
Bài tập Dao động điều hòa mức độ vận dụng cao có lời giải (P2)
20 câu hỏi
chiều hướng lên và độ lớn 1,02.105V/m
chiều hướng xuống và độ lớn bằng 1,02.105V/m
chiều hướng lên và độ lớn 2,04.105V/m
Chiều hướng xuống và độ lớn 2,04.105V/m
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp: Sử dụng công thức tính chu kì của con lắc đơn dao động điều hoà và sử dụng lí thuyết về bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực điện trường.
Cách giải:
Để cùng hướng, q > 0 thì hướng xuống
64 cm và 48cm.
80 cm và 48cm.
64 cm và 55cm.
80 cm và 55cm
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về khoảng cách của hai vật dao động điều hoà
Khảo sát hàm số bậc hai
Cách giải:
Phương trình dao động của vật A là
Phương trình dao động của vật B là
Mặt khác:
Có:
Xét bảng biến thiên sau:
Từ bảng biến thiên ta có:
60cm/s
18cm/s
80cm/s
36cm/s
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp : Áp dụng định luật II Niuton, lí thuyết về chuyển động th ẳng nhanh dần đều , hê ̣thức độc lập theo thời gian của x vàv để tính biên độ. Áp dụng công thức tính vận tốc cực đại của con lắc lò xo dao động điều hoà.
Cách giải:
Viết phương trình 2 Niuton cho vật nặng ta được: P – N – Fđh = ma
Khi vật bắt đầu rời tấm ván thì N = 0. Khi đó : P – Fdh ma mg k l ma l 0, 08m 8cm
Với chuyển động nhanh dần đều có vận tốc đầu bằng 0 ta áp dụng công thức:
Ta có ω = 10 rad/s , vị trí cân bằng của vật lò xo dãn:
Tại thời điểm vật rời ván ta có: x = -0,02m;
Biên độ dao động:
Vận tốc cực đại của vât:
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng giản đồ vecto
Cách giải:
- Từ dữ kiện đề bài ta vẽ được giản đồ vecto:
- Xét ∆OA2A ta có:
- Sử dụng định lí hàm số sin trong ∆OA2A ta có:
43,75 cm/s
54,41 cm/s
63,45 cm/s
78,43 cm/s
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Áp dụng công thức tính chu kì, lực đàn hồi, hê ̣thức độc lập với thời gian của vận tốc và li độ
Cách giải:
Vật dao động điều hòa với chu kỳ
Vật đang ở vị trí cân bằng thì tác dụng lực, vậy vị trí cân bằng mới là vị trí lò xo biến dạng một đoạn ∆l với: Biên độ dao động mới là A = 4cm
Giả sử lực tác dung̣ hướng sang phải, vậy thời điểm ban đầu, vật ở biên bên trái.
PT dao động: x = 4cos(5πt + π)cm, sau 2/15s vật có x = 2cm.
AD công thức độc lập: ta tìm được tốc độ của vật là 54 cm/s
φ = - π/6 rad
φ = π rad
φ = π/3 rad
φ = 0 rad
Giải thích: Đáp án C
Phương pháp: Sử dung̣ giản đồFresnen
Cách giải:
Áp dụng định lí hàm số sin trong tam giác ta có:
Vậy dao động tổng hợp có pha ban đầu là 600
0,35 m/s.
0,83 m/s.
0,57 m/s.
0,069 m/s.
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp: Áp dụng công thức tính vận tốc của con lắc đơn
Cách giải:
Chu kỳ dao động của con lắc:
Thời điểm sợi dây treo con lắc bị đứt là t0 = T/4 = 0,5s
Vậy thời điểm t = 0,08s con lắc chưa bị đứt.
PT dao động của con lắc:
Khi t = 0,08s thì α = 0,087 rad
Tốc độ của vật nặng khi đó:
10 cm
20cm
10cm
21cm
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, hê ̣thức độc lập với thời gian của vận tốc và li độ ̣
Cách giải:
Ở vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn ∆l.
Ta có k mg 0,05m 5cm
Khi quả cầu đến vị trí thấp nhất thì lò xo đang dãn đoạn: A + ∆l = 12,5 + 5 = 17,5cm và vận tốc của vật bằng 0.
Sau khi va chạm vận tốc hai vật là: mv = (m+M)v’ => 0,5.6 = 1,5.v’ => v’ = 2m/s.
Sau đó hai vật dao động điều hòa, vị trí cân bằng lò xo dãn ∆l’ với : k ' (m M)g ' 0, 075m 7,5cm
Vậy khi x = 10cm, v’ = 2m/s,
Áp dụng công thức độc lập:
53,140.
126,870.
22,620.
143,140.
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng công thức tính biên độ của dao động tổng hợp hai dao động cùng phương , cùng tần số
Cách giải:
Ta có:
Vậy độ lệch pha cực đại của hai dao động là 48,180
20cm
15cm
17cm
18 cm
Giải thích: Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về bài toán khoảng cách giữa hai chất điểm dao động điều hòa
Cách giải:
+ Khoảng cách giữa hai chất điểm theo phương thẳng đứng:
+ Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là:
0,25kg.
0,5kg.
0,05kg.
0,025kg.
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng công thức tính vận tốc cực đại của vật dao động điều hoà
Cách giải:
|
Ngay trước khi đặt thêm vật m2 |
Ngay sau khi đặt thêm vật m2 |
|
VTCB: O Li độ: x = -A = -10 cm Vận tốc: v = 0 Tần số góc |
VTCB: O Li độ: x’ = -A = -10 cm Vận tốc: v’ = v = 0 Tần số góc
|
=> Sau đó hệ sẽ dao động với biên độ A’ = A = 10cm
+ Vận tốc cực đại của con lắc sau đó là
Do đó khối lượng m là:
=> Chọn A
10 cm.
