Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
NGÔI TRƯNG CHUNG CA HC TRÒ VIT
§ÆNG VIÖT HïNG
BÀI GING TRNG TÂM
DAO NG CƠ
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
CHUYÊN : DAO NG CƠ LUYN THI H-C
A. TÓM TT LÝ THUYT
I/ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1. Dao động điều hòa
+ Dao ng iu hòa là dao ng trong ó li ca vt là mt hàm côsin (hay sin) ca thi gian.
+ Phương trình dao ng: x = Acos(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ).
+ im P dao ng iu hòa trên mt on thng luôn có th ưc coi là hình chiu ca mt im M chuyn
ng tròn u trên ưng tròn có ưng kính là on thng ó.
2. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà:
Trong phương trình x = Acos(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ) thì:
Các đại lượng đặc
trưng
Ý nghĩa ơn v
A biên dao ng; x
max
= A >0 m, cm, mm
(ωt + ϕ)
pha ca dao ng ti thi im t (s) Rad; hay
ϕ
pha ban u ca dao ng, rad
ω
tn s góc ca dao ng iu hòa rad/s.
T Chu kì T ca dao ng iu hòa là khong thi gian thc
hin mt dao ng toàn phn :T =
2
π
ω
=
N
t
s ( giây)
f Tn s f ca dao ng iu hòa là s dao ng toàn phn
thc hin ưc trong mt giây .
1
f
T
=
Hz ( Héc) hay 1/s
Liên h gia ω, T và f:
ω =
T
π
2
= 2πf;
Biên A và pha ban u ϕ ph thuc vào cách kích thích ban u làm cho h dao ng,
Tn s góc ω (chu kì T, tn s f) ch ph thuc vào cu to ca h dao ng.
3. Mối liên hệ giữa li độ , vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà:
Đại lượng
Biểu thức So sánh, liên hệ
Ly
x = Acos(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ): là nghim ca phương
trình :
x’’ + ω
ωω
ω
2
x = 0 là phương trình ng lc hc ca
dao ng iu hòa.
x
max
= A
Li ca vt dao ng iu hòa bin thiên iu
hòa cùng tn s nhưng tr pha hơn
2
π
so vi vi
vn tc.
Vn tc
v = x' = - ω
ωω
ωAsin(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ)
v= ω
ωω
ωAcos(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ +
2
π
)
-V trí biên (x = ± A), v = 0.
-V trí cân bng (x = 0), |v| = v
max
= ωA.
-Vn tc ca vt dao ng iu hòa bin thiên
iu hòa cùng tn s nhưng sm pha hơn
2
π
so
vi vi li .
- Khi vt i t v trí biên v v trí cân bng thì
vn tc có ln tăng dn, khi vt i t v trí cân
bng v biên thì vn tc có ln gim dn.
Gia tc
a = v' = x’’ = - ω
ωω
ω
2
Acos(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ)
a= - ω
ωω
ω
2
x.
Véc tơ gia tc ca vt dao ng iu hòa luôn
hưng v v trí cân bng, có ln t l vi
ln ca li .
- biên (x = ± A), gia tc có ln cc i:
a
max
= ω
2
A.
- v trí cân bng (x = 0), gia tc bng 0.
-Gia tc ca vt dao ng iu hòa bin thiên
iu hòa cùng tn s nhưng ngưc pha vi li
x(sm pha
2
π
so vi vn tc v).
-Khi vt i t v trí cân bng n v trí biên,
a
ngưc chiu vi
v
( vt chuyn ng chm dn)
-Khi vt i t v trí biên n v trí cân bng,
a
cùng chiu vi
v
( vt chuyn ng nhanh
dn).
Lc kéo v
F = ma = - kx
Lc tác dng lên vt dao ng iu hòa :luôn
hưng v v trí cân bng, gi là lc kéo v (hi
phc).
- Chuyn ng nhanh dn : a.v>0,
vF
⇑
;
- Chuyên ng chm dn a.v<0 ,
vF
↑↓
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
F
max
= kA
(
F
là hp lc tác dng lên vt)
4.Hệ thức độc lập đối với thời gian :
+Gia ta và vn tc:
2 2
2 2 2
x v
1
A A
+ =
ω
2
2
2
v
x A
ω
= ± −
2
2
2
v
A x
ω
= +
2 2
v A x
ω
= ± −
2 2
v
A x
ω
=
−
+Gia gia tc và vn tc:
2 2
2 2 4 2
v a
1
A A
+ =
ω ω
Hay
2 2
2
2 4
v a
A = +
ω ω
2
2 2 2
2
.
a
v A
ω
ω
= − +
2 4 2 2 2
. .
a A v
ω ω
= −
II/ CON LẮC LÒ XO:
1.Mô tả:
Con lc lò xo gm mt lò xo có cng k, khi lưng không áng k, mt u gn c nh, u kia
gn vi vt nng khi lưng m ưc t theo phương ngang hoc treo thng ng.
2.Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ); vi: ω =
m
k
;
3. Chu kì, tần số của con lắc lò xo: T = 2π
k
m
; tần số : f =
1
2
π
m
k
.
4. Năng lượng của con lắc lò xo:
+
ng n
ă
ng:
2 2 2 2 2
1 1
W sin ( ) Wsin ( )
2 2
mv m A t t
ω ω ϕ ω ϕ
= = + = +
+Th
n
ă
ng:
2 2 2 2 2 2
1 1
W ( ) W s ( )
2 2
t
m x m A cos t co t
ω ω ω ϕ ω ϕ
= = + = +
+Cơ năng :
2 2 2
1 1
W W W
2 2
t
kA m A
ω
= + = =
= h
ng s
.
ng năng, th năng ca vt dao ng iu hòa bin thiên tun hoàn vi ω’ = 2ω, tn s f’ = 2f, chu kì T’ =
2
T
.
5. Quan hệ giữa động năng và thế năng: Khi W
đ
= nW
t
1
1
A
x
n
n
v A
n
ω
±
=
+
⇒
= ±
+
Mt s giá tr c bit ca x, v, a , Wt và Wd như sau:
Ly
x
-A
-
3
2
A
-
2
2
A
-
2
A
0
2
A
2
2
A
3
2
A
A
V
n t
c
/v/
0
1
2
A
ω
2
2
A
ω
3
2
A
ω
ωA
3
2
A
ω
2
2
A
ω
1
2
A
ω
0
Th
n
ă
ng
Wt
2
1
2
kA
2
1 3
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 1
.
2 4
kA
0
2
1 1
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 3
.
2 4
kA
2
2
kA
ng
n
ă
ng Wd
0
2
1 1
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 3
.
2 4
kA
2 2
1
2
m A
ω
2
1 3
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 1
.
2 4
kA
0
So sánh:
Wtmax
Wt=3Wd
Wt=Wd
Wd=3Wt
Wdmax
Wd=3Wt
Wt=Wd
Wt=3Wd
Wtmax
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Wt và Wd
III/ CON LẮC ĐƠN:
1.Mô tả:
Con lc ơn gm mt vt nng treo vào si dây không giãn, vt nng kích thưc không áng k so vi
chiu dài si dây, si dây khi lưng không áng k so vi khi lưng ca vt nng.
2.Tần số góc:
g
l
ω
=
; +Chu kỳ:
2
2
l
T
g
π
π
ω
= =
; +Tn s:
1 1
2 2
g
f
T l
ω
π π
= = =
iu kin dao ng iu hoà: B qua ma sát, lc cn và α
0
<< 1 rad hay S
0
<< l
3. Lực hồi phục
2
sin
s
F mg mg mg m s
l
α α ω
= − = − = − = −
Lưu ý: + Vi con lc ơn lc hi phc t l thun vi khi lưng.
+ Vi con lc lò xo lc hi phc không ph thuc vào khi lưng.
4. Phương trình dao động:
(khi
α
≤
10
0
):
s = S
0
cos(ωt + ϕ) hoc α = α
0
cos(ωt + ϕ) vi s = αl, S
0
= α
0
l
⇒ v = s’ = -ωS
0
sin(ωt + ϕ) = -ωlα
0
sin(ωt + ϕ)
⇒ a = v’ = -ω
2
S
0
cos(ωt + ϕ) = -ω
2
lα
0
cos(ωt + ϕ) = -ω
2
s = -ω
2
αl
Lưu ý: S
0
óng vai trò như A còn s óng vai trò như x
5. Hệ thức độc lập:
* a = -ω
ωω
ω
2
s = -ω
ωω
ω
2
αl
*
2 2 2
0
( )
v
S s
ω
= +
*
2 2
2 2 2
0
2 2
v v
l gl
α α α
ω
= + = +
6. Năng lượng của con lắc đơn :
+ ng năng : W
=
2
1
mv
2
.
+ Th năng: W
t
= mgl(1 - cosα) =
2
1
mglα
2
(α ≤ 10
0
, α (rad)).
+ Cơ năng: W = W
t
+ W
= mgl(1 - cosα
0
) =
2
1
mglα
2
0
.
+ Cơ năng ca con lc ơn ưc bo toàn nu b qua ma sát.
+ Cơ năng (α ≤ 10
0
, α (rad)):
2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0
1 1 1 1
W
2 2 2 2
ω α ω α
= = = =
mg
m S S mgl m l
l
+ Tỉ lệ giữa W
t
và W
đ
⇒
⇒⇒
⇒
tìm li độ của vật (hoặc góc lệch so với phương thẳng đứng), vận tốc tại vị trí
đó, thời điểm vật có điều kiện như trên:
Gi s W
đ
= n.W
t
Tìm li (hoc góc lch) : Do W = W
t
+ W
đ
⇒
W = n.W
t
+ W
t
= (n +1)W
t
o
22
2
o
2
s
1n
1
s
2
sm
)1n(
2
sm
+
±=⇒+=⇒
ω
ω
hay
o
1n
1
αα
+
±=
Vn tc : t
W
1n
n
WW
n
1n
WW
n
1
W W W
dddddt
+
=⇒
+
=+ = +=
2
2 1
mv n
W
n
⇒ =
+
2
( 1)
nW
v
n m
⇒ = ±
+
hoc dùng phương trình c lp vi thi gian
2
2 2 2 2
2
o o
v
s s v s s
ω
ω
= + ⇒ = ± −
Tìm thi im vt có tính cht như trên: lp phương trình dao ng, thay li hoc vn tc ã tính trên vào ⇒ t
7. Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l
1
có chu kỳ T
1
, con lắc đơn chiều dài l
2
có chu kỳ T
2
, thì:
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
+Con lc ơn chiu dài l
1
+ l
2
có chu kỳ là:
2 2 2
1 2
T T T
= +
+Con lc ơn chiu dài l
1
- l
2
(l
1
>l
2
) có chu kỳ là:
2 2 2
1 2
T T T
= −
8. Khi con lắc đơn dao động với
α
αα
α
0
bất kỳ.
a/ Cơ năng: W = mgl(1-cosα
0
).
b/Vn tc :
0
2 ( os os )
v gl c c
α α
= −
c/Lc căng dây: T = mg(3cosα – 2cosα
0
)
Lưu ý: - Các công thc này áp dng úng cho c khi α
0
có giá tr ln
- Khi con lc ơn dao ng iu hoà (α
αα
α
0
<< 1rad) thì:
+Cơ năng:
2 2 2 2
0 0
1
W= ; ( )
2
mgl v gl
α α α
= −
(đã có ở trên)
+Lc căng dây
2 2
0
3
(1 )
2
C
T mg
α α
= + −
9. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ cao h
1
, nhiệt độ t
1
. Khi đưa tới độ cao h
2
, nhiệt độ t
2
thì ta có:
2
T h t
T R
α
∆ ∆ ∆
= +
Vi R = 6400km là bán kính Trái ât, còn
α
là h s n dài ca thanh con lc.
10. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ sâu d
1
, nhiệt độ t
1
. Khi đưa tới độ sâu d
2
, nhiệt độ t
2
thì ta có:
2 2
T d t
T R
α
∆ ∆ ∆
= +
Lưu ý: * Nu ∆T > 0 thì ng h chy chm (ng h m giây s dng con lc ơn)
* Nu ∆T < 0 thì ng h chy nhanh
* Nu ∆T = 0 thì ng h chy úng
* Thi gian chy sai mi ngày (24h = 86400s):
86400( )
T
s
T
∆
θ =
11. Khi con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực phụ
khác
không đổi
ngoài trọng lực
:
Nu ngoài trng lc ra, con lc ơn còn chu thêm mt lc
→
F
không i khác (lc in trưng, lc quán tính,
lc y Acsimet, ), thì trng lc biu kin tác dng lên vt s là:
→
'
P
=
→
P
+
→
F
, gia tc rơi t do biu kin là:
→
'g
=
→
g
+
m
F
→
. Khi ó chu kì dao ng ca con lc ơn là: T’ = 2π
'g
l
.
Lc ph không i thưng là:
a/ Lc quán tính:
F ma
= −
, ln F = ma (
F a
↑↓
)
Lưu ý: + Chuyn ng nhanh dn u
a v
↑↑
(
v
có hưng chuyn ng)
+ Chuyn ng chm dn u
a v
↑↓
b/ Lc in trưng:
F qE
=
, ln F = |q|E (Nu q > 0 ⇒
F E
↑↑
; còn nu q < 0 ⇒
F E
↑↓
)
c/ Lc y Ácsimét: F
A
= DVg (
F
luông thng ng hưng lên)
Trong ó: D là khi lưng riêng ca cht lng hay cht khí.
g là gia tc rơi t do.
V là th tích ca phn vt chìm trong cht lng hay cht khí ó.
Khi đó:
'
P P F
= +
gọi là trọng lực hiệu dụng hay trong lực biểu kiến (có vai trò như trng lc
P
)
'
F
g g
m
= +
gi là gia tc trng trưng hiu dng hay gia tc trng trưng biu kin.
Chu kỳ dao ng ca con lc ơn khi ó:
' 2
'
l
T
g
π
=
d/ Các trưng hp c bit:
*
F
có phương ngang (
F P
⊥
):
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
+ Ti VTCB dây treo lch vi phương thng ng mt góc có:
tan
F
P
α
=
2 2
' ( )
F
g g
m
= +
*
F
có phương thng ng thì
'
F
g g
m
= ±
+ Nu
F
↑↑
P
=>
'
F
g g
m
= +
;
+ Nu
F
↑↓
P
=>
'
F
g g
m
= −
*
( , )F P
α
=
=>
2 2
' ( ) 2( ) os
F F
g g gc
m m
α
= + +
12. Ứng dụng: Xác nh gia tc rơi t do nh o chu kì và chiu dài ca con lc ơn: g =
2
2
4
T
l
π
.
13.Con lắc lò xo; con lắc đơn và Trái Đất; con lắc vật lý và Trái Đất là những hệ dao động .
Dưi ây là bng các c trưng chính ca mt s h dao ng.
H dao ng Con lc lò xo Con lc ơn Con lc vt lý
Cu trúc
Hòn bi (m) gn vào lò xo (k). Hòn bi (m) treo vào u si
dây (l).
Vt rn (m, I) quay quanh
trc nm ngang.
VTCB
-Con lc lò xo ngang: lò xo
không dãn
- Con lc lò xo dc: lò xo bin
dng
k
mg
l =∆
Dây treo thng ng QG (Q là trc quay, G là
trng tâm) thng ng
Lc tác dng
Lc àn hi ca lò xo:
F = - kx
x là li dài
Trng lc ca hòn bi và lc
căng ca dây treo:
s
l
g
mF −=
s: li cung
Mô men ca trng lc ca
vt rn và lc ca trc
quay:
M = - mgdsinα α là li giác
Phương trình
ng lc hc ca
chuyn ng
x” + ω
2
x = 0 s” + ω
2
s = 0 α” + ω
2
α = 0
Tn s góc
m
k
=
ω
l
g
=
ω
I
mgd
=
ω
Phương trình dao
ng.
x = Acos(ωt + φ) s = s
0
cos(ωt + φ) α = α
0
cos(ωt + φ)
Cơ năng
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A
ω
= =
0
(1 cos )
W mgl
α
= −
2
0
s
l
g
m
2
1
=
IV/ DAO ĐỘNG TẮT DẦN -DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC:
1. Các nh nghĩa:
Dao ng
Là chuyn ng qua li quanh 1 v trí cân bng
Tun hoàn Là dao ng mà c sau nhng khang thi gian T như nhau vt tr li v trí cũ và chiu
chuyn ng như cũ
iu hòa Là dao ng tun hòan mà phương trình có dng cos ( hoc sin) ca thi gian nhân vi 1
hng s (A)
x = Acos(ωt + ϕ)
T do (riêng)
Là dao ng ch xy ra vi tác dng ca ni lc, mi dao ng t do u có ω xác nh
gi là tn s (góc) riêng ca h,ω ch ph thuc cu to ca h
Duy trì Là dao ng mà ta cung cp năng lưng cho h bù li phn năng lưng b mt mát do ma
sát mà không làm thay i chu kì riêng ca nó
Dao động duy trì có chu kì bằng chu kì riêng của hệ và biên độ không đổi
Khóa hc Luyn thi H mơn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tơn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Tt dn +Là dao ng có biên gim dn theo thi gian , do có ma sát. Ngun nhân làm tt dn
dao ng là do lc ma sát và lc cn ca mơi trưng làm tiêu hao cơ năng ca con lc,
chuyn hóa dn cơ năng thành nhit năng.
+ Phương trình ng lc hc:
c
kx F ma
− ± =
Dao động tắt dần khơng có chu kỳ xác định .
+ ng dng: các thit b óng ca t ng, các b phn gim xóc ca ơ tơ, xe máy, …
+Là dao ng dưi tác dng ca ngai lc cưng bc tun hồn.
+ Dao ng cưng bc có biên khơng i và có tn s bng tn s ca lc cưng
bc:
cưỡng bức ngoại lực
f f
=
+ Biên ca dao ng cưng bc ph thuc vào biên ca ngoi lc cưng bc, vào
lc cn trong h và vào s chênh lch gia tn s cưng bc f và tn s riêng f
0
c
a h.
Biên ca lc cưng bc càng ln, lc cn càng nh và s chênh lch gia f và f
0
càng
ít thì biên ca dao ng cưng bc càng ln.
Cưng bc
+ Hin tưng biên ca dao ng cưng bc tăng dn lên n giá tr cc i khi tn s f
ca lc cưng bc tin n bng tn s riêng f
0
ca h dao ng gi là hin tưng cng
hưng.
+ iu kin cng hưng f = f
0
Hay
ω ω
=
= ↑→ ∈
=
0
0 Max
0
làm A A lực cản của môi trường
f f
T T
A
max
ph thuc ma sát : ms nh A
max
ln : cng hưng nhn
ms ln A
max
nh : cng hưng tù
+ Tm quan trng ca hin tưng cng hưng:
-Tòa nhà, cu, máy, khung xe, là nhng h dao ng có tn s riêng. Khơng cho
chúng chu tác dng ca các lc cưng bc, có tn s bng tn s riêng tránh cng
hưng, dao ng mnh làm gãy, .
-Hp àn ca àn ghi ta, là nhng hp cng hưng làm cho ting àn nghe to, r.
2. Các i lưng trong dao ng tt dn :
- Qung ưng vt i ưc n lúc dng li: S =
g
A
mg
kA
µ
ω
µ
22
222
=
.
- gim biên sau mi chu kì: ∆A =
k
mg
µ
4
=
2
4
ω
µ
g
.
- S dao ng thc hin ưc: N =
mg
A
mg
Ak
A
A
µ
ω
µ
44
2
==
∆
.
-Vn tc cc i ca vt t ưc khi th nh cho vt dao ng t v trí biên ban u A:
v
max
=
gA
k
gm
m
kA
µ
µ
2
222
−+
.
3. Bng tng hp :
DAO NG T DO
DAO NG DUY TRÌ
DAO NG TT
DN
DAO NG CƯNG BC
S CNG HƯNG
Lc tác dng Do tác dng ca ni lc tun
hồn
Do tác d
ng ca lc cn
( do ma sát)
Do tác dng ca ngoi lc tun
hồn
Biên A Ph thuc iu kin ban u Gim dn theo thi gian Ph thuc biên ca ngoi lc và
hiu s
0
( )
cb
f f
−
Chu kì T
(hoc tn s f)
Ch ph thuc c tính riêng
ca h, khơng ph thuc các
yu t bên ngồi.
Khơng có chu kì hoc
tn s do khơng tun
hồn
Bng vi chu kì ( hoc tn s) ca
ngoi lc tác dng lên h
Hin tưng c
bit trong D
Khơng có
S khơng dao ng khi
masat q ln
S
xãy ra HT cng hưng (biên
A
t max) khi tn s
0
cb
f f
=
Khóa hc Luyn thi H mơn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tơn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Ưng dng Ch to ng h qu lc.
o gia tc trng trưng ca
trái t.
Ch to lò xo gim xóc
trong ơtơ, xe máy
Ch
to khung xe, b máy phi có
t
n s khác xa tn s ca máy gn
vào nó.Ch
to các loi nhc c
V/ TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG HỊA
1. Gin Fresnel: Hai dao ng iu hòa cùng phương, cùng tn s và lch pha khơng i
1 1 1 2 2 2
cos( ) và cos( )
x A t x A t
ω ϕ ω ϕ
= + = +
. Dao ng tng hp
1 2
cos( )
x x x A t
ω ϕ
= + = +
biên và pha :
a. Biên :
2 2
1 2 1 2 1 2
2 cos( )
A A A A A
ϕ ϕ
= + + −
; iu kin
1 2 1 2
A A A A A
− ≤ ≤ +
Biên và pha ban u ca dao ng tng hp ph thuc vào
biên và pha ban u ca các dao ng thành phn:
b. Pha ban u
ϕ
:
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
+
=
+
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
tan
cos cos
A A
A A
; iu kin
1 2 2 1
hoặc
ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ
≤ ≤ ≤ ≤
Chú ý:
ϕ π
ϕ π
π
ϕ
ϕ
∆ = = +
∆ = + = −
∆ = + = +
∆ = − ≤ ≤ +
1 2
1 2
2 2
1 2
1 2 1 2
Hai dao động cùng pha 2 :
Hai dao động ngược pha (2 1) :
Hai dao động vuông pha (2 1) :
2
Hai dao động có độ lệch pha :
k A A A
k A A A
k A A A
const A A A A A
2. Tng hp dao ng nh s phc:
- Dao ng iu hồ x = Acos(ω
ωω
ωt + ϕ
ϕϕ
ϕ) có th ưc biu din bng bng s phc dưi dng: z = a + bi
-Trong ta cc: z =A(sinϕ
ϕϕ
ϕ +i cosϕ
ϕϕ
ϕ) (vi mơun: A=
2 2
a b
+
) hay Z = Ae
j(ωt + ϕ).
-Trong các máy tính CASIO fx- 570ES, ESPlus,VINACAL-570ESPLus: kí hiu là: r ∠
∠∠
∠ θ
θθ
θ (ta hiu là: A ∠
∠∠
∠
ϕ
ϕϕ
ϕ).
a.Tìm dao động tổng hợp xác định A và
ϕ
ϕϕ
ϕ
bằng cách dùng máy tính thực hiện phép cộng:
+Cng các véc tơ:
21
AAA
+=
=>Cng các s phc:
1 1 2 2
A A A
ϕ ϕ ϕ
∠ + ∠ = ∠
b.Tìm dao động thành phần( xác định A
1
và
ϕ
ϕϕ
ϕ
1;
( xác định A
2
và
ϕ
ϕϕ
ϕ
2
) ) bằng cách dùng máy tính thực hiện
phép trừ:
+Tr các véc tơ:
1 2
A A A ;
= −
2 1
A A A
= −
=>Tr các s phc:
2 2 1 1
A A A
ϕ ϕ ϕ
∠ − ∠ = ∠
;
1 1 2 2
A A A
ϕ ϕ ϕ
∠ − ∠ = ∠
c.Chọn chế độ thực hiện phép tính về số phức của máy tính: CASIO fx – 570ES, 570ES Plus
Các bưc Chọn chế độ Nút lnh Ý nghĩa- Kt qu
Ch nh dng nhp / xut tốn Bm: SHIFT MODE 1 Màn hình xut hin Math.
