khangvietbook.com.vn
CHU VĂN BIÊN
GIÁO VIÊN CHƯƠNG TRÌNH BỔ TR KIẾN THỨC VẬT LÝ 12
KÊNH VTV2 – ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM
PHIÊN BẢN MỚI NHẤT
Phần I. DAO ĐỘNG
Cập nhật bài giải mới trên kênh VTV2
Các bài toán hay, lạ và khó
p dụng giải toán nhiều công thức mới nhất
NHÀ XUẤT BẢN TỔNG HP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Chia sẻ bởi AT Homeless
Like page: Lụn Thi THPT Q́c Gia để nhận nhiều tài liệu hơn
khangvietbook.com.vn
MỤC LỤC
Giải nhanh Dao động cơ học trong đề của Bộ giáo dục 3
Chủ đề 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Bài tốn liên quan đến thời gian 21
Bài tốn liên quan đến qng đường 42
Bài tốn liên quan đến vừa thời gian vừa qng đường 64
Chủ đề 2. CON LẮC LÒ XO
Bài tốn liên quan đến cơng thức tính , f, t, m, k 74
Bài tốn liên quan đến cơ năng thế năng động năng 76
Bài tốn liên quan đến cắt ghép lò xo 85
Bài tốn liên quan đến chiều dài của lò xo và thời gian lò xo nén, dãn 93
Bài tốn liên quan đến kích thích dao động 105
Bài tốn liên quan đến hai vật 118
Chủ đề 3. CON LẮC ĐƠN
Bài tốn liên quan đến cơng thức tính , f, t 136
Bài tốn liên quan đến năng lượng dao động 139
Bài tốn liên quan đến vận tốc của vật, lực căng sợi dây, gia tốc 144
Bài tốn liên quan đến va chạm con lắc đơn 151
Bài tốn liên quan đến thay đổi chu kì 157
Bài tốn liên quan đến dao động con lắc đơn có thêm trường lực 165
Bài tốn liên quan đến hệ con lắc
và chuyển động của vật sau khi dây đứt 184
Chương 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG DUY TRÌ.
DAO ĐỘNG CƯỢNG BỨC. CỘNG HƯỞNG
Bài tốn liên quan đến hiện tượng cộng hưởng 192
Bài tốn liên quan đến dao động tắt dần của con lắc lò xo 194
Bài tốn liên quan đến dao động tắt dần của con lắc đơn 225
Chủ đề 5. TỔNG HP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Bài tốn thuận trong tổng hợp dao động điều hòa 233
Bài tốn ngược trong tổng hợp dao động điều hòa 243
Các câu hỏi định tính dao động cơ học 274
Các câu hỏi định lượng dao động cơ học 320
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
3
GIẢI NHANH
DAO ĐỘNG CƠ
TRONG ĐỀ CỦA BỘ GIÁO DỤC
1. NĂM 2010
Câu 1: Lc kéo v tác dng lên mt chu hòa có
ln
A. t l v ln c và luôn hng v v trí cân bng.
B. t l vi bình ph.
i i.
D. và hi.
Hướng dẫn
Lc kéo v tác dng lên mt ch ln t l v
ln c và luôn hng v v trí cân bng Chn A.
Câu 2:
t
t dao
ng t n c
i ng m liên c theo
th
A. biên
gia c. B. li
c
.
C.
. D.
.
Hướng dẫn
t
t dao
ng t n c
i
ng m liên c theo th
v Chn C.
Câu 3: Vt nh ca mt con l
ngang, mc th i v trí cân bng. Khi gia tc ca v ln bng mt
n ln gia tc ci thì t s gi a vt là
A. 1/2. B. 3. C. 2. D. 1/3.
Hướng dẫn
Theo bài ra:
22
max
11
| | | | | |
2 2 2
A
a a x A x
2
2
1
2
1 1 3
1
2
dt
t t t
kA
W W W
W
W W W
kx
Chn B.
Câu 4: ‒2010) Mt chu hòa vi chu kì T. Trong khong
thi gian ngn nh v n v trí x = ‒A/2, cht
m có t trung bình là
A. 6A/T. B. 4,5A/T. C. 1,5A/T. D. 4A/T.
Hướng dẫn:
1 5 9
2
4 12
S , A A
v
TT
tT
Chän B.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
4
Câu 5: ‒2010) Mt con lu hòa v 5
cm. Bit trong mt chu kì, khong th vt nh ca con l ln gia
tt q 100 cm/s
2
là T/3. Ly
2
= 10. Tn s ng ca vt là
A. 4 Hz. B. 3 Hz. C. 2 Hz. D. 1 Hz.
Hướng dẫn:
ln gia tt q 100 cm/s
2
thì vt nn [‒x
1
; x
1
].
Khong thi gian trong mt chu kì
a
nh 100 cm/s
2
là 4t
1
, tc là 4t
1
= T/3
t
1
= T/12.
11
2
Asin 5sin . 2,5
12
T
x t cm
T
.
Tn s góc:
1
1
21
2
a
f Hz
x
Chän D
.
