Rèn luyện kĩ năng giải bài tập VL 12 (Tự luận)

Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lí 12 Năm học 2008-2009
Học sinh có thể chọn các bài tập để làm cho đủ số lượng quy định, không nhất thiết phải theo
thứ tự của đề bài
(Yêu cầu: Trình bày bài giải rõ ràng, đầy đủ như làm bài kiểm tra. Không cần chép lại đề)
Chủ đề 1:
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA- CON LẮC LÒ XO
Câu 1: Một vật dao động điều hòa theo phương trình
( )
tx
π
4cos6
=
cm. Xác định chu kì, tần số dao động
của vật.
Câu 2: Một vật dao động điều hòa theo phương trình
x 4cos 10 t
6
π
 
= π +
 ÷
 
cm. Tìm tọa độ và pha dao động
của vật ở thời điểm t = 10s?
Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo phương trình
( )
x 2cos 2 t= π
cm,vận tốc và gia tốc của vật tại thời
điểm t = 7,5s là:
Câu 4: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4 cm và chu kì T = 2s, chọn gốc thời gian là lúc vật đi
qua VTCB theo chiều dương. Viết phương trình dao động của vật.

Câu 5: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 6cm, tần số f = 2Hz. Khi t = 0 vật qua vị trí có li độ cực
đại. Viết phương trình dao động điều hòa của vật.
Câu 6: Một vật khối lượng 100g dao động điều hòa có phương trình là






+=
3
2cos5
π
π
tx
cm. Vận tốcvà
động năng của vật khi có li độ x = 3cm là bao nhiêu?
Câu 7: Một vật dao động điều hòa có phương trình là






+=
3
2cos5
π
π
tx

cm. Gia tốc của vật khi có li độ x =
2,5cm là:
Câu 8: Phương trình dao động của một vật có khối lượng m=100g dao động điều hòa có dạng






+=
2
10cos6
π
π
tx
cm. Li độ và thế năng của vật khi pha dao động bằng – 60
0
là bao nhiêu?
Câu 9: Một vật nặng 500g dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật
thực hiện được 540 dao động. Cho
10
2
≈
π
. Cơ năng của vật là bao nhiêu?
Câu 10: Con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 200g và lò xo k = 50N/m, (lấy
10
2
=
π

) dao động điều
hòa được 150 chu kì hết bao lâu?
Câu 11: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo biến dãn ra 0,8 cm, lấy g = 10m/s
2
. Chu kì dao động của
vật là bao nhiêu?
Câu 12: Con lắc lò xo nằm ngang dao động với biên độ A = 8cm, chu kì T = 0,5s, khối lượng của vật là m
= 0,4kg, ( lấy
10
2
=
π
). Tìm giá trị cực đại và cực tiểu của lực đàn hồi tác dụng vào vật.
Câu 13: Một con lắc lò xo gồm một quả nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m.
Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Viết phương trình dao
động của vật nặng.
Câu 14: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m. Khi quả nặng
ở vị trí cân bằng, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 cm/s theo chiều dương của trục tọa độ. Viết
phương trình dao động của quả nặng.
Câu 15: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m. Người ta
kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Cơ năng của con lắc là bao nhiêu?
Câu 16: Khi mắc vật m vào lò xo k
1
thì vật m dao động với chu kì T
1
= 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k
2
thì
vật m dao động với chu kì T
2

= 0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k
1
nối tiếp với k
2
thì chu kì dao động
của m là bao nhiêu?
GV: Nguyễn Văn Hiếu-THPT Thanh Chăn-Điện Biên
1
Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lí 12 Năm học 2008-2009
Câu 17: Khi mắc vật m vào lò xo k
1
thì vật m dao động với chu kì T
1
= 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k
2
thì
vật m dao động với chu kì T
2
= 0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k
1
song song với k
2
thì chu kì dao động
của m là bao nhiêu?
Câu 18: Một con lắc lò xo dao động với biên độ 6cm. Xác định li độ của vật để thế năng của vật bằng 1/3
động năng của nó
Câu 19: Một vật gắn vào lò xo có độ cứng k = 20N/m dao động trên quỹ đạo dài 10cm. Xác định li độ của
vật khi nó có động năng là 0,009J.
Câu 20: Một con lắc lò xo gồm một vật nặng khối lượng m = 100g treo vào một lò xo có độ cứng 100N/m.
Kích thích vật dao động. Trong quá trình dao động, vật có vận tốc cực đại bằng 62,8cm/s. Lấy

