Tải bản đầy đủ (.pdf) (17 trang)

Lớp 12 DAO ĐỘNG cơ học 40 câu từ đề thi thử THPTQG năm 2018 giáo viên trần đức hocmai vn image marked

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (352.66 KB, 17 trang )

Câu 1(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Trong phương trình dao động điều hòa
x  A cos t   , đại lượng t   được gọi là:
A. biên độ dao động

B. tần số dao động

C. pha dao động

D. chu kì dao động

Đáp án C.

Pha dao động : t   t  
Câu 2 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Cho một lò xo có khối lượng không đáng kể, một
đầu của lò xo gắn vật khối lượng m, đầu còn lại được treo vào một điểm cố định. Lực đàn hồi của
lò xo tác dụng lên vật luôn hướng.
A. theo chiều chuyển động của vật.

B. về vị trí cân bằng của vật.

C. theo chiều dương quy ước.

D. về vị trí lò xo không biến dạng.

Đáp án D.

Lực đàn hồi có chiều luôn hướng về vị trí lò xo không biến dạng.
Câu 3 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một vật dao động điều hòa theo phuơng trình
x  A cos10t   cm (t tính theo giây). Kể từ thời điểm t = 0, thời điểm động năng bằng thế năng
lần thứ 2018 là.
A. 100,825 s



B. 100,875 s

C. 100,900 s

D. 100,800 s

Đáp án B.
T

2
 0, 2s


Wd  Wt  x  

A 2
2

 N  2018  2016  2
 t  504T  t '

Tại thời điểm ban đầu t = 0 vật đang ở vị trí biên âm để đi qua vị trí x  
thì hết khoảng thời gian : t ' 
 t  504T 

A 2
thêm 2 lần nửa
2


T T 3T
 
4 8
8

3T 4035T

 100,875s
8
8

Câu 4 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Xét vật dao động điều hòa với biên độ A  2 cm và
tần số f. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật thay đổi từ 2 cm/s đến 2 3 cm/s là
T / 4 . Tần số f bằng.


A. 1 Hz

B. 0,5 Hz

C. 5 Hz

D. 2 Hz

Đáp án A.

Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc thay đổi từ 2 cm/s đến 2 3 cm/s là
2

T

4
2

2

2
 v1   v 2 
 2   2 3 
 Hai thời điểm này vuông pha với nhau : 
 1
 
 1 
 
 2.2f   2.2f 
 v max   v max 

 f  1Hz

Câu 5 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Hai dao
động điều hòa có đồ thị li độ phụ thuộc vào thời gian
như hình vẽ. Tổng vận tốc tức thời của hai dao động có
giá trị lớn nhất là:
A. 20 cm/s

B. 50 cm/s

C. 25 cm/s

D. 100 cm/s


Đáp án B.

Phương trình li độ của hai chất điểm là : x1  4 cos 10t   cm và x 2  3cos 10t    cm
2





 v1  40 10t    cm.s 1 và  v 2  30 10t   cm.s 1
2


Ta có : v1  v 2 
  v1  v 2  max 

 40    30 
2

2

 40    30 
2

cos  t   
2

 50  cm / s 

Câu 6 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc đơn có vật treo khối lượng m  10g

mang điện tích q  5C , được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động điều hòa với biên độ góc

 0  0,14 rad trong điện trường đều có E thẳng đứng hướng xuống, độ lớn E  104 V/m. Lấy
g  10m / s 2 . Lực căng của dây treo tại vị trí con lắc có li độ góc   

A. 0,1 N

B. 0,2 N

C. 1,5 N

Đáp án D.

