tốc của vật có độ lớn cực đại là
(d) tần số của dao động là 2 Hz.
(e) tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là 20 cm/s.
(f) tại thời điểm ban đầu (), vật đi qua vị trí cân bằng.
Trong các phát biểu trên, phát biểu đúng là?
(b) và (e).
(a) và (d).
(c) và (e).
(a) và (c).
+ Từ phương trình
® .
® Quỹ đạo dao động là: cm
Tốc độ cực đại là cm/s
Gia tốc cực đại là
Tốc độ trung bình trong một chu kì là cm/s.
Tại thì ® vật ở vị trí biên.
® Các phát biểu đúng là: c, e.
Đáp án C
Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng m < 400 g. Giữ vật để lò xo dãn 4,5 cm rồi truyền cho nó tốc độ 40 cm/s, sau đó con lắc dao động điều hòa với cơ năng là 40 mJ. Lấy gia tốc rơi tự do Chu kì dao động của vật là?
+ Cơ năng của con lắc là:
+ Mà
®
+ Giải phương trình trên ta được: ® chọn
+ s
Đáp án B
Một chất điểm dao động điều hòa không ma sát. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng một đoạn S động năng của chất điểm là 0,091 J. Đi tiếp một đoạn 2S nữa thì động năng chỉ còn 0,019 J. Biết vật chưa đổi chiều chuyển động trong quá trình trên. Động năng của vật khi vật đi qua vị trí cân bằng là
0,2 J
0,01 J
0,02 J
0,1 J
+ Ta có:
+ Từ (1) và (2) ta được:
+ Khi qua vị trí cân bằng động năng đạt cực đại là:
J.
Đáp án D
Trong thực hành, để đo gia tốc trọng trường, một học sinh dùng một con lắc đơn có chiều dài dây treo 80 cm. Khi cho con lắc dao động điều hòa, học sinh này thấy con lắc thực hiện được 20 dao động toàn phần trong thời gian 36 s. Theo kết quả thí nghiệm trên, gia tốc trọng trường tại nơi học sinh làm thí nghiệm bằng
.
.
.
+ Con lắc thực hiện 20 dao động trong 36 s ®
+ ®
Chú ý: lấy số π theo máy tính.
Đáp án A
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương là.và Tốc độ trung bình của vật từ đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu là
0,47 m/s.
2,47 m/s.
0,87 m/s.
1,47 m/s.
+ Sử dụng máy tính tổng hợp hai dao động như sau:
Chọn MODE ® 2; chọn SHIFT ® MODE ® 3
5 ® SHIFT ® ‘-’® (-60) ® 5 ® SHIFT ® ‘-’ ® (90) ® ‘=’
Chọn SHIFT ® 2 ® 3 ta được:
+ Tại t = 0 vật ở vị trí A.
+
+
+ Quãng đường vật đi từ vị trí A đến VTCB lần đầu tiên là:
Đáp án D
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox (vị trí cân bằng O là gốc thế năng). Gọi là khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật động năng và thế năng bằng nhau. Tại thời điểm t, vật có tốc độ và độ lớn gia tốc là ; sau đó khoảng thời gian đúng bằng vật có tốc độ (cm/s). Biên độ dao động của vật là
8 cm.
+ Thời gian hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là .
+ Vì nên vuông pha với ®
+ Áp dụng công thức vuông pha của vận tốc và gia tốc tại thời điểm t ta được:
+
®
Đáp án C
Con lắc đơn đang dao động điều hòa với chu kì 1 s tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng . Lấy . Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 50 g. Lực kéo về cực đại tác dụng lên vật bằng 0,05 N. Lực căng dây khi vật nhỏ đi qua vị trí mà thế năng bằng một nửa động năng là
0,5050 N.
0,5025 N.
0,4950 N.
0,4975 N.