5 cm.
8 cm.
6 cm.
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp: Sử dụng lý thuyết về dao động điều hòa của CLLX
Cách giải:
+ Tần số góc:
Độ giãn của lò xo ở VTCB:
+ Điểm treo của con lắc chịu được lực tối đa không quá 4N => Fđhmax ≤ 4N
chiều hướng lên và độ lớn bằng 2,04.105 V/m.
chiều hướng lên và độ lớn bằng 1,02.105 V/m.
chiều hướng xuống và độ lớn bằng 2,04.105 V/m.
chiều hướng xuống và độ lớn bằng 1,02.105 V/m.
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp:
+ Sử dụng công thức tính chu kì của con lắc đơn
+ Sử dụng líthuyết về con lắc chịu tác dụng của lực điện trường.
Cách giải:
+ Chiều dài của con lắc là l.
Khi chiều dài là l → chu kì dao động
Khi chiều dài là l + 7,9cm → chu kì dao động
+ Con lắc có chiều dài tăng thêm là l’ = l + 7,9 cm = 160 cm, tích thêm điện tích q = -108 C
Theo đề bài:
NX: g’ > g mà hay thẳng đứng hướng lên.
Và:
19,2 cm.
9,6 cm.
8,5 cm.
17 cm.
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về con lắc lò xo chịu tác dụng của ngoại lực
Cách giải:
- Khi thang máy chưa chuyển động
+ Tần số góc:
+ Biên độ dao động:
- Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều đi xuống thì con lắc chịu thêm tác dụng của lực quán tính hướng lên, có độ lớn
=> VTCB mới là
=> Khi đó so với VTCB vật đang ở li độ x1 = A + 1,6 = 9,6cm, vận tốc v1=v=0
=> Biên độ dao động mới là
3,54 N.
2,14 N.
2,54 N.
1,54 N.
Giải thích: Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về con lắc đơn chịu tác dụng của ngoại lực
Cách giải:
VTCB mới của con lắc là VT mà dây treo hợp với phương thẳng đứng góc β sao cho:
Kéo con lắc đơn ra khỏi phương thẳng đứng góc 600 rồi thả nhẹ => CLĐ sẽ dao động với biên độ α0=300.
Gia tốc trọng trường hiệu dụng
Lực căng dây cực đại của con lắc đơn:
=> Chọn C
4,5 cm
4 cm
4 cm
4 cm
Giải thích: Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa của con lắc lò xo kết hợp với định luật bảo toàn động lượng
Cách giải:
+ Theo ĐL bảo toàn động lượng:
+ Xét con lắc lò xo trước và sau khi va chạm :
5,8 N.
5,2 N.
6,8 N.
4,5 N.
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về lực đàn hồi trong dao động của con lắc lò xo thẳng đứng.
Cách giải:
ADCT:
Lực tác dụng vào điểm treo chính là lực đàn hồi của lò xo, lực này trực đối với lực đàn hồi tác dụng vào vật nên:
3,32 cm.
6,25 cm.
9,8 cm.
2,5 cm.
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về năng lượng dao động của CLLX và dùng tam thức bậc 2 để nhận xét giá trị nhỏ nhất
Cách giải:
Biên độ dao động của các vật tính từ công thức
Khoảng cách lúc đầu giữa hai vật: O1O2 = 10 cm.
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 : với ω là tần số góc của con lắc thứ nhất.
Khoảng cách giữa hai vật:
Ta thấy y là tam thức bậc 2 đối với cosωt và ymin khi cosωt = -0,5
Thay cosωt = 0,5 và biểu thức y ta tính được ymin = 6,25 cm.=> Chọn B
6 cm.
2 cm.
4 cm.
8 cm.
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng
Cách giải:
+ Khi cho giá đỡ chuyển động thì các lực tác dụng vào vật nặng của con lắc
Trọng lực, lực đàn hồi, phản lực do giá đỡ tác dụng lên vật
Theo định luật II Niu-tơn ta có:
Chiếu lên chiều dương là chiều chuyển động đi xuống của vật ta có:
+ Giá đỡ rời vật khi
Hay giá đỡ rời vật khi lò xo giãn đoạn 8 cm, mà độ giãn của lò xo ở VTCB
=> Vật đang ở vị trí có li độ x = - 2 cm
+ Vận tốc của vật tại vị trí đó là
+ Tần số góc
=> Vật sẽ dao động với biên độ Chọn A
cm
2 cm
2 cm
2 cm
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp :
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn động năng
- Sử dung̣ hê ̣thức đôc̣ lâp̣ với thời gian của li đô ̣vàvâṇ tốc
Biên độ dao động ban đầu:
Cách giải:
Hai vật va chạm đàn hồi xuyên tâm nên áp dụng ĐL bảo toàn động lượng và động năng ta được:
Giải hệ ta được v = 2cm/s
Áp dụng hệ thức độ lập:
Vậy quãng đường đi được sau va chạm đến khi đổi chiều chuyển động là
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.


![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-3izficdefgfoel0s9j8s-1786772791.jpg&w=3840&q=75)












![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-emy0gtcksawvorajezvv-1786772460.jpg&w=3840&q=75)



