CHUYểNăăVTăLÝă12
CÁCăPHNGăPHÁPăGIIăăBÀIă
TP VÀ TUYNăTPăăTHIăIă
HC QUAăCÁCăNM
PHNăI:
A/ PHNGăPHÁPăGII:
I/ăDAOăNGăIUăHọAăăVÀăCONăLCăLọăXO
Dng 1 – Nhn bit phng trình đao đng
1 – Kinăthcăcnănhă:
– Phng trình chun : x Acos(t + ) ; v –Asin(t + ) ; a –
2
Acos(t + )
– Mt s công thc lng giác : sin cos( – /2) ; – cos cos( + ) ; cos
2
1 cos2
2
cosa + cosb 2cos
ab
2
cos
ab
2
. sin
2
1 cos2
2
– Công thc :
2
T
2f
2 – Phngăphápă:
a – Xác đnh A, , ………
– a các phng trình v dng chun nh các công thc lng giác.
– so sánh vi phng trình chun đ suy ra : A, , ………
b – Suy ra cách kích thích dao đng :
– Thay t 0 vào các phng trình
x Acos( t )
v A sin( t )
0
0
x
v
Cách kích
thích dao đng.
3 – Phngătrìnhăđcăbit.
– x a ± Acos(t + ) vi a const
– x a ± Acos
2
(t + ) vi a const Biên đ :
A
2
; ’ 2 ; ’ 2.
4 – BƠiătpă:
a – Víădă:
1. Chn phng trình biu th cho dao đng điu hòa :
A. x A
(t)
cos(t + b)cm B. x Acos(t +
(t)
).cm C. x Acos(t + ) + b.(cm) D. x
Acos(t + bt)cm.
Trong đó A, , b là nhng hng s.Các lng A
(t)
,
(t)
thay đi theo thi gian.
HD : So sánh vi phng trình chun và phng trình dng đc bit ta có x Acos(t
+ ) + b.(cm).
Chn C.
Biên đ : A
Ta đ VTCB : x A
Ta đ v trí biên : x a ± A
2. Phng trình dao đng ca vt có dng : x Asin(t). Pha ban đu ca dao đng bng bao
nhiêu ?
A. 0. B. /2. C. . D. 2 .
HD : a phng pháp x v dng chun : x Acos(t /2) suy ra /2. Chn
B.
3. Phng trình dao đng có dng : x Acost. Gc thi gian là lúc vt :
A. có li đ x +A. B. có li đ x A.
C. đi qua VTCB theo chiu dng. D. đi qua VTCB theo chiu âm.
HD : Thay t 0 vào x ta đc : x +A
Chn : A
b – Vnădngă:
1. Trong các phng trình sau phng trình nào không biu th cho dao đng điu hòa ?
A. x 5cost + 1(cm). B. x 3tcos(100t + /6)cm
C. x 2sin
2
(2t + /6)cm. D. x 3sin5t + 3cos5t (cm).
2. Phng trình dao đng ca vt có dng : x Asin
2
(t + /4)cm. Chn kt lun đúng ?
A. Vt dao đng vi biên đ A/2. B. Vt dao đng vi biên đ A.
C. Vt dao đng vi biên đ 2A. D. Vt dao đng vi pha ban đu /4.
3. Phng trình dao đng ca vt có dng : x asin5t + acos5t (cm). biên đ dao đng ca vt
là :
A. a/2. B. a. C. a
2
. D. a
3
.
4. Phng trình dao đng có dng : x Acos(t + /3). Gc thi gian là lúc vt có :
A. li đ x A/2, chuyn đng theo chiu dng B. li đ x A/2, chuyn đng
theo chiu âm
C. li đ x A/2, chuyn đng theo chiu dng. D. li đ x A/2, chuyn đng
theo chiu âm
5. Di tác dng ca mt lc có dng : F 0,8cos(5t /2)N. Vt có khi lng m 400g, dao
đng điu hòa. Biên đ dao đng ca vt là :
A. 32cm. B. 20cm. C. 12cm. D. 8cm.
Dng 2 – Chu k dao đng
1 – Kinăthcăcnănhă:
– Liên quan ti s làn dao đng trong thi gian t : T
t
N
; f
N
t
;
2N
t
N
t
– Liên quan ti đ dãn l ca lò xo : T 2
m
k
hay
l
T2
g
l
T2
g sin
.
vi : l
cb 0
ll
(l
0
Chiu dài t nhiên ca lò xo)
– Liên quan ti s thay đi khi lng m :
– S dao đng
– Thi gian
con lc lò xo treo thng
đng
con lc lò xo nm
nghiêng
1
1
2
2
m
T2
k
m
T2
k
22
1
1
22
2
2
m
T4
k
m
T4
k
2 2 2
3
3 1 2 3 3 1 2
2 2 2
4
4 1 2 4 4 1 2
m
m m m T 2 T T T
k
m
m m m T 2 T T T
k
– Liên quan ti s thay đi khi lng k : Ghép lò xo: + Ni tip
12
1 1 1
k k k
T
2
=
T
1
2
+ T
2
2
+ Song song: k k
1
+ k
2
2 2 2
12
1 1 1
T T T
2 – BƠiătpă:
a – Víădă:ă
1. Con lc lò xo gm vt m và lò xo k dao đng điu hòa, khi mc thêm vào vt m mt vt khác
có khi lng gp 3 ln vt m thì chu kì dao đng ca chúng
a) tng lên 3 ln b) gim đi 3 ln c) tng lên 2 ln d) gim đi 2 ln
HD : ChnăC. Chu kì dao đng ca hai con lc :
'
m m 3m 4m
T 2 ; T 2 2
k k k
'
T1
T2
2. Khi treo vt m vào lò xo k thì lò xo giãn ra 2,5cm, kích thích cho m dao đng. Chu kì dao đng
t do ca vt là :
a) 1s. b) 0,5s. c) 0,32s. d) 0,28s.
HD : ChnăC. Ti v trí cân bng trng lc tác dng vào vt cân bng vi lc đàn hi ca là xo
0
0
l
m
mg k l
kg
0
l
2 m 0,025
T 2 2 2 0,32 s
k g 10
3. Mt con lc lò xo dao đng thng đng. Vt có khi lng m=0,2kg. Trong 20s con lc thc
hin đc 50 dao đng. Tính đ cng ca lò xo.
a) 60(N/m) b) 40(N/m) c) 50(N/m) d) 55(N/m)
HDă:ăChnăC. Trong 20s con lc thc hin đc 50 dao đng nên ta phi có : T
t
N
0,4s
Mt khác có:
m
T2
k
22
22
4 m 4. .0,2
k 50(N/m)
T 0,4
.
