Bài tập vật lí 11 hk1 hs

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.5 MB, 101 trang )

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

Chương 1
Bài

I

DAO ĐỘNG
MƠ TẢ DAO ĐỘNG

1

TĨM TẮT LÝ THUYẾT

 Dao động cơ học là sự chuyển động có giới hạn trong khơng gian của một vật quanh vị
trí xác định. Vị trí đó được gọi là vị trí cân bằng.
 Dao động mà trạng thái chuyển động của vật (vị trí và vận tốc) được lặp lại như cũ sau
những khoảng thời gian bằng nhau là dao động tuần hoàn.
 Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực được gọi là dao động tự do ( dao
động riêng).
 Dao dộng điều hịa là dao dộng tuần hồn mà li độ của vật dao động là một hàm cosin
(hoặc sin) theo thời gian
 Chu kì dao động (T)
 là khoảng thời gian mà vật thực hiện được một dao động toàn phần.
 là khoảng thời gian ngắn nhất mà trạng thái dao động của vật được lặp lại. Công thức:
T=

∆t
N

 Tần số (f) : là số dao động vật thực hiện trong một giây. Công thức: f =

1
T

=

N
∆t

(Hz)

 Pha dao động là một đại lượng đặc trưng cho trạng thái của vật trong quá trình dao
động.
 Độ lệch pha giữa hai dao động điều hịa cùng chu kì (cùng tần số) được xác định theo
công thức:   2 t (rad )
T

 Hai dao động cùng pha:   k 2
 Hai dao động ngược pha:   (2k  1)
 Hai dao động vuông pha:     k
2

 Tần số góc () của dao động là đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên của pha dao
động. Đối với dao động điều hịa, tần số góc có giá trị không đổi và được xác định
theo công thức:     2  2 f (rad / s)
t

II

T

BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1. Thế nào là dao động cơ? Em hãy nêu một số ví dụ về dao động cơ học tuần hồn và dao

động cơ học khơng tuần hoàn trong mà em biết trong cuộc sống hàng ngày, giải thích?
BÀI GIẢI

1

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 2. Thế nào là dao động tự do? Em hãy cho một số ví dụ thực tế về dao động tự do?
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

Câu 3. Với một cây thước mỏng, đàn hồi, hãy đề xuất phương án tạo ra dao động tự do của
thước và mô tả cách làm.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 4. Phân biệt dao động tuần hồn và dao động điều hịa?
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 5. Đồ thị biểu diễn li độ theo thời gian của một vật được mơ tả như hình vẽ.
x(cm)
4
2
0

20

t(ms)

2
4

Hãy xác định, biên độ, chu kì, tần số, tần số góc.

2

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 6. Một bạn học sinh cho rằng: "Một chiểc xích đu đang tự chuyển động qua lại thì đang
thực hiện dao động tự do". Nhận định này có hợp lí khơng?
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 7. Trong phịng thí nghiệm, một bạn học sinh làm thí nghiệm với con lắc đơn và sử dụng
một chiếc đồng hồ để bấm thời gian giữa hai lần liên tiếp quả nặng đi qua vị trí thấp nhất của
quỹ đạo và ghi nhận được thởi gian đó là 0,4 s. Từ đó, bạn học sinh kết luận: “Chu kì dao động
của con lắc đơn là 0,4 s vì khoảng thời gian ngắn nhất để vật quay về vị trí cũ là 0,4 s”. Em có
đồng ý với kết luận của bạn học sinh này khơng? Vì sao?

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 8. Khi đến cơng viên, một bạn học sinh nhìn thấy hai bạn nhỏ đang ngồi trên hai chiếc
xích đu đung đưa qua lại và nhận thấy rằng khi xích đu của một bạn nhỏ lên tới vị trí cao nhất
thì xích đu của bạn nhỏ cịn lại ln đi qua vị trí thấp nhất. Từ đó, bạn học sinh này cho rằng
dao động của hai chiếc xích đu là dao động ngược pha. Theo em, nhận định của bạn học sinh
này có hợp lí khơng? Vì sao?
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

