Tải bản đầy đủ (.pdf) (11 trang)

Lí 2 20 câu vd vdc dao động điều hòa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (848.76 KB, 11 trang )

20

CÂU TRẮC NGHIỆM
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

VẬN DỤNG - VẬN DỤNG CAO


Câu 1
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Bình Dương 2022-2023)
Một phần đồ thị vận tốc theo thời gian của vật dao động
điều hòa như vẽ. Quãng đường vật đi được trong một chu
kì là
A. 8 cm.

C. 16 cm.

B. 4π cm.

D. 8π cm.

T
2
= 1s  T = 2s →  =
=  rad/s
2
T
v
4
A max
=


= = 4cm

Lời giải



=
s 4=
A 4.4
= 16cm
Chọn C

Câu 2
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Bình Dương 2022-2023) Một vật nhỏ dao động điều hịa trên trục
Ox. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là 20cm/s. Tốc độ cực đại của vật là
A. 62,8 cm/s.

B. 57,68 cm/s.

2v
vtb = max =20  vmax =10  31, 4cm / s

C. 31,4 cm/s.

D. 28,8 cm/s.

Lời giải


Chọn C


Câu 3
(Đề Trường Gia Định - TP. HCM 2022-2023) Hai dao động điều hòa (1) và (2) cùng phương,

=
s) và x2 A2 cos(2 t +  / 3)
cùng tần số có phương trình lần lượt
là x1 2 cos(2 t −  / 4) (cm,=
(cm, s). Tại thời điểm dao động (1) có li độ đang giảm qua giá trị x1 = 2 cm thì chất điểm (2)
có li độ −3 cm . Biên độ A2 có giá trị
A. 3 cm .

B. 3 2 cm .

C. 2 3 cm .

D. 6 cm .

Lời giải

x1 =

2=

A1
A 3

5
 1 =  2 =
 x2 = − 2

= −3  A2 = 2 3cm
4
6
2
2

Chọn C

2

Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên


Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên

Câu 4
(Đề Trường Hàn Thuyên - Bắc Ninh 2022-2023) Cho ba vật dao động điều hòa cùng biên độ
A = 10 cm nhưng tần số khác nhau. Biết rằng tại mọi thời điểm, li độ và vận tốc của các vật liên
x
x x
hệ với nhau bởi biểu thức 1 + 2 = 3 + 2021 . Tại thời điểm t , các vật cách vị trí cân bằng của
v1 v 2 v3
chúng lần lượt là 6 cm,8 cm và x 3 . Giá trị x 3 gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 8,5 cm .

B. 8, 7 cm .

C. 7,8 cm .

D. 9 cm .


Lời giải

2
A2
 x  v − xa  ( A − x ) +  x
'
=
=
=
=
 
v2
A2 − x 2
 2 ( A2 − x 2 )
v
2

2

2

2

2

1
2

x

1−  
 A
1
1
1
x
x x
+
=
Lấy đạo hàm 2 vế của 1 + 2 = 3 + 2021 ta được
(*)
2
2
2
v1 v2 v3
 x1 
 x2 
 x3 
1−   1−   1−  
 A1 
 A2 
 A3 
1
1
1
+
=
 x3  8, 77cm
Thay số
2

2
2
 6
8
 x3 
1−   1−   1−  
 10 
 10 
 10 
Chọn B

Câu 5
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Lê Thánh Tông 2022-2023) Một chất điểm dao động điều hịa có
vận tốc cực đại 60 cm / s và gia tốc cực đại là 2 ( m / s 2 ) . Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng.
Thời điểm ban đầu (t = 0) , chất điểm có vận tốc 30 cm / s và thế năng đang tăng. Chất điểm có

gia tốc bằng  ( m / s 2 ) lần đầu tiên ở thời điểm
A. 0, 25 s .

B. 0,35 s .

C. 0,15 s .

D. 0,10 s .

Lời giải


=


amax 200 10
vmax
a
rad / s với=
=
=
v1
 và a2 = max
vmax
60
3
2
2

Cách 1: Phương pháp đơn trục đa vectơ
  / 6 + 2 / 3
t =
=
= 0, 25s

10 / 3
Chọn A

Học online tại

π/3
v1

5π/6 a1
α


a2

-π/3

3


Cách 2: Phương pháp đa trục đơn vectơ
  / 6 + 2 / 3
t =
=
= 0, 25s

10 / 3
Chọn A

(2)
a

amax/2

2π/3
π/6

vmax/2

x
(1)


v

Câu 6
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Bình Dương 2022-2023) Một chất điểm dao động điều hòa dọc
theo trục tọa độ Ox với tần số f = 1 Hz , cơ năng bằng W . Hình bên là đồ thị biểu diễn sự thay
đổi của động năng Wd theo thế năng Wt của một chất điểm. Ở thời điểm t nào đó, trạng thái
năng lượng của vật có vị trí M như trên đồ thị, lúc này chất điểm đang ở li độ x = 2 cm . Khi vật
có trạng thái năng lượng ở vị trí N trên đồ thị thì tốc độ của vật bằng
A. 2 cm / s .