4. Hai lò xo có chiu dài bng nhau đ cng tng ng là k
1
, k
2
. Khi mc vt m vào mt lò xo k
1
,
thì vt m dao đng vi chu kì T
1
0,6s. Khi mc vt m vào lò xo k
2
, thì vt m dao đng vi chu
kì T
2
0,8s. Khi mc vt m vào h hai lò xo k
1
song song vi k
2
thì chu kì dao đng ca m là.
a) 0,48s b) 0,7s c) 1,00s d) 1,4s
HDă:ăChnăA
Chu kì T
1
, T
2
xác đnh t phng trình:
1
1
2
2
m
T2
k
m
T2
k
2
1
2
1
2
2
2
2
4m
k
T
4m
k
T
22
2
12
12
22
12
TT
k k 4 m
TT
k
1
, k
2
ghép song song, đ cng ca h ghép xác đnh t công thc : k k
1
+ k
2
. Chu kì dao đng
ca con lc lò xo ghép
2 2 2 2
22
1 2 1 2
22
2 2 2 2 2
12
1 2 1 2
T T T T
m m 0,6 .0,8
T 2 2 2 m. 0,48 s
k k k
0,6 0,8
4 m T T T T
b – Vnădngă:
1. Khi gn vt có khi lng m
1
4kg vào mt lò xo có khi lng không đáng k, nó dao đng
vi chu kì T
1
1s. Khi gn mt vt khác có khi lng m
2
vào lò xo trên nó dao đng vi khu kì T
2
0,5s.Khi lng m
2
bng bao nhiêu?
a) 0,5kg b) 2 kg c) 1 kg d) 3 kg
2. Mt lò xo có đ cng k mc vi vt nng m
1
có chu kì dao đng T
1
1,8s. Nu mc lò xo đó vi
vt nng m
2
thì chu kì dao đng là T
2
2,4s. Tìm chu kì dao đng khi ghép m
1
và m
2
vi lò xo
nói trên :
a) 2,5s b) 2,8s c) 3,6s d) 3,0s
3. Hai lò xo có chiu dài bng nhau đ cng tng ng là k
1
, k
2
. Khi mc vt m vào mt lò xo k
1
,
thì vt m dao đng vi chu kì T
1
0,6s. Khi mc vt m vào lò xo k
2
, thì vt m dao đng vi chu
kì T
2
0,8s. Khi mc vt m
vào h hai lò xo k
1
ghép ni tip k
2
thì chu kì dao đng ca m là
a) 0,48s b) 1,0s c) 2,8s d) 4,0s
4. Mt lò xo có đ cng k=25(N/m). Mt đu ca lò xo gn vào đim O c đnh.
Treo vào lò xo hai vt có
khi lng m=100g và m=60g. Tính đ dãn ca lò xo khi vt cân bng và tn s
góc dao đng ca con lc.
a)
0
l 4,4 cm ; 12,5 rad/s
b) l
0
6,4cm ; 12,5(rad/s)
c)
0
l 6,4 cm ; 10,5 rad/s
d)
0
l 6,4 cm ; 13,5 rad/s
5. Con lc lò xo gm lò xo k và vt m, dao đng điu hòa vi chu kì T1s. Mun tn s dao đng
ca con lc là f
’
0,5Hz thì khi lng ca vt m phi là
a) m
’
2m b) m
’
3m c) m
’
4m
d) m
’
5m
6. Ln lt treo hai vt m
1
và m
2
vào mt lò xo có đ cng k 40N/m và kích thích chúng dao
đng. Trong cùng mt khong thi gian nht đnh, m
1
thc hin 20 dao đng và m
2
thc hin 10
dao đng. Nu treo c hai vt vào lò xo thì chu kì dao đng ca h bng /2(s). Khi lng m
1
và
m
2
ln lt bng bao nhiêu
m
m
a) 0,5kg ; 1kg b) 0,5kg ; 2kg c) 1kg ; 1kg
d) 1kg ; 2kg
7. Trong dao đng điu hòa ca mt con lc lò xo, nu gim khi lng ca vt nng 20% thì s
ln dao đng ca con lc trong mt đn v thi gian:
A. tng
5
/2 ln. B. tng
5
ln. C. gim /2 ln.
D. gim
5
ln.
Dng 3 – Xác đnh trng thái dao đng ca vt thi đim t và t’ t + t
1 – Kinăthcăcnănhă:
– Trng thái dao đng ca vt thi đim t :
2
x Acos( t )
v Asin( t )
a Acos( t )
H thc đc lp : A
2
2
1
x
+
2
1
2
v
Công thc : a
2
x
– Chuyn đng nhanh dn nu v.a > 0 – Chuyn đng chm dn nu v.a < 0
2 – Phngăphápă:
* Các bc gii bài toán tìm li đ, vn tc dao đng thi đim t
– Cách 1 : Thay t vào các phng trình :
2
x Acos( t )
v Asin( t )
a Acos( t )
x, v, a ti t.
– Cách 2 : s dng công thc : A
2
2
1
x
+
2
1
2
v
x
1
±
2
2
1
2
v
A
A
2
2
1
x
+
2
1
2
v
v
1
±
22
1
Ax
*Các bc gii bài toán tìm li đ, vn tc dao đng sau (trc) thi đim t mt khong
thi gian t.
– Bit ti thi đim t vt có li đ x x
0
.
– T phng trình dao đng điu hoà : x = Acos(t + ) cho x = x
0
– Ly nghim : t + = vi
0
ng vi x đang gim (vt chuyn đng theo chiu âm vì
v < 0)
hoc t + = – ng vi x đang tng (vt chuyn đng theo chiu
dng)
– Li đ và vn tc dao đng sau (trc) thi đim đó t giây là :
x Acos( t )
v Asin( t )
hoc
x Acos( t )
v Asin( t )
3 – BƠiătpă:
a – Víădă:ă
1. Mt cht đim chuyn đng trên đon thng có ta đ và gia tc liên h vi nhau bi biu thc
: a 25x (cm/s
2
)Chu kì và tn s góc ca cht đim là :
A. 1,256s ; 25 rad/s. B. 1s ; 5 rad/s. C. 2s ; 5 rad/s.
D. 1,256s ; 5 rad/s.
HD : So sánh vi a
2
x. Ta có
2
25 5rad/s, T
2
1,256s.
Chn : D.
2. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình : x 2cos(2t – /6) (cm, s) Li đ và vn tc ca
vt lúc t 0,25s là :
A. 1cm ; ±2
3
.(cm/s). B. 1,5cm ; ±
3
(cm/s). C. 0,5cm ; ±
3
cm/s. D. 1cm
; ± cm/s.
HD : T phng trình x 2cos(2t – /6) (cm, s) v 4sin(2t – /6) cm/s.
Thay t 0,25s vào phng trình x và v, ta đc :x 1cm, v ±2
3
(cm/s)
Chn : A.
3. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình : x 5cos(20t – /2) (cm, s). Vn tc cc đi và
gia tc cc đi ca vt 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 dng :
max
v
A và
max
a
2
A
Chn : D
4. Vt dao đng điu hòa theo phng trình : x 10cos(4t +
8
)cm. Bit li đ ca vt ti thi
đim t là 4cm. Li đ ca vt ti thi đim sau đó 0,25s là :
HD : Ti thi đim t : 4 10cos(4t + /8)cm. t : (4t + /8) 4 10cos
Ti thi đim t + 0,25 : x 10cos[4(t + 0,25) + /8] 10cos(4t + /8 + ) 10cos(4t
+ /8) 4cm.