+ Ta có:
+ ®
+ Áp dụng bảo toàn cơ năng ta được:
®
+
Đáp án B
Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo có độ cứng 10 N/m đặt trên mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát là 0,2. Lấy Đưa vật tới vị trí lò xo bị nén l0 cm rồi thả nhẹ. Ngay sau khi thả vật, nó chuyển động theo chiều dương. Tốc độ cực đại của vật nhỏ trong quá trình nó chuyển động theo chiều âm lần đầu tiên là
0,80 m/s.
0,35 m/s.
0,40 m/s.
0,70 m/s.
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm cm.
→ Biên độ dao động của vật ở nửa chu kì thứ hai sẽ là cm.
→ Tốc độ cực đại cm/s
Đáp án C
Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Tác dụng một ngoại lực điều hòa cưỡng bức với biên độ không đổi và tần số có thể thay đổi. Khi tần số là thì biên độ dao động ổn định của hệ là . Khi tần số là thì biên độ dao động ổn định của hệ là . So sánh và ta có
Đáp án C
Một con lắc đơn gồm quả cầu kim loại nhỏ treo vào sợi dây mảnh trong điện trường đều có phương ngang. Khi đó vị trí cân bằng của con lắc tạo với phương thẳng đứng góc . So với lúc chưa có điện trường thì chu kì dao động bé của con lắc
tăng lần.
giảm 2 lần.
giảm lần.
tăng 2 lần.
Đáp án D
Hai dao động cùng phương lần lượt có phương trình: và .Dao động tổng hợp của hai dao động này có phương trình . Biết . Thay đổi đến khi biên độ A đạt giá trị cực tiểu thì giá trị của là
Đáp án C
Gọi phương trình dao động của 2 vật như sau :
Khoảng cách giữa 2 vật theo trục Ox là (cm)
Giản đồ vecto :
Dựa vào công thức cosin cho tam giác, dễ dàng tính được .
Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Vị trí cân bằng hai con lắc nằm trên đường vuông góc Ox đi qua O. Biên độ của con lắc một là , của con lắc hai là . Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc treo trục Ox là 4 cm. Khi động năng của con lắc hai đạt cực đại là W thì động năng của con lắc một là
Khi vật 2 có động năng cực đại W thì vị trí của 2 vật trên vòng tròn đơn vị (v) sẽ như trên hình vẽ
Vật 2 ở vị trí M2, còn vật 1 ở M1 hoặc M1’. Tuy nhiên cho dù sớm pha hay chậm pha hơn vật 2 thì vật 1 cũng sẽ có tốc độ như nhau và bằng (W1 là cơ năng của vật 1)
Mặt khác vì nên => động năng của con lắc 1
ĐÁP ÁN D
Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng 400 g và lò xo có độ cứng 40 N/m. Từ vị trí cân bằng kéo vật ra một đoạn 8 cm rồi thả nhẹ. Sau khi thả vật s thì giữ đột ngột điểm chính giữa của lò xo khi đó. Biên độ dao động của vật sau khi giữ lò xo là
.
Đáp án A
Chu kỳ . Biên độ. Sau khi thả vật s tức 7T/6, vật có li độ và tốc độ
Khi giữ lò xo tại điểm dính giữa, độ cứng của phần lò xo còn lại là . Hệ sẽ bị mất năng lượng đúng bằng ½ năng lượng đàn hồi của lò xo lúc đó:.
Suy ra
Một hành khách đi tầu hỏa, có chỗ ngồi ngay phía trên một bánh xe, để đo tốc độ của tầu (chuyển động thẳng đều), anh ta treo một con lắc đơn vào giá để hành lí của tầu rồi thay đổi chiều dài con lắc đơn cho tới khi chiều dài của nó là 25 cm thì thấy nó dao động rất mạnh. Biết rằng mỗi thanh ray đường tầu dài 12,5 m. Lấy Tốc độ của tầu là
90 km/h
45 km/h
36 km/h
72 km/h
Đáp án B
Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động (V), t tính bằng giây. Tốc độ quay của rôto là 600 vòng/phút. Biết rằng ứng với mỗi cặp cực có một cặp cuộn dây; các cuộn dây giống nhau được mắc nối tiếp với nhau, mỗi cuộn có 5000 vòng dây. Từ thông cực đại gửi qua một vòng dây bằng
99,0 μWb
19,8 μWb
39,6 μWb
198 μWb
Đáp án B
Đồ thị vận tốc - thời gian của một dao động điều hòa được cho trên hình vẽ. Chọn câu đúng.