B. 6 cm / s .

C. 8 cm / s .

D. 4 cm / s .

Lời giải

W  v
Tại M thì d= 
W  vmax
=
 2=
 f 2 rad/s

2

2



 x  3 x = 2cm
⎯⎯⎯→ A= 4cm
= 1−  =
 A 4


vmax
= =
A 2=
.4 8 (cm/s)
2

2

Wd  v 
1  v 
v 4 cm/s
=   
=
Tại N thì =

 
W  vmax 
4  8 
Chọn D
Câu 7
(Đề Sở TP. HCM 2022-2023) Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với chu kì 1,2 s.
Tại thời điểm t1 chất điểm có li độ x1 = 2 5 cm và tại thời điểm t2= t1 + 1,5( s) chất điểm có li
độ x2 = 4 5 cm . Chiều dài quỹ đạo là
A.10 cm.


2
=
T
2 t

=
=
T


=

A=

B. 20 cm.

C. 30 cm.

2 12
(rad/s)
=
1, 2
5
2 .1,5 5
=
→ vuông pha
1, 2
2


x12 + x22 =

(2 5 ) + (4 5 )
2

2

D. 40 cm.

Lời giải

= 10cm

=
L 2=
A 2.10
= 20cm
Chọn B
4

Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên


Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên

Câu 8
(Đề Sở TP. HCM 2022-2023) Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 14 cm
với chu kì 1 s. Từ thời điểm vật qua vị trí có li độ 3,5 cm theo chiều dương đến khi gia tốc của
vật đạt giá trị cực tiểu lần thứ hai, vật có tốc độ trung bình là
A. 27,3 cm/s.


B. 28 cm/s.

L 14
2
= = 7cm và =
 = 2 rad/s
2 2
T

A
Ban đầu x = 3,5cm =   = −
2
3

C. 27 cm/s.

D. 26,7 cm/s.

Lời giải

A=


A
t =
Gia tốc đạt cực tiểu tại biên dương  s =
+ 4 A = 3,5 + 4.7 = 31,5cm hết =

2

s 31,5
vtb= =
= 27 (cm/s)
t 7/6
Chọn C


3

+ 2
7
=
s
2
6

Câu 9
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Lê Thánh Tông 20222023) Hai chất điểm dao động điều hoà cùng biên độ.
Tại t = 0 , chất điểm (1) xuất phát tại vị trí có li độ 5 cm
và chất điểm (2) xuất phát tại vị trí cân bằng. Đồ thị sự
phụ thuộc của li độ vào thời gian của hai chất điểm như
hình vẽ. Tốc độ cực đại của chất điểm (1) gần giá trị nào
nhất?
A. 37 cm / s .

B. 44 cm / s .

C. 27 cm / s .

D. 18 cm / s .


Lời giải

3T1 5T2
T 5
 3

3  3
=  1 =  1 = → khi x2 quét góc
thì x1 qt góc . =
4
4
T2 3 2 5
5 2 10
2

3
=5  A  8,5cm
10
3 /10 +  − 

1 3
1 =
=
0, 75

7
2 5
⎯⎯⎯
→=

→=

1
rad / s

+
+

/
2


4
5
 =
 2
0, 75
x1(t0 ) = A cos

7
v1max
.8,5  37cm / s
= =
1A
5
Chọn A
Học online tại

x1(t2)
α O

5
α
3π/10
x2(t2)
x2(t0)

x1(t1)≡x2(t1)
x1(t0)

5


Câu 10
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Lê Thánh Tông 2022-2023) Chất điểm có khối lượng m1 = 50
gam dao động điều hịa quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình dao động


=
x1 sin  5 t +  (cm) . Chất điểm có khối lượng m 2 = 100 gam dao động điều hịa quanh vị trí
6




cân bằng của nó với phương trình dao động
=
x 2 5sin   t −  (cm) . Tỉ số cơ năng trong q
6

trình dao động điều hồ của chất điểm m1 so với chất điểm m 2 bằng

A. 1 / 2 .

B. 1 / 5 .

C. 1.

D. 2.

Lời giải
W1 m1  1 
1
W
m 2 A2 =
=
. 
W2 m2  2 
2
Chọn A

2

2

2

2

 A1 
50  5   1  1
. =

.