Vy : x 4cm
b – Vnădngă:
1. Mt vt dao đng điu hòa vi phng trình : x 4cos(20t + /6) cm. Chn kt qu đúng :
A. lúc t 0, li đ ca vt là 2cm. B. lúc t 1/20(s), li đ ca vt
là 2cm.
C. lúc t 0, vn tc ca vt là 80cm/s. D. lúc t 1/20(s), vn tc ca vt là
125,6cm/s.
2. Mt cht đim dao đng vi phng trình : x 3
2
cos(10t /6) cm. thi đim t
1/60(s) vn tc và gia tc ca vt có giá tr nào sau đây ?
A. 0cm/s ; 300
2
2
cm/s
2
. B. 300
2
cm/s ; 0cm/s
2
. C. 0cm/s ; 300
2
cm/s
2
. D. 300
2
cm/s ;
300
2
2
cm/s
2
3. Cht đim dao đng điu hòa vi phng trình : x 6cos(10t 3/2)cm. Li đ ca cht
đim khi pha dao đng bng 2/3 là :
A. 30cm. B. 32cm. C. 3cm. D.
40cm.
4. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình : x 5cos(2t /6) (cm, s).
Ly
2
10, 3,14. Vn tc ca vt khi có li đ x 3cm là :
A. 25,12(cm/s). B. ±25,12(cm/s). C. ±12,56(cm/s). D. 12,56(cm/s).
5. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình : x 5cos(2t /6) (cm, s).
Ly
2
10, 3,14. Gia tc ca vt khi có li đ x 3cm là :
A. 12(m/s
2
). B. 120(cm/s
2
). C. 1,20(cm/s
2
). D.
12(cm/s
2
).
6. Vt dao đng điu hòa theo phng trình : x 10cos(4t +
8
)cm. Bit li đ ca vt ti thi
đim t là 6cm, li đ ca vt ti thi đim t’ t + 0,125(s) là :
A. 5cm. B. 8cm. C. 8cm. D. 5cm.
7. Vt dao đng điu hòa theo phng trình : x 10cos(4t +
8
)cm. Bit li đ ca vt ti thi
đim t là 5cm, li đ ca vt ti thi đim t’ t + 0,3125(s).
A. 2,588cm. B. 2,6cm. C. 2,588cm. D.
2,6cm.
Dng 4 – Xác đnh thi đim vt đi qua li đ x
0
– vn tc vt đt giá tr v
0
1 – Kinăthcăcnănhă:
Phng trình dao đng có dng : x Acos(t + ) cm
Phng trình vn tc có dng : v -Asin(t + ) cm/s.
2 – Phngăpháp :
a Khi vt qua li đ x
0
thì :
x
0
Acos(t + ) cos(t + )
0
x
A
cosb t + ±b + k2
* t
1
b
+
k2
(s) vi k N khi b – > 0 (v < 0) vt qua x
0
theo chiu âm
* t
2
b
+
k2
(s) vi k N* khi –b – < 0 (v > 0) vt qua x
0
theo chiu dng
kt hp vi điu kin ca bai toán ta loi bt đi mt nghim
Luăýă: Ta có th da vào “ mi liên h gia DH và CT ”. Thông qua các bc
sau
* Bc 1 : V đng tròn có bán kính R A (biên đ) và trc Ox nm ngang
*Bc 2 : – Xác đnh v trí vt lúc t 0 thì
0
0
x?
v?
– Xác đnh v trí vt lúc t (x
t
đã bit)
* Bc 3 : Xác đnh góc quét
MOM'
?
M, t 0
M’ă,ăt
v < 0
x
0
x
v < 0
v > 0
x
0
O
A
A
M
1
x
M
0
M
2
O
* Bc 4 :
0
T 360
t?
t
0
360
T
b Khi vt đt vn tc v
0
thì :
v
0
-Asin(t + ) sin(t + )
0
v
A
sinb
t b k2
t ( b) k2
1
2
b k2
t
d k2
t
vi k N khi
b0
b0
và k N* khi
b0
b0
3 – BƠiătpă:
a – Víădă:ă
1. Mt vt dao đng điu hoà vi phng trình x 8cos(2t) cm. Thi đim th nht vt đi qua v
trí cân bng là :
A)
1
4
s. B)
1
2
s C)
1
6
s D)
1
3
s
HD : Chn A
Cách 1 : Vt qua VTCB: x 0 2t /2 + k2 t
1
4
+ k vi k N
Thi đim th nht ng vi k 0 t 1/4 (s)
Cách 2 : S dng mi liên h gia DH và CT.
B1 V đng tròn (hình v)
B2 Lúc t 0 : x
0
8cm ; v
0
0 (Vt đi ngc chiu + t v trí biên dng)
B3 Vt đi qua VTCB x 0, v < 0
B4 Vt đi qua VTCB, ng vi vt chuyn đng tròn đu qua M
0
và M
1
. Vì 0, vt xut phát
t M
0
nên thi đim th nht vt qua VTCB ng vi vt qua M
1
.Khi đó bán kính quét 1 góc
2
t
0
360
T
1
4
s.
2. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình x 8cos10t. Thi đim vt đi qua v trí x 4 ln
th 2009 k t thi đim bt đu dao đng là :
A.
6025
30
(s). B.
6205
30
(s) C.
6250
30
(s)
D.
6,025
30
(s)
HD : Thc hin theo các bc ta có :
Cách 1 :
*
1k
10 t k2 t k N
3 30 5
x 4
1k
10 t k2 t k N
3 30 5
Vt qua ln th 2009 (l) ng vi v trí M
1
: v < 0 sin > 0, ta chn nghim trên
vi
2009 1
k 1004
2
t
1
30
+
1004
5
6025
30
s
Cách 2 :
A
A
M
1
x
M
0
M
2
O
Lúc t 0 : x
0
8cm, v
0
0
Vt qua x 4 là qua M
1
và M
2
. Vt quay 1 vòng (1chu k) qua x 4 là 2 ln. Qua ln th
2009 thì phi quay 1004 vòng ri đi t M
0
đn M
1
.
Góc quét
1 6025
1004.2 t (1004 ).0,2 s
3 6 30
.
Chn : A
b – Vnădngă:
1. Mt vt dao đng điu hoà vi phng trình x 4cos(4t + /6) cm. Thi đim th 3 vt qua
v trí x 2cm theo chiu dng.
A) 9/8 s B) 11/8 s C) 5/8 s D) 1,5 s
2. Vt dao đng điu hòa có phng trình : x 5cost (cm,s). Vt qua VTCB ln th 3 vào thi
đim :
A. 2,5s. B. 2s. C. 6s. D. 2,4s
3. Vt dao đng điu hòa có phng trình : x 4cos(2t - ) (cm, s). Vt đn đim biên dng
B(+4) ln th 5 vào thi đim : A. 4,5s. B. 2,5s. C. 2s.