Thc hin phép tính v s phc Bm: MODE 2 Màn hình xut hin CMPLX
Dng to cc: r∠
∠∠
∠θ
θθ
θ (ta hiêu:A∠
∠∠
∠ϕ
ϕϕ
ϕ) Bm: SHIFT MODE 3 2 Hin th s phc kiu r ∠
∠∠
∠θ
θθ
θ
Chn ơn v o góc là (D) Bm: SHIFT MODE 3 Màn hình hin th ch D
Chn ơn v o góc là Rad (R) Bm: SHIFT MODE 4 Màn hình hin th ch R
nhp ký hiu góc ∠
∠∠
∠ Bm SHIFT (-). Màn hình hin th ký hiu ∠
∠∠
∠
d.Lưu ý :Khi thực hiện phép tính kết quả được hiển thị dạng đại số: a +bi (hoặc dạng cực: A
∠
∠∠
∠
ϕ
ϕϕ
ϕ
).
-Chuyn t dng : a + bi sang dng: A∠
∠∠
∠ ϕ
ϕϕ
ϕ , bm SHIFT 2 3 =
Ví dụ: Nhp: 8 SHIFT (-) (π:3 ->Nu hin th: 4+ 4
3
i .Ta bm SHIFT 2 3 = kt qu: 8∠
∠∠
∠
1
π
3
-Chuyn t dng A∠
∠∠
∠ ϕ
ϕϕ
ϕ sang dng : a + bi : bm SHIFT 2 4 =
Ví dụ: Nhp: 8 SHIFT (-) (π:3 -> Nu hin th: 8∠
∠∠
∠
1
π
3
, ta bm SHIFT 2 4 = kt qu :4+4
3
i
x
'
x
O
A
1
A
2
A
ϕ
Bm SHIFT 2 màn hình xut hin như hình bên
Nu bm tip phím 3 = kt qu dng cc (r ∠
∠∠
∠ θ
θθ
θ )
Nu bm tip phím 4 = kt qu dng phc (a+bi )
( ang thc hin phép tính )
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
VÒNG TRÒN LƯNG GIÁC- GÓC QUAY VÀ THI GIAN QUAY
Các góc quay và thi gian quay ưc tính t gc A
−
A
x
A
2
A
2
2
A
3
2
A
O
2
−
A
2
2
−A
3
2
−A
φ
φφ
φ
= +
π
ππ
π
/2
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
= +
π
ππ
π
/6
v = 0
φ
φφ
φ
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
= + 2
π
ππ
π
/3
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
= +
5
π
ππ
π
/6
φ
φφ
φ
φ
φφ
φ
π
ππ
π
φ
φφ
φ
=
-
2
π
ππ
π
/3
v=0
φ
φφ
φ
=
±
±±
±
π
ππ
π
V<0
V<0V<0
V<0
V
VV
V
>
>>
>
0
00
0
O
0
2
2
kA
W=
Wt=
Wd=
Wt=0
0
2
2
kA
W =
3
4
W
3
4
W
3
4
W
3
4
W
1
2
W
1
2
W
1
2
W
1
2
W
1
4
W
1
4
W
1
4
W
1
4
W
2
2
kA
W =
Ly
x:
x
A
O
A/2
2
3
A
2
A
-A
-A/2
2
A
2
3
A
V
n
t
c:
0
0
max
2
v
∓
max
3
2
v
∓
max
2
v
∓
max
3
2
v
∓
max
2
v
∓
max
2
v
∓
Gia t
c:
x
-
ω
2
A
O
max
3
2
a
−
max
2
a
−
ω
2
A
max
2
a
max
3
2
a
max
2
a
−
max
2
a
S
ơ
th
i gian:
x
T/4
T/8
T/4
A
O
A/2
2
3
A
2
A
-A
-A/2
2
A
−
3
2
A−
T/6 T/6
T/12
T/12
T/12
T/12
T/12
T/12
T/24
T/24
T/2
T/8
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Vi : x = Acosω
ωω
ωt : Mt s giá tr c bit ca x, v, a , Wt và Wd như sau:
t 0 T/12 T/8 T/6 T/4 T/3 3T/8 5T/12 T/2
ωt=2t/T
0
/6 /4 /3
/2
2/3 3/4 5/6
x=Acosωt
A
3
2
A
2
2
A
2
A
0
-
2
A
-
2
2
A
-
3
2
A
-A
V
n t
c v
0
1
2
A
ω
−
2
2
A
ω
−
3
2
A
ω
−
-ωA
3
2
A
ω
−
2
2
A
ω
−
1
2
A
ω
−
0
Gia t
c
a=-
ω
2
.x
2
A
ω
−
2
3
2
A
ω
−
2
2
2
A
ω
−
2
1
2
A
ω
−
0
2
1
2
A
ω
2
2
2
A
ω
2
3
2
A
ω
2
A
ω
Th
n
ă
ng
Wt
2
1
2
kA
2
1 3
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 1
.
2 4
kA
0
2
1 1
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 3
.
2 4
kA
2
2
kA
ng
n
ă
ng Wd
0
2
1 1
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 3
.
2 4
kA
2 2
1
2
m A
ω
2
1 3
.
2 4
kA
2
1 1
.
2 2
kA
2
1 1
.
2 4
kA
0
So sánh:
Wt và Wd
Wtmax
Wt=3Wd
Wt=Wd
Wd=3Wt
Wdmax
Wd=3Wt
Wt=Wd
Wt=3Wd
Wtmax
B. CÁC CH DAO NG CƠ:
CH 1. DAO NG IU HÒA
Dng 1 – Nhn bit, xác nh các c trưng ca phương trình Dao ng
1
–
––
–
Kiến thức cần nhớ :
– Phương trình chun : x = Acos(ωt + φ) ; v = –ωAsin(ωt + φ) ; a = – ω
2
Acos(ωt + φ)
– Công thc liên h gia chu kỳ và tn s : ω =
2
T
π
= 2πf
– Mt s công thc lưng giác : sinα = cos(α – π/2); – cosα = cos(α + π); cos
2
α =
1 cos2
2
+ α
cosa + cosb = 2cos
a b
2
+
cos
a b
2
−
. sin
2
α =
1 cos2
2
− α
2 – Phương pháp :
a – Xác nh A, φ,
ω
ωω
ω
…
-Tìm
ω
ωω
ω
: cho : T, f, k, m, g, ∆l
0
ω = 2πf =
2
T
π
, vi T =
t
N
∆
, N – Tng s dao ng trong thi gian ∆t
Nu là con lc lò xo :
Nm ngang
Treo thng ng
ω =
k
m
, (k : N/m ; m : kg) ω =
0
g
l
∆
, khi cho ∆l
0
=
mg
k
=
2
g
ω
.
cho x, v, a, A : ω =
2 2
v
A x
−
=
a
x
=
max
a
A
=
max
v
A
- Tìm A :
*
cho : cho x ng vi v ⇒ A =
2 2
v
x ( ) .
+
ω
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
- Nu v = 0 (buông nh) ⇒ A = x
- Nu v = v
max
⇒ x = 0 ⇒ A =
max
v
ω
*
cho : a
max
⇒
A =
max
2
a
ω
*
cho : chi
u dài qu
ĩ
o CD
⇒
A =
CD
2
.
*
cho : l
c F
max
= kA.
⇒
A =
max
F
k
. *
cho : l
max
và l
min
c
a lò xo
⇒
A =
max min
l l
2
−
.
*
cho : W ho
c
d
max
W ho
c
t
max
W
⇒
A =
2W
k
.V
i W = W
max
= W
tmax
=
2
1
kA
2
.
*
cho : l
CB
,l
max
ho
c l
CB
, l
mim
⇒
A = l
max
– l
CB
ho
c A = l
CB
– l
min.
- Tìm
ϕ
ϕϕ
ϕ
(th
ư
ng l
y –
π
<
φ
≤
π
) : D
a vào
i
u ki
n ban
u : N
u t = 0 :
- x = x
0
, v = v
0
⇒
0
0
x Acos
v A sin
= ϕ
= − ω ϕ
⇒
0
0
x
cos
A
v
sin
A
ϕ =
ϕ = −
ω
⇒
φ
= ?
- v = v
0
; a = a
0
⇒
2
0
0
a A cos
v A sin
= − ω ϕ
= − ω ϕ
⇒
tan
φ
=
ω
0
0
v
a
⇒
φ
= ?
* N
u t = t
1
:
1 1
1 1
x Acos( t )
v A sin( t )
= ω + ϕ
= − ω ω + ϕ
⇒
φ
= ? ho
c
2
1 1
1 1
a A cos( t )
v A sin( t )
= − ω ω + ϕ
= − ω ω +ϕ
⇒
φ
= ?
(Cách gi
i t
ng quát: x
0
≠
0; x
0
≠
A ; v
0
≠
0 thì :tan
ϕ
ϕϕ
ϕ =
0
0
v
.x
−
ω
)
– ưa các phương trình v dng chun nh các công thc lưng giác.
– so sánh vi phương trình chun suy ra : A, φ, ω………
b – Suy ra cách kích thích dao ng :
– Thay t = 0 vào các phương trình
x Acos( t )
v A sin( t )
= ω + ϕ
= − ω ω + ϕ
⇒
0
0
x
v
⇒ Cách kích thích dao ng.
*Lưu ý : – Vt theo chiu dương thì v > 0 → sinφ < 0; i theo chiu âm thì v < 0→ sinϕ > 0.
*Các trưng hp c bit :
Chn gc thi gian t
= 0: x
0
= ? v
0
= ?
V trí vt lúc
t = 0 : x
0
=?
C theo chiu trc
ta ; du ca v
0
?
Pha ban
u φ?
V trí vt lúc
t = 0 : x
0
=?
C theo chiu trc
ta ; du ca v
0
?
Pha ban
u φ?
VTCB x
0
= 0 Chiu dương: v
0
> 0
φ =– π/2.
x
0
=
A 2
2
Chiu dương: v
0
> 0
φ = –
4
π
VTCB x
0
= 0 Chiu âm :v
0
< 0 φ = π/2.
x
0
= –
A 2
2
Chiu dương:v
0
> 0
φ = –
3
4
π
biên dương x
0
=A v
0
= 0 φ = 0
x
0
=
A 2
2
Chiu âm : v
0
< 0
φ =
4
π
biên âm x
0
= -A v
0
= 0 φ = π.
x
0
= –
A 2
2
Chiu âm :v
0
> 0
φ =
3
4
π
x
0
=
A
2
Chiu dương:v
0
> 0
φ = –
3
π
x
0
=
A 3
2
Chiu dương: v
0
> 0
φ = –
6
π
x
0
= –
A
2
Chiu dương:v
0
> 0
φ = –
2
3
π
x
0
= –
A 3
2
Chiu dương:v
0
> 0
φ = –
5
6
π
x
0
=
A
2
Chiu âm : v
0
< 0
φ =
3
π
x
0
=
A 3
2
Chiu âm : v
0
< 0
φ =
6
π
x
0
= –
A
2
Chi
u âm :v
0
> 0
φ =
2
3
π
x
0
= –
A 3
2
Chi
u âm :v
0
> 0
φ =
5
6
π
3– Phương trình đặc biệt.
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
– x = a ± Acos(ωt + φ) vi a = const ⇒
– x = a ± Acos
2
(ωt + φ) vi a = const
⇒
Biên :
A
2
; ω’ = 2ω ; φ’ = 2φ.
4
–
––
–
Bài tập :
Bài 1. Chn phương trình biu th cho dao ng iu hòa :
A. x = A
(t)
cos(ωt + b)cm B. x = Acos(ωt + φ
(t)
).cm C. x = Acos(ωt + φ) + b.(cm) D. x = Acos(ωt + bt)cm.