Lực căng dây treo con lắc là : T  mg bk  3cos   2 cos  0 
3 

 T  mg bk 1   02   2 
2 


0
xấp xỉ bằng.
2

D. 0,152 N


Với gia tốc biểu kiến : g bk

qE

5.106.104
g
 10 
 15  m / s 2 
m
0, 01

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức thì ta tìm đươc : T = 0,152 N
Câu 7(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Đại lượng nào sau đây đặc trưng cho tính chất đổi
chiều nhanh hay chậm của một dao động điều hòa?
A. Biên độ

B. Gia tốc

C. Vận tốc

D. Tần số

Đáp án D

+ Ta thấy thời gian ngắn nhất giữa hai lần vật đổi chiều chuyển động là : t 

T
2

Câu 8(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Vận tốc của vật dao động điều hòa có giá trị cực đại
ở vị trí
A. Động năng bằng thế năng.
C. Li độ cực tiểu.


B. Vecto gia tốc đổi chiều.
D. Li độ cực đại.

Đáp án B

+ Ta có : véc tơ gia tốc đổi chiều tại vị trí cân bằng, ở vị trí cân bằng thì vận tốc có độ lớn cực đại
v  v max  A

Câu 9 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m
và vật nặng khối lượng 100 g. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần
hoàn có tần số góc  thay đổi được, biên độ của ngoại lực cưỡng bức không đổi. Khi  tăng dần
từ 5 rad/s lên 20 rad/s thì biên độ dao động của con lắc sẽ.
A. giảm đi 4 lần.

B. tăng lên rồi giảm. C. tăng lên 4 lần.

D. giảm đi rồi tăng.

Đáp án B
+ Tần số góc riêng của hệ : o 

k
10

 10 rad/s
m
0,1

+ Xảy ra hiện tượng cộng hưởng khi :   o  10 rad/s  khi tang dần tần số góc  của ngoại lực
cưỡng bức từ 5 rad/s đến 20 rad/s thì tại   o  10 rad/s hệ xảy ra cộng hưởng, biên độ dao động của

viên bi lớn nhất

 Biên độ của viên bi tang lên cực đại rồi giảm khi thay đổi 


Câu 10 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một vật có
khối lượng 400g dao động điều hòa có đồ thị động năng
theo thời gian như hình vẽ. Tại thời điểm t  0 vật đang
chuyển động theo chiều dương, lấy 2 = 10. Viết phương
trình của vật?
A. x  5cos 2t   / 3 cm
B. x  10 cos t   / 3 cm
C. x  5cos 2t   / 3 cm
D. x  10 cos t   / 6 cm
Đáp án A
1
2

+ Từ đồ thị ta thấy : Wdmax  Wt max  kA 2  0, 02J
+ Dựa vào đáp án suy ra :   2 rad/s  k  2 .m  16 N/m  A  0, 05m  5cm
 loại B, D.

+ Do tại thời điểm t = 0 vật chuyển động theo chiều dương nên pha ban đầu của dao động là âm :

x  5cos(2t  ) cm.
3

Câu 11 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ
cứng k = 100 N/m và vật nặng có khối lượng m = 100 g. Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống
dưới đến vị trí lò xo dãn 3 (cm) rồi truyền cho vật vận tốc 20 3 cm/s hướng lên. Chọn chiều

dương thẳng đứng hướng xuống, gốc tọa độ ở vị trí cân bằng. Chọn gốc thời gian là lúc truyền
vận tốc. Lấy g = 10 = 2 m/s2. Quãng đường vật đi được trong l/3 chu kì kể từ thời điểm t = 0 là.
A. 6 cm.

B. 2 cm.

C. 8 cm.

D. 4 cm

Đáp án A
+ Độ biến dạng của lò xo : l 

mg 0,1.10

 0, 01m  1cm
k
100

Do vật dao động điều hòa nên phương trình dao động của vật có dạng : x  A sin(t  )
Với  

k
100

 10 rad/s
m
0,1

+ Theo bài ra tại t= 0 : x o  2cm và v o  20 3 cm/s nên :