D. 0,5s.
3. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình : x 6cos(t /2) (cm, s). Thi gian vt đi t
VTCB đn lúc qua đim có x 3cm ln th 5 là : A.
61
6
s. B.
9
5
s.
C.
25
6
s. D.
37
6
s.
4. Mt vt DH vi phng trình x 4cos(4t + /6)cm. Thi đim th 2009 vt qua v trí x
2cm k t t 0, là
A)
12049
24
s. B)
12061
s
24
C)
12025
s
24
D) áp án khác
5. Mt vt dao đng điu hòa có phng trình x 8cos10t. Thi đim vt đi qua v trí x 4 ln
th 2008 theo chiu âm k t thi đim bt đu dao đng là :
A.
12043
30
(s). B.
10243
30
(s) C.
12403
30
(s)
D.
12430
30
(s)
6. Con lc lò xo dao đng điu hoà trên mt phng ngang vi chu kì T 1,5s, biên đ A 4cm,
pha ban đu là 5/6. Tính t lúc t 0, vt có to đ x 2 cm ln th 2005 vào thi đim nào:
A. 1503s B. 1503,25s C. 1502,25s
D. 1503,375s
Dng 5 – Vit phng trình dao đng điu hòa – Xác đnh các đc trng ca mt DH.
1 – Phngăphápă:
* Chn h quy chiu : - Trc Ox ………
- Gc ta đ ti VTCB
- Chiu dng ……….
- Gc thi gian ………
* Phng trình dao đng có dng : x Acos(t + ) cm
* Phng trình vn tc : v -Asin(t + ) cm/s
* Phng trình gia tc : a -
2
Acos(t + ) cm/s
2
1 – Tìm
* cho : T, f, k, m, g, l
0
- 2f
2
T
, vi T
t
N
, N – Tng s dao đng trong thi gian t
Nu là con lc lò xo :
nm ngang treo
thng đng
k
m
, (k : N/m ; m : kg)
0
g
l
, khi cho l
0
mg
k
2
g
.
cho x, v, a, A
-
22
v
Ax
a
x
max
a
A
max
v
A
2 – Tìm A
* cho : cho x ng vi v A =
22
v
x ( ) .
- Nu v 0 (buông nh) A x
- Nu v v
max
x 0 A
max
v
* cho : a
max
A
max
2
a
* cho : chiu dài qu đo CD A =
CD
2
.
* cho : lc F
max
kA. A =
max
F
k
.
* cho : l
max
và l
min
ca lò xo A =
max min
ll
2
.
* cho : W hoc
d
max
W
hoc
t
max
W
A =
2W
k
.Vi W W
đmax
W
tmax
2
1
kA
2
.
* cho : l
CB
,l
max
hoc l
CB
, l
mim
A = l
max
– l
CB
hoc A = l
CB
– l
min.
3 - Tìm
(thng ly – < ≤ ) : Da vào điu kin ban đu
* Nu t 0 :
- x x
0
, v v
0
0
0
x Acos
v A sin
0
0
x
cos
A
v
sin
A
?
- v v
0
; a a
0
2
0
0
a A cos
v A sin
tan
0
0
v
a
?
- x
0
0, v v
0
(vt qua VTCB)
0
0 Acos
v A sin
0
cos 0
v
A0
sin
?
A?
- x x
0
, v 0 (vt qua VTCB)
0
x Acos
0 A sin
0
x
A0
cos
sin 0
?
A?
* Nu t t
1
:
11
11
x Acos( t )
v A sin( t )
? hoc
2
11
11
a A cos( t )
v A sin( t )
?
Luăýă: – Vt đi theo chiu dng thì v > 0 sin < 0; đi theo chiu âm thì v < 0
sin > 0.
– Trc khi tính cn xác đnh rõ thuc góc phn t th my ca đng tròn
lng giác
– sinx cos(x –
2
) ; – cosx cos(x + ) ; cosx sin(x +
2
).
– Cácătrngăhpăđcăbită:
Chn gc thi gian t 0 là :
– lúc vt qua VTCB x
0
0, theo chiu dng v
0
> 0 :Pha ban đu –
/2.
– lúc vt qua VTCB x
0
0, theo chiu âm v
0
< 0 :Pha ban đu
/2.
– lúc vt qua biên dng x
0
A Pha ban đu
0.
– lúc vt qua biên dng x
0
– A Pha ban đu
.
– lúc vt qua v trí x
0
A
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu
–
3
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu
–
2
3
.
– lúc vt qua v trí x
0
A
2
theo chiu âm v
0
< 0 : Pha ban đu
3
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A
2
theo chiu âm v
0
< 0 : Pha ban đu
2
3
– lúc vt qua v trí x
0
A2
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu –
4
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A2
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu –
3
4
.
– lúc vt qua v trí x
0
A2
2
theo chiu âm v
0
< 0 : Pha ban đu
4
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A2
2
theo chiu âm v
0
< 0 : Pha ban đu
3
4
.
– lúc vt qua v trí x
0
A3
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu –
6
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A3
2
theo chiu dng v
0
> 0 : Pha ban đu –
5
6
.
– lúc vt qua v trí x
0
A3
2
theo chiu âm v
0
< 0 : Pha ban đu
6
.
– lúc vt qua v trí x
0
–
A3
2
theo chiu âm v
0
< 0 : Pha ban đu
5
6
.
3 – BƠiătpă:
a – Víădă:ă
1. Mt vt dao đng điu hòa vi biên đ A 4cm và T 2s. Chn gc thi gian là lúc vt qua
VTCB theo chiu dng ca qu đo. Phng trình dao đng ca vt là :
A. x 4cos(2t /2)cm. B. x 4cos(t /2)cm.C. x 4cos(2t /2)cm. D. x
4cos(t /2)cm.
HD : 2f . và A 4cm loi B và D.
t 0 : x
0
0, v
0
> 0 :
0
0 cos
v A sin 0
2
sin 0
chn /2 x 4cos(2t
/2)cm. Chn : A
2. Mt vt dao đng điu hòa trên đon thng dài 4cm vi f 10Hz. Lúc t 0 vt qua VTCB
theo chiu dng ca qu đo. Phng trình dao đng ca vt là :
A. x 2cos(20t /2)cm. B.x 2cos(20t /2)cm. C. x 4cos(20t /2)cm. D. x
4cos(20t /2)cm.
HD : 2f . và A MN /2 2cm loi C và D.
t 0 : x
0
0, v
0
> 0 :
0
0 cos
v A sin 0
2
sin 0
chn /2 x 2cos(20t
/2)cm. Chn : B
3. Mt lò xo đu trên c đnh, đu di treo vt m. Vt dao đng theo phng thng đng vi tn
s góc 10(rad/s). Trong quá trình dao đng đ dài lò xo thay đi t 18cm đn 22cm. Chn
g ta đ ti VTCB. chiu dng hng xung, gc thi gian lúc lò xo có đ dài nh nht.
Phng trình dao đng ca vt là :
A. x 2cos(10t )cm. B. x 2cos(0,4t)cm.C. x 4cos(10t )cm. D. x
4cos(10t + )cm.