Câu 5: ‒2010) Tc trng g, mt con lng
u hòa v góc
max
nh. Ly mc th v trí cân bng. Khi con
lc chuyng nhanh dn theo chin v ng th
góc ca con lc bng
A. ‒
max
/
3
. B.
max
/
2
. C. ‒
max
/
2
. D.
max
/
3
.
Hướng dẫn
max
max
1
W
2
2
2
td
WW
Chän C.
§i theo chiỊu d¬ng vỊ vÞ trÝ c©n b»ng < 0
Câu 6: ‒ng tng hp c
cùng tn s x
= 3cos(t ‒ 5/6) (cm). Bing th
nh x
1
= 5cos(t + /6) (cm). ng th hai có
là
A. x
2
= 8cos(t + /6) (cm). B. x
2
= 2cos(t + /6) (cm).
C. x
2
= 2cos(t ‒ 5/6) (cm). D. x
2
= 8cos(t ‒ 5/6) (cm).
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
5
Hướng dẫn
T công thc
1 2 2 1
55
3 5 8
6 6 6
x x x x x x
Chän D.
Dùng máy tính Casio fx 570 ES, b
Shift MODE 4 (Để chọn đơn vị góc là radian)
MODE 2 (Để chọn chế độ tính toán với số phức)
3 Shift ()
5
6
‒ 5 Shift ()
6
(Màn hình máy tính sẽ hiển thị
5
35
66
)
Shift 2 3 =
Màn hình s hin kt qu:
5
8
6
2
A8
u
2
5
6
nên ta s chn D.
Câu 7: ‒2010) Mt con lc lò xo gm vt nh khng 0,02 kg và lò xo có
cng 1 N/m. Vt nh c nh nm ngang dc theo trc
lò xo. H s t gi và vt nh u gi vt v trí
lò xo b nén 10 cm ri buông nh con lng tt dn. Ly g = 10 m/s
2
.
T ln nht vt nh ng là
A. 10
30
cm/s. B. 20
6
cm/s. C. 40
2
cm/s. D. 40
3
cm/s.
Hướng dẫn
0 1 0 02 10
0 02 2
1
ms
I ms I
F
mg , . , .
kx F x , m cm
kk
10 2 8
II
A A x cm
1
52
0 02
k
rad / s
m,
ng tc thi nên:
40 2
II
v A cm / s
Chän C.
Câu 8: ‒2010)
50
0,01
= +5.10
‒
6
. Con
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
6
= 10
4
V/
. = 10 m/s
2
, =
3,14.
A. 0,58 s. B. 1,40 s. C. 1,15 s. D. 1,99 s.
Hướng dẫn
Vì q > 0 nên lng tác dng lên vt:
F qE
ng vi
E
, tc
là
F
ng vi
P
'P
ng thng xu
l
64
2
5.10 .10
' 10 15 /
0,01
qE
g g m s
m
' 2 1,15
'
l
Ts
g
Chn C.
2. NĂM 2011
Câu 1: ‒2011) Mt chu hòa trên trc Ox. Khi chm
trí cân bng thì t ca nó là 20 cm/s. Khi chm có t là 10
cm/s thì gia tc c ln là 40
3
cm/s
2
ng ca cht
m là
A. 5 cm. B. 4 cm. C. 10 cm. D. 8 cm.
Hướng dẫn:
Phi hp các cơng thc
2
2 2 2
max
2
;;
v
x A a x v A
ta suy ra:
2
22
2
22
ax ax
40 3 10
1 1 5
20 20
mm
aA v
A A cm
vv
.Chän A
Câu 2: ‒2011) Mt cht/3)
(x tính bng cm; t tính bng s). K t t = 0, ch
x = ‒2 cm ln th 2011 ti thm
A. 3015 s. B. 6030 s. C. 3016 s. D. 6031 s.
Hướng dẫn:
Cách 1: Giải PTLG.
2
3Ts
1
2
2.1005 1 1
2 2 1
4cos 2 cos
3 3 2
22
1
33
22
2
2
33
2011
1005 1005 1005.3 1 3016 .
2
tt
t
ts
t
ts
t T t s
d 1 Chän C
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
7
Cách 2: Dùng VTLG
Quay m x = ‒2 cm là hai l có ln th 2011 = 2.1005 +
1 thì phi quay 1005 vòng và quay thêm mt góc 2/3, tc là tng góc quay:
= 1005.2 + 2/3.
Thi gian:
2
1005.2
3
3016 .
2
3
s
Chän Ct=
Câu 3: ‒2011) Mt chu hòa trên trc Ox v 10
cm, chu kì 2 s. Mc th v trí cân bng. T trung bình ca chm
trong khong thi gian ngn nht khi ch v ng 3
ln th n v bng 1/3 ln th
A. 26,12 cm/s. B. 7,32 cm/s. C. 14,64 cm/s. D. 21,96 cm/s.
Hướng dẫn:
3
5 3 1
22
1
24 24 6
21,96 /
AA
S
v
TT
t
v cm s
Chän D.
Câu 4: Khi nói v mt vu hòa, phát bi
sai?
A. Lc kéo v tác dng lên vt bin thiên u hòa theo thi gian.
a vt bin thiên tun hoàn theo thi gian.