 . =

2
 A2  100     5 

Câu 11
(Đề Chuyên Bắc Ninh 2022-2023) Một chất điểm dao
động điều hịa có pha dao động của li độ quan hệ với
thời gian được biểu diễn như hình vẽ. Quãng đường
chất điểm đi được từ thời điểm t3 đến thời điểm t4 là
10cm và t2 - t1= 0,5s. Độ lớn gia tốc của chất điểm tại
thời điểm t = 2018s gần giá trị nào nhất sau đây?


=

A. 17cm/s2.

C. 20m/s2.

B. 22cm/s2.

D. 14cm/s2.

12  / 3 2
= =
(rad/s)
t2 − t1 0,5

3

Lời giải

2
A
4
A
Tại t3 thì 3 =  x3 =
−  đi đến t4 thì 3 =  x3 =
−   s = A = 10cm
3
2
3
2
2  t = 2018
 2
x = 10 cos 
t−
 ⎯⎯⎯→ x = −5cm
3 
 3
2

 2 
2
− x =
a=

 .5  22cm / s

3


Chọn B
2

6

Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên


Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên

Câu 12
(Đề Cụm Hạ Long - Quảng Ninh 2022-2023) Một chất điểm dao động điều hòa trên đoạn đường
AB = 20 cm , thời gian vật đi một chiều từ A đến B là 0,8 s . Gọi O, M , N lần lượt là trung
điểm của AB, OA và OB . Tốc độ trung bình của chất điểm khi vật đi một chiều từ M đến N
bằng
B. 50 cm / s .

A. 37,5 cm / s .

C. 25 cm / s .

D. 12,5 cm / s .

Lời giải

A A
20

+ = A = =10cm
2 2
2

T 2.0,8 4
=
s
t =
=
=
3
6
6
15
s
10
vtb= =
= 37,5 (cm/s)
t 4 /15
Chọn A
s=

Câu 13
(Đề Trường Nguyễn Khuyến - Lê Thánh Tông 2022-2023)
Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị như hình bên. Thời
điểm mà vận tốc v và li độ x thỏa mãn

v
=
−1.25 3( s −1 )

x

lần thứ 2023 gần nhất với giá trị nào dưới đây?
A. 1618.12 s.

B. 1617,94 s.

C. 1617.83 s.

D. 1618,37 s

Lời giải


2 / 3
5
=
=
t 31/ 30 − 1/ 2 4
 5  1 

3 
 5
=
x A cos   t − =
 +   A cos  t +

8 
 4
 4  2


=


v 
  =
 x
2

t
=


=


Chọn D

2

(A

2

x

− x2 )

2


( 5 / 4 )

=

2

(A

x

2

− x2 )

2

(

=−1, 25 3

)

2

A
 x = và x trái dấu v
2

5 
+

8 3  1618,37 s
5 / 4

2022 +

Học online tại

7


Câu 14
(Đề Trường Nguyễn Khuyến- Lê Thánh Tông 20222023) Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều
hòa cùng phương, một phần đồ thị sự phụ thuộc của
li độ theo thời gian của các dao động thành phần
được biểu diễn như hình vẽ bên. Tại thời điểm t1 li
độ của vật bằng
A. 4,8 cm.

B. 5 cm.

C. 2,4 cm.

D. 3,5 cm.

Lời giải
2

2

2


2

x  x 
 x/2  x/2
Vuông pha   1  +  2  =1  
 +
 =1  x =4,8cm
 4   3 
 A1   A2 
Chọn A

Câu 15
(Đề Sở Nam Định 2022-2023) Một chất điểm có
khối lượng 160 g đang dao động điều hịa. Hình bên
là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng Wđ
của chất điểm theo thời gian t. Lấy 2 =
10 . Biên độ
dao động của chất điểm là
A. 1,5 cm.
C. 3 cm.
B. 0,75 cm.
D. 2 cm
Lời giải

 /3
20
 ' 10
Dời trục hồnh lên 4ơ   ' =
rad / s →  =

rad / s
=
=
=
−3
3
2
3
t 50.10
2

1
1
 10  2
−3
=
=
=
W
m 2 A2  2.10
.0,16. 
m 1,5cm
 A  A  0, 015
2
2
 3 
Chọn A
Câu 16
(Đề Sở Nam Định 2022-2023) Trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát, một lị xo nhẹ có độ
cứng 40 N/m có một đầu gắn vào điểm cố định, đầu kia gắn vật nhỏ A khối lượng 0,1 kg. Vật A

được nối với vật B có khối lượng 0,3 kg bằng sợi dây mềm, nhẹ không dãn dài 40 cm. Ban đầu
kéo vật B đến vị trí lị xo dãn 5 cm rồi thả nhẹ cho hệ dao động. Khi vật A dừng lại lần đầu tiên
thì khoảng cách giữa hai vật bằng
A. 41 cm.
C. 38,5 cm.
B. 42,5 cm.
D. 40 cm.