Trong ó A, ω, b là nhng hng s.Các lưng A
(t)
, φ
(t)
thay i theo thi gian.
HD : So sánh vi phương trình chun và phương trình dng c bit ta có x = Acos(ωt + φ) + b.(cm). Chn C.
Bài 2. Phương trình dao ng ca vt có dng : x = Asin(ωt). Pha ban u ca dao ng dng chun x =
Acos(ωt + φ) bng bao nhiêu ?
A. 0. B. π/2. C. π. D. 2 π.
HD : ưa phương pháp x v dng chun : x = Acos(ωt − π/2) suy ra φ = π/2. Chn B.
Bài 3. Phương trình dao ng có dng : x = Acosωt. Gc thi gian là lúc vt :
A. có li x = +A. B. có li x = −A.
C. i qua VTCB theo chiu dương. D. i qua VTCB theo chiu âm.
HD : Thay t = 0 vào x ta ưc : x = +A Chn : A
Bài 4 : To ca mt vt bin thiên theo thi gian theo nh lut :
4. (4. . )
x cos t
π
=
(cm). Tính tn s dao ng
, li và vn tc ca vt sau khi nó bt u dao ng ưc 5 (s).
HD: T phương trình
4. (4. . )
x cos t
π
=
(cm) Ta có :
4 ; 4. ( / ) 2( )
2.
A cm Rad s f Hz
ω
ω π
π
= = ⇒ = =
.
- Li ca vt sau khi dao ng ưc 5(s) là :
4. (4. .5) 4
x cos
π
= =
(cm).
- Vn tc ca vt sau khi dao ng ưc 5(s) là :
'
4. .4.sin(4. .5) 0
v x
π π
= = − =
Bài 5: Mt vt dao ng iu hòa theo phương trình: x = 4
)2/.2cos(
π
π
+
t
a, Xác nh biên , chu kỳ, pha ban u ca dao ng.
b, Lp biu thc ca vn tc và gia tc.
c, Tính vn tc và gia tc ti thi im t =
1
6
s và xác nh tính cht chuyn ng.
HD: a, A = 4cm; T = 1s;
2/
π
ϕ
=
.
b, v = x' =-8
)2/.2sin(
π
π
π
+
t
cm/s; a = -
2
x
ω
= - 16
2
π
)2/.2cos(
π
π
+
t
(cm/s
2
).
c, v=-4
π
; a=8
3.
2
π
. Vì av < 0 nên chuyn ng chm dn.
Bài 6. Cho các phương trình dao ng iu hoà như sau :
a)
5. s(4. . )
6
x co t
π
π
= +
(cm). b)
5. s(2. . )( )
4
x co t cm
π
π
= − +
c)
5. s( . )
x co t
π
= −
(cm). d)
10. (5. . )
3
x cos t
π
π
= +
(cm).
Xác nh biên , tn s góc, pha ban u, chu kỳ, tn s, ca các dao ng iu hoà ó?
Gii :
a)
5. s(4. . )
6
x co t
π
π
= +
(cm).
5( ); 4. ( / ); ( );
6
A cm Rad s Rad
π
ω π ϕ
⇒
= = =
2. 2. 1 1
0,5( ); 2( )
4. 0,5
T s f Hz
T
π π
ω π
= = = = = =
b)
5.
5. s(2. . ) 5. s(2. . ) 5. s(2. . ).
4 4 4
x co t co t co t
π π π
π π π π
= − + = + + = +
(cm).
5.
5( ); 2. ( / ); ( )
4
A cm rad s Rad
π
ω π ϕ
⇒
= = =
2. 1
1( ); 1( ).
T s f Hz
T
π
ω
⇒
= = = =
Biên : A
Ta VTCB : x
=
a
Ta v trí biên : x
=
a ± A
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
c)
5. s( . )( ) 5. s( . )( )
x co t cm co t cm
π π π
= − = +
2.
5( ); ( / ); ( ); 2( ); 0,5( ).
A cm Rad s Rad T s f Hz
π
ω π ϕ π
π
⇒ = = = = = =
d)
5.
10. (5. . ) 10.sin(5. . ) 10.sin(5. . )
3 3 2 6
x cos t cm t cm t cm
π π π π
π π π
= + = + + = +
.
5. 2. 1
10( ); 5. ( / ); ( ); 0.4( ); 2,5( )
6 5. 0,4
A cm Rad s Rad T s f Hz
π π
ω π ϕ
π
⇒ = = = = = = =
.
Bài 7. Cho các chuyn ng ưc mô t bi các phương trình sau:
a)
5. ( . ) 1
x cos t
π
= +
(cm)
b)
2
2.sin (2. . )
6
x t
π
π
= +
(cm)
c)
3.sin(4. . ) 3. (4. . )
x t cos t
π π
= +
(cm)
Chng minh rng nhng chuyn ng trên u là nhng dao ng iu hoà. Xác nh biên , tn s, pha ban
u, và v trí cân bng ca các dao ng ó.
Gii:
a)
5. ( . ) 1
x cos t
π
= +
(cm)
1 5. ( . ) 5.sin( . )
2
x cos t t
π
π π
⇒ − = = +
. (cm)
t x-1 = X. ta có:
5.sin( . )
2
X t
π
π
= +
(cm)
⇒
ó là mt dao ng iu hoà
Vi
5( ); 0,5( ); ( )
2. 2. 2
A cm f Hz Rad
ω π π
ϕ
π π
= = = = =
VTCB ca dao ng là :
0 1 0 1( ).
X x x cm
= ⇔ − = ⇒ =
b)
2
2.sin (2. . ) 1 (4. . ) 1 sin(4. . ) 1 sin(4. . )
6 3 3 2 6
x t cos t t t
π π π π π
π π π π
= + = − + = + + − = + −
t X = x-1
sin(4. . )
6
X t
π
π
⇒ = −
⇒
ó là mt dao ng iu hoà.
Vi
4.
1( ); 2( ); ( )
2. 2. 6
A cm f s Rad
ω π π
ϕ
π π
= = = = = −
c)
3.sin(4. . ) 3. (4. . ) 3.2sin(4. ). ( ) 3. 2.sin(4.
. )( )
4 4 4
x t cos t t cos x t cm
π π π
π π π π
= + = + − ⇒ = +
⇒
ó là mt dao ng iu hoà. Vi
4.
3. 2( ); 2( ); ( )
2. 4
A cm f s Rad
π π
ϕ
π
= = = =
Bài 8. Mt vt dao ng iu hòa theo phương trình:
3cos(2 )
3
x t
π
π
= −
, trong ó x tính bng cm, t tính bng
giây. Gc thi gian ã ưc chn lúc vt có trng thái chuyn ng như th nào?
A. i qua V trí có li x = - 1,5 cm và ang chuyn ng theo chiu dương trc Ox
B. i qua v trí có li x = 1,5 cm và ang chuyn ng theo chiu âm ca trc Ox
C. i qua v trí có li x = 1,5 cm và ang chuyn ng theo chiu dương trc Ox
D. i qua v trí có li x = - 1,5cm và ang chuyn ng theo chiu âm trc Ox
Gii:
0
'
0
3cos 2 .0 1,5
3
6 sin 2 .0 3 3 / 0
3
x cm
v x cm s
π
π
π
π π π
= − =
⇒
= = − − = >
áp án C
Bài 9. Mt vt dao ng iu hòa theo phương ngang vi phương trình:
4cos 17
3
x t cm
π
= +
,( t o bng
giây). Ngưi ta ã chn mc thi gian là lúc vt có:
A. Ta -2 cm và ang i theo chiu âm B. ta -2cm và ang i theo chiu dương
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
C.ta +2cm và ang i theo chiu dương D. ta +2cm và ang i theo chiu âm
Gii::
0
'
0
4cos 17.0 2
3
17.4sin 17.0 34 3 0
3
x cm
v x
π
π
= + =
⇒
= = − + = − <
áp án D
Bài 10. Mt vt dao ng iu hòa phi mt 0,025s i t im có vn tc bng không ti im tip theo cũng
có vn tc bng không, hai im y cách nhau 10cm. Chon áp án úng
A.chu kì dao ng là 0,025s B.tn s dao ng là 10Hz
C.biên dao ng là 10cm D.vn tc cc i ca vt là
2 /
cm s
π
Gii:
ax
2.0,025 0,05( )
0,025
2
2
. . 2 /
10
5 0,05
2
2
m
T
T s
v A A m s
l
T
A cm m
A
π
ω π
= =
=
⇒ ⇒ = = =
= = =
=
Bài 11:
M
t v
t dao
ng
i
u hòa,
th
i
i
m t
1
v
t có li
x
1
= 1cm, và có v
n t
c v
1
= 20cm/s.
n th
i
i
m
t
2
v
t có li
x
2
= 2cm và có v
n t
c v
2
= 10cm/s. Hãy xác
nh biên
, chu k
ỳ
, t
n s
, v
n t
c c
c
i c
a v
t?
Gii:
T
i th
i
i
m t ta có :
os( )
x Ac t
ω ϕ
= +
và
' sin ( t+ )
v x A
ω ω ϕ
= = −
; Suy ra:
2
2 2
2
v
A x
ω
= +
- Khi t = t
1
thì:
2
2 2
1
1
2
v
A x
ω
= +
(1); - Khi t = t
2
thì :
2
2 2
2
2
2
v
A x
ω
= +
(2)
- T
(1) và (2)
2 2
2 2
1 2
1 2
2 2
v v
x x
ω ω
⇒ + = +
2 2
2
2 1
2 2
1 2
100 10( / )
v v
Rad s
x x
ω ω
−
⇒ = = ⇒ =
−
Chu k
ỳ
: T =
2
0,628
π
ω
=
(s); T
n s
:
1,59
2
f
ω
π
= =
Hz; Biên
:
2
20
1 5
10
A
= + =
(cm)
V
n t
c c
c
i: V
max
=
10 5
A
ω
=
(cm/s)
5 – Trắc nghiệm :
Câu 1:
M
t Con l
c lò xo dao
ng v
i ph
ươ
ng trình x = 6cos(20
π
t) cm. Xác
nh chu k
ỳ
, t
n s
dao
ng ch
t
i
m.
A
. f =10Hz; T= 0,1s .
B
. f =1Hz; T= 1s.
C
. f =100Hz; T= 0,01s .
D
. f =5Hz; T= 0,2s
Câu 2.
Ph
ươ
ng trình dao
ng có d
ng : x
=
Acos(
ω
t
+
π
/3). G
c th
i gian là lúc v
t có :
A. li
x
=
A/2, chuy
n
ng theo chi
u d
ươ
ng B. li
x
=
A/2, chuy
n
ng theo chi
u âm
C. li
x
=
−
A/2, chuy
n
ng theo chi
u d
ươ
ng. D. li
x
=
−
A/2, chuy
n
ng theo chi
u âm
Câu 3.
Trong các ph
ươ
ng trình sau ph
ươ
ng trình nào không bi
u th
cho dao
ng
i
u hòa ?
A. x
=
5cos
π
t
+
1(cm). B. x
=
3tcos(100
π
t
+
π
/6)cm
C. x
=
2sin
2
(2
π
t
+
π
/6)cm. D. x
=
3sin5
π
t
+
3cos5
π
t (cm).
Câu 4.
Ph
ươ
ng trình dao
ng c
a v
t có d
ng : x
=
Asin
2
(
ω
t
+
π
/4)cm. Ch
n k
t lu
n
úng ?
A. V
t dao
ng v
i biên
A/2. B. V
t dao
ng v
i biên
A.
C. V
t dao
ng v
i biên
2A. D. V
t dao
ng v
i pha ban
u
π
/4.
Câu 5.
Ph
ươ
ng trình dao
ng c
a v
t có d
ng : x
=
asin5
π
t
+
acos5
π
t (cm). biên
dao
ng c
a v
t là :
A. a/2. B. a.
C. a
2
. D. a
3
.
Câu 6.