C. Vn tc ca vt biu hòa theo thi gian.
D. Ca vt bin thiên tun hoàn theo thi gian.
Hướng dẫn:
a vc bo toàn Chn D.
Câu 5: ‒2011) Mt chu hòa trên trc Ox. Trong thi gian
31,4 s chm thc hing toàn phn. Gc thi gian là lúc
ch 2 cm theo chiu âm vi t là 40
3
cm/s.
Ly ng ca chm là
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
8
A. x = 6cos(20t ‒ /6) (cm). B. x = 4cos(20t + /3) (cm).
C. x = 4cos(20t ‒ /3) (cm). D. x = 6cos(20t + /6) (cm).
Hướng dẫn:
Khơng c t chc chn = 20
(rad/s)! Gc thi gian là lúc ch
2 cm theo chiu âm nên chuyng
u phi nm na trên vòng tròn ch có
th là B hoc D!
ý x
0
= Acos thì ch B tha mãn chn B.
Bình luận: Đối với hình thức thi trắc nghiệm gặp
bài tốn viết phương trình dao động nên khai
thác thế mạnh của VTLG và chú ý loại trừ trong
4 phương án (vì vậy có thể khơng dùng đến một
vài số liệu của bài tốn!).
Câu 6: ‒2011) Mt con lu hòa v góc
0
ti
c trng là g. Bit ln nht bng 1,02 ln lc
nht. Giá tr ca
0
là
A. 6,6
0
. B. 3,3
0
. C. 5,6
0
. D. 9,6
0
.
Hướng dẫn
ax
min
3cos0 2cos
3cos 2cos
3cos 2cos
max
m
max
max max
mg
R
R mg
R mg
0
3 2cos
1,02 6,6
cos
max
max
max
Chän A.
Câu 7: ‒2011) Mt con lc treo vào trn mt thang máy. Khi thang
máy chuyng thu vi gia t ln a thì
u hòa ca con lc là 2,52 s. Khi thang máy chuyng
thm du vi gia t lng
u hòa ca con lu
hòa ca con lc là
A. 2,96 s. B. 2,84 s. C. 2,61 s. D. 2,78 s.
Hướng dẫn
1
2
2
2
2
l
T
g
l
aT
ga
l
aT
ga
Khi ®øng yªn :
§i lªn nhanh dÇn ®Ịu híng lªn :
§i lªn chËm dÇn ®Ịu híng xng :
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
9
Ta rút ra h thc:
12
2 2 2
22
12
12
1 1 2
2 2 78
TT
T , s
T T T
TT
Chän D.
Câu 8: ‒2011) ng ca mt cht m có khng 100 g là tng hp
c lt là x
1
=
5cos10t và x
2
= 10cos10t (x
1
và x
2
tính bng cm, t tính bng s). Mc th
v trí cân ba chm bng
A. 0,1125 J. B. 225 J. C. 112,5 J. D. 0,225 J.
Hướng dẫn
2 2 2 2
12
0,1.10 .0,15
15 0,1125
22
mA
A A A cm W J
Chn A.
3. NĂM 2012
Câu 1: Mt chu hòa trên trc Ox. c ca chm có
ln ci v trí biên, ching ra biên.
ln cc tiu khi qua v trí cân bng luôn cùng chiu vn tc.
li, ching v v trí cân bng.
ln t l v ln c, ching v v trí cân bng.
Hướng dẫn
Vì a = ‒
2
x nên gia tng v ln t l v x
Chn D.
Câu 2: ‒2012): Mt vng tt dm
liên tc theo thi gian?
và t. và t.
và gia tc.
Câu 3: ‒2012) Mt vt nh có khi tác
dng ca mt lc kéo v có biu thc F = ‒ng
ca v là
A. 8 cm. B. 6 cm. C. 12 cm. D. 10 cm.
Hướng dẫn:
i chiu F = ‒0,8cos4t (N) vi biu thc tng quát F = ‒m
2
Acos(t + )
2
4/
0,1
0,8
rad s
Am
m A N
Chän D.
Câu 4: ‒2012)Mt con lc lò xo gm lò xo nh cng 100 N/m và vt
nh khng m. Con li chu kì T.
Bit thm t v 5 cm, thm t + T/4 vt có t 50 cm/s.
Giá tr ca m bng
A. 0,5 kg. B. 1,2 kg. C.0,8 kg. D.1,0 kg.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
10
Hướng dẫn
Vì x v và hai thm vng pha (t
2
t
1
= (2n 1)T/4) nên
2
1
50
10 /
5
v
rad s
x
22
100
1
10
k
m kg
Câu 5: ‒2012) Mt chu hòa vi chu kì T. Gi v
tb
là tc
trung bình ca chm trong mt chu kì, v là t tc thi ca chm.
Trong mt chu kì, khong thv
tb
là:
A. T/3. B. 2T/3. C. T/6. D. T/2.
Hướng dẫn:
1 1 1
1 1 1 1
43
0 25 0 25 0 25 4
2 2 2 6
2
4
3
tb
A A A T
v , v , , . A. x t
T
T
v [-x , x ] t t .
