505 Bài trắc nghiệm Dao động cơ cực hay có lời giải chi tiết(P7)
Đề thi

505 Bài trắc nghiệm Dao động cơ cực hay có lời giải chi tiết(P7)

A
Admin
Vật lýLớp 1249 lượt thi
40 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

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 Wđ  của chất điểm theo thời gian t. Lấy π2=10 . Biên độ dao động của chất điểm là

2cm.

3cm.

4cm.

5cm.

Xem đáp án

+ Từ đồ thị ta thấy: Wdmax=W=12kA2=2 mJ (*)

+ Tại t = 0 thì Wd=0,5 mJ ® Wt=1,5 mJ ® x=A32 

+ Tại t=50 ms thì Wd=1,5 mJ ® Wt=0,5 mJ ® x=A2 

+ Góc quét từ t = 0 đến t = 50φ=π6 ®t=50.103=π6ω ® ω=10π3=km ® k=10 N/m

+ Thay vào (*) ta được A=0,02 m.

Đáp án A

2. Trắc nghiệm
1 điểm

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 v = 1 m/s. Biết góc MON bằng 30°. 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.

Xem đáp án

+ Vì M, N chuyển động tròn đều nên K cũng chuyển động tròn đều với cùng tốc độ dài là v=ω.R=1 m/s.

+ Mặc khác: tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ được tính: vtb=4RT=4Rω2π=4.v2π=2vπ=0,63 m/s » 61,5 cm/s.

Đáp án C

3. Trắc nghiệm
1 điểm

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 x=103cos ωt +φ (cm). Thay đổi biên độ A2 để biên độ A1 đạt giá trị cực đại, phương trình dao động diễn tả bởi đường (2) lúc này là


x2=20cos20π3tπ3 (cm).

x2=10cos25π3tπ3(cm).

x2=20cos25π3tπ3 (cm).

x2=20cos25π3t+π(cm).

Xem đáp án

+ Xét đồ thị của A2 ta thấy tại t=0 vật ở vị trí x=0,5A2 và đang đi lên nên có φ02=π3 

® Góc quét được của vật 2 từ t=0 đến khi x=0 là φ=5π6 và mất t=0,1 s

® ω=5π6.0,1=25π3 

+ Phương trình dao động của 2 vật là: x1=A1cos25π3tπx2=A2cos25π3tπ3 

+ Để A1max thì A phải vuông góc với A2 

+ tanπ3=AA2 ® A2=Atanπ3=1033=10 cm

® Phương trình vật 2 là:  x2=10cos25π3tπ3

Đáp án B

4. Trắc nghiệm
1 điểm

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 202 cm/s2.

(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 (t = 0), 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).

Xem đáp án

+ Từ phương trình v=10πcos2πt+0,5π=ωAcos2πt+φ+π2 

® x=5cos2πt .

® Quỹ đạo dao động là: L=2A=10 cm

Tốc độ cực đại là vmax=10π cm/s

Gia tốc cực đại là  amax=ω2A=20π2 cm/s2

Tốc độ trung bình trong một chu kì là vtb=sT=4AT=4.51=20 cm/s.

Tại t=0 thì x=5 ® vật ở vị trí biên.

® Các phát biểu đúng là: c, e.

Đáp án C

5. Trắc nghiệm
1 điểm

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 g = 10 m/s2 Chu kì dao động của vật là?

π5s

π10s

π15s

π20s

Xem đáp án

+ Cơ năng của con lắc là: W=12kx2+12mv2=12k0,045Δl2+12mv2 

+ Mà Δl=mgk 

® 2W=k0,045mgk2+m.0,42=80.103 

+ Giải phương trình trên ta được: m=0,25gm=0,49g ® chọn m = 0,25 g

+ T=2πmk=2π0,25100=π10 s

Đáp án B

6. Trắc nghiệm
1 điểm

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

Xem đáp án

+ Ta có: Wd1=W12kx12=0,091(1)Wd2=W12k3x12=0,019(2) 

+ Từ (1) và (2) ta được: 12kx12=0,009 

+ Khi qua vị trí cân bằng động năng đạt cực đại là:

Wdmax=W=Wd1+Wt1=0,091+0,009=0,1 J.