A sin   2 và A.10 sin   20 3
 A sin   2 (1) và A cos   2 3 (2)


 tan  


5
5
1
theo (1) sin   0 và theo (2) cos   0 nên  
    hoặc  
6
6
6
3

Thay vào (1) ta tìm được : A = 4 cm
 x  4sin(10t 

5

)  4 cos(10t  )
6
3

Quảng đường vật đi được trong 1/3 chu kì kể từ thời điểm t = 0 là:
S

A

3A 3.4
A 

 6 cm.
2
2
2

Câu 12 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một lò xo đồng nhất, tiết diện đều được cắt thành
ba lò xo có chiều dài tự nhiên lần lượt là  cm,   10 cm,   20 cm. Gắn lần lượt ba lò xo theo
thứ tự trên với vật khối lượng m thì được ba con lắc lò xo có chu kì tương ứng là. 2 s, 3 s, T s.
Biết độ cứng của các lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Giá trị của T gần đúng là.
A. 1,28 s

B. 1,41 s

C. 1,50 s

D. 1,00 s

Đáp án B
+ Ta có : T1  2.



m
m
 2s và T2  2.
 3s
k1

k2

T1
k2
k
2
l
4


 2 

T2
k1
k1 l  10 3
3

 l  40 cm
+ Lại có : T  2.



m
k3

k3
T1
l



 2
T
k1
l  20

T

T1
 1, 41 s
2

Câu 13(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Đồ thị sự phụ thuộc chiều dài  của con lắc đơn
theo chu kì T của nó tại một nơi xác định trên Trái Đất có dạng.
A. Elip.

B. Đường thẳng.

C. Parabol.

Đáp án C
+ Công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn là: T  2

l
g

D. Đoạn thẳng.


2


 g 
 l    .T 2 = const. T 2
 2 
+ Đồ thị phụ thuộc chiều dài l của con lắc đơn theo chu kì T của nó tại một nơi xác định trên Trái Đất là
hình Parabol.

Câu 14(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Con lắc lò xo gồm vật nặng khối luợng m = 100 g
và lò xo có độ cứng k = 100 N/m chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên theo thời gian có phuơng

trình F  4 cos  200   N. Bỏ qua mọi lực cản. Lấy 2 = 10. Tần số góc của con lắc là.
3



A. 10

B. 100

C. 20

D. 200

Đáp án D
Tần số góc của con lắc bằng tần số của ngoại lực biến thiến theo thời gian
 conlac  200 rad/s.

Câu 15 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một vật dao động điều hòa theo phương trình
x  A cos 2t cm. Khoảng thời gian ngắn nhất tính từ thời điểm ban đầu để vật có động năng cực
đại là.
A. 0,5 s.


B. 1 s.

C. 0,25 s.

D. 0,75 s.

Đáp án C
+ Chu kì: T 

2
 1s


+ Tại thời điểm ban đầu t = 0 thì vật đang ở vị trí biên dương x = A
+ Khoảng thời gian ngắn nhất tính từ thời điểm ban đầu để vật có động năng cực đại, tức là vật đi từ vị trí
x = A đến VTCB:
t

T 1
 s.
4 4

Câu 16 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một chất điểm dao động điều hòa theo phương
trình. x  4 cos  5t 


3 
 cm (t tính bằng s). Quãng đường chất điểm đi được từ thời điểm t1 =
4 


0,1s đến thời điểm t2 = 6s là:
A. 234,34 cm
Đáp án A
+ Ta có: T 

2
 0, 4s


B. 254,33 cm

C. 331,23 cm

D. 333,54 cm


+ Xét t  t 2  t1  6  0,1  14T 

3T
4

 S  14.4A  S
+ Tại thời điểm t = 0,1s thì: t 0,1  5.0,1 
dương, để đi hết khoảng thời gian còn lại là

3


4

4

 Vật đang ở vị trí x 

A
và đi theo chiều
2

3T
thì vật đi được quãng đường:
4



A 2
A 2
S   A 
  2A   A 
  (4  2)A
2 
2 


 S  56A  (4  2)A  56.4  (4  2).4  234,34cm

Câu 17 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một vật dao động điều hòa với biên độ 10cm.
Trong một chu kì, khoảng thời gian vật có tốc độ lớn hơn một giá trị v0 nào đó là 1s. Tốc độ
trung bình khi đi một chiều giữa hai vị trí có cùng tốc độ v0 ở trên là 20cm/s. Tốc độ v0 bằng.
A. 10,47cm/s.


