Giải SBT Vật lí 11 CTST Bài 1: Mô tả dao động có đáp án

Đáp án đúng là B

Chu kì dao động là thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần.

Đáp án đúng là D

Vật thực hiện 1 dao động thì pha thay đổi một lượng là  $2\mathrm{\pi }$rad.

Đáp án đúng là B

Chu kì  $T=\frac{2\pi }{\omega }$

Đáp án đúng là A

Đơn vị của tần số là Hz.

Đáp án đúng là C

Tần số dao động của vật là:  $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,3}\approx 3,33\text{ Hz}$.

Đáp án đúng là D

Khi hai vật dao động điều hoà với cùng tần số góc, độ lệch pha giữa hai dao động điều hoà không thay đổi theo thời gian nhưng đề bài chưa đủ để xác định giá trị độ lệch pha.

Đáp án đúng là A

Dao động của đồng hồ quả lắc được xem như dao động tuần hoàn vì nó dao động quanh một vị trí cân bằng xác định và chuyển động của nó được lặp lại sau những khoảng thời gian bằng nhau.

Đáp án đúng là C

Biên độ dao động của vật nặng là:  $A=\frac{\left|x_2-x_1\right|}{2}=\frac{\left|11-1\right|}{2}=5\text{ cm}$.

Đáp án đúng là D

Dao động của đồng hồ quả lắc được xem như dao động tuần hoàn vì nó dao động quanh một vị trí cân bằng xác định và chuyển động của nó được lặp lại sau những khoảng thời gian bằng nhau.

Tần số:  $f=\frac{N}{t}=\frac{20}{30}=0,7Hz$

Đáp án đúng là A

Tần số góc của hệ dao động là:  $\omega =2\pi f=2\pi .2,{87.10}^{14}\approx 1,{80.10}^{15}\text{rad/s}$

Đáp án đúng là B

Dựa vào trục Ot, ta thấy hai vật có cùng chu kì, nên hai vật có cùng tần số. Xét thời điểm ban đầu, vật 1 xuất phát từ vị trí cân bằng, vật 2 xuất phát từ biên âm, do đó hai vật dao động vuông pha nhau.

Không thể nói một vật đang dao động tuần hoàn thì cũng đang thực hiện dao động điều hoà vì vật được xem là thực hiện dao động điều hoà chỉ khi li độ của vật dao động là một hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian.

Vật đang thực hiện dao động điều hoà vì đồ thị li độ - thời gian của vật dao động có dạng hình sin.

Nhận định trên không hợp lí vì xích đu có chịu tác dụng của ngoại lực như trọng lực, lực ma sát ở điểm treo, lực cản không khí, lực đẩy của gió,...

Quan sát đồ thị, nhận thấy:  $T_3>T_2>T_1$.

Kết luận của bạn học sinh chưa chính xác vì chu kì dao động là khoảng thời gian ngắn nhất để vật lặp lại trạng thái cũ (vị trí và vận tốc). Tuy nhiên, khoảng thời gian bạn học sinh này đo được chỉ là khoảng thời gian ngắn nhất để quả nặng trở về vị trí cũ, còn vận tốc chưa lặp lại như cũ.

Nhận định của bạn học sinh là không hợp lí vì khi một trong hai chiếc xích đu lên đến vị trí cao nhất (biên) thì xích đu còn lại qua vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), có nghĩa là dao động của hai chiếc xích đu là dao động vuông pha.

a) Biên độ dao động: $A=10\text{ cm}$.

b) Chu kì dao động:  $T=16\text{ s}$.

c) Tần số góc của dao động:  $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{16}=\frac{\pi }{8}\text{rad}/\text{s}$.

Tần số dao động của dây thanh quản bằng với tần số của âm do ca sĩ phát ra, suy ra  $f=466\text{ Hz}$

Vậy trong một giây thì dây thanh quản của ca sĩ thực hiện được 466 dao động.

Trên Hoả tinh, con lắc đơn thực hiện dao động với chu kì là:  $T=1,64\cdot 1,60=2,624\text{ s}$

Thời gian để con lắc đơn thực hiện được 5 dao động trên Hoả tinh là:

 $t=5T=5.2,624=13,12\text{ s}$

Vật chuyển động trên quỹ đạo dài 20 cm nên biên độ dao động là  $A=10\text{ cm}$.

Chu kì dao động:  $T=\frac{90}{180}=0,5\text{ s}$, tần số dao động:  $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,5}=2\text{ Hz}$.

Chu kì dao động:  $T=\frac{1}{f}=\frac{1}{2}=0,5\text{ s}$.

Trong một chu kì dao động, vật đến vị trí biên âm một lần. Do đó, trong khoảng thời gian 2022T kể từ lúc bắt đầu dao động, vật qua vị trí biên âm 2022 lần và quay trở về vị trí biên dưong.

Thời gian để vật đi từ vị trí biên dương đến biên âm là 0,5 T.

Vậy thời gian để vật đến vị trí biên âm lần thứ 2023 kể từ lúc bắt đầu dao động là:

 $\text{Δ}t=2022T+0,5T=2022,5T=2022,5\cdot 0,5=1011,25\text{ s}$   

Ta có:  $\text{Δ}t=2s=4T$ .

Quãng đường vật đi được trong một chu kì dao động là 4A.

Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian  $\text{Δ}t$ là:  $s=16\text{ A}$.

Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian 2 s kể từ lúc bắt đầu dao động là:

 $v_{\text{tb}}=\frac{s}{\text{Δ}t}=\frac{16A}{4T}=\frac{128}{2}=64\text{ cm/s}$

Độ dịch chuyển của vật trong khoảng thời gian  $\text{Δ}t$ là:  $d=\text{Δ}x=0\text{ cm}$.

Độ lớn vận tốc trung bình của vật trong khoảng thời gian 2 s kể từ lúc bắt đầu dao động là: $v_{\text{tb}}^{\text{'}}=\frac{\text{Δ}x}{\text{Δ}t}=0\text{ cm/s}$

Đồ thị li độ - thời gian của hai vật dao động được thể hiện như hình dưới đây.v