Tại vị trí 3 gia tốc của vật có giá trị âm.
Tại vị trí 2 li độ của vật có giá trị âm.
Tại vị trí 4 gia tốc của vật có giá trị dương.
Tại vị trí 1 li độ có thể có giá trị dương hoặc âm.
Đáp án B
Cho một con lắc đơn có vật nặng được tích điện dao động trong điện trường đều có phương thẳng đứng thì chu kì dao động nhỏ là 2,00 s. Nếu đổi chiều điện trường, giữ nguyên cường độ thì chu kì dao động nhỏ là 3,00 s. Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn khi không có điện trường là
2,50 s.
2,81 s.
2,35 s.
1,80 s.
Đáp án C
Vật được tích điện, ở trong điện trường sẽ có lực điện tác dụng lên vật. Nếu lực điện cùng chiều trọng lực, chu kỳ giảm và ngược lại. Theo đề bài, sau khi đổi chiều điện trường thì T tăng, suy ra ban đầu lực điện cùng chiều trọng lực, lúc sau lực điện ngược chiều trọng lực.
Gọi lực điện là Ta có:
Suy ra
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình là và thì dao động tổng hợp có phương trình dao động là . Thay đổi để A có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại mà nó có thể đạt được thì có giá trị là
Đáp án D
Theo định lý hàm sin:
Giá trị max của nếu . Đề bài yêu cầu A bằng 1 nửa giá trị này, tức là . Lúc đó .
Áp dụng định lý hàm cosin cho tam giác:
Một vật dao động điều hòa trên một đoạn thẳng dài L. Thời điểm ban đầu gia tốc của vật có giá trị cực tiểu. Thời điểm t vật có li độ 3 cm, thời điểm 3t vật có li độ -8,25 cm. Giá trị L là
20 cm.
24 cm.
22,5 cm.
35,1 cm.
Đáp án B
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 0,4 s. Biết trong mỗi chu kì dao động, thời gian lò xo bị dãn lớn gấp 2 lần thời gian lò xo bị nén. Lấy . Chiều dài quỹ đạo của vật nhỏ của con lắc là
8 cm.
16 cm.
4 cm.
32 cm.
Đáp án B
Tại nơi có , một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1 m, đang dao động điều hòa. Lực căng dây cực đại gấp 1,015 lần lực căng dây cực tiểu trong quá trình dao động. Ở vị trí có li độ góc 0,06 rad, vật nhỏ của con lắc có tốc độ là
88,5 cm/s.
27,1 cm/s.
25,04 cm/s.
15,7 cm/s.
Đáp án C
Một vật có khối lượng 100g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm vật có gia tốc âm, lấy . Phương trình vận tốc của vật là
Đáp án C
Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ bằng trung bình cộng của hai biên độ thành phần và độ lệch pha so với dao động thành phần thứ nhất là . Độ lệch hai của hai dao động thành phần là
1200.
1050.
143,10.
126,90.
Đáp án D
Ta có giản đồ vecto như hình vẽ.
Ta có hệ sau .
Đặt (x, y > 0) thì:
Áp dụng định lý hàm cosin cho tam giác, ta có :
=> độ lệch pha giữa 2 dao động thành phần là 126,9 độ.
Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m và khối lượng 100 g dao động cưỡng bức do tác dụng của ngoại lực có biểu thức: (F tính bằng N, t tính bằng s). Lấy . Ở giai đoạn ổn định, vật dao động với
tần số góc 10 rad/s.
chu kì 0,4 s.
biên độ 0,5 m.
tần số 5 Hz.