B. 14,8cm/s.

C. 11,54cm/s.

D. 18,14cm/s.

Đáp án D
+ Ta có: Công thức tính vận tốc trung bình Vtb 
 V0 

S
 S  Vtb .t  20.0,5  10cm
t

Vmax 3 A 3

2
2

+ Từ đó suy ra: t 

T
2 2
 0,5s  T  3s   

6
T
3

 2


 .10. 3 
3
  18,14 (cm/s)
 V0  
2

Câu 18(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Năng lượng của một vật dao động điều hòa
A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì bằng chu kì dao động của vật.
B. bằng động năng của vật khi biến thiên.
C. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì bằng nửa chu kì dao động của vật.
D. bằng động năng của vật khi vật qua vị trí cân bằng.
Đáp án D
+ Khi ở vị trí cân bằng thì v  v max  A
1
 Wd max  W= m2 A 2
2


+ Năng lượng vật dao động điều hòa bằng động năng khi vật qua vị trí cân bằng .

Câu 19 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo gồm một viên bi khối lượng nhỏ
100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực
tuần hoàn có tần số góc  . Biết biên độ của ngoại lực cưỡng bức không thay đổi. Khi thay đổi 
tăng dần từ 9 rad/s đến 12 rad/s thì biên độ dao động của viên bi
A. giảm đi 3/4 lần

B. tăng lên sau đó lại giảm

C. tăng lên 4/3 lần


D. giảm rồi sau đó tăng

Đáp án B
+ Tần số góc riêng của hệ : 0 

k
10

 10 rad/s
m
0,1

+ Xảy ra cộng hưởng khi :   0  10rad / s

 Khi tăng tần số góc  của ngoại lực cưỡng bức từ 9 rad/s đến 12 rad/s thì tại   0  10rad / s hệ
xảy ra cộng hưởng , biên độ dao động của viên bi lớn nhất

 biên độ dao động của viên bi tăng đến cực đại rồi giảm khi thay đổi  .

Câu 20 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Hai dao động điều hòa cùng phuơng cùng tần số,
lệch nhau một góc  / 2 , dọc theo trục tọa độ Ox. Các vị trí cân bằng cùng có tọa độ x = 0. Tại
thời điểm t, li độ của các dao động lần luợt là x1 = 4cm và x2 = ‒ 3cm, khi đó li độ của dao động
tổng hợp bằng
A. 1 cm

B. 7 cm

C. 3 cm


D. 5 cm

Đáp án A
+ Li độ dao động tổng hợp trong mọi trường hợp luôn bằng : x  x1  x 2  4  3  1 cm .

Câu 21 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Hai vật dao động điều hòa cùng phương, cùng tần
số có phương trình lần lượt là x1  A1 cos t  1 và x 2  A 2 cos t  2 . Gọi x     x1  x 2 và
x     x1  x 2 . Biết rằng biên độ dao động của x    gấp 3 lần biên độ dao động của x    . Độ lệch