D
ư
i tác d
ng c
a m
t l
c có d
ng : F
=
0,8cos(5t
−
π
/2)N. V
t có kh
i l
ư
ng m
=
400g, dao
ng
i
u
hòa. Biên
dao
ng c
a v
t là :
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
A. 32cm. B. 20cm. C. 12cm. D. 8cm.
Câu 7: Mt vt dao ng iu hoà vi tn s 50Hz, biên dao ng 5cm, vn tc cc i ca vt t ưc là
A. 50
π
cm/s B. 50cm/s C. 5
π
m/s D. 5
π
cm/s
Câu 8: Mt vt dao ng iu hoà theo phương trình : x = 10 cos (
3
4
π
π
+t
) cm. Gia tc cc i vt là
A. 10cm/s
2
B. 16m/s
2
C. 160 cm/s
2
D. 100cm/s
2
Câu 9: Mt cht im thc hin dao ng iu hoà vi chu kỳ T = 3,14s và biên A = 1m. Khi cht im i
qua v trí x = -A thì gia tc ca nó bng:
A. 3m/s
2
. B. 4m/s
2
. C. 0. D. 1m/s
2
Dng 2–
––
–Vit phương trình dao ng iu hòa –
––
–Xác nh các c trưng ca DH.
I
–
––
–
Phương pháp 1:(Phương pháp truyền thống)
* Chn h quy chiu : - Trc Ox ……… - Gc ta ti VTCB
- Chiu dương ……… Gc thi gian ………
* Phương trình dao ng có dng : x = Acos(ωt + φ) cm
* Phương trình vn tc : v = -ωAsin(ωt + φ) cm/s
* Phương trình gia tc : a = -ω
2
Acos(ωt + φ) cm/s
2
1 – Tìm
ω
ωω
ω
* cho : T, f, k, m, g, ∆l
0
- ω = 2πf =
2
T
π
, vi T =
t
N
∆
, N – Tng s dao ng trong thi gian ∆t
Nu là con lc lò xo :
nm ngang treo thng ng
ω =
k
m
, (k : N/m ; m : kg) ω =
0
g
l
∆
, khi cho ∆l
0
=
mg
k
=
2
g
ω
.
cho x, v, a, A : ω =
2 2
v
A x
−
=
a
x
=
max
a
A
=
max
v
A
2 – Tìm A
* cho : cho x ng vi v ⇒ A =
2 2
v
x ( ) .
+
ω
- Nu v = 0 (buông nh) ⇒ A = x
- Nu v = v
max
⇒ x = 0 ⇒ A =
max
v
ω
*
cho : a
max
⇒
A
=
max
2
a
ω
*
cho : chi
u dài qu
ĩ
o CD
⇒
A
=
CD
2
.
*
cho : l
c F
max
=
kA.
⇒
A
=
max
F
k
*
cho : l
max
và l
min
c
a lò xo
⇒
A =
max min
l l
2
−
.
*
cho : W ho
c
d
max
W ho
c
t
max
W
⇒
A =
2W
k
.V
i W
=
W
max
=
W
tmax
=
2
1
kA
2
.
*
cho : l
CB
,l
max
ho
c l
CB
, l
mim
⇒
A
=
l
max
– l
CB
ho
c A
=
l
CB
– l
min.
3 - Tìm
ϕ
ϕϕ
ϕ
(th
ư
ng l
y –
π
<
φ
≤
π
) : D
a vào
i
u ki
n ban
u
* N
u t
=
0 :
-
x
=
x
0
, v
=
v
0
⇒
0
0
x Acos
v A sin
= ϕ
= − ω ϕ
⇒
0
0
x
cos
A
v
sin
A
ϕ =
ϕ =
ω
⇒
φ
=
?
-
v
=
v
0
; a
=
a
0
⇒
2
0
0
a A cos
v A sin
= − ω ϕ
= − ω ϕ
⇒
tan
φ
=
ω
0
0
v
a
⇒
φ
=
?
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Đặc biệt: + x
0
= 0, v = v
0
(vt qua VTCB)⇒
0
0 Acos
v A sin
= ϕ
= − ω ϕ
⇒
0
cos 0
v
A 0
sin
ϕ =
= − >
ω ϕ
⇒
0
2
v
A / /
π
ϕ = ±
=
ω
+ x = x
0
, v = 0 (vt qua VT biên )⇒
0
x Acos
0 A sin
= ϕ
= − ω ϕ
⇒
0
x
A 0
cos
sin 0
= >
ϕ
ϕ =
⇒
o
0;
A /x /
ϕ = π
=
* Nu t = t
1
:
1 1
1 1
x Acos( t )
v A sin( t )
= ω + ϕ
= − ω ω + ϕ
⇒ φ = ? hoc
2
1 1
1 1
a A cos( t )
v A sin( t )
= − ω ω + ϕ
= − ω ω +ϕ
⇒ φ = ?
Lưu ý :– Vt i theo chiu dương thì v > 0 → sinφ < 0; i theo chiu âm thì v < 0→ sinϕ > 0.
– Trưc khi tính φ cn xác nh rõ φ thuc góc phn tư th my ca ưng tròn lưng giác
4
–
––
–
Bài tập :
Bài
1. Mt vt dao ng iu hòa vi biên A = 4cm và T = 2s. Chn gc thi gian là lúc vt qua VTCB theo
chiu dương ca qu o. Phương trình dao ng ca vt là :
A. x = 4cos(2πt − π/2)cm. B. x = 4cos(πt − π/2)cm. C. x = 4cos(2πt + π/2)cm. D. x = 4cos(πt +
π/2)cm.
Gii: ω = 2πf = π. và A = 4cm ⇒ loi B và D.
t = 0 : x
0
= 0, v
0
> 0 :
0
0 cos
v A sin 0
= ϕ
= − ω ϕ >
⇒
2
sin 0
π
ϕ = ±
ϕ <
chn φ = −π/2 ⇒ x = 4cos(2πt − π/2)cm. Chn :
A
Bài
2. Mt vt dao ng iu hòa trên on thng dài 4cm vi f = 10Hz. Lúc t = 0 vt qua VTCB theo chiu
dương ca qu o. Phương trình dao ng ca vt là :
A. x = 2cos(20πt + π/2)cm. B. x = 2cos(20πt − π/2)cm. C. x = 4cos(20t − π/2)cm. D. x = 4cos(20πt +
π/2)cm.
Gii: ω = 2πf = π. và A = MN /2 = 2cm ⇒ loi C và D.
t = 0 : x
0
= 0, v
0
> 0 :
0
0 cos
v A sin 0
= ϕ
= − ω ϕ >
⇒
2
sin 0
π
ϕ = ±
ϕ <
chn φ =−π/2 ⇒ x =2cos(20πt − π/2)cm. Chn :
B
Bài
3. Mt lò xo u trên c nh, u dưi treo vt m. Vt dao ng theo phương thng ng vi tn s góc
ω = 10π(rad/s). Trong quá trình dao ng dài lò xo thay i t 18cm n 22cm. Chn g ta ti VTCB.
chiu dương hưng xung, gc thi gian lúc lò xo có dài nh nht. Phương trình dao ng ca vt là :
A. x = 2cos(10πt + π)cm. B. x = 2cos(0,4πt)cm. C. x = 4cos(10πt − π)cm. D. x = 4cos(10πt + π)cm.
Gii: ω = 10π(rad/s) và A =
max min
l l
2
−
= 2cm. ⇒ loi B
t = 0 : x
0
= −2cm, v
0
= 0 :
2 2cos
0 sin
− = ϕ
= ϕ
⇒
cos 0
0 ;
ϕ <
ϕ = π
chn φ = π ⇒ x = 2cos(10πt + π)cm. Chn : A
Bài
4. Mt cht im d h dc theo trc ox quanh VTCB vi biên 2cm chu kỳ 2s. Hãy lp phương trình dao
ng nu chn mc thi gian t
0
=0 lúc: a. Vt biên dương; b. Vt biên âm
c. Vt i qua VTCB theo chiu dương ; d.Vt i qua VTCB theo chiu âm
Gii:
π
π
ω
==
T
.2
rad/s
a . t
0
=0 thì
0
0
cos
. .sin 0
x A A
v A
φ
ω φ
= =
= − =
suy ra
cos 1
0
sin 0
φ
φ
φ
=
⇒ =
=
ta có x=2.cos(
).t
π
cm
b. t
0
=0 thì
0
0
cos
. .sin 0
x A A
v A
φ
ω φ
= − =
= − =
suy ra
cos 1
sin 0
φ
φ π
φ
= −
⇒ =
=
ta có phương trình x=2cos(
).
π
π
+
t
cm
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
c. t
0
=0
0
0
0 cos
. .sin 0
2
x A
v A
φ
π
φ
ω φ
= =
⇒ = −
= − >
;
cos
2
2
sin 0
π
φ
π
φ
φ
= ±
⇒ = −
<
=> x=2cos(
. )
2
t
π
π
−
cm
c. t
0
=0
0
0
0 cos
. .sin 0
2
x A
v A
φ
π
φ
ω φ
= =
⇒ =
= − <
;
co s
2
2
sin 0
π
φ
π
φ
φ
= ±
⇒ =
>
=> x=2cos(
. )
2
t
π
π
+
cm
Bài
5. Mt cht im dao ng iu hoà dc theo trc Õ quanh VTCB O vi biên 4 cm, tn s f=2 Hz .hãy
lp phương trình dao ng nu chn mc thi gian t
0
=0 lúc
a. cht im i qua li x
0
=2 cm theo chiu dương
b. cht im i qua li x
0
= -2 cm theo chiu âm
Gii:a. t
0
=0 thì
3
0sin.4.4
cos42
0
0
π
ϕ
ϕπ
ϕ
−=⇒
>−=
==
v
x
=> x=4cos(4
)
3
.
π
π
−t
cm
b. . t
0
=0 thì
3
.2
0sin.4.4
cos42
0
0
π
ϕ
ϕπ
ϕ
=⇒
<−=
=−=
v
x
Bài
6. Mt cht im d hdc theo trc Ox quanh v trí cân bng O vi
srad /10
=
ω
a. Lp phương trình dao ng nu chn mc thi gian t
0
=0 lúc cht im i qua li x
0
=-4 cm theo chiu âm vi
vn tc 40cm/s
b. Tìm vn tc cc i ca vt
Gii: a. t
0
=0 thì
−
=
−
=
⇒
<−=−=
=−=
A
A
Av
Ax
4
sin
4
cos
0sin 1040
cos4
0
0
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
suy ra
24,
4
=−= A
π
ϕ
cm
b. v
max
=
2.402.4.10. ==A
ω
Bài 7: Mt vt dao ng iu hoà trên trc Ox vi tn s f = 4 Hz, bit to ban u ca vt là x = 3 cm và sau
ó 1/24 s thì vt li tr v to ban u. Phương trình dao ng ca vt là
A. x = 3
3
cos(8πt – π/6) cm. B. x = 2
3
cos(8πt – π/6) cm.
C. x = 6cos(8πt + π/6) cm. D. x = 3
2
cos(8πt + π/3) cm.
Gii :V vòng lưng giác so sánh thi gian cho vi chu kì T s
xác nh ưc v trí ban u ca vt thi im t = 0 và thi im sau 1/24s
Ta có: T = 1/f = 1/4s > ∆t = 1/ 24 => vt chưa quay ht ưc mt vòng
D dàng suy ra góc quay ∆α = 2 |ϕ| = ω∆t = 8π/24= π/3
Vì cho x = 3cm => góc quay ban u là ϕ = – π/6
Biên A = x/ cosϕ = 3/ (
3
/2) = 2
3
cm=> Chn B
5 – Trắc nghiệm :
Câu 1: Mt vt dh trên quĩ o có chiu dài 8 cm vi tn s 5 Hz. Chn gc to O ti VTCB, gc thi gian
t=0 khi vt v trí có li dương cc i thì Phương trình dao ng ca vt là:
A. . x= 8cos(
)2/
π
π
+
t
(cm); B. x= 4cos10
t
π
(cm).
C. x= 4cos(10
)2/
π
π
+
t
(cm); D. x= 8cos
t
π
(cm).