Đáp án B
Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng 500 g và lò xo có độ cứng 50 N/m. Cho con lắc dao động điều hòa trên phương nằm ngang. Tại thời điểm vận tốc của quả cầu là 0,1 m/s thì gia tốc của nó là . Cơ năng của con lắc là
0,04 J.
0,02 J.
0,01 J.
0,05 J.
Đáp án C
Vật m của một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang đứng yên thì được truyền vận tốc v hướng thẳng đứng xuống dưới. Sau vật đổi chiều chuyển động lần đầu tiên và khi đó lò xo dãn 15 cm. Lấy. Biên độ dao động của vật là
5 cm.
10 cm.
15 cm.
20 cm.
Đáp án A
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 25 cm và tần số f. Thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ – 7π cm/s đến 24π cm/s là . Lấy . Gia tốc cực đại của vật trong quá trình dao động là
Đáp án B
Ba con lắc lò xo 1, 2, 3 đặt thẳng đứng cách đều nhau theo thứ tự 1, 2, 3. Ở vị trí cân bằng ba vật có cùng độ cao. Con lắc 1 và 2 có phương trình dao động lần lượt là (cm) và (cm). Ba vật luôn luôn nằm trên một đường thẳng trong quá trình dao động. Phương trình dao động con lắc thứ 3 là
(cm).
(cm).
(cm).
(cm).
Đáp án A
Vì 3 vật luôn thẳng hàng nên dễ dàng nhận ra li độ của x2 sẽ luôn là trung bình cộng của x1 và x3.
Bấm máy tính để tổng hợp dao động, dễ dàng tìm được (cm)
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,3 kg và lò xo có độ cứng 300 N/m. Hệ số ma sát giữa vật nhỏ và mặt phẳng ngang là 0,5. Từ vị trí lò xo không biến dạng, người ta kéo vật đến vị trí sao cho lò xo giãn 5 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Khi đi được quãng đường 12 cm kể từ lúc bắt đầu thả, vật có tốc độ bằng
1,595 m/s.
2,395 m/s.
2,335 m/s.
1,095 m/s.
Đáp án D
Trong dao động tắt dần, độ lệch VTCB là
Ban đầu vật ở vị trí M, khi thả vật thì VTCB mới sẽ là O1, biên độ mới A’ = 4,5 cm, vật đi 1 đoạn MN = 9cm. Lúc này vật quay lại VTCB mới O2 với biên độ
Theo đề bài, ta phải tìm tốc độ của vật khi vật đi được tổng là 12cm. Lúc này vật đi được 9cm rồi nên cần đi thêm 3cm nữa, tức là tại thời điểm cần tìm tốc độ, vật cách VTCB O2 0,5 cm . Công thức
Một con lắc lò xo gồm lò xo và vật nhỏ dao động điều hòa với chu kì 2 s. Nếu cắt bớt lò xo đi 20 cm rồi cho dao động thì chu kì của nó là . Nếu cắt bớt lò xo đi x (cm) thì nó dao động điều hòa với chu kì 1 s. Biết độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Giá trị của x là
25 cm.
50 cm.
45 cm.
75 cm.
Đáp án D
Một vật dao động điều hòa với biên độ 12 cm. Trong một chu kì, thời gian vật có tốc độ lớn hơn một giá trị vo nào đó là 2 s. Tốc độ trung bình khi đi một chiều giữa hai vị trí có cùng tốc độ v0 ở trên là cm/s. Giá trị v0 là
cm/s.