Chän BVïng tèc ®é n»m trong
Câu 6: ‒2012) Mt con lm dây treo có chiu dài 1 m và vt nh có
kh n tích 2.10
‒
5
C. Treo con l n
u v
ln 5.10
4
V/m. Trong mt phng thm treo và song song vi
ng, kéo vt nh theo chiu c n
ng sao cho dây treo hp vc trng mt góc 54
0
ri
bng nh cho con lu hòa. Ly g = 10 m/s
2
. Trong q trình dao
ng, t ci ca vt nh là
A. 0,59 m/s. B. 3,41 m/s. C. 2,87 m/s. D. 0,50 m/s.
Hướng dẫn
L ln
1F qE N
.
0
2
2
2 2 2
1
tan 45
0,1.10
1
' 10 10 2 /
0,1
F
P
F
g g m s
m
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
11
Khi ch sang phi so vthng mt
góc = 45
0
góc:
0 0 0
54 45 9
max
.
T ci:
0
2 '. 1 cos 2.10 2.1. 1 cos9 0,59 /
max max
v g l m s
Chn A.
Câu 7: ‒2012) Tc trng g = 10 m/s
2
, mt con l
ching v góc 60
0
. T
ca con lc bo toàn. Ti v trí dây treo hp vng góc
30
0
, gia tc ca vt nng ca con l ln là
A. 1232 cm/s
2
. B. 500 cm/s
2
. C. 732 cm/s
2
. D. 887 cm/s
2
.
Hướng dẫn
Dao động của con lắc lò xo là chuyển động tịnh tiến nên nó chỉ có gia tốc tiếp
tuyến. Dao động của con lắc đơn vừa có gia tốc tiếp tuyến vừa có gia tốc
pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) nên gia tốc toàn phần là tổng hợp của hai
gia tốc nói trên:
22
2
sin
2 cos cos
t
tt
tt ht tt ht
ht max
P
ag
m
a a a a a a
v
ag
l
Nếu
max
nhỏ thì
22
1
cos cos
2
sin
max max
nên
22
tt
ht max
ag
ag
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
12
2
2 2 2
sin 5
2 cos cos 10 3 1
8,87 /
t
tt
tt ht
ht max
tt ht
P
ag
m
a a a
v
ag
l
a a a m s
Chän D.
Câu 8: ‒2012): Tc trng là g, mt con lc lò xo treo
thu hòa. Bit ti v trí cân bng ca v dãn ca lò
xo là
l
ng ca con lc này là
A.
2
g
T
l
. B.
1
2
l
T
g
.
C.
1
2
g
T
l
. D.
2
l
T
g
Hướng dẫn
Ti VTCB, li ca lò xo cân bng vi trng lc nên kl = mg hay m/k
=
22
ml
T
kg
Chn D.
Câu 9: ‒
1
=
A
1
cos(t + /6) (cm) và x
2
= 6cos(t ‒ ng tng hp ca hai
ng t + i A
1
n khi
t giá tr cc tiu thì bng
A. ‒/6. B. ‒/3. C. . D. 0.
Hướng dẫn
2 2 2
1 2 1 2 2 1
2
22
1 1 1 1
0
2
6 6 3 27 3
A A A A A cos
A A A A cm
ng s phc:
1 2 1 1 2 2
x x x A A
1
3 6 3 3
6 2 3
Chän B.
Câu 10: ‒2012) Mt con li
ng là 1 J và li ci là 10 N. Mc th i v trí
cân bng. Gu c nh ca lò xo, khong thi gian ngn nht gia 2 ln
liên tip Q chu tác dng lc kéo c ln 5
3
N là 0,1 s. Qng
ng ln nht mà vt nh ca con lc trong 0,4 s là
A. 40 cm. B. 60 cm. C. 80 cm. D. 115 cm.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
13
Hướng dẫn:
max
max
2
max
5 3 3
10 2
1
20
10 2
2
x
FA
F k x
x
FA
F kA
WA
A cm
kA
W
F
Vì là lc kéo nên lúc này lò xo dãn. V
3
2
A
x=
n
x = A
r n
3
2
A
x=
. Th là:
0,1 0,6
12 12 6
T T T
t T s
.
ax
ax
2
0,4 0,3 0,1 ' 3 60
26
m
m
A
SA
TT
t s S A cm
Chän B.
Câu 11: ‒2012) Hai chm M và N có cùng khng, dao u hòa
cùng tn s dng thng song song k nhau và song song vi trc
t Ox. V trí cân bng ca M và cu trên mng thng qua gc
t và vuông góc vi Ox. ca M là 6 cm, ca N là 8 cm. Trong quá
ng, khong cách ln nht gi
Mc th i v trí cân bng. th ng th
s a N là
A. 4/3. B. 3/4. C. 9/16. D. 16/9.
Hướng dẫn
Cách 1:
1
M
2
MM
1
M
2
12
10M M MN cm
2 2 2
1 2 1 2
12
cos 0
2. . 2
OM OM M M
OM OM
1
12
2 4 4 2
2
N
M
tM dM tN dN
W
WA
W W OM W W
2
1
2
0,5
9
0,5 16
dM
M
dN N
W
WA
W W A
Chän C.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
14
Cách 2 : Khong cách gia hai chm thm bt kì :
1 2 12
6 8 10
MN
x x x
cos t cos t cos t
Vì 6
2
+ 8
2
= 10
2
nên x
M
vng pha vi x
N
.