3

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
Câu 9. Khi ca sĩ hát, dây thanh quản của người ca sĩ sẽ dao động với tần số bằng với tần sổ
của âm do người đó phát ra. Giả sử người ca sĩ hát âm “Si giáng trưởng" có tần số khoảng 466
Hz thi dây thanh quản của người đó thực hiện được bao nhiêu dao động trong một giây.
BÀI GIẢI

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 10. Một con lắc đon dao động điều hoà trên Trái Đất với chu kì 1,60 s. Nểu cho con lấc
đơn này thực hiện dao động điều hồ trên Hoả tinh thì chu kì con lắc đơn tăng lên 1,64 lần.
Hỏi phải mất bao lâu để con lắc đơn thực hiện được 5 dao động trên Hoả tinh.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 11. Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 20 em. Biểt trong khoảng thời gian 90 s,
vật thực hiện được 180 dao động. Tính biên độ, chu ki và tần số dao động của vật.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 12. Một vật đang thực hiện dao động điều hoà với tần số dao động 2 Hz. Tại thời điềm
ban đầu, vật đang ở vị trí biên dương. Tính thời gian vật đến vị trí biên âm lần thứ 2023 kể từ
lúc bắt đầu dao động.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

4

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
Câu 13. Một vật đang thực hiện dao động điều hoà với biên độ 8 cm và chu kì dao động 0.5 s.
Tại thời điêm ban đầu, vật đang ở vị trí biên âm. Tính tốc độ trung bình và độ lớn vận tốc trung
bình của vật trong khoảng thời gian 2 s kể từ lúc bắt đầu dao động.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 14. Đồ thị li độ – thời gian của một vật dao
động điều hoà được thể hiện như Hình 1.4. Dựa
vào đồ thị, em hãy xác đinh:
a) Biên độ dao động.
b) Chu kì dao động.
c) Tần số góc của dao động.

BÀI GIẢI

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 17. Một vật dao động điều hịa có biên độ A = 5 cm. Biết thời điểm ban đầu vật xuất
phát từ biên âm. Hãy vẽ phác đồ thị li độ - thời gian của vật.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

III

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1. Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng.
A. Cứ sau một khoảng thời gian T thì vật lại trở về trạng thái ban đầu.
B. Cứ sau một khoảng thời gian T thì vận tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu.
C. Cứ sau một khoảng thời gian T thì gia tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu.
D. Cứ sau một khoảng thời gian T thì biên độ vật lại trở về giá trị ban đầu.
Câu 2. Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là
chuyển động
A. nhanh dần đều
B. chậm dần đều

C. nhanh dần
D. chậm dần.
Câu 3. Vật dao động điều hòa theo trục Ox. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng.
B. Lực kéo về tác dụng vào vật không đổi.
C. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đường hình cos.
D. Li độ của vật tỉ lệ với thời gian dao động.
Câu 4. Chu kì dao động điều hòa là:
A. Khoảng thời gian dể vật đi từ bên này sang bên kia của quỹ đạo chuyển động.
B. Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại trạng thái ban đầu.

6

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

C. Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s.
D. Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí ban đầu.
Câu 5. Pha của dao động được dùng để xác định
A. biên độ dao động
B. trạng thái dao động
C. tần số dao động
D. chu kỳ dao động
Câu 6. Một vật dao động điều hoà theo trục Ox, trong khoảng thời gian 1 phút 30 giây vật thực
hiện được 180 dao động. Khi đó chu kỳ và tần số động của vật lần lượt là
A. T = 0,5 (s) và f = 2 Hz.
B. T = 2 (s) và f = 0,5 Hz.
C. T = 1/120 (s) và f = 120 Hz.

D. T = 2 (s) và f = 5 Hz.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 7. Một vật dao động điều hòa thực hiện được 6 dao động mất 12 (s). Tần số dao động của
vật là
A. 2 Hz.
B. 0,5 Hz.
C. 72 Hz.
D. 6 Hz.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 8. Một vật dao động điều hòa với tần số f = 2 Hz. Chu kì dao động của vật này là
A. 1,5s.
B. 1s.
C. 0,5 s.
D. 2s.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 9. Vật dao động điều hòa với biên độ, tần số và pha ban đầu lần lượt là A, f, φ. Đại lượng
luôn dương trong ba đại lượng trên là
A. f, φ.
B. A, f.
C. A, f, φ.
D. A, φ.
Câu 10. Chuyển động nào sau đây không được coi là dao động cơ?
A. Dây đàn ghi ta rung động.
B. Chiếc đu đung đưa.