HD : 10(rad/s) và A
max min
ll
2
2cm. loi B
t 0 : x
0
2cm, v
0
0 :
2 2cos
0 sin
cos 0
0 ;
chn x 2cos(10t
)cm. Chn : A
b – Vnădngă:
1. Mt vt dao đng điu hòa vi 5rad/s. Ti VTCB truyn cho vt mt vn tc 1,5 m/s theo
chiu dng. Phng trình dao đng là:
A. x 0,3cos(5t + /2)cm. B. x 0,3cos(5t)cm. C. x 0,3cos(5t /2)cm. D. x
0,15cos(5t)cm.
2. Mt vt dao đng điu hòa vi 10
2
rad/s. Chon gc thi gian t 0 lúc vt có ly đ x
2
3
cm và đang đi v v trí cân bng vi vn tc 0,2
2
m/s theo chiu dng. Ly g 10m/s
2.
Phng trình dao đng ca qu cu có dng
A. x 4cos(10
2
t + /6)cm. B. x 4cos(10
2
t + 2/3)cm.
C. x 4cos(10
2
t /6)cm. D. x 4cos(10
2
t + /3)cm.
3. Mt vt dao đng vi biên đ 6cm. Lúc t = 0, con lc qua v trí có li đ x 3
2
cm theo chiu
dng vi gia tc có đ ln
2
/3cm/s
2
. Phng trình dao đng ca con lc là :
A. x = 6cos9t(cm) B. x 6cos(t/3 /4)(cm). C. x 6cos(t/3 /4)(cm). D. x
6cos(t/3 /3)(cm).
4. Mt vt có khi lng m = 1kg dao đng điu 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 đ x 5cm ngc chiu dng qu đo. Ly
2
10. Phng trình dao đng ca vt là :
A. x 10cos(t +5/6)cm. B. x 10cos(t + /3)cm. C. x 10cos(t /3)cm. D. x
10cos(t 5/6)cm.
5. Mt con lc lò xo gm qu cu nh và có đ cng k 80N/m. Con lc thc hin 100 dao đng
ht 31,4s. Chn gc thi gian là lúc qu cu có li đ 2cm và đang chuyn đng theo chiu dng
ca trc ta đ vi vn tc có đ ln 40
3
cm/s, thì phng trình dao đng ca qu cu là :
A. x 4cos(20t /3)cm. B. x 6cos(20t + /6)cm. C. x 4cos(20t + /6)cm. D. x
6cos(20t /3)cm.
Dng 6 – Xác đnh quãng đng và s ln vt đi qua ly đ x
0
t thi đim t
1
đn t
2
1 – Kinăthcăcnănhă:
Phng trình dao đng có dng: x Acos(t + ) cm
Phng trình vn tc: v –Asin(t + ) cm/s
Tính s chu k dao đng t thi đim t
1
đn t
2
: N
21
tt
T
n +
m
T
vi T
2
Trongămtăchuăk : +ăvtăđiăđcăquưngăđngă4Aă
+ăVtăđiăquaălyăđăbtăkă2ăln
* Nu m 0 thì: + Quãng đng đi đc: S
T
n.4A
+ S ln vt đi qua x
0
là M
T
2n
* Nu m 0 thì : + Khi t t
1
ta tính x
1
= Acos(t
1
+ )cm và v
1
dng hay âm (không
tính v
1
)
+ Khi t t
2
ta tính x
2
= Acos(t
2
+ )cm và v
2
dng hay âm
(không tính v
2
)
Sau đó v hình ca vt trong phn l
m
T
chu k ri da vào hình v đ tính S
l
và s ln M
l
vt đi
qua x
0
tng ng.
Khi đó: + Quãng đng vt đi đc là: S S
T
+S
l
+ S ln vt đi qua x
0
là: MM
T
+ M
l
2 – Phngăphápă:
Bc 1 : Xác đnh :
1 1 2 2
1 1 2 2
x Acos( t ) x Acos( t )
và
v Asin( t ) v Asin( t )
(v
1
và v
2
ch
cn xác đnh du)
Bc 2 : Phân tích : t t
2
– t
1
nT + t (n N; 0 ≤ t < T)
Quãng đng đi đc trong thi gian nT là S
1
= 4nA, trong thi gian t là S
2
.
Quãng đng tng cng là S = S
1
+ S
2
: * Nu v
1
v
2
≥ 0
2 2 1
2
2 2 1
T
t S x x
2
T
2A
tS
2
T
t S 4A x x
2
* Nu v
1
v
2
< 0
1 2 1 2
1 2 1 2
v 0 S 2A x x
v 0 S 2A x x
Lu ý : + Tính S
2
bng cách đnh v trí x
1
, x
2
và chiu chuyn đng ca vt trên trc Ox
+ Trong mt s trng hp có th gii bài toán bng cách s dng mi liên h gia dao
đng điu hòa và chuyn đng tròn đu s đn gin hn.
+ Tc đ trung bình ca vt đi t thi đim t
1
đn t
2
:
tb
21
S
v
tt
vi S là quãng đng
tính nh trên.
3 – BƠiătpă:
a – Víădă:ă
1. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi phng trình : x 12cos(50t /2)cm. Quãng
đng vt đi đc
trong khong thi gian t /12(s), k t thi đim gc là : (t 0)
A. 6cm. B. 90cm. C. 102cm. D. 54cm.
HD : Cách 1 :
ti t 0 :
0
0
x0
v0
Vt bt đu dao đng t VTCB theo chiu dng
ti thi đim t /12(s) :
x 6cm
v 0
Vt đi qua v trí có x 6cm theo chiu dng.
S chu kì dao đng : N
0
tt
T
t
T
.25
12.
2 +
1
12
t 2T +
T
12
2T +
300
s.
Vi : T
2
2
50
25
s
Vy thi gian vt dao đng là 2T và t /300(s)
Quãng đng tng cng vt đi đc là : S
t
S
nT
+ S
t
Vi : S
2T
4A.2 4.12.2 96m.
Vì
12
v v 0
T
t <
2
S
t
0
xx
6 0 6cm
Vy : S
t
S
nT
+ S
t
96 + 6 102cm.
Chn : C.
Cách 2 : ng dng mi liên h gia CT và DH
O
B
B
x
x
0
x
O
B
B
x
x
0
x
6
ti t 0 :
0
0
x0
v0
Vt bt đu dao đng t VTCB theo chiu dng
S chu kì dao đng : N
0
tt
T
t
T
.25
12.