2
2
22
12
1
N
M
x
x
AA
.
Khi
22
1
24
tM dM
mA
W
WW
thì
1
2
M
xA
T
2
2
N
xA
, hay
22
2
24
N
tN dN
W
mA
WW
.
T s ca N là:
2
1
2
9
16
dM
dN
W
A
WA
Cách 3 : Áp dng cơng thc:
2 2 2
12
12
cos 0
22
A A b
AA
. Hai dao
ng này vng pha. mt thng này có th ng
y nên t s ng t s th
bng t s
2
11
22
9
16
dM
dN
W
WA
W W A
Chn C.
4. NĂM 2013
Câu 1: ‒ 2013): Mt vt nh u hòa theo mt qu o dài 12 cm.
:
A. 12 cm. B. 24 cm. C. 6 cm. D. 3 cm.
Hướng dẫn
6
2
L
A cm
Chn C.
Câu 2: ‒ 2013): Mt vu hòa v 4 cm và chu kí 2 s.
ng vc trong 4 s là:
A. 64 cm. B. 16 cm. C. 32 cm. D. 8 cm.
Hướng dẫn
2 2.4 32t T S A cm
Chn C.
Câu 3: ‒ 2013): Mt vu hòa dc theo trc Ox v 5
cm, chu kì 2 s. Ti thm t =0 s v trí cân bng theo chi
ng ca vt là:
A.
5cos 2
2
x t cm
. B.
5cos 2
2
x t cm
.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
15
C.
5cos
2
x t cm
. D.
5cos
2
x cm
.
Hướng dẫn
2
/rad s
T
. Khi t = 0 s v trí cân bng theo chi
5cos
2
x cm
Chn D.
Câu 4: ‒ 2013): Mt vt nh
Acos4t (t tính bng s). Tính t t = 0 khong thi gian ngn nh gia tc ca
v ln bng mt n ln gia tc ci là
A. 0,083 s. B. 0,104 s. C. 0,167 s. D. 0,125 s.
Hướng dẫn
1
0,5
max
22
0,0833
6
22
x A x A
xA
T
ts
a
A
ax
Chn A.
Câu 5: ‒ 2013): Mt vt nh khu hòa vi chu kì
c th i v trí cân bng); ly
2
= 10. Ti li
32
cm t s
A. 1. B. 4. C. 3. D. 2.
Hướng dẫn
22
1
0,06 6
2
32
2
2
td
W m A A m cm
AW
x cm W W
Chn A.
Câu 6: ‒ 2013): Mt con lc lò xo có khng vt nh là m
1
= 300 g dao
u hòa vi chu kì 1 s. Nu thay vt nh có khng m
1
bng vt nh
có khng m
2
thì con lng vi chu kì 0,5 s. Giá tr m
2
bng
A. 100 g. B. 150 g. C. 25 g. D. 75 g.
Hướng dẫn
2
2 2 2
2
11
1
2
0,5
75
1 300
2
m
T m m
k
mg
Tm
m
k
Chn D.
Câu 7: ‒ 2013): Mt con lu hòa ti
c trng g. Ly
2
= 10. ng ca con lc là:
A. 0,5 s. B. 2 s. C. 1 s. D. 2,2 s.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
16
Hướng dẫn
2
1,21
2 2 2,2
l
Ts
g
Chn D.
Câu 8: ‒ 2013): Gm trên mt lò xo nhc treo thng
ng m O c nh. Khi lò xo có chiu dài t nhiên thì OM = MN = NI = 10
cm. Gn vt nh i I c vu
ng t s ln lc kéo ln
nh ln lc kéo nh nht tác dng lên O bng 3; lò xo dãn u; khong
cách ln nht gim M và N là 12 cm. Ly
2
= 10. Vng vi
tn s là:
A. 2,9 Hz. B. 2,5 Hz. C. 3,5 Hz. D. 1,7 Hz.
Hướng dẫn
ax
32
m
Min
F
Al
lA
F l A
;
ax
10 12 4
33
m
lA
MN cm l cm
1
2,5
2
g
f Hz
l
Chn B.
Câu 9: H ‒ 2013): Mt con lc lò xo
gm vt nh có khng 100 g và lò
ct trên mt
phng nm ngang khơng ma sát. Vt nh
m n v trí cân bng, ti t = 0, tác dng lc F = 2 N lên vt nh (hình
v) cho con lu n thm t = /3 s thì ngng tác dng
lu hòa ca con lc sau khi khơng còn lc F tác dng có giá
tr gn giá tr nào nh
A. 9 cm. B. 7 cm. C. 5 cm. D.11 cm.
Hướng dẫn
23
10 3 4 12
m T T
T s t T
k
3
'
2
2
3
2
A
x x A
A
x
A
v
2
2
2
' ' 3 3 0,0866
vF
A x A m
k
Chn A.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
17
Câu 10: ‒ 2013): Hai con lu dài lt là 81 cm và 64 cm
c treo trn mKhi các vt nh ca hai con l v trí
cân bng thi truyn cho chúng các vn tng sao cho hai con
lu hòa v góc, trong hai mt phng song song vi
nhau. Gi t là khong thi gian ngn nht k t lúc truyn vn tn lúc hai
dây treo song song nhau. Giá tr t gn giá tr nào nh
A. 2,36 s. B. 8,12 s. C. 0,45 s. D. 7,20 s.
Hướng dẫn
12
12
10 10
/ ; /
98
gg
rad s rad s
ll
Hai si dây song song khi x
2
= x
1
hay
2 1 2 1
21
Asin Asin 0,43t t t t t s
Chn C.