pha cực đại giữa x1 và x 2 gần nhất với giá trị nào sau đây ?
A. 50°

B. 40°

C. 30°

Đáp án B
A 2    A12  A 22  2A1A 2 .cos   
A 2    A12  A 22  2A1A 2 .cos   

+ Theo đề ra thì : 3A     A     8A12  8A 22  20A1A 2 .cos     0

D. 60°


 cos    

2  A12  A 22 
5A1A 2




4A1A 2 4

5A1A 2 5

4
   arccos    3652 ' .
5

Câu 22 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Hai vật nhỏ A và B có cùng khối luợng 1 kg, đuợc
nối với nhau bằng sợi dây mảnh, nhẹ, không dẫn điện dài 10 cm. Vật B đuợc tích điện q = 10‒6C.
Vật A không nhiễm điện đuợc gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 10N/m. Hệ đuợc đặt nằm ngang
trên mặt bàn nhẵn trong điện trường đều có cuờng độ điện trường 105 V/m hướng dọc theo trục lò
xo. Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị giãn. Lấy 2 = 10. Cắt dây nối hai vật, khi lò xo có chiều dài
ngắn nhất lần đầu tiên thì A và B cách nhau một khoảng là
A. 24 cm

B. 4 cm

C. 17 cm

D. 19 cm

Đáp án C
Xét tại vị trí cân bằng của hệ : các ngoại lực tác dụng vào hệ gồm lực đàn hồi của lò xo tác dụng vào vật
A Fdh có chiều từ B đến A , lực điện Fd tác dụng vào vật B có chiều từ A đến B

 
Hệ cân bằng nên : Fdh  Fd  0  Fdh  Fd  k.l  qE  l  1cm

Sau khi cắt dây nối hai vật , vật A sẽ dao động quanh vị trí cân bằng với A = 1cm , vật B sẽ chuyển động
nhanh dần theo hướng AB với a 

qE
 0,1 m / s 2 
m

Chu kì dao động của vật A là : T 

2
m
 2.
 2s

k

Khi lò xo có chiều dài ngắn nhất  vật A ơ vị trí biên âm cách vị trí ban đầu 2cm  thời gian từ khi cắt
đứt dây đến khi lò xo có chiều dài ngắn nhất là : t 

T
 1s
2
1
2

Quảng đường vật B đi được trng thời gian t = 1s là S  at 2  5cm
 khoảng cách giữa A và B khi lò xo có chiều dài ngắn nhất lần đầu tiên là : 2 + 5 + 10 = 17 cm

.
Câu 23(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật nặng

khối lượng m. Chu kì dao động của vật được xác định bởi biểu thức.
A. 2
Đáp án C

k
m

B.

1 k
2 m

C. 2

m
k

D.

1 m
2 k


Chu kì dao động của con lắc lò xo là : T  2.

m
.
k

Câu 24 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình


li độ x  2 cos  2t   (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 0,25 s, chất điểm có li


2

độ bằng
A. 2 cm.

B. 3 cm.

C.  3 cm.

D. ‒2 cm.

Đáp án D


Tại thời điểm t =0,25s chất điểm có li độ bằng : x  2 cos  2.0, 25    2cm .
2


Câu 25 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo gồm lò xo có chiều dài tự nhiên
l0 = 30 cm. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang thì chiều dài cực
đại của lò xo là 38 cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vị trí động năng bằng n lần thế năng và
thế năng bằng n lần động năng là 4 cm. Giá trị của n gần với giá trị nào nhất sau đây?
A. 12.

B. 5.


C. 3.

D. 8.

Đáp án B

+ Ta có : A  lmax  l  8cm
ở vị trí x1 mà động năng bằng n lần thế năng : x1 

1
A
n 1

ở vị trí x 2 mà thế năng bằng n lần động năng : x 2 

n
A
n 1

+ Khoảng cách ngắn nhất khi x1 , x 2 cùng dấu khi đó : x  A.

n 1
 4  n  4,9 .
n 1

Câu 26 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Nâng vật lên để
lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng quanh vị trí
cân bằng O. Khi vật đi qua vị trí có tọa độ x = 2,5 2 cm thì có vận tốc 50 cm/s. Lấy g = 10 m/s2.
Tính từ lúc thả vật, ở thời điểm vật đi được quãng đường 27,5 cm thì gia tốc của vật có độ lớn
bằng.