2 +
1
12
t 2T +
T
12
2T +
300
s. Vi : T
2
2
50
25
s
Góc quay đc trong khong thi gian t : t (2T +
T
12
) 2.2 +
6
Vy vt quay đc 2 vòng + góc /6 quãng đng vt đi đc tng ng la : S
t
4A.2 +
A/2 102cm.
b – Vnădngă:
1. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi phng trình : x 6cos(20t /3)cm. Quãng đng
vt đi đc trong khong thi gian t 13/60(s), k t khi bt đu dao đng là :
A. 6cm. B. 90cm. C. 102cm. D. 54cm.
2. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi biên đ 6cm và chu kì 1s. Ti t = 0, vt đi qua VTCB
theo chiu âm ca trc to đ. Tng quãng đng đi đc ca vt trong khong thi gian 2,375s
k t thi đim đc chn làm gc là :
A. 56,53cm B. 50cm C. 55,77cm D. 42cm
3. Mt vt dao đng vi phng trình x 4
2
cos(5t 3/4)cm. Quãng đng vt đi t thi
đim t
1
1/10(s) đn t
2
= 6s là :A. 84,4cm B. 333,8cm C. 331,4cm
D. 337,5cm
Dng 7 – Xác đnh thi gian ngn nht vt đi qua ly đ x
1
đn x
2
1 Kinăthcăcnănhă: (Ta dùng mi liên h gia DH và CT đu đ
tính)
Khi vt dao đng điu hoà t x
1
đn x
2
thì tng ng vi vt chuyn đng tròn đu t M đn
N(chú ý x
1
và x
2
là hình chiu vuông góc ca M và N lên trc OX
Thi gian ngn nht vt dao đng đi t x
1
đn x
2
bng thi gian vt chuyn đng tròn đu t M
đn N
t
MN
t
21
MON
360
T vi
1
1
2
2
x
cos
A
x
cos
A
và (
12
0,
)
2 – Phngăphápă:
* Bc 1 : V đng tròn có bán kính R A (biên đ) và trc Ox nm ngang
*Bc 2 : – Xác đnh v trí vt lúc t 0 thì
0
0
x?
v?
– Xác đnh v trí vt lúc t (x
t
đã bit)
* Bc 3 : Xác đnh góc quét
MOM'
?
* Bc 4 : t
0
360
T
3 Mtăsătrngăhpăđcăbită:
x
1
2
O
A
A
1
x
2
x
M'
M
N
N'
+ khi vt đi t: x 0 x ±
A
2
thì t
T
12
+ khi vt đi t: x ±
A
2
x
± A thì t
T
6
+ khi vt đi t: x 0 x ±
A2
2
và x ±
A2
2
x ± A thì t
T
8
+ vt 2 ln liên tip đi qua x ±
A2
2
thì t
T
4
Vn tc trung bình ca vt dao dng lúc này : v
S
t
, S đc tính nh dng 3.
4 BƠiătpă:
a Víădă:
1. Vt dao đng điu hòa có phng trình : x Acost. Thi gian ngn nht k t lúc
bt đu dao đng đn lúc vt có li đ x A/2 là :
A. T/6(s) B. T/8(s). C. T/3(s). D. T/4(s).
HD : ti t 0 : x
0
A, v
0
0 : Trên đng tròn ng vi v trí M
ti t : x A/2 : Trên đng tròn ng vi v trí N
Vt đi ngc chiu + quay đc góc 120
0
.
t
0
360
T T/3(s) Chn :
C
2. Vt dao đng điu hòa theo phng trình : x 4cos(8t – /6)cm.
Thi gian ngn nht vt đi t x
1
–2
3
cm theo chiu dng đn v trí
có li đ x
1
2
3
cm theo chiu dng là :
A. 1/16(s). B. 1/12(s). C. 1/10(s) D. 1/20(s)
HD : Tin hành theo các bc ta có :
Vt dao đng điu hòa t x
1
đn x
2
theo chiu dng tng ng vt CT t M đn N
Trong thi gian t vt quay đc góc 120
0
.
Vy : t 1/12(s) Chn : B
b – Vnădngă:
1. Mt vt dao đng điu hòa vi chu kì T 2s. Thi gian ngn nht đ vt đi t đim M có li đ
x +A/2 đn đim biên dng (+A) là A. 0,25(s). B. 1/12(s)
C. 1/3(s). D. 1/6(s).
2. ( thi đi hc 2008) mt con lc lò xo treo thng đng. Kích thích cho con lc dao đng điu hòa
theo phng thng đng. Chu kì và biên đ ca con lc ln lt là 0,4s và 8cm. Chn trc x’x
thng đng chiu dng hng xung, gc ta đ ti VTCB, gc thi gian t 0 vt qua VTCB
theo chiu dng. Ly gia tc ri t do g 10m/s
2
và
2
= 10. thi gian ngn nht k t khi t 0
đn lc đàn hi ca lò xo có đ ln cc tiu là :
x
O
A
A
0
x
x
M
N
x
1
2
O
A
A
1
x
2
x
M
N
A 7/30s. B 1/30s. C 3/10s. D
4/15s.
Dng 8 – Xác đnh lc tác dng cc đi và cc tiu tác dng lên vt và đim treo lò xo - chiu
dài lò xo khi vt dao đng
1 Kinăthcăcnănhă: a) Lc hi phc(lc tác dng lên vt):
Lc hi phc :
F
– k
x
m
a
(luôn hn v v trí cân bng)
ln: F k|x| m
2
|x| .
Lc hi phc đt giá tr cc đi F
max
= kA khi vt đi qua các v trí biên (x = A).
Lc hi phc có giá tr cc tiu F
min
= 0 khi vt đi qua v trí cân bng (x = 0).
b) Lc tác dng lên đim treo lò xo:
* Lc tác dng lên đim treo lò xo là lc đàn hi : F
k
lx
+ Khi con lc lò xo nm ngang : l 0
+ Khi con lc lò xo treo thng đng l
mg
k
2
g
.
+ Khi con lc nm trên mt phng nghiêng góc :l
mgsin
k
2
gsin
.
* Lc cc đi tác dng ln đim treo là : F
max
k(l + A)
* Lc cc tiu tác dng lên đim treo là :
+ khi con lc nm ngang F
min
= 0
+ khi con lc treo thng đng hoc nm trên mt phng nghiêng 1 góc
F
min
k(l – A) Nu : l > A
F
min
0 Nu : l ≤ A
c) Lc đàn hi v trí có li đ x (gc O ti v trí cân bng ):
+ Khi con lc lò xo nm ngang F= kx
+ Khi con lc lò xo treo thng đng hoc nm nghiêng 1 góc : F = k|l + x|
d) Chiu dài lò xo : l
0
– là chiu dài t nhiên ca lò xo :
a) khi lò xo nm ngang:
Chiu dài cc đi ca lò xo : l
max
= l
0
+ A.
Chiu dài cc tiu ca lò xo : l
min
= l
0
A.
b) Khi con lc lò xo treo thng đng hoc nm nghiêng 1 góc :
Chiu dài khi vt v trí cân bng : l
cb
= l
0
+ l
Chiu dài cc đi ca lò xo : l
max
= l
0
+ l + A.
Chiu dài cc tiu ca lò xo : l
min
= l
0
+ l – A.