Câu 11: ‒ 2013): n s
lt là A
1
= 8 cm; A
2
= 15 cm và lch pha nhau ng tng hp ca
bng:
A. 23 cm. B. 7 cm. C. 11 cm. D. 17 cm.
Hướng dẫn
2 2 2 2
1 2 1 2 2 1
2 cos 8 15 2.8.15cos 17
2
A A A A A cm
Chn D.
5. NĂM 2014
Câu 1: ‒2014) Mt con lu hòa v góc 0,1 rad; tn
s u 0,79 rad. ng ca con lc là
A. = 0,1cos(20 ‒ 0,79) (rad). B. = 0,1cos(10 + 0,79) (rad).
C. = 0,1cos(20 + 0,79) (rad). D. = 0,1cos(10 ‒ 0,79) (rad).
Hướng dẫn
Phng: = 0,1cos(10t + 0,79) rad Chn B.
Câu 2: ‒2014) Mt vu hòa vt (cm).
ng vc trong mt chu kì là
A. 10 cm. B. 5 cm. C. 15 cm. D. 20 cm.
Hướng dẫn
c trong 1 chu kì : S = 4A = 20 cm Chn D.
Câu 3: ‒2014) Mt chu hòa vt
(x tính bng cm, t tính bng s). Phát bi
A. T ci ca chm là 18,8 cm/s.
B. Chu kì cng là 0,5 s.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
18
C. Gia tc ca ch ln ci là 113 cm/s
2
.
D. Tn s cng là 2 Hz.
Hướng dẫn
T ci: v
max
= A = 18,85 cm/s Chn A.
Câu 4: ‒2014) Mt vt có khu hòa v 4
cm và tn s ci ca vt là
A. 7,2 J. B. 3,6.10
4
J. C. 7,2.10
‒
4
J. D. 3,6 J.
Hướng dẫn
i b
2 2 2 2
4
max
0,05.3 .0,04
3,6.10
22
d
mA
W W J
Chn B.
Câu 5: ‒2014) Mt vng bi tác dng ca mt ngoi lc
biu hòa vi tn s ng ca vt là
A.
1
2f
. B.
2
f
. C. 2f. D.
1
f
.
Hướng dẫn
ng bc bng chu kì ngoi lc: T = 1/f Chn D.
Câu 6: ‒2014) Mt con lc lò xo gm lò xo nh và vt nh khng 100g
c tính th i v trí cân
bng. T thm t
1
n t
2
= a con l 0,096 J
n giá tr ci ri gim v 0,064 J. thm t
2
, th ca con lc bng
ng ca con lc là
A. 5,7 cm. B. 7,0 cm. C. 8,0 cm. D. 3,6 cm.
Hướng dẫn
Ti thm t
2
ng th :
22
2
2
0,128
t t d t
A
x
W W W J
Ti thm t
1
= 0 thì W
d
= 0,096 J = 3W/4, W
t
= W/4 nên lúc này x
0
= A/2.
Ta có th biu din q trình chuy sau:
Ta có: t
1
= T/12 + T/8 = /48 s suy ra: T = 0,1 s
2
20 /rad s
T
.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
19
tính t công thc:
22
2
mA
W
22
2 2.0,128
0,08 8
0,1.20
W
A m cm
m
Chn C.
Câu 7: ‒2014) Mt vt nh u hòa theo mt qu o thng dài 14
cm vi chu kì 1 s. T thm vt qua v 3,5 cm theo chi
n khi gia tc ca vt giá tr cc tiu ln th hai, vt có t trung bình là
A. 27,3 cm/s. B. 28,0 cm/s. C. 27,0 cm/s. D. 26,7 cm/s.
Hướng dẫn
A = 14/2 = 7 cm. Gia tc ca vt giá tr cc tiu (a
min
= ‒
2
A) khi
x = +A.
Thc:
7
66
27 /
4 31,5
2
tb
T
t T s
S
v cm s
A
t
S A cm
Câu 8: ‒2014) Mt con lc lò xo treo vào mm c nhu
ng vi chu kì 1,2 s. Trong mt chu kì, nu t s ca
thi gian lò xo giãn vi thi gian lò xo nén bng 2 thì thi gian mà li
c chiu lc kéo v là
A. 0,2 s. B. 0,1 s. C. 0,3 s. D. 0,4 s.
Hướng dẫn
Vì t
dãn
/t
nén
= 2 nên A = 2l
0
. Li và lc kéo v ng khi vt
n 0 x A/2. Khong thi gian cn tính chính là t =
2.T/12 = 0,2 s Chn A.