Câu 2: Mt vt có k.lưng m= 1 kg dh vi chu kì T= 2 s. Vt qua VTCB vi vn tc v
0
= 31,4 cm/s. Khi t=0,
vt qua v trí có li x = 5 cm ngưc chiu dương quĩ o. Ly
π
2
=10. Phương trình dao ng ca vt là:
A. x = 10cos(
)6/5
π
π
+
t
(cm); B. x = 10cos(
)6/
π
π
+
t
(cm);
C . x = 10cos(
)6/
π
π
−
t
(cm); D. áp án khác
* Chú ý: Nu bài yêu cu tìm v? v
max
? a? a
max
? F
max
?
Câu 3: Con lc lò xo dh vi tn s góc 10 rad/s. Lúc t = 0, hòn bi ca con lc i qua v trí có li x= 4 cm,
vi vn tc v = - 40cm/s. Vit Phương trình dao ng .
A. x=4
)4/310cos(2
π
+t
(cm) ; B. x=
)4/310cos(8
π
+
t
(cm) ;
C. x=4
)4/10cos(2
π
−t
(cm) . D. áp án khác
Câu 4: Mt vt dao ng vi biên 6(cm). Lúc t = 0, con lc qua v trí có li x = 3
2
(cm) theo chiu dương
vi gia tc có ln
3
2
(cm/s
2
). Phương trình dao ng ca con lc là:
ϕ
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
A. x = 6cos9t(cm) B.
t
x 6cos
3 4
π
= −
(cm) C.
t
x 6cos
3 4
π
= +
(cm) D.
x 6cos 3t
3
π
= +
(cm)
Câu 5: Mt vt dao ng iu hoà khi qua v trí cân bng vt có vn tc v = 20 cm/s. Gia tc cc i ca vt là
a
max
= 2m/s
2
. Chn t = 0 là lúc vt qua v trí cân bng theo chiu âm ca trc to . Phương trình dao ng ca
vt là :
A. x = 2cos(10t + π) cm. B. x = 2cos(10t + π/2) cm. C. x = 2cos(10t – π/2) cm. D. x = 2cos(10t) cm.
Câu 6: Mt con lc lò xo dao ng iu hoà vi chu kỳ T = 5 s. Bit rng ti thi im t = 5s qu lc có li x =
2
2
cm và vn tc v =
./
5
2
scm
π
Phương trình dao ng ca con lc lò xo có dng như th nào ?
A. x =
2
cos
−
25
2
ππ
t
B. x =
2
cos
+
25
2
ππ
t
C. x = cos
−
45
2
ππ
t
D. x =
cos
+
45
2
ππ
t
II
–
––
–
Phương pháp 2: Dùng số phức biểu diễn hàm điều hòa
(NH MÁY TÍNH fX 570MS; 570ES; 570ES Plus;VINACAL 570Es Plus)
1- Cơ s lý thuyt:
(0)
(0)
0
(0)
(0)
cos
cos
cos( . )
sin( . ) sin
sin
t
x A a
x A
x A t
v
v A t v A
A b
ϕ
ϕ
ω ϕ
ω ω ϕ ω ϕ
ϕ
ω
=
= =
=
= +
→ ⇔
= − + = −
− = =
Vy
( 0 )
0
( 0 )
co s( ) ,
t
a x
x A t x a bi
v
b
ω ϕ
ω
=
=
= + ← → = +
= −
2- Phương pháp S PHC: t = 0 có:
(0)
(0)
(0)
(0)
cos( )
a x
A
v
x x i x t
v
b
A
ϕ
ω
ω
ω
ϕ
=
⇒ = − → ∠ ⇒ = +
= −
3 Thao tác máy tính (fx 570MS;570ES): Mode 2, R (radian), Bm nhp :
(0)
(0)
v
x
i
ω
− =
- Vi máy fx 570ES : bm tip SHIFT, 2 , 3, = máy s hin A
ϕ
∠
, ó là biên A và pha ban u
ϕ
ϕϕ
ϕ.
-Vi máy fx 570MS : bm tip SHIFT, + (
( )
r A
θ θ
∠ ∠
⊳
), = (Re-Im) máy hin A,
sau ó bm SHIFT, = (Re-Im) máy s hin ϕ
ϕϕ
ϕ.
4. Chú ý các v trí c bit: (Hình vòng tròn lưng giác)
5. Ch
ọn chế độ thực hiện phép tính về số phức của máy tính: CASIO fx–570ES, 570ES Plus
Các bưc Chọn chế độ Nút lnh Ý nghĩa- Kt qu
V
trí c
a v
t
lúc
u t=0
Ph
n
th
c: a
Ph
n
o: bi K
t qu
:
a+bi = A
∠ϕ
Ph
ươ
ng trình:
x=Acos(
ω
t+
ϕ
)
Biên d
ươ
ng(I):
x
0 =
A; v
0
= 0
a = A 0
A
∠
0 x=Acos(
ω
t)
Theo chi
u âm (II):
x
0 =
0 ; v
0
< 0
a = 0 bi = Ai
A
∠
π
/2 x=Acos(
ω
t+
π
/2)
Biên âm(III):
x
0
= - A; v
0
= 0
a = -A 0
A
∠
π
x=Acos(
ω
t+
π
)
Theo chi
u d
ươ
ng
(IV): x
0
= 0 ;v
0
> 0
a = 0 bi= -Ai
A
∠
-
π
/2 x=Acos(
ω
t-
π
/2)
V
trí b
t k
ỳ
: a= x
0
0
v
bi i
ω
=−
A
∠
ϕ
x=Acos(
ω
t+
ϕ
)
Hình
Vòng Tròn LG
II
III
I
IV
-A
M
O
x
X
0
ϕ
A
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Ch nh dng nhp /xut toán
Bm: SHIFT MODE 1
Màn hình xut hin Math
Thc hin phép tính v s phc
Bm: MODE 2
Màn hình xut hin CMPLX
Hin th dng to cc: r∠
∠∠
∠θ
θθ
θ
Bm: SHIFT MODE 3 2
Hin th s phc dng r ∠
∠∠
∠θ
θθ
θ
Hin th dng các: a + ib.
Bm: SHIFT MODE 3 1
Hin th s phc dng a+bi
Chn ơn v o góc là (D)
Bm: SHIFT MODE 3
Màn hình hin th ch D
Chn ơn v o góc là Rad (R)
Bm: SHIFT MODE 4
Màn hình hin th ch R
Nhp ký hiu góc ∠
∠∠
∠
Bm SHIFT (-)
Màn hình hin th kí hiu: ∠
∠∠
∠
-Thao tác trên máy tính
(fx 570MS;570ES): Mode 2, và dùng ơn v R (radian), Bm nhp
:
(0)
(0)
v
x
i
ω
−
- Vi máy fx 570ES :
Mun xut hin biên A và pha ban u ϕ
ϕϕ
ϕ: Làm như sau:
-Vi máy fx 570MS : bm tip SHIFT + (
( )
r A
θ θ
∠ ∠
⊳
), = (Re-Im): hin A, SHIFT = (Re-Im) : hin ϕ
ϕϕ
ϕ.
6- Thí d:
Ví d 1.Vt m dao ng iu hòa vi tn s 0,5Hz, ti gc thi gian nó có li x
(0)
= 4cm, vn tc v
(0)
=
12,56cm/s, ly
3,14
π
=
. Hãy vit phương trình dao ng.
Gii: Tính ω= 2πf =2π.0,5= π (rad/s)
(0)
(0)
4
0: 4 4
4
a x
t x i
v
b
ω
= =
= ⇒ = −
= − = −
. bm 4 - 4i, =
23 cos(
4 4
)
4 2 4 2xSHIF tT
cm
π π
π
− −∠ ⇒ ==→
Ví d 2 . Vt m gn vào u mt lò xo nh, dao ng iu hòa vi chu kỳ 1s. ngưi ta kích thích dao ng
bng cách kéo m khi v trí cân bng ngưc chiu dương mt on 3cm ri buông. Chn gc ta VTCB, gc
thi gian lúc buông vt, hãy vit phương trình dao ng.
Gii: Tính ω= 2π/T=2π/1= 2π (rad/s)
(0)
(0)
3
0: 3;
0
a x
t x
v
b
ω
= = −
= ⇒ = −
= − =
; bm -3,=
cos(2 )
3 323
x t cm
SHIFT
π π
π
→ ∠ ⇒ =
+
=
Ví d 3. Vt nh m =250g ưc treo vào u dưi mt lò xo nh, thng ng k = 25N/m. T VTCB ngưi ta
kích thích dao ng bng cách truyn cho m mt vn tc 40cm/s theo phương ca trc lò xo. Chn gc ta
VTCB, gc thi gian lúc m qua VTCB ngưc chiu dương, hãy vit phương trình dao ng.
Gii:
(0)
(0)
0
10 / ; 4
4
a x
k
rad s x i
v
m
b
ω
ω
= =
= = ⇒ =
= − =
; bm
4i,=
cos(10 )
4 42 3
2 2
x t cm
SHIFT
π π
→ ∠ ⇒ = +=
III–Các bài tập :
Bm SHIFT 2 màn hình xut hin như hình bên
Nu bm tip phím 3 = kt qu dng cc (r ∠
∠∠
∠ θ
θθ
θ )
Nu bm tip phím 4 = kt qu dng phc (a+bi )
( ang thc hin phép tính )
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Bài 1: Mt vt dao ng iu hòa có biên A = 24 cm ,chu kỳ T= 4 s Ti thi im t = 0 vt có li cc i âm
(x = -A) a) Vit phương trình dao ng iu hòa x ?
b) Tình x ? v ? a ? thi im t = 0 ,5s
HD Gii:
a)
2
2
T
π π
ω
= =
(rad/s) Ti t = 0
0
0
cos cos 1
0 sin sin 0
x A A
v A
ϕ ϕ
ω ϕ ϕ
= − = ⇒ = −
= = − ⇒ =
ϕ π
⇒ =
=>
x = 24
cos ( )
2
t cm
π
π
+
Cách 2: dùng máy tính :
(0)
(0)
24
24
0
a x A
x
v
b
ω
= =− =−
⇒ =−
=− =
; Máy Fx570Es bm: Mode 2, Shift Mode 4 (R:radian),
Nhp: -24 =
24
cos( )
2
3 42 2
x t c
SHI
m
FT
π
π
π
→ ⇒ =∠ +=
b)
24cos .0,5 16,9( )
2
x cm
π
π
= + = −
;
5 2
24 sin ( 12 )( ) 26,64 /
2 4 2
v cm s
π π
π
= − = − − =
Bài 2: Mt lò xo khi lưng không áng k có k = 200 N/m.u trên gi c nh u dưi treo vt nng có m =
200g, vt dao ng thng ng có vn tc cc i 62,8 cm/s. Vit Phương trình dao ng dao ng ca vt.
HD Gii: T PT dh x = Acos
(
)
ϕω
+t
. Xác nh A,
ω
,
ϕ
?