10
2
=
π
.
Biên độ dao động của vật là bao nhiêu?
Câu 21: Một con lắc lò xo gồm một vật nặng khối lượng 0,4kg gần vào đầu lò xo có độ cứng k = 40N/m.
Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho dao động. Vận tốc cực đại của vật nặng
là bao nhiêu?
Chủ đề 2:
CON LẮC ĐƠN.
DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC, HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG. TỔNG HỢP
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.
Câu 22: Con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì 1s tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8m/s
2
, chiều dài của
con lắc là bao nhiêu?
Câu 23: Một con lắc đơn dao động với biên độ góc
20
0
π
α
=
rad có chu kì T = 2s, lấy g = 10 m/s
2
và
10
2
=
π

. Xác định chiều dài của dây treo con lắc và biên độ dài của dao động.
Câu 24: Trong khoảng thời gian
t
∆
con lắc đơn có chiều dài l thực hiện được 120 dao động. Ki độ dài tăng
thêm 74,7 cm, cũng trong khoảng thời gian
t
∆
con lắc này thực hiện được 60 dao động. Chiều dài ban đầu
của con lắc là bao nhiêu?
Câu 25: Trong 2 phút con lắc đơn có chiều dài l thực hiện được 120 dao động. Nếu chiều dài của con lắc
chỉ còn bằng 1/4 chiều dài ban đầu thì chu kì của con lắc bây giờ là bao nhiêu?
Câu 26: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m. Kéo vật khỏi VTCB sao cho dây treo hợp với phương thẳng
đứng một góc 10
0
( cos(10
0
) = 0,9848) rồi thả không vận tốc ban đầu. Lấy g = 10m/s
2
. Vận tốc của con lắc
khi qua VTCB là bao nhiêu?
Câu 27: Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50cm. Chu kì dao động riêng của
nước trong xô là 1s. Để nước trong xô sóng sánh mạnh nhất thì người đó phải đi với vận tốc bằng bao
nhiêu?
Câu 28: Vật dao động điều hòa theo phương trình







−=
3
4cos2
π
π
tx
cm. Quãng đường vật đi được trong
0,25s đầu tiên là bao xa?
Chủ đề 3:
SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ.
GIAO THOA SÓNG. SÓNG DỪNG. SÓNG ÂM
Câu 29: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt hồ thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 36 s, khoảng cách
giữa 3 đỉnh sóng lân cận là 24 m. Vận tốc truyền sóng trên mặt hồ là bao nhiêu?
Câu 30: Cho một sóng ngang có phương trình sóng là
mm
xt
u
M






−=
501,0
2cos8
π
trong đó x tính bằng

cm, t tính bằng giây. Bước sóng và vận tốc sóng là bao nhiêu?
Câu 31: Một sóng hình sin truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz, người ta thấy khoảng cách
giữa hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha là 40cm. Vận tốc truyền sóng trên sợi dây là bao nhiêu?
GV: Nguyễn Văn Hiếu-THPT Thanh Chăn-Điện Biên
2
Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lí 12 Năm học 2008-2009
Câu 32: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số
f=13Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d
1
= 19cm, d
2
= 21cm, sóng có biên độ cực
đại. Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao
nhiêu?
Câu 33: Một dây AB dài 120cm đầu A mắc vào dọc một nhánh âm thoa có tần số f = 40Hz, đầu B cố định.
Cho âm thoa dao động, quan sát trên dây thấy có sóng dừng với 4 bó sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là
bao nhiêu?
Câu 34: Một dây dài 120cm đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh âm thoa dao động với tần số 40Hz.
Biết vận tốc truyền sóng v = 32m/s và sóng xuất hiện với đầu A là một nút sóng. Có mấy bụng sóng dừng
trên dây?
Câu 35: Một dây AB dài 1,8m căng thẳng, nằm ngang, đầu B cố định, đầu A gắn vào bản rung có tần số
100Hz. Khi bản rung hoạt động, người ta thấy trên dây có sóng dừng gồm 6 bó sóng, A xem như một nút
sóng. Tính bước sóng và vận tốc truyền sóng trên dây AB?
Chủ đề 4:
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Câu 36: Mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, có
Ω=Ω=Ω=
60,20,30
LC
ZZR