Câu 9: ‒2014) Mt con l u hòa theo
i tn s góc . Vt nh ca con lc có khi
ng 100 g. Ti thm t = 0, vt nh qua v trí cân bng
theo chii thm t = 0,95 s, vn t
x ca vt nh tha mãn v = ‒x ln th 5. Ly
2
cng ca lò xo là
A. 85 N/m. B. 37 N/m.
C. 20 N/m. D. 25 N/m.
Hướng dẫn
Thay x = AsinAcost vào v = ‒c: tant = ‒1 t =
‒/4 + n (t > 0 n = 1,2, ). Ln th 5 ng vi n = 5 .0,95 = ‒/4 + 5
= 5 rad/s k = m
2
= 25 N/m Chn D.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
20
Câu 10: ‒
lt là x
1
= A
1
cos(t + 0,35) (cm) và x
2
= A
2
cos(t ng
tng hp ct + ) (cm). Giá
tr ci ca (A
1
+ A
2
) gần giá trị nào nhất
A. 25 cm. B. 20 cm. C. 40 cm. D. 35 cm.
Hướng dẫn
Áp dnh lý hàm s sin:
1 2 1 2 1 2
sin1,22 sin sin sin sin
2sin cos
22
A A A A A A
A
12
12
12
.2sin cos
sin1,22 2 2
20 1,22
.2sin cos
sin1,22 2 2
34,912cos max 34,912
2
A
AA
AA
A A cm
Chn D.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt
21
Chủ đề 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN
1. Thời gian đi từ x
1
đến x
2
a. Thời gian ngắn nhất đi từ x
1
đến vị trí cân bằng và đến vị trí biên
Phương pháp chung:
Cách 1: Dùng vòng tròn lượng giác (VTLG) giản đồ vectơ
Xác định góc qt tương ứng với sự dịch chuyển:
Thời gian: t =
Cách 2: Dùng (phương trình lượng giác (PTLG)
11
1 1 1 1
11
1 2 2 2
xx
1
x Asin t sin t t arcsin
AA
xx
1
x Acos t cos t t arccos
AA
Ví dụ 1: Một chất điểm dao động điều hồ với biên độ 10 (cm) và tần số góc 10
(rad/s). Khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí có li độ +3,5 cm đến vị trí cân
bằng là
A. 0,036 s. B. 0,121 s. C. 2,049 s. D. 6,951 s.
Hướng dẫn:
Cách 1: Dùng VTLG
Thời gian ngắn nhất dao động điều hòa đi từ x = 3,5 cm đến x = 0 bằng thời gian
chuyển động tròn đều đi từ M đến N:
t
mà
3,5
sin 0,3576 rad
10
nên
0,3576
t 0,036 s
10
Chän A.
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
22
Cách 2: Dùng PTLG
1
1
x
1 1 3,5
t arcsin arcsin 0,036 s
A 10 10
Chän A.
Kinh nghiệm:
1) Quy trình bấm máy tính nhanh:
shift sin(3,5 10) 10
(máy tính chọn
đơn vị góc là rad).
2) Đối với dạng bài này chỉ nên giải theo cách
2 (nếu dùng quen máy tính chỉ mất cỡ 10 s!).
3) Cách nhớ nhanh “đi từ x
1
đến VTCB là
1
shift sin(x A)
”;“đi từ x
1
đến VT
biên là
1
shift cos(x A)
”.
4) Đối với bài tốn ngược, ta áp dụng cơng thức:
1 1 2
x Asin t Acos t
.
Ví dụ 2: Vật dao động điều hồ, thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí x = +A đến vị trí x
= A/3 là 0,1 s. Chu kì dao động của vật là
A. 1,85 s. B. 1,2 s. C. 0,51 s. D. 0,4 s.
Hướng dẫn:
11
2
xx
1 T T 1
t arccos arccos 0,1 arccos T 0,51 s
A 2 A 2 3
Chän C.
Chú ý: Đối với các điểm đặc biệt ta dễ dàng tìm được phân bố thời gian như sau:
Kinh nghiệm :
1) Nếu số ”xấu“
1
A A A 3
x 0; A; ; ;
22
2
thì dùng
1
shift sin(x A)
,
1
shift cos(x A)
.
2) Nếu số ”đẹp“
1
A A A 3
x 0; A; ; ;
22
2
thì dùng trục phân bố thời gian.
Ví dụ 3 : Vật dao động điều hồ với biên độ A. Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có li
độ A/2 đến vị trí có li độ A là 0,2 s. Chu kì dao động của vật là:
A. 0,12 s. B. 0,4 s. C. 0,8 s. D. 1,2 s.
Hướng dẫn:
Dựa vào trục phân bố thời gian ta tính được thời gian ngắn nhất đi từ x = A/2 đến x
= A là T/6.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
23
Do đó:
T
0,2 T 1,2 s
6
Chän D.