Chiu dài ly đ x : l = l
0
+ l + x
2 – Phngăphápă:
* Tính l (bng các công thc trên)
* So sánh l vi A
* Tính k m
2
m
2
2
4
T
m4
2
f
2
F , l
3 BƠiătpă:
a Víădă:
1. Con lc lò xo treo vào giá c đnh, khi lng vt nng là m 100g. Con lc dao đng điu
hoà theo phng trình x cos(10
5
t)cm. Ly g 10 m/s
2
. Lc đàn hi cc đi và cc tiu tác
dng lên giá treo có giá tr là :
A. F
max
1,5 N ; F
min
= 0,5 N B. F
max
= 1,5 N; F
min
=
0 N
C. F
max
= 2 N ; F
min
= 0,5 N D. F
max
= 1 N; F
min
= 0
N.
HD :
F
max
k(l + A) vi
2
2
A 1cm 0,01m
g
l 0,02m
k m 50N/ m
F
max
50.0,03 1,5N
Chn : A
2. Con lc lò xo treo thng đng, dao đng điu hòa vi phng trình x 2cos20t(cm). Chiu
dài t nhiên ca lò xo là l
0
30cm, ly g 10m/s
2
. Chiu dài nh nht và ln nht ca lò xo
trong quá trình dao đng ln lt là
A. 28,5cm và 33cm. B. 31cm và 36cm. C. 30,5cm và 34,5cm. D.
32cm và 34cm.
HD :
l
max
= l
0
+ l + A.
2
0
A 2cm 0,02m
g
l 0,025m
l 0,3m
l
max
= 0,3 + 0,025 + 0,02 0,345m 34,5cm
l
min
= l
0
+ l – A 0,3 + 0,025 0,02 0,305m 30,5cm Chn : C.
b – Vnădngă:
1. Mt con lc lò xo treo thng đng dao đng vi biên đ 4cm, chu k 0,5s. Khi lng qu nng
400g. Ly
2
10, cho g 10m/s
2
. Giá tr ca lc đàn hi cc đi tác dng vào qu nng :
A. 6,56N, 1,44N. B. 6,56N, 0 N C. 256N, 65N D.
656N, 0N
2. Con lc lò xo treo thng đng, lò xo có khi lng không đáng k. Hòn bi đang v trí cân bng
thì đc kéo xung di theo phng thng đng mt đon 3cm ri th ra cho nó dao đng. Hòn
bi thc hin 50 dao đng mt 20s. Cho g
2
10m/s
2
. T s đ ln lc đàn hi cc đi và lc
đàn hi cc tiu ca lò xo khi dao đng là:
A. 5 B. 4 C. 7 D. 3
3. Mt vt treo vào lò xo làm nó dãn ra 4cm. Cho g
2
10m/s
2
. Bit lc đàn hi cc đi và cc
tiu ln lt là 10N và 6N. Chiu dài t nhiên ca lò xo 20cm. Chiu dài cc tiu và cc đi ca
lò xo trong quá trình dao đng là :
A. 25cm và 24cm. B. 24cm và 23cm. C. 26cm và 24cm. D.
25cm và 23cm
4. Mt con lc lò xo treo thng đng, đu trên c đnh, đu di treo mt vt m 100g. Kéo vt
xung di v trí cân
bng theo phng thng đng ri buông nh. Vt dao đng theo phng trình: x 5cos(4t +
2
)cm. Chn gc thi
gian là lúc buông vt, ly g 10m/s
2
. Lc dùng đ kéo vt trc khi dao đng có đ ln :
A. 1,6N B. 6,4N C. 0,8N D. 3,2N
5. Mt cht đim có khi lng m 50g dao đng điu hoà trên đon thng MN 8cm vi tn s
f 5Hz. Khi t 0 cht đim qua v trí cân bng theo chiu dng. Ly
2
10. thi đim t
1/12s, lc gây ra chuyn đng ca cht đim có đ ln là : A. 10N
B.
3
N C. 1N D.10
3
N.
Dng 9 – Xác đnh nng lng ca dao đng điu hoà
1 Kinăthcăcnănhă:
Phng trình dao đng có dng : x Acos(t + ) m
Phng trình vn tc: v Asin(t + ) m/s
a)ăThănng : W
t
=
1
2
kx
2
=
1
2
kA
2
cos
2
(t + )
b)ăăngănng : W
đ
1
2
mv
2
1
2
m
2
A
2
sin
2
(t + )
1
2
kA
2
sin
2
(t + ) ; vi
k m
2
c)ăCănng : W W
t
+ W
đ
1
2
k A
2
1
2
m
2
A
2
.
+ W
t
=
W – W
đ
+ W
đ
=
W – W
t
Khi W
t
W
đ
x
A2
2
khong thi gian đ W
t
= W
đ
là : t
T
4
+ Th nng và đng nng ca vt bin thiên tun hoàn vi cùng tn s góc ’2, tn s dao
đng f’ =2f và chu kì T’ T/2.
Chú ý: Khi tính nng lng phi đi khi lng v kg, vn tc v m/s, ly đ v mét
2 – Phngăphápă:
3 BƠiătpă:
a Víădă:
1. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi chu k T và biên đ A. Ti v trí nào thì đng nng
bng th nng.
2. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi chu k T và biên đ A. Ti v trí nào thì đng nng
gp đôi th nng.
3. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi chu k T và biên đ A. Ti v trí nào thì đng nng
gp 4 ln th nng.
4. Mt con lc lò xo dao đng điu hòa vi chu k T và biên đ A. Sau nhng khong thi gian
nào thì đng nng bng th nng.
5. Mt con lc lò xo có k = 100N/m, qu nng có khi lng m = 1kg. Khi đi qua v trí có ly đ 6cm vt
có vn tc 80cm/s.
a) Tính biên đ dao đng: A. 10cm. B. 5cm C. 4cm
D. 14cm
b) Tính đng nng ti v trí có ly đ x = 5cm : A. 0,375J B. 1J C. 1,25J
D. 3,75J
6. Treo mt vt nh có khi lng m 1kg vào mt lò xo nh có đ cng k 400N/m. Gi Ox là
trc ta đ có phng thng đng, gc ta đ 0 ti v trí cân bng ca vt, chiu dng hng lên.
