Tài liệu Lớp 12 dao động cơ học 112 câu từ đề thi thử thptqg năm 2018 giáo viên ngô thái ngọ hoc24h.image.marked

DAO ĐỘNG CƠ Câu 1(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có cùng biên độ A và có độ lệch pha π/3 bằng A. A 3 B. 2A 3 C. A 3 2 D. A 2 Đáp án A A  A12  A 2 2  2A 1A 2 cos   A 2  A 2  2A 2 cos   A 3. 3 Câu 2(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(12t + π) (cm). Tần số góc của dao động là A. 4 rad/s. B. 15 rad/s. C. 12 rad/s. D. π rad/s. Đáp án C Tần số góc của dao động x = 4cos(12t + π) là 12 rad/s. Câu 3(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật dao động điều hóa theo phương trình x = 20cos(20πt – π/2) (cm). Tại thời điểm t, vật có li độ 5 cm và đang chuyển động theo dương. Li độ của vật tại thời điểm (t + 0,125)s là A. –17,2 cm. B. 10,2 cm. C. 17,2 cm. D. –10,2 cm. Đáp án C 1    2  T  1(s)  0,125  s   T    8 4 x 0  5cm  cos 0  5  0  1,318  1  0    0,533 20  x1  A.cos 1  17, 2cm. Câu 4(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc đơn khi dao động điều hòa tại một nơi trên mặt đất với biên độ góc 0,10 rad thì cơ năng của dao động là 20 mJ. Khi con lắc dao động điều hòa cũng ở nơi đó với biên độ góc 0,12 rad thì cơ năng của dao động là A. 28,8 mJ. B. 30,0 mJ. C. 25,2 mJ. D. 24,0 mJ. Đáp án A W 2 1 1 W1  mg12 ; W2  mg 2 2  2  22  W2  28,8mJ. 2 2 W1 1 Câu 5(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Phát biểu nào dưới đây là sai về các dao động cơ? A. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B. Dao động duy trì có tần số tỉ lệ thuận với năng lượng cung cấp cho hệ dao động C. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức D. Biên độ của dao động cưỡng bức khi có cộng hưởng phụ thuộc vào lực cản của môi trường Đáp án B Dao động duy trì có tần số dao động không phụ thuộc vào năng lượng cung cấp cho hệ Câu 6(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Trong các đại lượng sau: li độ, biên độ, vận tốc, gia tốc thì đại lượng không thay đổi theo thời gian là A. li độ B. vận tốc C. biên độ D. gia tốc Đáp án C Biên độ không đổi theo thời gian Câu 7(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Khi nói về một vật đang dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng ? A. Vecto vận tốc và vecto gia tốc của vật cùng chiều khi vật chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ B. Vecto vận tốc và vecto gia tốc của vật cùng chiều khi vật chuyển động về vị trí cân bằng C. Vecto gia tốc của vật luôn hướng ra xa vị trí cân bằng D. Vecto gia tốc của vật đổi chiều khi vật có li độ cực đại Đáp án B Vectơ gia tốc của vật luôn hướng về vị trí cân bằng ( bằng 0, đổi chiều, đổi dấu tại VTCB). Mà vectơ vận tốc luôn hướng theo chiều chuyển động của vật nên vecto vận tốc và vecto gia tốc của vật cùng chiều khi vật chuyển động về vị trí cân bằng Câu 8(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Dao động của một vật được phân tích thành hai dao động điều hòa cùng phương với phương trình : x1 = 4cos(10t + π/6) (cm); x2 = 3cos(10t – π/3) (cm). Vận tốc lớn nhất của vật là A. 10 cm/s B. 25 cm/s C. 70 cm/s D. 50 cm/s Đáp án D Bấm máy tính tổng hợp dao động ta được phương trình tổng hợp có A = 5cm v = ωA = 50 cm/s Câu 9(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một dao động điều hòa có phương trình li độ x = 3cos(10πt + π/6) (cm). Chu kỳ của dao động là A. 5,0 s Đáp án D B. 0,4 s C. 0,6 s D. 0,2 s T 2  0, 2s.  Câu 10(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Trong giờ thực hành, học sinh treo một con lắc lò xo thẳng đứng (lò xo có khối lượng không đáng kể). Ở vị trí cân bằng của vật lò xo dãn 5 cm. Khi cho vật dao động điều hòa, học sinh này thấy nó thực hiện 25 dao động toàn phần trong thời gian 11,18 s. Số π lấy từ máy tính cầm tay. Theo kết quả này, học sinh tính được gia tốc trọng tường tại nơi làm thí nghiệm là A. 9,65 m/s2 B. 9,87 m/s2 C. 9,74 m/s2 D. 9,78 m/s2 Đáp án B N = 25; ∆t =11,18 s; ∆l0 = 0,05m T l0 t  2  g  9,87m / s 2 . N g Câu 11(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm dao động có phương trình x = 10 cos(15t + π) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Chất điểm này dao động với tần số góc là A. 5 rad/s. B. 20 rad/s. C. 15 rad/s. D. 10 rad/s. Đáp án C Tần số góc ω trong phương trình trên có giá trị là: ω = 15 (rad/s). Câu 12(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn có sợi dây dài ℓ đang dao động điều hòa. Tần số dao động của con lắc là A. 1 g . 