A. 5 2 m/s2

B. 5 m/s2

Đáp án C

+ Vị trí lò xo không giãn  l0 

g
A
2

C. 5,0 m/s2

D. 2,5 m/s2


 2,5 2 

 A 

+ x và v vông pha với nhau nên : 

2


 50


5

 A.
A


2



 1




 A  5cm;   10 2rad / s

+ Sau 27,5cm vật ở vị trí |x| = 2,5 cm , x và a ngược pha nhau nên suy ra :
2,5
a

 a  5  m / s2  .
2
5
10 2 .5





Câu 27 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một chất điểm tham gia đồng thời 2 dao động cùng
phương, có phương trình lần lượt là x1  A1 cos  4t  và x 2  A 2 cos  4t  2  . Phương trình dao

động tổng hợp là x  A1 3 cos  4t    , trong đó 2   
A.

1
3
hoặc
2
4

B.

2
4
hoặc
3
3

C.



. Tỉ số
bằng
6
2

3
1
hoặc
4

6

D.

1
2
hoặc
2
3

Đáp án A

+ Ta có : A1 3 cos   A1  A 2 cos 2 (1) và A1 3 sin   A 2 sin 2 (2)

+ Từ (1) và (2) suy ra :



3 sin  cos    
3 sin .cos 2
6

3 cos   1 
 3 cos   1 

sin 2

sin    
6




3

 sin     
6 2


+ Nếu  



 1
thì 2   
6
3
2 2

+ Nếu  


2
 3
thì 2 

 .
2
3
2 4


Câu 28 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Hình vẽ
bên là đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời
gian t của hai dao động điều hòa cùng phương. Dao
động của vật là tổng hợp của hai dao động nói trên.
Trong 0,20 s đầu tiên kể từ t = 0, tốc độ trung bình của
vật bằng.


A. 40 3 cm/s.

B. 40 cm/s.

C. 20 3 cm/s.

D. 20 cm/s.

Đáp án B

Chu kì dao động : T   0, 2  0, 05  .4  0, 6s


10
rad / s
3


 10
 phương trình (1) : x  4 cos 
t 
3

 3

Xét phương trình (2) ta có : Vật đi từ vị trí Xo đến Biên
t  0, 05s 

thì ta có :

T
A 3
x
 6cm
12
2

 10 5 
 A 2  4 3cm  x 2  4 3 cos 
t   cm
6 
 3
2 
 10
 x  8cos 
t
 cm
3 
 3

 Vtb 

S

 40 cm/s
t

Câu 29(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau
đây là sai?
A. tần số của ngoại lực tăng thì biên độ dao động tăng.
B. dao động theo quy luật hình sin của thời gian.
C. tần số của dao động bằng tần số của ngoại lực.
D. biên độ của dao động phụ thuộc vào tần số của ngoại lực.
Đáp án A
Biên độ dao động của hệ phụ thuộc vào biên độ dao động của ngoại lực ( tỉ lệ với biên độ của ngoại lực ) .
Nếu tần số ngoại lực (f) bằng tần số dao động riêng (fo) của vật thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị
cực đại , hiện tượng này được gọi là hiện tượng cộng hưởng

Câu 30(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Tại một nơi, chu kì dao động điều hòa của con lắc
đơn tỉ lệ thuận với.
A. căn bậc hai của gia tốc trọng trường.

B. chiều dài con lắc.

C. căn bậc hai của chiều dài con lắc.

D. gia tốc trọng trường.


Đáp án C
Chu kì dao động của con lắc đơn : T  2.

l
g


 chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn tỉ lệ thuận với căn bậc hai của chiều dài con lắc
C1  2C0  ZC1 

ZC0
2

Câu 31 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Hình vẽ bên là đồ
thị biễu diễn sự phụ thuộc của gia tốc a vào li độ x của một vật
dao động điều hòa. Tần số góc của dao động bằng.
A. 1 rad/s.