C. Pit tông chuyển động lên xuống trong xi lanh.
D. Một hòn đá được thả rơi.
Câu 11. Khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần gọi là
A. tần số.
B. chu kì.
C. biên độ.
D. tần số góc.
Câu 12. Đại lương cho biết số dao động mà vật thực hiện được trong 1 s gọi là
A. pha dao động.
B. tần số góc.
C. biên độ.
D. li độ.
Câu 13. Trong dao động điều hịa thì nhóm đại lượng nào sau đây khơng thay đổi theo thời
gian?
A. Li độ và thời gian.
B. Biên độ và tần số góc.
C. Li độ và pha ban đầu.
D. Tần số và pha dao động.
Câu 14. Độ lệch cực đại so với vị trí cân bằng gọi là
A. Biên độ.
B. Tần số.
C. Li độ.

D. Pha ban đầu.

7

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
Câu 15. Tần số góc có đơn vị là
A. Hz.
B. cm.

C. rad.

D. rad/s.

Câu 16. Một con ong mật đang bay tại chỗ trong không trung đập cánh với tần số khoảng 300
Hz. Chu kì dao động của cánh ong là
A. 300 s.
B. 3,33 ms.
C. 3 s.
D. 0,021 s.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 17. Nếu bỏ qua lực cản, chuyển động nào sau đây là dao động tự do?
A. Một con muỗi đang đập cánh.
B. Tòa nhà rung chuyển trong trận động đất.
C. Mặt trống rung động sau khi gõ.
D. Bông hoa rung rinh trong gió nhẹ.
Câu 18. Pít-tơng của một động cơ đốt trong dao động trên một đoạn thẳng dài 16 cm và làm
cho truỷu của động cơ quay đều. Biên dộ dao động của một điểm trên mặt pít-tơng bằng
A. 16 cm.
B. 8 cm.
C. 4 cm.
D. 32 cm.
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 19. Một chất điểm dao động điều hịa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 30 cm. Biên độ
dao động của chất điểm là
A. 30 cm.
B. 15 cm.
C. –15 cm.
D. 7,5cm.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 20. Một vật nhỏ dao động điều hòa thực hiện 50 dao động toàn phần trong 1 s. Tần số dao
động của vật là
A.
Hz.
B.
Hz.
C. 50 Hz.
D. 0,02 Hz
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 21. Một vật chuyển động tròn đều với tốc độ góc là π rad/s. Hình chiếu của vật trên một
đường kính dao động điều hịa với tần số góc, chu kì và tần số bằng bao nhiêu ?
A. π rad/s ; 2 s ; 0,5 Hz.
B. 2π rad/s ; 0,5 s ; 2 Hz.
C. 2π rad/s ; 1 s ; 1 Hz.
D. rad/s ; 4 s ; 0,25 Hz.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
Câu 22. Theo định nghĩa. Dao động điều hòa là

8

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

A. chuyển động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những
khoảng thời gian bằng nhau.
B. chuyển động của một vật dưới tác dụng của một lực khơng đổi.
C. hình chiếu của chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ
đạo.
D. chuyển động có phương trình mơ tả bởi hình sin hoặc cosin theo thời gian.
Câu 23. Chọn phát biểu đúng nhất?
Hình chiếu của một chuyển động trịn đều lên một đường kính
A. là một dao động điều hòa
B. được xem là một dao động điều hòa.
C. là một dao động tuần hồn
D. khơng được xem là một dao động điều
hòa.
Câu 24. Vật dao động điều hòa theo trục Ox. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng.
B. Lực kéo về tác dụng vào vật không đổi.
C. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đường hình cos.
D. Li độ của vật tỉ lệ với thời gian dao động.
Câu 25. Trong dao động điều hòa, đại lượng nào sau đây khơng có giá trị âm?
A. Pha dao động