2  B. 2  . g C. 2 g .  D. 1  . 2 g Đáp án A 1 g . 2  Câu 13(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một hệ dao động cơ đang thực hiện dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi A. tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ B. chu kì của lực cưỡng bức lớn hơn chu kì dao động riêng của hệ C. tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số dao động riêng của hệ D. chu kì của lực cưỡng bức nhỏ hơn chu kì dao động riêng của hệ Đáp án A Trong dao động cưỡng bức, khi tần số lực cưỡng bức = tần số dao động riêng của hệ thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng Câu 14(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018)7: Cho hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là: x1 = 10 cos(100πt – π/2) cm, x2 = 10 cos(100πt + π/2) cm. Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn là A. 0. B. π. C. π/2. D. π/4. Đáp án B Độ lệch pha của hai dao động:      ( )  . 2 2 Câu 15(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Nếu biên độ dao động tăng gấp đôi thì tần số dao động điều hòa của con lắc A. tăng 2 lần B. không đổi C. giảm 2 lần D. tăng 2 lần Đáp án B Thay đổi biên độ không làm ảnh hưởng tới tần số dao động Câu 16(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O bán kính 10 cm với tốc độ góc 5 rad/s. Hình chiếu của chất điểm lên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo có tốc độ cực đại là A. 25 cm/s B. 250 cm/s C. 50 cm/s D. 15 cm/s Đáp án C Hình chiếu của chuyển động tròn đều trên trục ngang Ox chính là dao động điều hòa => Bán kính R cũng chính là biên độ A = 10(cm) và tốc độ góc quay là ω = 5(rad/s) => Tốc độ cực đại của hình chiếu lên trục Ox là: vmax = ωA = 5.10 = 50 (cm/s) Câu 17(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Hai con lắc lò xo giống hệt nhau đặt trên cùng mặt phẳng nằm ngang. Con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai dao động điều hòa cùng pha với biên độ lần lượt là 3A và A. Chọn mốc thế năng của mỗi con lắc tại vị trí cân bằng của nó. Khi động năng của con lắc thứ nhất là 0,72 J thì thế năng của con lắc thứ hai là 0,24 J. Khi thế năng của con lắc thứ nhất là 0,09 J thì động năng của con lắc thứ hai là A. 0,31 J B. 0,32 J Đáp án A x1 A1 3A   3 x 2 A2 A 1 Wd1  0, 72(J); Wt1  kx12 2 Wt 2  0, 24(J)  1 2 kx 2 2 C. 0,01 J D. 0,08 J 2 x  W W  t1   1   t1  32  Wt1  2,16(J) Wt 2  x 2  0, 24  W1  Wd1  Wt1  0, 72  2,16  2,88(J) 2 W2  A 2  1 W1   0,32(J)    W2  W1  A1  9 9 Câu 18(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm dao động điều hòa có vận tốc cực đại 60 cm/s và gia tốc cực đại là 2π (m/s2). 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 π (m/s2). lần đầu tiên ở thời điểm A. 0,15 s B. 0,25 s C. 0,10 s D. 0,35 s Đáp án B v 0  60  cm / s  a 0  2  m / s 2   200  cm / s 2   a 0 200 10    rad / s  v0 60 3    150  5  5.3 t   0, 25s 6  6.10 Câu 19(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Con lắc đơn dài l dao động điều hoà với chu kỳ A. T  2 l . g B. T  2 m . k chiều C. T  2 k . m Đáp án A Con lắc đơn chiều dài l sẽ dao động điều hòa với chu kì là T  2 Câu 20(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Đối với dao động cơ tắt dần thì A. Thế năng giảm dần theo thời gian B. Chu kì dao động càng lớn thì sự tắt dần càng chậm C. Động năng cực đại giảm dần theo thời gian D. Khối lượng vật nặng càng lớn sự tắt dần càng nhanh Đáp án C l . g D. T  2 g . l Đối với dao động cơ tắt dần thì biên độ giảm dần theo thời gian, do đó cơ năng (hay chỉnh là động năng cực đại) giảm dần theo thời gian Câu 21(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo dao động điều hoà khi vật đi qua vị trí có li độ bằng nửa biên độ thì A. cơ năng của con lắc bằng bốn lần động năng. B. cơ năng của con lắc bằng ba lần động năng. C. cơ năng của con lắc bằng ba lần thế năng. D. cơ năng của con lắc bằng bốn lần thế năng. Đáp án D x A W  Wt  . 