Vt đc kích thích dao đng t do vi biên đ 5cm. ng nng E
đ1
và E
đ2
ca vt khi nó qua v
trí có ta đ x
1
= 3cm và x
2
= - 3cm là :
A.E
đ1
= 0,18J và E
đ2
= - 0,18J B.E
đ1
= 0,18J và E
đ2
= 0,18J
C.E
đ1
= 0,32J và E
đ2
= 0,32J D.E
đ1
= 0,64J và E
đ2
= 0,64J
7. Mt con lc lò xo có m = 200g dao đng điu hoà theo phng đng. Chiu dài t nhiên ca lò
xo là l
o
=30cm. Ly g 10m/s
2
. Khi lò xo có chiu dài 28cm thì vn tc bng không và lúc đó lc
đàn hi có đ ln 2N. Nng lng dao đng ca vt là : A. 1,5J B. 0,1J
C. 0,08J D. 0,02J
8. Mt vt có khi lng m 100(g) dao đng điu hoà trên trc Ox vi tn s f =2(Hz), ly ti
thi đim t
1
vt cóli đ x
1
5(cm), sau đó 1,25(s) thì vt có th nng: A.20(mj)
B.15(mj) C.12,8(mj) D.5(mj)
9. Mt con lc lò xo dao đng điu hoà . Nu tng đ cng lò xo lên 2 ln và gim khi lng đi
hai ln thì c
nng ca vt s: A. không đi B. tng bn ln C. tng hai ln
D. gim hai ln
10. Mt con lc lò xo nm ngang, ti v trí cân bng, cp cho vt nng mt vn tc có đ ln
10cm/s dc theo trc lò xo, thì sau 0,4s th nng con lc đt cc đi ln đu tiên, lúc đó vt cách
v trí cân bng
A. 1,25cm. B. 4cm. C. 2,5cm. D. 5cm.
11. Con lc lò xo dao đng theo phng ngang vi phng trình x = Acos(t + ). C sau nhng
khong thi gian bng nhau và bng /40 (s) thì đng nng ca vt bng th nng ca lò xo. Con
lc DH vi tn s góc bng:
A. 20 rad.s
– 1
B. 80 rad.s
– 1
C. 40 rad.s
– 1
D. 10
rad.s
– 1
12. Mt vt dao đng điu hoà, c sau mt khong thi gian 2,5s thì đng nng li bng th nng.
Tn s dao đng ca vt là: A. 0,1 Hz B. 0,05 Hz C. 5 Hz
D. 2 Hz
12. Mt vt dao đng điu hoà vi phng trình : x 1,25cos(20t + /2)cm. Vn tc ti v trí mà
th nng gp 3 ln đng nng là: A. 12,5cm/s B. 10m/s
C. 7,5m/s D. 25cm/s.
Dng 10 – Bài toán tính quãng đng ln nht và nh nht vt đi đc trong khong thi gian
0 < t < T/2.
Vt có vn tc ln nht khi qua VTCB, nh nht khi qua v trí biên nên trong cùng mt khong
thi gian quãng
đng đi đc càng ln khi vt càng gn VTCB và càng nh khi càng gn v trí biên.
S dng mi liên h gia dao đng điu hoà và chuyn đng tròn đu.
Góc quét t.
Quãng đng ln nht khi vt đi t M
1
đn M
2
đi xng qua trc sin (hình 1) :
max
S 2Asin
2
Quãng đng nh nht khi vt đi t M
1
A
A
M
1
O
P
x
P
2
P
1
2
M
2
2
A
O
M
2
M
1
A
x
P
đn M
2
đi xng qua trc cos (hình 2) :
min
S 2A(1 cos )
2
Lu ý: + Trong trng hp t > T/2
Tách
T
t n t'
2
trong đó
*
T
n N ; 0 t'
2
Trong thi gian
T
n
2
quãng đng luôn là 2nATrong thi gian t’ thì quãng đng ln nht, nh
nht tính nh trên.
+ Tc đ trung bình ln nht và nh nht ca trong khong thi gian t:
max
tbmax
S
v
t
và
min
tbmin
S
v
t
vi S
max
; S
min
tính nh trên.
3 – BƠiătpă:
a – Víădă:ă
3. Mt vt dao đng điu hòa dc theo trc Ox, quanh v trí cân bng O vi biên đ A và chu k T.
Trong khong thi gian T/4, quãng đng ln nht mà vt có th đi đc là : A. A
B.
2
A. C.
3
A. D. 1,5A.
HD : Lp lun nh trên ta có : t
2
T
T
4
2
S
max
2Asin
2
2Asin
4
2
A
Chn : B
4. Mt vt dao đng điu hòa vi phng trình x = 4cos(4t + /3). Tính quãng đng ln nht
mà vt đi đc trong khong thi gian t = 1/6 (s) : A. 4
3
cm. B. 3
3
cm.
C.
3
cm. D. 2
3
cm.
b – Vnădngă:
5. Mt con lc lò xo gm mt lò xo có đ cng k 100N/m và vt có khi lng m = 250g, dao
đng điu hoà vi
biên đ A 6cm. Chn gc thi gian t 0 lúc vt qua VTCB. Quãng đng vt đi đc trong
10 (s) đu tiên là:
A. 9m. B. 24m. C. 6m. D. 1m.
7. Mt vt dao đng điu hòa vi phng trình x = 4cos(4t + /3). Tính quãng đng bé nht
mà vt đi đc trong khong thi gian t = 1/6 (s): A.
3
cm B. 1 cm
C. 3
3
cm D. 2
3
cm
II/CONăLCăNă;
1.ăCuăto
- Gm mt si dây không giãn có đ dài , khi lng không đáng k, mt đu c đnh, đu còn
li đc gng vào mt vt có khi lng m. Con lc dao đng vi biên đ góc nh ( < 10
0
).
- iu kin dao đng điu hoà: B qua ma sát, lc cn và
0
<< 10
0
rad hay S
0
<<
2.ăPhngătrìnhădaoăđngă
Trong quá trình dao đng con lc đn chu tác dng ca các lc: trng lc P, lc cng dây T. Các
lc đc phân tích nh hình v.
Áp dng đnh lut II Newton ta có :
Chiu phng trình lên phng chuyn đng ta đc:
vi a = s"
Do góc nh nên ta s dng công thc gn đúng
t:
Vy con lc đn dao đng vi góc lch nh là mt dao đng điu hòa vi tn s góc
(rad/s).
3.ăChuăkăvƠătnăsăcaăconălcăđn
Ta có:
* Chú ý : Cng tng t nh con lc lò xo, vi con lc đn ta cng có h thc liên h gia li đ,
biên đ, tc đ và tn s góc nh sau:
Trong đó:
là h thc liên h gia đ dài cung và bán kính cung.
4.ăTcăđăvƠălcăcngădơyăcaăconălcăđn
Khi xét đn tc đ và lc cng dây ca con lc đn thì chúng ta xét trong trng hp góc lch ca
con lc có th rt ln mà không phi là nh hn 10
0
. Lúc này con lc đn dao đng là dao đng
tun hoàn ch không phi là dao đng điu hòa na.
a. Tc đ ca con lc đn
Xét ti mt v trí bt k (góc lch ), áp dng đnh lut bo toàn nng lng ta đc:
b. Lc cng dây (T
L
):
T phng trình:
, chiu vào phng ca T ta đc qu đo là hình tròn, và gia tc a
đóng vai trò là gia tc hng tâm
. Ta đc:
Vy ta có công thc tính tc đ và lc cng dây ca con lc đn nh sau:
* Nhn xét:
Khi con lc đi qua v trí cân bng ( = 0) thì khi đó c tc đ và lc cng dây đu đt giá tr ln
nht:
Khi con lc đi qua v trí biên ( =
0
) thì khi đó c tc đ và lc cng dây đu đt giá tr nh nht:
5.ăNngălngăcaăconălcăđn
5.1 ng nng ca con lc đn W
đ
=
5.2 Th nng ca con lc (Chn gc th nng ti VTCB và con lc có li đ góc )