B. Pha ban đầu
C. Li độ
D. Biên độ.
Câu 26. Đồ thị li độ theo thời gian của dao động điều hòa là một
A. đoạn thẳng
B. đường thẳng
C. đường hình sin

D. đường trịn.

Câu 27. Chọn phát biểu sai.
A. Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động được lập đi lập lại như
cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.
B. Dao động là sự chuyển động có giới hạn trong không gian, lập đi lập lại nhiều lần
quanh một VTCB.
C. Pha ban đầu φ là đại lượng xác định vị trí của vật ở thời điểm t = 0.
D. Dao động điều hịa được coi như hình chiếu của chuyển động tròn đều xuống một
đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.
Câu 28. Dao động tự do là dao động mà chu kì:
A. khơng phụ thuộc vào các đặc tính của hệ.
B. chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ khơng phụ thuộc vào các yếu tố bên ngồi.
C. chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ.
D. khơng phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.
Câu 29. Dao động là chuyển động có
A. giới hạn trong khơng gian lập đi lập lại nhiều lần quanh một VTCB.
B. trạng thái chuyển động được lập lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
C. lặp đi lặp lại nhiều lần có giới hạn trong khơng gian
D. qua lại hai bên VTCB và không giới hạn không gian.
Câu 30. Dao động điều hịa có thể được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều
xuống một

A. đường thẳng bất kì

9

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

B. đường thẳng vng góc với mặt phẳng quỹ đạo.
C. đường thẳng xiên góc với mặt phẳng quỹ đạo
D. đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.
Câu 31. Chuyển động nào sau đây không phải là dao động cơ học?

C. Chuyển động
A. Chuyển động
D. Chuyển động của
B.
Chuyển
động
nhấp nhô của phao
đung đưa của con lắc
ôtô trên đường.
đung đưa của lá cây. trên mặt nước
của đồng hồ
Câu 32. Chuyển động nào sau đây không được coi là dao động cơ?
A. Dây đàn ghi ta rung động.
B. Chiếc đu đung đưa.
C. Pit tông chuyển động lên xuống trong xi lanh.
D. Một hòn đá được thả rơi.

Câu 33. Khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần gọi là
A. tần số.
B. chu kì.
C. biên độ.
D. tần số góc.
Câu 34. Đại lương cho biết số dao động mà vật thực hiện được trong 1 s gọi là
A. pha dao động.
B. tần số góc.
C. biên độ.
D. li độ.
Câu 35. Trong dao động điều hịa thì nhóm đại lượng nào sau đây không thay đổi theo thời
gian?
A. Li độ và thời gian.
B. Biên độ và tần số góc.
C. Li độ và pha ban đầu.
D. Tần số và pha dao động.
Câu 36. Tần số góc có đơn vị là
A. Hz.
B. cm.

C. rad.

D. rad/s.

Câu 37. Nếu bỏ qua lực cản, chuyển động nào sau đây là dao động tự do?
A. Một con muỗi đang đập cánh.
B. Tòa nhà rung chuyển trong trận động đất.
C. Mặt trống rung động sau khi gõ.
D. Bơng hoa rung rinh trong gió nhẹ.
Câu 38. Một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là

chuyển động
A. nhanh dần.
B. chậm dần đều.
C. chậm dần.
D. nhanh dần đều.
Câu 39. Hai vật dao động điều hồ có li độ được biều diễn trên đồ thi li độ – thời gian như
Hình 1.1. Phát biểu nào dưới đây mơ tả đúng tính chất của hai vật?

10

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

A. Hai vật dao động cùng tần số, cùng pha,
B. Hai vật dao động cùng tần số, vuông pha.
C. Hai vật dao động khác tần số, cùng pha.
D. Hai vật dao động khác tần số, vuông pha.
Câu 40. Vật có đồ thị li độ - thời gian như hình vẽ.

Biên độ và chu kì của vật là:
A. A = 2 cm, T = 0,8 s.
B. A = 4 cm, T = 0,4 s.
C. A = 2 cm, T = 0,4 s.
D. A = 4 cm, T = 0,8 s.