Đáp án D

7. Trắc nghiệm
1 điểm

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

9,748 m/s2.

9,874 m/s2.

9,847 m/s2.

9,783 m/s2.

Xem đáp án

+ Con lắc thực hiện 20 dao động trong 36 s ® T=3620 

+ T=2πlg ® g=4π2lT2=4π2.0,836202=9,748 m/s2 

Chú ý: lấy số π theo máy tính.

Đáp án A

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương là.x1=5cos10πtπ3cmx2=5sin10πt+π2cm  Tốc độ trung bình của vật từ t = 0 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.

Xem đáp án

+ 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: A=53φ=π6

+ Tại t = 0 vật ở vị trí A.

+ vtb=st 

+  t=φω=π2+π610π=115s

+ Quãng đường vật đi từ vị trí A đến VTCB lần đầu tiên là:

s = s1 + s2 = A + (A - A.cosπ/6)

 vtb = 1,47 m/s

Đáp án D

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox (vị trí cân bằng O là gốc thế năng). Gọi Δt  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 8π3cm/s  và độ lớn gia tốc là 96π2 (cm/s2)  ; sau đó khoảng thời gian đúng bằng  tvật có tốc độ 24π (cm/s). Biên độ dao động của vật là

42cm

52cm

43cm

8 cm.

Xem đáp án

+ Thời gian hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là Δt=T4.

+ Vì t1 = t + 0,25T nên v1 vuông pha với v2® vmax=v12+v22=163π 

+ Áp dụng công thức vuông pha của vận tốc và gia tốc tại thời điểm t ta được:

vvmax2+aamax2=1amax=643π2 

+ amaxvmax=ω2AωA=ω=643π2163π=4π 

®  A=vmaxω=163π4π=43cm

Đáp án C

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Con lắc đơn đang dao động điều hòa với chu kì 1 s tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng 10 m/s2. 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.

Xem đáp án

+ Ta có: Fkmax = mga0 = 0,05  a0 = 0,1 rad

+ Wt=12Wd ® W = 3 Wt = 3mgl(1- cosa)

+ Áp dụng bảo toàn cơ năng ta được: 3mgl(1 - cosa) = mgl(1 - cosa0)

® cosα=2+cosα03 

T = mg(3cosa - 2cosa0) = 0,5025 N

Đáp án B

11. Trắc nghiệm
1 điểm

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 g = l0 m/s2 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.

Xem đáp án

Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm Δl0=μmgk=0,2.0,1.1010=2cm.

→ Biên độ dao động của vật ở nửa chu kì thứ hai sẽ là A2=1022.2=4cm.

→ Tốc độ cực đại vmax=ωA=40cm/s

Đáp án C

12. Trắc nghiệm
1 điểm

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 F0 không đổi và tần số có thể thay đổi. Khi tần số là f1 = 7 Hz thì biên độ dao động ổn định của hệ A1. Khi tần số là f2 = 8 Hz thì biên độ dao động ổn định của hệ A2. So sánh A1 A2 ta có

A1 < A2

A1 > A2

A1 = A2

8A1 = 7A2

Xem đáp án

Đáp án C

13. Trắc nghiệm
1 điểm

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 60°. So với lúc chưa có điện trường thì chu kì dao động bé của con lắc

tăng 2 lần.

giảm 2 lần.

giảm 2 lần.

tăng 2 lần.

Xem đáp án

Đáp án D

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Hai dao động cùng phương lần lượt có phương trình:x1=8cos4πtπ2cm và x2=Acos4πt+π3cm .Dao động tổng hợp của hai dao động này có phương trình x=Acos4πt+φcm . Biết π2φπ2 . Thay đổi A2 đến khi biên độ A đạt giá trị cực tiểu thì giá trị của φ  

π rad.

π3rad.

π6rad.

-π6rad.

Xem đáp án

Đáp án C

Gọi phương trình dao động của 2 vật như sau :x1=4cosωt cmx2=43cos(ωt+φ2) cm

Khoảng cách giữa 2 vật theo trục Ox là x=x2x1=4cos(ωt+φ) (cm)

Giản đồ vecto :

Dựa vào công thức cosin cho tam giác, dễ dàng tính được φ2 = π/6.