. Tổng trở của
mạch là bao nhiêu?
Câu 37: Cho mạch điện xoay chiều gồm R =
Ω
60
, tụ C =
π
4
10
−
(F) và cuộn cảm L =
π
2,0
(H) mắc nối tiếp.
Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều
( )
tu
π
100cos250
=
(V). Cường độ dòng điện hiệu dụng trong
mạch là bao nhiêu?
Câu 38: Một cuộn dây L thuần cảm, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 60Hz thì cường độ dòng điện
qua cuộn dây là: 12A. Nếu mắc cuộn dây trên vào mạng điện xoay chiều tần số 1000Hz thì cường độ dòng
điện qua cuộn dây là bao nhiêu?
Câu 39: Một cuộn dây có lõi thép độ tự cảm 318mH và điện trở thuần 100
Ω
. Người ta mắc cuộn dây vào
mạng điện không đổi có hiệu điện thế 20V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là bao nhiêu?
Câu 40: Một cuộn dây có lõi thép độ tự cảm 318mH và điện trở thuần 100

Ω
. Người ta mắc cuộn dây vào
mạng điện xoay chiều 20V,50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là bao nhiêu?
Câu 41: Giữa hai bản tụ điện có điện áp xoay chiều 220V,60Hz. Dòng điện qua tụ có cường độ 0,5A. Để
dòng điện qua tụ có cường độ bằng 8A thì tần số của dòng điện là bao nhiêu?
Câu 42: Một cuộn dây có điện trở thuần 40
Ω
. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây và dòng điện
qua cuộn dây là 45
0
. Tính cảm kháng và tổng trở của dây?
Câu 43: Cho một dòng điện xoay chiều có tần số f = 50Hz qua một mạch điện gồm R nối tiếp với tụ
C = 63,6
F
µ
và cuộn dây thuần cảm L = 0,318H. Để cường độ dòng điện và điện áp cùng pha, phải thay tụ
trên bằng một tụ khác có điện dung là bao nhiêu?
Câu 44: Một mạch điện gồm một điện trở R = 100
Ω
, tụ C = 31,4.10
– 6
F và cuộn dây thuần cảm L mắc nối
tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp
( )
tu
π
100cos200
=
(V). Để cường độ dòng điện trong mạch là
1 A thì độ tự cảm L của cuộn dây là bao nhiêu?

Câu 45: Cho một đoạn mạch gồm điện trở R, tụ C = 31,4.10
-6
F và một cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp
( )
tUu
π
100cos2
=
(V). Để cường độ dòng điện trong mach đạt
giá trị cực đại thì độ tự cảm của cuộn dây có giá trị là bao nhiêu?
Câu 46: Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 1000 vòng dây, của cuộn thức cấp là 100 vòng
dây. Điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thức cấp là 24V, 10 A. Điện áp và cường độ dòng
điện hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là bao nhiêu?
GV: Nguyễn Văn Hiếu-THPT Thanh Chăn-Điện Biên
3
Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lí 12 Năm học 2008-2009
Câu 47: Cho một đoạn mạch điện gồm điện trở R =50
Ω
mắc nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm
HL
π
5,0
=
. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế:
Vtu )
4
.100cos(2100
π
π

−=
.Viết Biểu thức
của cường độ dòng điện qua đoạn mạch?
Câu 48: Hai đầu cuộn dây thuần cảm có L = 0,318H có hiệu điện thế xoay chiều u = 200cos(100πt+
3
π
)V.
Thì biểu thức cường dộ dòng điện chạy qua cuộn dây có biểu thức như thế nào?
Câu 49: Hai đầu tụ điện có điện dung 31,8µF một hiệu điện thế u =120cos(100πt+
6
π
)V thì cường độ dòng
điện chạy qua tụ có biểu thức như thế nào?
Câu 50: Dùng một vôn kế để đo điện áp giữa hai đầu của mỗi phần tử trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp,
người ta thu được : U
R
=30V; U
L
=70V; U
C
=40V. Tính điện áp hiệu dụng và độ lệch pha giữa điện áp và
cường độ dòng điện giữa hai đầu mạch.
Câu 51:Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều và cường độ dòng điện
chạy qua đoạn mạch điện đó lần lượt là :
)(
4
100cos2220 Vu