11

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

Bài

I
1

2

PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

TĨM TẮT LÝ THUYẾT
PHƯƠNG TRÌNH LI ĐỘ

 Phương trình li độ có dạng: x(t) = Acos(ωt + φ0 )
trong đó:
+ x, A: lần lượt là li độ và biên độ của vật.
+ : pha ban đầu.
thời điểm t

+ : tần số góc.
+ (t+): pha dao động tại

Đồ thị li độ - thời gian

x  2 cos(2 t )(cm)





x  5cos( t  )(cm)
4

x  6cos( t  )(cm)
2

 Quỹ đạo dao dộng của vật là một đoạn thẳng qua vị trí cân bằng [-A;A]

 Độ dịch chuyển của dao dộng: d  x  x  x0  A cos(t  0 )  A cos 0

2

PHƯƠNG TRÌNH VẬN TỐC

 Phương trình vận tốc có dạng: v =

Δx
Δt

π

= ωAcos(ωt + φ0 + ) =-ωAsin(ωt + φ0 )
2

Đồ thị vận tốc - thời gian

12

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T



v  4 cos(2 t  )(cm / s)
2
 4 sin(2 t )(cm / s)



v  5 cos( t  )(cm / s)
4



 5 sin( t  )(cm / s)
4

v  6 cos( t )(cm / s)



 6 sin( t  )(cm / s)
2

 Nhận xét:

 Vận tốc luôn cùng hướng với chuyển động, vận tốc đổi chiều chuyển động khi ở hai biên.
 Khi vật di chuyển từ +A sang -A , vận tốc mang giá trị âm.
 Khi vật di chuyển từ -A sang +A, vận tốc mang giá trị dương.
 Khi vật qua vị trí cân bằng: x = 0, v = ± vmax , tốc độ cực đại vmax = ωA.
 Khi vật ở hai biên: x = ±A, v = 0.
v2
x2

1.
 Hệ thức độc lập giữa vận tốc và li độ: 2
vmax A2
 Đồ thị mô tả mối liên hệ giữa vận tốc và li độ của vật dao động là đường ellipse có độ
dài hai trục lần lượt là 2A và 2 vmax.

Đồ thị mô tả mối liên hệ giữa vận tốc và li độ

3

PHƯƠNG TRÌNH GIA TỐC

 Phương trình gia tốc có dạng: a = ω2 Acos(ωt + φ0 + π) = -ω2 Asin(ωt + φ0 ) = -ω2 x
Đồ thị gia tốc -thời gian

13

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

a  8 2 cos(2 t   )(cm / s 2 )

a  5 2 cos( t 

 8 2 cos(2 t )(cm / s 2 )

3
)(cm / s 2 )
4



a  6 2 cos( t  )(cm / s 2 )
2





 5 2 cos( t  )(cm / s 2 )
4

 6 2 cos( t  )(cm / s 2 )
2

 Nhận xét:
 Gia tốc ngược pha với li độ ( góc lệch là π rad)
 Gia tốc đổi chiều khi qua vị trí cân bằng.
 Gia tốc đạt giá trị cực đại khi vật ở biên âm, đạt giá trị cực tiểu tại biên dương. Độ lớn
gia tốc cực đại : amax = ω2 A.

 Vì gia tốc là hàm biến thiên điều hòa theo thời gian nên khi vật dao động từ biên hướng
về VTCB sẽ là chuyển động nhanh dần, từ VTCB hướng ra biên là chuyển động chậm dần.
 Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc π/2, hệ thức độc lập giữa vận tốc và gia tốc:
2

2

 v   a 

 
 1
 vmax   amax 

Đồ thị mô tả mối quan hệ
của gia tốc và li độ

4

Đồ thị mô tả mối quan hệ của gia
tốc và vận tốc

LỰC KÉO VỀ

14

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

 Lực kéo về -lực phục hồi:
 Là lực gây ra dao động, luôn hướng về vị trí cân bằng. Có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn
của li độ của vật dao động.
 Công thức: F  ma   Kx  m 2 x  Fkv  m 2 .A cos(t   )
 Khi vật ở hai biên, lực kéo về có độ lớn cực đại.
 khi vật ở vị trí cân bằng, lực kéo về có độ lớn bằng 0