B. 10 rad/s.

C. 100 rad/s.

D. 1000 rad/s.

Đáp án B





Từ đồ thị thì ta thấy : a max  200 cm / s 2 và A  2cm
 a max  2 A  200  22

   10 rad/s
t


19T
 0,38s
20

Câu 32 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ
cứng k =
100 N/m và vật nặng có khối lượng 100 g. Kéo vật nặng theo phương thẳng đứng xuống dưới làm
lò xo giãn 3 cm rồi truyền cho vật vận tốc 20 3 cm/s hướng lên. Chọn trục tọa độ thẳng đứng
hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian là lúc truyền vận tốc. Lấy g  2 m / s 2 ,
quãng đường vật đi được trong một phần ba chu kì kể từ thời điểm t = 0 là
A. 6 cm

B. 2 cm

C. 8 cm

D. 4 cm

Đáp án A
l0 

mg
 0, 01m
k

Ta có : x  0, 03  0, 01  0, 02m  A  0, 04m  4cm
Quảng đường vật đi được trong một phần ba chu kì kể từ thời điểm ban đầu t= 0 là :
S

A

 A  1,5A  1,5.4  6cm
2


Câu 33 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc đơn có vật treo khối lượng m = 0,01 kg
mang điện tích q = +5 μC, được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động điều hòa với biên độ góc
 0 = 0,14 rad trong điện trường đều, vecto cường độ điện trường có độ lớn E = 104 V/m và
hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g = 10m/s2. Lực căng của dây treo tại vị trí con lắc có li độ
góc   

0
xấp xỉ bằng.
2

A. 0,1 N

B. 0,2 N

C. 1,5 N

D. 0,152 N

Đáp án D
Lực căng dây treo của con lắc : T  mg bk  3cos   2 cos  0 
3 

 T  mg bk 1   02   2 
2 



Với gia tốc biểu kiến g bk  g 

qE
5.106.104
 10 
 15(m / s 2 )
m
0, 01

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức , ta tìm được T = 0,152 N

Câu 34 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo có m = 100 g và k = 12,5 N/m.
Thời điểm ban đầu (t = 0), lò xo không biến dạng, thả nhẹ để hệ vật và lò xo rơi tự do sao cho
trục lò xo luôn có phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm t1 = 0,11 s,
điểm chính giữa của lò xo được giữ cố định, sau đó vật dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s2; 2 =
10. Biết độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Thời điểm đầu tiên lực đàn
hồi của lò xo bị triệt tiêu kể từ khi giữ cố định lò xo là
A. 0,38 s.

B. 0,24 s.

C. 0,22 s.

D. 0,15 s.

Đáp án A
Vận tôc của vật khi giữ lò xo : v 0  gt1  1,1m / s

Chu kì dao động của con lắc lò xo khi giữ là : T  2



m
 0, 4s
2k

2
 5 rad/s
T

Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng l 

mg
 4cm
k

Chọn chiều dương từ trên xuống gốc tọa độ ở VTCB  tọa độ của vật tại thời điểm giữ lò xo :
x  l  4cm

Biên độ dao động : A  x 2 

v 02
 8cm
2


Thời điểm đầu tiên lực đàn hồi của lò xo bị triệt tiêu kể từ khi giữ cố định lò xo là : t 

19T
 0,38s
20


.
Câu 35(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Công thức tính chu kì dao động điều hòa của con
lắc đơn có chiều dài l tại nơi có gia tốc trọng trường g là.
A. T  2

k
m

B. T  2

g
l

C. T  2

m
k

D. T  2

l
g

Đáp án D
Câu 36 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình
x  6cos t (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ lớn nhất của chất điểm trong quá trình dao
động là
A. 3 cm/s


B. 6 cm/s

C. 2 cm/s

D.  cm/s

Đáp án B

Tốc độ cực đại vmax = Aω = 6π cm/s.
Câu 37 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò xo



nằm ngang dao động theo phương trình x  5cos  2t   (x tính
3

bằng cm; t tính bằng s). Kể từ t  0 , lò xo không biến dạng lần đầu
tại thời điểm
A.