+=
π
π
và
)(
6
100cos22 Ati






−=
π
π
,
với t tính bằng giây (s).
a) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
b) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện chạy trong đoạn mạch.
c) Xác định độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch.
Câu 52: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch và cường độ dòng điện xoay chiều chạy
qua đoạn mạch đó lần lượt là :
( )
)(100cos2220 Vtu
π
=

và
( )
)(25,0100cos2 Ati
+=
π
, với t tính bằng
giây (s). Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua
đoạn mạch.
Câu 53: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức
))(100cos(22 Ati
π
=
, t tính bằng
giây (s). Viết biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch, biết điện áp này sớm pha góc
3
π
so với dòng
điện và có trị hiệu dụng là 12 V.
Câu 54: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm
2
, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50
vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Tính từ thông cực đại qua
khung dây?
Câu 55: Đặt điện áp xoay chiều
))(100cos(2220 Vtu
π
=
, t tính bằng giây (s), vào hai đầu điện trở thuần
R = 110 Ω. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R.
Câu 56: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở thuần R là

)(
3
100cos2 Ati






−=
π
π
, t tính bằng giây (s). Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dầu điện trở thuần đo
đuợc bằng vôn kế xoay chiều là U = 150 V.
a) Xác định R.
b) Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R.
Câu 57: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm là
))(100cos(2200 Vtu
π
=
, t tính bằng giây (s). Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy trong
đoạn mạch đo được bằng ampe kế xoay chiều là I = 2 A.
a) Xác định độ tự cảm L của cuộn dây.
b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây.
Câu 58: Dòng điện xoay chiều chạy qua một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
π
2
1
=
L

H có biểu thức
)(
3
100cos25 Ati






−=
π
π
, t tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm
này.
GV: Nguyễn Văn Hiếu-THPT Thanh Chăn-Điện Biên
4
Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lí 12 Năm học 2008-2009
Câu 59: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch chỉ có tụ điện là
))(100cos(2200 Vtu
π
=
, t tính bằng giây (s). Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy trong
mạch đo được bằng ampe kế xoay chiều là I = 2 A.
a) Xác định điện dung C của tụ điện.
b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch này.
Câu 60: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ chứa tụ điện có điện dung
π
2
10

4
−
=
C
F là
)(
3
100cos2 Ati






+=
π
π
, t tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này.
Câu 61: Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Điện trở thuần R = 10Ω. Cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm L =
π
10
1
H, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Mắc vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay
chiều u = U
o
cos100πt (V). Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu điện trở
R thì điện dung của tụ điện phải là bao nhiêu?
Câu 62: Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
π

1
H mắc nối tiếp với điện trở thuần R
= 100Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = 100
2
cos100πt (V). Viết biểu thức
cường độ dòng điện trong mạch?
Câu 63: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C =
π
3
10
−
F mắc
nối tiếp. Biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản tụ là u
C
= 50
2
cos(100πt -
4
3
π
) (V), viết biểu thức của
cường độ dòng điện trong mạch.
Câu 64: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều u = 220
2
sin100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không
phân nhánh có điện trở R = 110V. Khi hệ số công suất của mạch là lớn nhất thì công suất tiêu thụ của đoạn
mạch là bao nhiêu?
Câu 65: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cuộn dây có r=10Ω,
L =
π

10
1
H. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế dao động
điều hoà có giá trị hiệu dụng U = 50V và tần số f = 50Hz. Khi điện dung của tụ điện có giá trị là C
1
thì số
chỉ của ampe kế là cực đại và bằng 1A. Tìm giá trị của R và C
1
.
Câu 66: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm thay đổi được. Điện trở thuần R = 100Ω. Hiệu điện thế hai đầu mạch
u=200cos100πt (V). Khi thay đổi hệ số tự cảm của cuộn dây thì cường độ dòng
điện hiệu dụng có giá trị cực đại là bao nhiêu?
Câu 67: Cho một mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp.
Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch là u = 100
2
cos100πt (V), bỏ qua điện trở dây nối. Biết cường
độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là
3
A và lệch pha
3
π
so với hiệu điện thế hai đầu đoạn
mạch. Giá trị của R và C là bao nhiêu?
Câu 68: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L. C mắc nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều u = 200sin100πt (V).
Biết R = 50Ω, C =
π
2
10
4−

F, L =
π
2
1
H. Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì thì phải ghép
thêm với tụ điện C ban đầu một tụ điện C
o
bằng bao nhiêu và ghép như thế nào ?
Câu 69: Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây. Hiệu điện
thế hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu?
GV: Nguyễn Văn Hiếu-THPT Thanh Chăn-Điện Biên
5