Đồ thị lực kéo về, li độ
theo thời gian

5

Đồ thị lực kéo về theo li độ

Đồ thị lực kéo về theo gia
tốc

CON LẮC LÒ XO – CON LẮC ĐƠN

CON LẮC LÒ XO NẰM
NGANG

CON LẮC LÒ XO THẰNG
ĐỨNG

CON LẮC ĐƠN

15

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
lực kéo về chính là lực đàn
hồi của lò xo:
FKV  Fdh  k.x

lực kéo về khác lực đàn hồi:
FKV  k.x

lực kéo về chính là thành
phần tiếp tuyến của trọng
lực
Fkv  mg sin 
khi góc α≤100 thì:
Fkv  mg 

tần số góc:  

k
m

tần số góc:  

g
l

s
l

g
l

tần số góc:  

chu kì: T  2

m
k

chu kì: T  2

l
g

chu kì: T  2

l
g

1
2

k
m

tần số: f 

1
2

g
l

tần số: f 

1
2

g
l

tần số: f 

II

BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1. Đồ thị biểu diễn li độ theo thời gian của một vật được mơ tả như hình vẽ.
x(cm)
4
2
0

20

t(ms)

2
4

Hãy xác định, biên độ, chu kì, tần số, tần số góc và pha ban đầu
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………



Câu 2. Một vật dao động điều hịa với phương trình: x  2cos  2t   (cm)
6

a) Xác định biên độ, chu kì, tần số và pha ban đầu.
b) Xác định chiều dài quỹ đạo.
c) Khi t  1 s thì li độ của vật bằng bao nhiêu?
BÀI GIẢI

16

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………


Câu 3. Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 4cos(2πt + ) cm. Xác định biên độ,
2

chu kỳ và vị trí ban đầu của vật?
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 4. Một vật dao động điều hịa theo phương trình x  5cos 10t  (cm). Hãy xác định:
a) Biên độ, chu kì và tần số của vật.
b) Pha dao động và li độ của vật tại thời điểm t = 0,075 s.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 5. Một vật dao động điều hòa dọc theo một trục Ox, quanh điểm gốc O, với biên độ A =
24 cm và chu kì T = 4 s. Tại thời điểm t = 0 vật có li độ là –A. Viết phương trình dao động của
vật.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………



Câu 6. Phương trình dao động của một vật là: x  5cos  4t   (cm)
2

a) Xác định biên độ, tần số góc, chu kì và tần số của dao động.

17

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
b) Xác định pha của dao động tại thời điểm t = 0,25 s, từ đó suy ra li độ x tại thời điểm ấy.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 7. Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 8 cm và chu kì T = 0,2s. Chọn gốc thời
gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Viết phương trình dao động của vật.
BÀI GIẢI

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 8. Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 12 cm và chu kì T = 1s. Chọn gốc thời gian
lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Viết phương trình dao động của vật.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 9. Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A = 4 cm và tần số f = 1 Hz. Chọn
gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của
vật. Viết phương trình dao động của vật.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 10. Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm, Trong 10 giây vật thực hiện được
20 dao động. Xác định phương trình dao động của vật biết rằng tại thời điểm ban đầu vật tại ví
trí cân bằng theo chiều dương.

18

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 11. Một có khối lượng 200 g dao động điều hòa với tần số f = 1 Hz. Tại thời điểm ban
đầu vật đi qua vị trí có li độ x = 5 cm, với tốc độ (cm/s) theo chiều dương.
a. Viết phương trình dao động?
b. Viết phương trình gia tốc và vận tốc
c. Khi chất điểm qua VTCB thì vận tốc có độ lớn bằng bao nhiêu?
d. Vận tốc của chất điểm tại thời điểm t = 10s.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 12. Dựa vào các đồ thị ở hình 1.2 xác định các đại lượng sau:

19

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

Hình 1.2. Đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc theo thời gian của một vật dao động điều hòa
a. Tần số của dao động.
c. Vận tốc cực đại của dao động.
b. Biên độ của dao động.
d. Gia tốc cực đại của dao dộng.
BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 13. Hình 3.4 là đồ thị li độ - thời gian của một vật dao động điều hòa. Sử dụng đồ thị để

tính các đại lượng sau:
a. Tốc độ của vật ở thời điểm t = 0 s
b. Tốc độ cực đại của vật.
c. Gia tốc của vật tại thời điểm t = 1,0 s.