15. Trắc nghiệm
1 điểm

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 A1 = 4 cm, của con lắc hai A2=43cm. 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 W thì động năng của con lắc một là

3W4.

2W3.

9W4.

W4.

Xem đáp án

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 32v1maxWd1=34W1 (W1 là cơ năng của vật 1)

Mặt khác vì A1 = 4, A2 =  43 nên W1 = 1/3W2 => động năng của con lắc 1 Wd1 = W2/4 = W/4. 

ĐÁP ÁN D

16. Trắc nghiệm
1 điểm

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 7π30s thì giữ đột ngột điểm chính giữa của lò xo khi đó. Biên độ dao động của vật sau khi giữ lò xo là

27cm.

25cm.

42cm.

26cm

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kỳ T = π/5 (s). Biên độ A = 8 (cm). ω = 10 (rad/s). Sau khi thả vật 7π30s tức 7T/6, vật có li độ x = 4 cm và tốc độ v = 40 3cm/s.

Khi giữ lò xo tại điểm dính giữa, độ cứng của phần lò xo còn lại là k = 2k = 80 (N/m). Hệ sẽ bị mất năng lượng đúng bằng ½ năng lượng đàn hồi của lò xo lúc đó:Wtm=14kx2.

Suy ra W'=WWtm12k'A'2=12kA214kx2A'=27(cm)

17. Trắc nghiệm
1 điểm

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 g=10=π2(m/s2).  Tốc độ của tầu là

90 km/h

45 km/h

36 km/h

72 km/h

Xem đáp án

Đáp án B

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động e=2202cos100πtV (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

Xem đáp án

Đáp án B

19. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

Đáp án B

20. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

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 Fd = ma. Ta có:

T1T2=g2g1=gag+a=23g=13a5

Suy ra 

TT1=g1g=g+ag=1+ag=1+513T=2,35(s)

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình là  x1=5cosωt+φcm và  x2=x1=A2cosωtπ4cm thì dao động tổng hợp có phương trình dao động là x=Acosωtπ12cm. Thay đổi A2 để A có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại mà nó có thể đạt được thì A2 có giá trị là

53cm

103cm

103cm

53cm

Xem đáp án

Đáp án D

Theo định lý hàm sin: Asinα=5sin30A=10sinα

Giá trị max của A = 10 cm nếu sinα = 1. Đề bài yêu cầu A bằng 1 nửa giá trị này, tức là sinα = 0,5. Lúc đó α = 30°.

Áp dụng định lý hàm cosin cho tam giác:

 A22=52+522.5.5.cos120A2=53(cm)

22. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

Đáp án B

23. Trắc nghiệm
1 điểm

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 g=π2m/s2. Chiều dài quỹ đạo của vật nhỏ của con lắc là

8 cm.

16 cm.

4 cm.

32 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Tại nơi có g = 9,8 m/s2, 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.

Xem đáp án

Đáp án C

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vật có khối lượng 100g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0 vật có gia tốc âm, lấy π2 = 10. Phương trình vận tốc của vật là

v=40πcos10π3tπ3cm/s.

v=60πsin5πt+3π4cm/s.

v=80πcos10π3t+π3cm/s.

v=60πcos10π3t+π4cm/s.

Xem đáp án

Đáp án C

26. Trắc nghiệm
1 điểm

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 90°. Độ lệch hai của hai dao động thành phần là

1200.

1050.

143,10.

126,90.

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có giản đồ vecto như hình vẽ.

Ta có hệ sau 2A=A1+A2A22=A2+A12.

Đặt x=A1A;y=A2A (x, y > 0) thì: x+y=2x2y2=1x=34y=54

Áp dụng định lý hàm cosin cho tam giác, ta có :

cosα=A22+A2A122A2A=y2x2+12y=0,8α36,90

=> độ lệch pha giữa 2 dao động thành phần là 126,9 độ.

27. Trắc nghiệm
1 điểm

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 = 0,5cos5πt (F tính bằng N, t tính bằng s). Lấy g = π2 = 10 m/s2. 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.

Xem đáp án

Đáp án B

28. Trắc nghiệm
1 điểm

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 3m/s2 . Cơ năng của con lắc là

0,04 J.

0,02 J.

0,01 J.

0,05 J.