Đáp án C
Vòng tròn đơn vị:
Ta thấy thời gian vật có tốc độ lớn hơn v0 ứng với 4 lần góc α. (1)
Mặt khác, khi vật đi 1 chiều giữa 2 vị trí có cùng tốc độ v0 thì vận tốc phải không đổi dấu, suy ra vật đi từ M đến N như trong hình. . Kết hợp với (1) và thay số, ta có:
Có
Một chất điểm có khối lượng 300 g đồng thời thực hiện hai dao động điều hòa x1 và x2 cùng phương, cùng tần số góc là 10 rad/s. Ở thời điểm t bất kì li độ của dao động thành phần này luôn thỏa mãn . Lực kéo về cực đại tác dụng lên chất điểm trong quá trình dao động là
0,75 N.
0,5 N.
2 N.
1 N.
Đáp án A
Dựa vào pt đề bài cho, ta tìm được
Mặt khác, khi x1 max thì và ngược lại nên 2 dao động này vuông pha nhau. Dễ dàng tìm được biên độ dao động tổng hợp
Lực kéo về cực đại
Một con lắc đơn được treo vào trần một toa của một đoàn tầu hỏa. Khi tàu đứng yên, con lắc dao động bé với chu kì 2 s. Một khúc cua mà đường ray nằm trên mặt phẳng nằm ngang có dạng một cung tròn bán kính cong 400 m. Cho biết gia tốc rơi tự do là , bán kính cong là rất lớn so với chiều dài con lắc và khoảng cách giữa hai đường ray. Khi đoàn tàu này chuyển động với tốc độ không đổi 15 m/s trên khúc cua nói trên thì chu kì dao động nhỏ của con lắc gần với giá trị nào sau đây nhất?
1,998 s.
1,999 s.
1,997 s.
2,000 s.
Đáp án A
Tàu đi qua khúc cua => tàu chuyển động tròn đều => tàu có lực hướng tâm => con lắc chịu thêm lực quán tính (bằng với lực hướng tâm, cùng phương nhưng ngược chiều).
Ta có . Gọi hợp lực tác dụng lên vật là F thì:
Gọi T’ là chu kỳ dao động trên khúc cua. Ta có:
Hai con lắc đơn có chiều dài dây treo chênh lệch nhau 45 cm, dao động điều hòa cùng tại một nơi trên Trái Đất. Trong cùng một khoảng thời gian, con lắc thứ nhất thực hiện được 40 dao động toàn phần còn con lắc thứ hai thực hiện được 50 dao động toàn phần. Chiều dài con lắc thứ nhất và thứ hai lần lượt là
125 cm và 80 cm.
180 cm và 125 cm.
200 cm và 155 cm.
105 cm và 60 cm.
Đáp án A
Một vật dao động điều hoà trên trục Ox với biên độ 12 cm. Quãng đường ngắn nhất vật đi được trong một giây là 60 cm. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì bằng
56 cm/s.
60 cm/s.
68 cm/s.
64 cm/s.
Đáp án D
Một con lắc lò xo nằm ngang có vật nhỏ mang khối lượng 100 g, kéo vật rời khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông nhẹ để con con lắc dao động điều hòa. Ngay trước khi buông tay, lực giữ vật là 2 N. Biết gốc thời gian là lúc vật qua vị trí có li độ – 10 cm, sau đó khoảng thời gian (T là chu kì dao động con lắc) thì vận tốc của vật có giá trị –1 m/s và đang tăng. Phương trình dao động của vật là
Đáp án C
+ Trước khi buông, lực giữ vật chính bằng lực kéo về max => (1)
+ 2 thời điểm gốc thời gian và vuông pha nhau nên ta có
. Thay vào (1) tìm được A = 20 (cm)
+ Có và đang tăng
Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Độ cứng của lò xo là 16,2 N/m, mốc thế năng ở vị trí cân bằng, vật nhỏ của con lắc có động năng cực đại là 5 J. Ở thời điểm vật nhỏ có động năng bằng thế năng thì lực kéo về tác dụng lên nó có độ lớn bằng
7,2 N.
12 N .
9 N.
8,1 N.
Đáp án C