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 14. Vật dao động điều hịa có đồ thị tọa độ như hình bên. Sử dụng đồ thì để tính các đại
lượng sau:

20

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
a. Tốc độ của vật ở thời điểm t = 0 s
c. Gia tốc của vật tại thời điểm t = 0,1 s.

b. Gia tốc cực đại của vật.

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 15. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật
dao động điều hòa. Sử dụng đồ thì để tính các đại lượng sau:
a. Tốc độ của vật ở thời điểm t = 0 s
b. Tốc độ cực đại của vật.
c. Gia tốc của vật tại thời điểm t = 0,1 s.

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 16. Một chất điểm dao động điều hồ hàm cosin có gia tốc biểu diễn như hình vẽ sau.
Sử dụng đồ thì để tính các đại lượng sau:
a. Li độ của vật ở thời điểm t = 0 s.
b. Gia tốc cực đại của vật.
c. Gia tốc của vật tại thời điểm t = 1,0 s; 1,5 s; 2,5 s

21

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

a(m/s2)

BÀI GIẢI
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Một chất điểm dao động với phương trình
(x tính bằng cm, t tính
bằng s). Chất điểm này dao động với tần số góc là
A. 20 rad/s.
B. 10 rad/s.
C. 5 rad/s.
D. 15 rad/s.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 2. Một chất điểm dao động điều hịa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 30 cm. Biên độ
dao động của chất điểm là
A. 30 cm.
B. 15 cm.
C. –15 cm.
D. 7,5cm.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 3. Một vật dao động điều hịa với phương trình

(cm). Biên độ và pha ban
đầu của dao động lần lượt là
A. 5 cm; 0 rad.
B. 5 cm;
rad.
C. 5 cm;
rad.
D. 5 cm; rad.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 4. Một vật nhỏ dao động điều hịa theo phương trình x = Acos10t (t tính bằng s). Tại t =
2 s, pha của dao động là
A. 5 rad.
B. 10 rad.
C. 40 rad.
D. 20 rad.

22

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

Câu 5. Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình li độ
cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 1/4 s chất điểm có li độ bằng

(x tính bằng

A. 2 cm.
B.
cm.
C.
cm.
D. – 2 cm.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 6. Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x = Acosωt. Nếu chọn
gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng của vật thì gốc thời gian t = 0 là lúc vật
A. ở vị trí li độ cực đại thuộc phần dương của trục Ox.
B. qua vị trí cân bằng O ngược chiều dương của trục Ox.
C. ở vị trí li độ cực đại thuộc phần âm của trục Ox.
D. qua vị trí cân bằng O theo chiều dương của trục Ox.
Câu 7. Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + φ), trong đó ω có
giá trị dương. Đại lượng ω gọi là:
A. Biên độ dao động.
B. Chu kì của dao động.
C. Tần số góc của dao động.
D. Pha ban đầu của dao động.
Câu 8. Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x =Acos(ωt + φ); trong đó A, ω là
các hằng số dương. Pha của dao động ở thời điểm t là
A. ωt + φ
B. ω
C. φ
D. ωt

Câu 9. Một chất điểm dao động theo phương trình x = 6cosωt (cm). Dao động của chất điểm
có biên độ là
A. 2 cm.
B. 6 cm.
C. 3 cm.
D. 12 cm.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 10. Một chất điểm dao động có phương trình x = 10cos(15t + π) (x tính bằng cm, t tính
bằng s). Chất điểm này dao động với tần số góc là
A. 20 rad/s.
B. 10 rad/s.
C. 5 rad/s.
D. 15 rad/s.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 11. Một vật nhỏ dao động theo phương trình x = 5cos(ωt + 0,5π) (cm). Pha ban đầu của
dao động là
A. π.
B. 0,5π.
C. 0,25π.
D. 1,5π