Chú ý: Khoảng thời gian trong một chu kì vật cách vị trí cân bằng một khoảng
+ nhỏ hơn x
1
là
1
1
x
1
t 4t 4 arcsin
A
+ lớn hơn x
1
là
1
2
x
1
t 4t 4 arccos
A
Ví dụ 4: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 1 s với biên độ 4,5 cm. Khoảng
thời gian trong một chu kỳ để vật cách vị trí cân bằng một khoảng nhỏ hơn 2 cm là
A. 0,29 s. B. 16,80 s. C. 0,71 s. D. 0,15 s.
Hướng dẫn:
11
xx
1 T 1 2
t 4. arcsin 4. arcsin 4. arcsin 0,29 s
A 2 A 2 4,5
Chän A.
Kinh nghiệm: Nếu x
1
trùng với các giá trị đặc biệt thì nên dựa vào trục phân bố thời
gian.
Ví dụ 5: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Khoảng thời gian trong một
chu kỳ để vật cách vị trí cân bằng một khoảng lớn hơn nửa biên độ là
A. T/3. B. 2T/3. C. T/6. D. T/2.
Hướng dẫn:
Dựa vào trục phân bố thời gian ta tính được:
T 2T
t 4.
63
Chän B.
Chú ý: Nếu cho biết quan hệ t
1
và t
2
thì ta có thể tính được các đại lượng khác như:
T, A, x
1
khangvietbook.com.vn
Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật Lí – Chu Văn Biên
24
Ví dụ 6 : Một dao động điều hồ có chu kì dao động là T và biên độ là A. Tại thời
điểm ban đầu vật có li độ x
1
> 0. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí ban đầu về
vị trí cân bằng gấp ba thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí ban đầu về vị trí biên x
= +A. Chọn phương án đúng.
A. x
1
= 0,924A. B. x
1
= 0,5A
3
. C. x
1
= 0,5A
2
. D. x
1
= 0,021A.
Hướng dẫn:
Ta có hệ:
12
12
2
1
T
tt
4
t 3t
2t
x Acos
T
2
1
T
t
16
2T
x Acos 0,924A
T 16
Chän A.
Ví dụ 7: Một dao động điều hồ có chu kì dao động là T và biên độ là A. Tại thời
điểm ban đầu vật có li độ x
1
(mà x
1
0; A), bất kể vật đi theo hướng nào thì cứ sau
khoảng thời gian ngắn nhất t nhất định vật lại cách vị trí cân bằng một khoảng như
cũ. Chọn phương án đúng.
A. x
1
= 0,25A B. x
1
= 0,5A
3
C. x
1
= 0,5A
2
D. x
1
= 0,5A
Hướng dẫn:
Theo u cầu của bài tốn suy ra:
t = 2t
1
= 2t
2
mà t
1
+ t
2
= T/4 nên t
1
= t
2
= T/8.
Do đó:
1
1
2t
2 T A
x Asin Asin
T T 8
2
Chän C.
Chú ý: Bài tốn tìm khoảng thời gian để vật đi từ li độ
1
x
đến
2
x
là bài tốn cơ bản,
trên cơ sở bài tốn này chúng ta có thể làm được rất nhiều các bài tốn mở rộng
khác nhau như:
* Tìm thời gian ngắn nhất để vật đi từ li độ
1
x
đến vận tốc hay gia tốc nào đó.
* Tìm khoảng thời gian từ lúc bắt đầu khảo sát dao động đến khi vật qua tọa độ
x
nào đó lần thứ
n
.
* Tìm khoảng thời gian từ lúc bắt đầu khảo sát dao động đến khi vật nhận vận tốc hay
gia tốc nào đó lần thứ
n
.
* Tìm vận tốc hay tốc độ trung bình trên một quỹ đạo chuyển động nào đó.
* Tìm khoảng thời gian mà lò xo nén, dãn trong một chu kì chuyển động.
khangvietbook.com.vn
Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
25
* Tìm khoảng thời gian mà bóng đèn sáng, tối trong một chu kì hay trong một khoảng
thời gian nào đó.
* Tìm khoảng thời gian mà tụ điện C phóng hay tích điện từ giá trị
1
q
đến
2
q
.
* Các bài toán ngược liên quan đến khoảng thời gian,
b. Thời gian ngắn nhất đi từ x
1
đến x
2
Phương pháp chung:
Cách 1:
Dùng VTLG:
t
Cách 2: Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ điểm
có li độ x
1
đến điểm có li độ x
2
:
2 1 2 1
x x x x
t arccos arccos arcsin arcsin
A A A A
Quy trình bấm máy tính nhanh:
21
21
shift cos(x A) shift cos(x A)
shift sin(x A) shift sin(x A)
Kinh nghiêm: Đối với dạng toán này cũng không nên dùng cách 1 vì mất nhiều thời
gian!
Ví dụ 1: Một vật dao động điều hoà có phương trình li độ x = 8cos(7t + /6) cm. Khoảng
thời gian tối thiểu để vật đi từ li độ 7 cm đến vị trí có li độ 2 cm là
A. 1/24 s. B. 5/12 s. C. 6,65 s. D. 0,12 s.
Hướng dẫn:
21
xx
1 2 7 1
t arccos arccos arccos arccos 0,12 s
A A 8 8 7
Chän D.
Quy trình bấm máy:
shift cos(2 8) shift cos(7 8) 7
Kinh nghiệm: Nếu số “đẹp”
A A A 3
x 0; A; ; ;
22
2
thì dùng trục phân bố
thời gian.