*
m
K
=
ω
=
ππ
10101010
2,0
200
2
===
rad/s (trong ó m = 200g = 0,2 kg)
* v
max
= A
ω
=> A =
2
10
8,62
max
==
πω
v
(cm)
* iu kin ban u t = 0, x = 0, v > 0
0 = Acos
ϕ
Suy ra ϕ = ± π/2
v = -ωAsin ϕ > 0 Suy ra ϕ < 0 => ϕ = - π/2 => x = 2cos(
t
π
10
-π
ππ
π/2) (cm)
Dùng Máy Fx570Es bm: Mode 2, Shift Mode 4 (R: Radian),
Nhp:
2 2 3 cos2 2
2
( )
2
:
2
i SHIFT ketqu
x t cm
a
π π
π
∠ ⇒ = −−− = =
Bài 3: Mt vt dao ng iu hòa vi biên A = 4cm và T = 2s. Chn gc thi gian là lúc vt qua VTCB theo
chiu dương ca qu o. Phương trình dao ng ca vt là :
A. x = 4cos(2πt - π/2)cm. B. x = 4cos(πt - π/2)cm.
C. x = 4cos(2πt -π/2)cm. D. x = 4cos(πt + π/2)cm.
HD Gii: ω = 2πf = π. Và A = 4cm ⇒ loi A và C.
t = 0 : x
0
= 0, v
0
> 0 :
0
0 cos
v A sin 0
= ϕ
= − ω ϕ >
⇒
2
sin 0
π
ϕ = ±
ϕ <
chn φ = - π/2 Chn : B
Dùng Máy Fx570Es bm: Mode 2, Shift Mode 4 (R:radian),
Nhp:
2
4 4cos( )
2
, 2 3
2
4i SHIF
x t cm
T
π
π π
− ⇒ = −∠ −→= =
Bài 4: Mt vt dao ng iu hòa trên on thng dài 4cm vi f = 10Hz. Lúc t = 0 vt qua VTCB theo chiu âm
ca qu o. Phương trình dao ng ca vt là :
A. x = 2cos(20πt - π/2)cm. B. x = 2cos(20πt + π/2)cm.
C. x = 4cos(20t -π/2)cm. D. x = 4cos(20πt + π/2)cm.
HD Gii: ω = 2πf = 20π. Và A = MN /2 = 2cm ⇒ loi C và D.
t = 0 : x
0
= 0, v
0
< 0 :
0
0 cos
v A sin 0
= ϕ
= − ω ϕ <
⇒
2
sin 0
π
ϕ = ±
ϕ >
chn φ =- π/2 Chn : B
Dùng Máy Fx570Es bm:
Mode 2, Shift Mode 4 (R:radian),
Nhp:
2 4cos( )
2
2
2 3
2
,
2
xi S
t cm
HIFT
π π
π
→ ⇒ = +∠= =
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Bài 5: Mt lò xo u trên c nh, u dưi treo vt m. Vt dao ng theo phương thng ng vi tn s góc ω
= 10π(rad/s). Trong quá trình dao ng dài lò xo thay i t 18cm n 22cm. Chn gc ta O ti VTCB.
Chiu dương hưng xung, gc thi gian lúc lò xo có dài nh nht. Phương trình dao ng ca vt là :
A. x = 2cos(10πt + π)cm. B. x = 2cos(0,4πt)cm.
C. x = 4cos(10πt + π)cm. D. x = 4cos(10πt + π)cm.
HD Gii: ω = 10π(rad/s) và A =
max min
l l
2
−
= 2cm. ⇒ loi B
t = 0 : x
0
= -2cm, v
0
= 0 :
2 2cos
0 sin
− = ϕ
= ϕ
⇒
cos 0
0 ;
ϕ <
ϕ = π
chn φ = π ⇒ x = 2cos(10πt + π)cm. Chn :A
Máy Fx570Es bm: Mode 2, Shift Mode 4 (R:radian),
Nhp: -2 =
2 3 2 co
2
:
s( )
2SHIFT ketqua
x t cm
π
π
π
= +⇒∠=
Bài 6: Mt con lc lò xo dao ng vi biên A = 5cm, chu kỳ T = 0,5s. Vit phương trình dao ng ca con
lc trong các trưng hp:
a) t = 0 , vt qua VTCB theo chiu dương.
b) t = 0 , vt cách VTCB 5cm, theo chiu dương.
c) t = 0 , vt cách VTCB 2,5cm, ang chuyn ng theo chiu dương.
HD Gii: Phương trình dao ng có dng :
. s( . )
x Aco t
ω ϕ
= +
.
Phương trình vn tc có dng :
'
. .sin( . )
v x A t
ω ω ϕ
= = − +
.
Vn tc góc :
2. 2.
4 ( / )
0,5
Rad s
T
π π
ω π
= = =
.
a) t = 0 ;
0
0
. s
. .sin
x Aco
v A
ϕ
ω ϕ
=
= −
⇔
0
0 5. s
5.4. .sin 0
co
v
ϕ
π ϕ
=
= −
≻
/ 2
ϕ π
⇒
= −
. Vy
5. s(4. . )
2
x co t
π
π
= −
(cm).
b) t = 0 ;
0
0
. s
. .sin
x Aco
v A
ϕ
ω ϕ
=
= −
⇔
0
5 5. s
5.4. .sin 0
co
v
ϕ
π ϕ
=
= −
≻
0
ϕ
⇒
=
.
Vy:
5. s(4. . )
x co t
π
=
(cm).
c) t = 0 ;
0
0
. s
. .sin
x Aco
v A
ϕ
ω ϕ
=
= −
⇔
0
2,5 5. s
5.4. .s 0
co
v in
ϕ
π ϕ
=
= −
≻
( )
3
rad
π
ϕ
⇒ = −
.
Vy:
5. s(4. . )
3
x co t
π
π
= −
(cm).
Bài 7: Mt con lc lò xo dao ng vi chu kỳ T = 1(s). Lúc t = 0, vt qua v trí có li
5. 2
x = −
(cm) vi
vn tc
10. . 2
v
π
= −
(cm/s). Vit phương trình dao ng ca con lc.
HD Gii:
Phương trình dao ng có dng :
. s( . )
x Aco t
ω ϕ
= +
.
Phương trình vn tc có dng :
'
. .sin( . )
v x A t
ω ω ϕ
= = − +
.
Vn tc góc :
2. 2.
2 ( / )
1
Rad s
T
π π
ω π
= = =
.
ADCT :
2
2 2
2
v
A x
ω
= +
2 2
2 2
2 2
( 10. . 2)
( 5. 2)
(2. )
v
A x
π
ω π
−
⇒
= + = − +
= 10 (cm).
iu kin ban u : t = 0 ;
. s
. .sin
x Aco
v A
ϕ
ω ϕ
=
= −
⇔
5. 2 . s
10. . 2 .2. .s
Aco
A in
ϕ
π π ϕ
− =
− = −
tan 1
ϕ
⇒
= −
3.
( )
4
rad
π
ϕ
⇒
=
. Vy
3
10. s(2. . )
4
x co t
π
π
= +
(cm).
Bài 8: Mt vt dao ng iu hoà dc theo trc Ox. Lúc vt qua v trí có li
2
x
= −
(cm) thì có vn tc
. 2
v
π
= −
(cm/s) và gia tc
2
2.
a
π
=
(cm/s
2
). Chn gc to v trí trên. Vit phương trình dao ng ca
vt dưi dng hàm s cosin.
HD Gii: Phương trình có dng : x = A.cos(
.
t
ω ϕ
+
). Phương trình vn tc : v = - A.
.sin( . )
t
ω ω ϕ
+
.
Phương trình gia tc : a= - A.
2
. ( . )
cos t
ω ω ϕ
+
.
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Khi t = 0 ; thay các giá tr x, v, a vào 3 phương trình ó ta có :
2 2
2 . ; . 2 . .sin ; . 2 .
x Acos v A a Acos
ϕ π ω ϕ π ω ϕ
= − = = − = − = = −
.
Ly a chia cho x ta ưc :
( / )
rad s
ω π
=
.
Ly v chia cho a ta ưc :
3.
tan 1 ( )
4
rad
π
ϕ ϕ
= − ⇒ =
(vì
cos
ϕ
< 0 )
2
A cm
⇒ =
. Vy :
3.
2. s( . )
4
x co t
π
π
= +
(cm).
Bài 9: Vt dao ng iu hòa vi tc cc i 40 cm/s. Ti v trí có li
0
2 2( )
x cm
=
vt có ng năng
bng th năng. Nu chn gc thi gian là lúc vt qua v trí này theo chiu dương thì phương trình dao ng ca
vt là
HD Gii:
40
4
4cos 10
2
10
4
2 2
2
A
A
x t
A
ω
π
ω
=
=
⇒ ⇒ = −
=
=
40
4
4cos 10
2
10
4
2 2
2
A
A
x t
A
ω
π
ω
=
=
⇒ ⇒ = −
=
=
cm
Bài 10: Mt vt có khi lưng m = 100g ưc treo vào u dưi ca mt lò xo có cng k = 100(N/m). u
trên ca lò xo gn vào mt im c nh. Ban u vt ưc gi sao cho lò xo không b bin dng. Buông tay
không vn tc ban u cho vt dao ng. Vit phương trình dao ng ca vt (dng sin) . Ly g = 10 (m/s
2
);
2
10
π
≈
.
HD Gii: Ta có tn s góc :
100
10.
0,1
k
m
ω π
= = =
(Rad/s).
Ti VTCB lò xo dãn ra mt on là :
2
. 0,1.10
10 ( ) 1 1
100
m g
l m cm A l cm
k
−
∆ = = = = ⇒ = ∆ =
.
Phương trình dao ng có dng :
.sin( . )
x A t
ω ϕ
= +
iu kin ban u t = 0 , gi lò xo sao cho nó không bin dng tc x
0
= -
l
∆
.
Ta có :t = 0 ;
0
0
1 .sin
. . 0
x l A
v A cos
ϕ
ω ϕ
= −∆ = − =
=
≻
( )
2
rad
π
ϕ
⇒ = −
. Vy :
sin(10. . )
2
x t
π
π
= −
(cm).
4
–
––
–
Trắc nghiệm Vận dụng :
Câu
1. Mt vt dao ng iu hòa vi ω = 5rad/s. Ti VTCB truyn cho vt mt vn tc 1,5 m/s theo chiu dương.
Phương trình dao ng là:
A. x = 0,3cos(5t + π/2)cm. B. x = 0,3cos(5t)cm. C. x = 0,3cos(5t − π/2)cm. D. x =
0,15cos(5t)cm.
Câu
2. Mt vt dao ng iu hòa vi ω = 10
2
rad/s. Chon gc thi gian t = 0 lúc vt có ly x = 2
3
cm và
ang v v trí cân bng vi vn tc 0,2
2
m/s theo chiu dương. Ly g =10m/s
2.
Phương trình dao ng ca v
t
có dng
A. x = 4cos(10
2
t + π/6)cm. B. x = 4cos(10
2
t + 2π/3)cm.
C. x = 4cos(10
2
t − π/6)cm. D. x = 4cos(10
2
t + π/3)cm.
Câu
3. Mt vt dao ng vi biên 6cm. Lúc t = 0, con lc qua v trí có li x = 3
2
cm theo chiu dương vi
gia tc có ln
2
/3cm/s
2
. Phương trình dao ng ca con lc là :
A. x = 6cos9t(cm) B. x = 6cos(t/3 − π/4)(cm). C. x = 6cos(t/3 + π/4)(cm). D. x = 6cos(t/3 +
π/3)(cm).
Câu
4. Mt vt có khi lưng m = 1kg dao ng iu hoà vi chu kì T= 2s. Vt qua VTCB vi vn tc v
0
=
31,4cm/s. Khi t = 0, vt qua v trí có li x = 5cm ngưc chiu dương quĩ o. Ly π
2
=10. Phương trình dao
ng ca vt là :
A. x = 10cos(πt +5π/6)cm.
B. x = 10cos(πt + π/3)cm. C. x = 10cos(πt − π/3)cm. D. x = 10cos(πt − 5π/6)cm.
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
Câu
5. Mt con lc lò xo gm qu cu nh và có cng k = 80N/m. Con lc thc hin 100 dao ng ht 31,4s.
Chn gc thi gian là lúc qu cu có li 2cm và ang chuyn ng theo chiu dương ca trc ta vi vn tc
có ln 40
3
cm/s, thì phươ
ng trình dao
ng c
a qu
c
u là :
A. x
=
4cos(20t
−
π
/3)cm. B. x
=
6cos(20t
+
π
/6)cm. C. x
=
4cos(20t
+
π
/6)cm. D. x
=
6cos(20t
−
π
/3)cm.
Câu 6.
M
t con l
c lò xo treo th
ng
ng m=0,4kg k=40N/m kéo qu
c
u l
ch kh
i v
trí cân b
ng 8cm r
i th
cho dao
ng. ch
n g
c to
t
i v
trí cân b
ng, chi
u d
ươ
ng h
ư
ng lên trên, g
c th
i gian lúc th
v
t. PT dao
ng c
a con l
c là:
A.
))(
2
.10cos(.8 cmtx
π
+=
B.
8cos(20 )
x t cm
π
= +
C.