8

Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên


Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên

Lời giải
Giai đoạn 1: Dây căng, cả 2 vật cùng dao động đến vị trí tự nhiên

40
= 10 (rad/s)
0,1 + 0,3

k
=
mA + mB

=


vmax

= =
A 10.5
= 50 (cm/s)

Giai đoạn 2: Dây chùng, vật A dao động điều hòa còn vật B chuyển động thẳng đều

k
=
mA

=

A=
A

40
= 20 (rad/s)
0,1

vmax 50
= = 2,5 (cm)
 A 20

  /2 
(s)
=
=
A
20
40


=
t

=
sB v=
50.
max t



 3,93cm
40
d =l + AA − sB =40 + 2,5 − 3,93  38,5cm

Chọn C

Câu 17
(Đề Trường Bùi Thị Xuân - TP. HCM 2022-2023) Dao
động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hịa
cùng phương có li độ lần lượt là 𝑥𝑥1 và 𝑥𝑥2 . Hình bên là đồ
thị biểu diễn sự phụ thuộc của 𝑥𝑥1 và 𝑥𝑥2 theo thời gian 𝑡𝑡.
Biết độ lớn lực kéo về tác dụng lên vật ở thời điểm t = 0,2 s
là 4 N. Cơ năng của vật bằng
A. 112 mJ.

B. 64 mJ.

C. 224 mJ.


D. 56 mJ.

Lời giải

A=

A12 + A22 + 2 A1 A2 cos =



22 + 42 + 2.2.4.cos = 2 7cm= 0, 02 7 m
3

Tại t = 0, 2 s thì x =x1 + x2 =−1 − 4 =−5cm =−0,05m
F=
−kx  4 =
k .0, 05  k =
80 N / m

=
W

2
1 2 1
=
kA
.80. 0, 02 =
7
0,112
=

J 112mJ
2
2

(

)

Chọn A

Học online tại

9


Câu 18
(Đề Trường Bùi Thị Xuân - TP. HCM 2022-2023) Vật một dao động điều hòa với li độ
độ x2 2cos(10 −  / 3)cm . Khi
=
x1 4cos(10 +  / 6)cm , vật hai dao động điều hòa với li=
vật một có li độ 2 cm và đang giảm thì vật hai có li độ
A. √3 cm và đang giảm.

C. √2 cm và đang giảm.

B. √2 cm và đang tăng.

D. √3 cm và đang tăng.



Vật 2 trễ pha hơn vật 1 là  +  =
6

x1 = 2cm =
Chọn D

3

Lời giải

2

A1
A 3


 1 =  2 = −  x2 = 2
=
2
3
6
2

3cm 

Câu 19
(Đề Sở Bình Thuận 2022-2023) Một vật có khối lượng
200 g đang dao động điều hịa trên trục Ox. Đồ thị hình
bên mơ tả động năng của vật thay đổi phụ thuộc vào thời
gian t. Lúc t = 0s , vật đang có li độ âm. Lấy 𝜋𝜋 2 = 10.

Phương trình vận tốc của vật là

3
)(cm / s) .
4
3
B. v =−20 sin(4t + )(cm / s ) .
4

A. v =−20 sin(4t −

3
)(cm / s) .
4
3
D. v =−20 sin(4t + )(cm / s ) .
4
C. v =−32 sin(4t −

Lời giải

1 2
1

−3
2
.0, 2.vmax
mvmax  40.10=
 vmax  m /=
s 20 cm / s

2
2
5
3
W
v
A
và đang đi đến vtcb   =
Ban đầu Wd = 20 = d max  v = max  x = −

4
2
2
2
T
2
= 0,125s  T = 0,5s →  =
= 4 (rad/s)
4
T
3 

−vmax sin (t +  ) =
−20 sin  4 t −
Vậy v =

4 

Chọn A
Wd max

=

10

Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên


Nói đến luyện thi THPT QG mơn Vật lí là nhắc đến thầy Chu Văn Biên

Câu 20
(Đề Sở Thái Bình 2022-2023) Một vật nhỏ dao động điều hòa theo trục Ox. Khi vật cách vị trí
cân bằng một đoạn 2 cm thì động năng của vật là 0,48 J. khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn
6 cm thì động năng của vật là 0,32 J. Biên độ dao động của vật là
A. 14 cm.
B. 10 cm.
C. 8 cm.
D. 12 cm.
Lời giải

W=
d

2

2
2
2
1

W

A −x
1
0,32 A2 − 0, 062
k ( A2 − x 2 )  d 2=

=
 A= 0,1m= 10cm
Wd 1 A2 − x
2
0, 48 A2 − 0, 022

Chọn B

Học online tại

11



×