Xem đáp án

Đáp án C

29. Trắc nghiệm
1 điểm

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 Δt = 0,05π (s) vật đổi chiều chuyển động lần đầu tiên và khi đó lò xo dãn 15 cm. Lấy g = 10 m/s2. Biên độ dao động của vật là

5 cm.

10 cm.

15 cm.

20 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

30. Trắc nghiệm
1 điểm

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 14f. Lấy π2 = 10. Gia tốc cực đại của vật trong quá trình dao động là

1,2 m/s2

2,5 m/s2

1,4 m/s2

1,5 m/s2

Xem đáp án

Đáp án B

31. Trắc nghiệm
1 điểm

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 x1 = 3cos(20πt + 0,5π) (cm) và x2 = 1,5cos(20πt) (cm). Ba vật luôn luôn nằm trên một đường thẳng trong quá trình dao động. Phương trình dao động con lắc thứ 3 là

x3=32cos20πt0,25π (cm).

x3=3cos20πt0,25π (cm).

x3=32cos20πt0,5π(cm).

x3=3cos20πt0,5π(cm).

Xem đáp án

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. => 2x2 = x1 + x3.

Bấm máy tính để tổng hợp dao động, dễ dàng tìm được x3=32cos20πt0,25π (cm)

32. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

Đáp án D

Trong dao động tắt dần, độ lệch VTCB là Δl=μmgk=0,5(cm)

 

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 A' = 3,5 cm.

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 => x = 0,5 cm. Công thức v=ωA2x2=1,095(m/s)

33. Trắc nghiệm
1 điểm

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 455s. 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.

Xem đáp án

Đáp án D

34. Trắc nghiệm
1 điểm

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 123 cm/s. Giá trị v0

4π3 cm/s.

8πcm/s.

4πcm/s.

8π3cm/s.

Xem đáp án

Đáp án C

Vòng tròn đơn vị:

Ta thấy thời gian vật có tốc độ lớn hơn v0 ứng với 4 lần góc α.T.4α2π=2T.α=π (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. vTB=st=2AsinαT.2α2π=2AπsinαT.α. Kết hợp với (1) và thay số, ta có: 123=2.12.π.sinαπα=π3T=3(s)ω=2π3(rad/s)

Có v0=vmax.cosα=Aωcosα=4π(cm/s)

35. Trắc nghiệm
1 điểm

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 16x12+9x22=36cm2. 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.

Xem đáp án

Đáp án A

Dựa vào pt đề bài cho, ta tìm được x1max=1,5(cm)x2max=2(cm)A1=1,5(cm)A2=2(cm)

Mặt khác, khi x1 max thì x2 = 0 và ngược lại nên 2 dao động này vuông pha nhau. Dễ dàng tìm được biên độ dao động tổng hợp A=A12+A22=2,5(cm)

Lực kéo về cực đại Fkvmax=kA=mω2A=0,75(N)

36. Trắc nghiệm
1 điểm

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 g = 10 m/s2, 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.

Xem đáp án

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 Fqt=m.vtau2R. Gọi hợp lực tác dụng lên vật là F thì:

F=mg'Fqt2+P2=mg'm2.vtau4R2+m2g2=mg'g'=vtau4R2+g2

Gọi T’ là chu kỳ dao động trên khúc cua. Ta có: 

T'T=gg'T'=T.gvtau4R2+g21,998(s)

37. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

Đáp án A

38. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

Đáp án D

39. Trắc nghiệm
1 điểm

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 Δt=3T4 (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

x=20cos5t2π3cm

x=203cos5t2π3cm

x=20cos10t2π3cm

x=202cos5t+2π3cm

Xem đáp án

Đáp án C

+ Trước khi buông, lực giữ vật chính bằng lực kéo về max => Fkmax=kA=mω2A=2(N)(1)

+ 2 thời điểm gốc thời gian và t = 3T/4 vuông pha nhau nên ta có

v2=ωx1v1=ωx21=ω.(0,1)ω=10(rad/s). Thay vào (1) tìm được A = 20 (cm)

+ Có v2=1(m/s)=vmax2 và đang tăng ϕv2=2π3ϕx2=5π6ϕx1=φ=2π3

40. Trắc nghiệm
1 điểm

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.

Xem đáp án

Đáp án C