5
s
12

B.

1
s
6


C.

2
s
3

D.

11
s
12

Đáp án A

Lò xo nằm ngang không biến dạng khi vật đi qua vtcb (x = 0).
Góc quay từ t = 0 đến x = 0 lần đầu tiên: φ =

5
5 6 5
 t  t 
 s.
6
2 12

Câu 38 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Tại một phòng thí nghiệm, học sinh A sử dụng con
lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do g bằng phép đo gián tiếp. Kết quả đo chu kì và chiều dài của con
lắc đơn là T  1,919  0,001 s và 1  0,900  0,002 m. Bỏ qua sai số của số  . Cách viết kết quả
đo nào sau đây là đúng?
A. g  9,648  0,003 m/s2


B. g  9,648  0,031 m/s2

C. g  9,544  0,003 m/s2

D. g  9,544  0,035 m/s2


Đáp án B

T  2


4 2 
42  42 .0,9
g 2 g 2 
 9, 648 m/s2
g
T
1,9192
T

g 
T 0, 002
0, 001

2

2
 0, 003 m/s2
g


T
0,9
1,919

 g  9, 658  0, 003 m/s2.

Câu 39 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, có một con lắc lò
xo gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ A có khối lượng 0,1 kg. Vật A được nối với vật B có
khối lượng 0,3 kg bằng sợi dây mềm, nhẹ, dài. Ban đầu kéo vật B để lò xo giãn 10 cm rồi thả nhẹ.
Từ lúc thả đến khi vật A dừng lại lần đầu thì tốc độ trung bình của vật B bằng

A. 47,7 cm/s

B. 63,7 cm/s

C. 75,8 cm/s

D. 81,3 cm/s

Đáp án C

Giai đoạn 1 : Từ biên dương x = +A = 10 cm đến vtcb: hệ dao động  

40
 10 rad/s →
0,1  0,3

T = π/5 s, v max  10.10  100 cm/s.
Giai đoạn 2: Từ vtcb ra biên âm: tới vtcb tốc độ của hệ đạt cực đại, ngay sau đó tốc độ giảm nên

dây bị chùng.
Khi đó, vật A dao động điều hòa với  ' 

40
 20 rad/s → T’ = π/10 s, biên độ mới A’ =
0,1

v max 100

 5 cm ; vật B chuyển động đều với v = 100 cm/s.
'
20

Quãng đường B đi được trong T’/4 là S’ = 100. 100.


 2,5 cm
10.4

Tổng quãng đường B đi được: S = 2,5π + 10 cm
Vận tốc trung bình của B là: v 

S
T T'

4 4



2,5  10

 75,8cm.



5.4 10.4

Câu 40 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một con lắc lò
xo có đầu trên treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào
một vật nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng.
Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng


hấp dẫn và thế năng đàn hồi vào li độ x. Tốc độ của vật nhỏ khi đi qua vị trí lò xo không biến
dạng bằng.
A. 86,6 cm/s

B. 100 cm/s

C. 70,7 cm/s

D. 50 cm/s

Đáp án A

Từ hình vẽ : A = 5 cm
Vị trí lò xo không biến dạng có Δℓ = 0 → Etdh = 0 → x = 2,5 cm (trên hình)
Thang chia trên trục tung: 9 khoảng = 0,1125 J → 4 khoảng = 0,05J = Et hd max
Ta có:
1
1

1
2
2
2

E t  dh  k  x     E tdh max  k  A     0,1125  k  0, 05  0, 025   k  40 N m
2
2
2

E t hd  mgz
 E t hd max  mgA
 0, 05  m.10.0, 05
 m  0,1kg

40

 20 rad s
0,1

Áp dụng biểu thức độc lập, tốc độ của vật khi qua vị trí lò xo không biến dạng:
v   A 2  x 2  20 52  2,52  50 3 cm/s ≈ 86,6 cm/s.



×