8cos(20 )
x t cm
π π
= +
D.
8cos(20 )
x t cm
π
= −
Câu
7
: M
t v
t dao
ng
i
u hòa v
i t
n s
góc
10 5 /
rad s
ω
=
. T
i th
i
i
m t = 0 v
t có li
x = 2cm và
có t
c
là
20 15 /
cm s
−
. Ph
ươ
ng trình dao
ng c
a v
t là:
A.
2 os(10 5 )
6
x c t cm
π
= −
B.
2 os(10 5 )
6
x c t cm
π
= +
C.
5
4 os(10 5 )
6
x c t cm
π
= −
D.
4 os(10 5 )
3
x c t cm
π
= +
Câu 8:
M
t v
t dao
ng
i
u hoà c
sau 1/8 s thì
ng n
ă
ng l
i b
ng th
n
ă
ng. Quãng
ư
ng v
t
i
ư
c trong
0,5s là 16cm. Ch
n g
c th
i gian lúc v
t qua v
trí cân b
ng theo chi
u âm. Ph
ươ
ng trình dao
ng c
a v
t là:
A.
8 os(2 )
2
x c cm
π
π
= + B.
8 os(2 )
2
x c cm
π
π
= − C.
4 os(4 )
2
x c cm
π
π
= − D.
4 os(4 )
2
x c cm
π
π
= +
Câu
9: Mt vt dao ng iu hoà khi qua v trí cân bng vt có vn tc v = 20 cm/s. Gia tc cc i ca vt là
a
max
= 2m/s
2
. Chn t = 0 là lúc vt qua v trí cân bng theo chiu âm ca trc to . Phương trình dao ng ca
vt là
A. x = 2cos(10t). B. x = 2cos(10t + π/2). C. x = 2cos(10t + π). D. x = 2cos(10t – π/2)
Câu 10: (H 2013) Mt vt nh dao ng iu hòa dc theo trc Ox vi biên 5 cm, chu kì 2 s. Ti thi im t
= 0, vt i qua cân bng O theo chiu dương. Phương trình dao ng ca vt là
A.
x 5cos( t )
2
π
= π −
(cm) B.
x 5cos(2 t )
2
π
= π −
(cm) C.
x 5cos(2 t )
2
π
= π +
(cm) D.
x 5cos( t )
2
π
= π +
Gii 1: A= 5cm; ω=2 π/T= 2π/2 =π rad/s.
Khi t= 0 vt i qua cân bng O theo chiu dương: x=0 và v>0 => cosφ = 0 => φ= -π/2 . Chn A.
Gii 2:Dùng máy tính Fx570ES: Mode 2 ; Shift mode 4: Nhp: -5i = shift 2 3 = kt qu 5
∠
-π/2.
Dng 3–
––
– Xác nh trng thái dao ng ca vt thi im t hoc t’ = t +
++
+ ∆t
1 – Kiến thức cần nhớ :
– Trng thái dao ng ca vt thi im t :
2
x Acos( t )
v Asin( t )
a Acos( t )
= ω +ϕ
= −ω ω + ϕ
= −ω ω + ϕ
− H thc c lp :A
2
=
2
1
x
+
2
1
2
v
ω
− Công thc : a = −ω
2
x
– Chuyn ng nhanh dn nu v.a > 0 – Chuyn ng chm dn nu v.a < 0
2
–
––
–
Phương pháp :
* Các bưc gii bài toán tìm li , vn tc dao ng thi im t
– Cách 1 : Thay t vào các phương trình :
2
x Acos( t )
v Asin( t )
a Acos( t )
= ω + ϕ
= −ω ω + ϕ
= −ω ω + ϕ
⇒ x, v, a ti t.
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
– Cách 2 : Sử dụng công thức : A
2
=
2
1
x
+
2
1
2
v
ω
⇒ x
1
= ±
2
2
1
2
v
A −
ω
A
2
=
2
1
x
+
2
1
2
v
ω
⇒
v
1
=
±
ω
2 2
1
A x
−
*Các b
ư
c gi
i bài toán tìm li
, v
n t
c dao
ng sau (tr
ư
c) th
i
i
m t m
t kho
ng th
i gian ∆t.
–
Bi
t t
i th
i
i
m t v
t có li
x
=
x
0
.
–
T
ph
ươ
ng trình dao
ng
i
u hoà : x
=
Acos(ωt
+
φ
) cho x
=
x
0
–
L
y nghi
m : ωt
+
φ
=
α v
i 0
≤ α ≤ π
ng v
i x
ang gi
m (v
t chuy
n
ng theo chi
u âm vì v
<
0)
ho
c ωt +
φ
=
– α
ng v
i x
ang t
ă
ng (v
t chuy
n
ng theo chi
u d
ươ
ng)
–
Li
và v
n t
c dao
ng sau (tr
ư
c) th
i
i
m
ó ∆t giây là :
x Acos( t )
v Asin( t )
= ±ω∆ + α
= −ω ±ω∆ + α
hoc
x Acos( t )
v Asin( t )
= ±ω∆ − α
= −ω ±ω∆ − α
3
–
––
–
Bài tập :
Câu 1
. Mt vt dao ng iu hòa có phương trình : x = 2cos(2πt – π/6) (cm, s) Li và vn tc ca vt lúc t =
0,25s là :
A. 1cm ; ±2
3
π
.(cm/s). B. 1,5cm ; ±
π
3
(cm/s). C. 0,5cm ; ±
3
cm/s. D. 1cm ; ±
π
cm/s.
HD :
T
ph
ươ
ng trình x
=
2cos(2
π
t
–
π
/6) (cm, s)
⇒
v
=
−
4
π
sin(2
π
t
–
π
/6) cm/s.
Thay t
=
0,25s vào ph
ươ
ng trình x và v, ta
ư
c :
x
=
1cm, v
=
±2
3
(cm/s) Ch
n : A.
Câu
2.
M
t v
t dao
ng
i
u hòa có ph
ươ
ng trình : x
=
5cos(20t
–
π
/2) (cm, s). V
n t
c c
c
i và gia t
c c
c
i c
a v
t là :
A. 10m/s ; 200m/s
2
. B. 10m/s ; 2m/s
2
. C. 100m/s ; 200m/s
2
. D. 1m/s ; 20m/s
2
.
HD :
Áp d
ng :
max
v
=
ω
A và
max
a
=
ω
2
A Ch
n : D
Câu
3.
V
t dao
ng
i
u hòa theo ph
ươ
ng trình : x
=
10cos(4
π
t
+
8
π
)cm. Bit li ca vt ti thi im t là
4cm. Li ca vt ti thi im sau ó 0,25s là :
HD : −Ti thi im t : 4 = 10cos(4πt + π/8)cm. t : (4πt + π/8) = α ⇒ 4 = 10cosα
−Ti thi im t + 0,25: x = 10cos[4π(t + 0,25) + π/8] = 10cos(4πt + π/8 + π) = −10cos(4πt + π/8)
=−4cm.
− Vy : x = − 4cm
Câu 4:
Mt vt dao ng iu hòa theo phương trình:
3cos(2 )
3
x t
π
π
= −
, trong ó x tính bng cm, t tính bng
giây. Gc thi gian ã ưc chn lúc vt có trng thái chuyn ng như th nào?
E. i qua V trí có li x = - 1,5 cm và ang chuyn ng theo chiu dương trc Ox
F. i qua v trí có li x = 1,5 cm và ang chuyn ng theo chiu âm ca trc Ox
G. i qua v trí có li x = 1,5 cm và ang chuyn ng theo chiu dương trc Ox
H. i qua v trí có li x = - 1,5cm và ang chuyn ng theo chiu âm trc Ox
HD:
0
'
0
3cos 2 .0 1,5
3
6 sin 2 .0 3 3 / 0
3
x cm
v x cm s
π
π
π
π π π
= − =
⇒
= = − − = >
áp án C
Câu 5: Mt vt dao ng iu hòa vi biên A = 10 cm, chu kì T. Vào mt thi im t, vt i qua li x = 5
cm theo chiu âm. Vào thi im t + T/6, li ca vt là
A.
5 3
cm B. 5 cm C. –
5 3
cm D. –5 cm
Gii: thi im t: x
1
= 5cm, v < 0
O
x
-5
10
-10
•
•
α
•
5
Khóa hc Luyn thi H môn Vt lí 2014 – Thy ng Vit Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
Học offline: Số 11 – ngách 98 – ngõ 72 Tôn Thất Tùng (Đối diện DH Y Hà Nội) Học online: www.hocmai.vn
t + T/6 :
2
5
3
x cm
π
α
= ⇒ = −
Câu 6: Mt cht im dao ng dc theo trc Ox. Phương trình dao ng là x = 10 cos (2πt + π /3) (cm). Ti
thi im t vt có li x = 6cm và ang chuyn ng theo chiu dương sau ó 0,25s thì vt có li là :
A. 6cm B. 8cm C. -6cm D. -8cm
Gii: thi im t
1
: x
1
= 6cm, v > 0
T = 1s ⇒ 0,25s = T/4
⇒ thi im t
2
= t
1
+ 0,25s : α = α
1
+ α
2
= π /2
⇒ sinα
1
= cosα
2
⇒ x
2
= 8cm
Câu 7: Mt cht im M chuyn ng vi tc 0,75 m/s trên ưng tròn có ưng kính bng 0,5m. Hình chiu
M’ ca im M lên ưng kính ca ưng tròn dao ng iu hoà. Ti t = 0s, M’ i qua v trí cân bng theo chiu
âm. Khi t = 8s hình chiu M’ qua li
A. - 10,17 cm theo chiu dương B. - 10,17 cm theo chiu âm
C. 22,64 cm theo chiu dương D. 22.64 cm theo chiu âm
Gii:
* Vi cht im M : v = ωR = ωA => ω = 3 rad/s (A = 25cm)
* Vi M’ : x = 25cos( 3t + π/2). + t = 8s => x = 22,64cm và v < 0 => áp án D
Câu 8: Mt cht im dao ng iu hòa vi phương trình:
5
20cos( ) .
6
x t cm
π
π
= −
Ti thi im
1
t
gia tc ca
cht im có giá tr cc tiu. Ti thi im
2 1
t t t
= + ∆
(trong ó
2
2013
t T
<
) thì tc ca cht im là
10 2
π
cm/s. Giá tr ln nht ca
t
∆
là
A. 4024,75s. B. 4024,25s. C. 4025,25s. D. 4025,75s.
GII: +
Ti thi im
1
t
: a
min
= - 20π
2
cm/s
2
khi
5
cos( ) 1
6
t
π
π
− =
=> t
1
= 5/6 s và v = 0
+ thi im t
2
: v = ±
10 2
π
=
± v
max
2
2
=>
∆t
1
= T/8 + kT/2 và ∆t
2
= T/4 +T/8 + kT/2
+Giá tr ln nht ca
t
∆
ng vi
∆t
2
t
2
= 5/6 + T/4 +
T/8 + kT/2
2013
T
<
=> k < 4024,4 => k
max
= 4024 =>
∆t
2
= T/4 + T/8 + 4024.T/2 =
40245,75 s
Câu 9: Mt cht im dao ng iu hòa vi phương trình:
)(
2
20cos6 cmtx
−=
π
. thi im
st
15
π
=
vt có:
A. Vận tốc
scm/360
, gia tốc
2
/12 sm
và đang chuyển động theo chiều dương quĩ đạo.
B. Vận tốc
scm/360
−
, gia tốc
2
/12 sm−
và đang chuyển động theo chiều âm quĩ đạo.
C. Vận tốc
scm/60
, gia tốc
2
/312 sm
và đang chuyển động theo chiều dương quĩ đạo.
D. Vận tốc
scm/60
−
, gia tốc
2
/312 sm−
và đang chuyển động theo chiều âm quĩ đạo.
Gii: Biu thc vn tc:
)/(
2
20sin120' scmtxv
−−==
π
O
x
6
10
α
1
-10
8
α
2
v
-
v
m
2
2
t
1
0
T/8
-v
max
v
m
2
2
∆
t
1
∆
t
2