23

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T
Câu 12. Một chất điểm dao động theo phương trình x = 10cos2πt (cm) có pha tại thời điểm t
là
A. 2π.
B. 2πt.
C. 0.
D. π.
Câu 13. Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, có phương trình lần
lượt là x1 = 3sin(10t – π√3) cm và x2 = 4cos(10t + π√6) cm. Tốc độ cực đại của vật là?
A. v = 70 cm/s
B. v = 50 cm/s
C. v = 5 m/s
D. v = 10 cm/s
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 14. Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hồ cùng phương, có phương trình lần
lượt là x1 = 3cos(10t – π√3) cm và x2 = 4cos(10t + π√6) cm. Độ lớn gia tốc cực đại của vật là?
A. amax = 50 cm/s2
B. amax = 500 cm/s2
C. amax = 70 cm/s2
D. amax = 700
2
cm/s
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 15. Chọn câu đúng khi nói về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hịa:
A. Ở vị trí cân bằng, vận tốc cực đại, gia tốc cực đại.
B. Ở vị trí biên, vận tốc bằng 0, gia tốc bằng 0.

C. Ở vị trí biên, vận tốc bằng 0, gia tốc cực đại.
D. Ở vị trí cân bằng, vận tốc bằng 0, gia tốc cực đại.
Câu 16. Một vật dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 25 cm và tần số f. Thời gian ngắn
nhất để vận tốc của vật có giá trị từ - 7π cm/s đến 24π cm/s là 1/4f. Lấy π2 = 10. Gia tốc cực
đại của vật trong quá trình dao động là:
A. 1,2 m/s2.
B. 2,5 m/s2.
C. 1,4 m/s2.
D. 1,5 m/s2.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 17. Một chất điểm dao động điều hòa với tần số 5 Hz trên quỹ đạo là một đoạn thẳng dài
4 cm. Vận tốc của chất điểm có độ lớn cực đại bằng:
A. 20 cm/s
B. 10 cm/s
C. 62,8 cm/s
D. 1,54 cm/s.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 18. Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = Acos (ωt + φ). Vận
tốc của vật có biểu thức là:
A. v = ωAcos (ωt +φ).
B. v = –ωAsin (ωt +φ).
C. v = –Asin (ωt +φ).
D. v = ωAsin (ωt +φ)
Câu 19. Một chất điểm dao động điều hồ với chu kì 1,25 s và biên độ 5 cm. Tốc độ lớn nhất
của chất điểm là:

24

GV: PHẠM HUỲNH NHẬT KHÁNH

T

A. 25,1 cm/s.
B. 2,5 cm/s.
C. 63,5 cm/s.
D. 6,3 cm/s.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 20. Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm. Lấy π2 = 10, gia
tốc của vật tại thời điểm t = 0,25 (s) là:
A. 40 cm/s2
B. -40 cm/s2
C. +- 40 cm/s2
D. amax = -π cm/s2
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 21. Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 5cos(2πt – π/6) cm. Vận tốc của vật
khi có li độ x = 3 cm là
A. v = 25,12 cm/s.
B. v = ± 25,12 cm/s.
C. v = ± 12,56 cm/s
D. v = 12,56 cm/s
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 22. Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 5cos(2πt – π/6) cm. Lấy π2 = 10. Gia
tốc của vật khi có li độ x = 3 cm là
A. a = 12 m/s2
B. a = –120 cm/s2
C. a = 1,20 cm/s2
D. a = 12 cm/s2
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 23. Vận tốc trong dao động điều hồ có độ lớn cực đại khi
A. li độ có độ lớn cực đại.
B. gia tốc cực đại.
C. li độ bằng 0.
D. li độ bằng biên độ.
Câu 24. Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x = 20cos(2πt) cm. Gia tốc của
chất điểm tại li độ x = 10 cm là
A. a = –4 m/s2
B. a = 2 m/s2
C. a = 9,8 m/s2
D. a = 10 m/s2
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 25. Biểu thức nào sau đây là biểu thức tính gia tốc của một vật dao động điều hòa?
A. a = 4x
B. a = 4x2
C. a = – 4x2
D. a = – 4x

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Câu 26. Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4 cm. Vật thực hiện được 5 dao động mất
10 (s). Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động là
A. vmax = 2π cm/s.
B. vmax = 4π cm/s.
C. vmax = 6π cm/s.
D. vmax = 8π

25

Bài tập vật lí 11 hk1 hs

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về