2 4 Câu22(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng có khối lượng 1 kg và lò xo khối lượng không đáng kể lò xo có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 20 cm đến 32 cm. Cơ năng của vật là A. 1,5 J B. 0,18 J C. 3 J D. 36 J Đáp án B Biên độ dao động của con lắc là: A = 0,5(lmax - lmin) = 6 cm. Cơ năng của vật là: W = 0,5kA2 = 0,18 J. Câu 23(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Phương trình dao động điều hòa của vật là x = 4cos(8πt + π/6) cm, với x tính bằng cm, t tính bằng giây. Chu kì dao động của vật là A. 4 s B. 0,25 s C. 0,5 s D. 0,125 s Đáp án B Từ phương trình dao động ta có: w = 8p  T = 2p/w = 0,25 s Câu 24(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0 = 0,1rad ở một nơi có g = 10m/s2.Vào thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí có li độ dài s = 8cm và có vận tốc v = 20 3 cm/s.Vận tốc cực đại của vật treo là A. 0,8m/s B. 1m/s Đáp án D v2 S S  2  2 0 2  0,12  2  0, 082  (0, 2 3) 2 . 10 C. 0,2m/s D. 0,4m/s    1, 6m v 0  S0    0  g   g  0,1 10.1, 6  0, 4m / s.  Câu 25(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương có đồ thị như hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp của chất điểm là A. x = 2cos(2t – 2p/3) cm B. x = 2cos(2t + 2p/3) cm C. x = 2cos(2t + p/3) cm D. x = 4cos(2t + 2p/3) cm Đáp án B Dễ dàng có được w = 2p rad/s  T = 1 s Þ 1/3 = T/3. Phương trình dao động 1 (li độ x = -2 cm tại t = 0) là: x = -2cos(2pt + p) cm. Sau khoảng thời gian T/3 thì dao động 2 về đến biên âm  tại t = 0, li độ x2 = 1 cm. Suy ra phương trình x2 = 2cos(2pt + p/3)  x = x1 + x2 = 2cos(2pt + 2p/3) cm là phương trình tổng hợp. Câu 26(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Hai vật nhỏ 1 và 2 có khối lượng bằng nhau m1 = m2 = 500g đặt trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang và được gắn vào tường nhờ các lò xo (hình vẽ), cho k1 = 20N/m ; k2 = 80N/m, Khoảng cách giữa hai vật khi hai lò xo chưa biến dạng là O1O2 = 20 cm. Lấy gần đúng π2= 10. Người ta kích thích cho hai vật dao động dọc theo trục x: Vật thứ nhất bị đẩy về bên trái còn vật thứ hai bị đẩy về bên phải rồi đồng thời buông nhẹ để hai vật dao động điều hòa. Biết động năng cực đại của hai vật bằng nhau và bằng 0,l(J).Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vật. A. 12,5cm B. 10,5cm C. 20cm D. 15,2cm Đáp án A m1  m 2  0,5kg k1  20N / m; k 2  80N / m  1  2(rad / s); 2  4(rad / s) WC1  1 1 k1 A12  0,1  .20.A12  A1  0,1m  10cm 2 2 WC2  1 1 k 2 A 22  0,1  .80.A 22  A 2  0, 05m  5cm 2 2 x1  10 cos(2t  )(cm) x 2  5cos(4t)  20(cm) x  x1  x 2  10 cos(2t  )  5cos(4t)  20  10 cos(2t)  5(2 cos 2 (2t)  1)  20  10 cos 2 (2t)  10 cos 2t  15  10X 2  10X  15  (x) min  (b 2  4ac) (102  4.10.15)     12,5(cm) 4a 4a 4.10 Câu 27(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Biên độ của một dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào A. tần số ngoại lực B. pha dao động của ngoại lực C. pha dao động ban đầu của ngoại lực D. biên độ ngoại lực Đáp án C Biên độ một dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào pha dao động ban đầucủa ngoại lực. Câu 28(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật đang dao động điều hòa x = Acos(20πt + 5π/6) cm thì chịu tác dụng của ngoại lực F = cosωt (N), không đổi còn ω thay đổi được. Với giá trị nào của tần số ngoại lực vật dao động mạnh nhất ? A. 20π Hz B. 10 Hz C. 20 Hz D. 10πHz Đáp án B f   10Hz 2 Vật dao động mạnh nhất khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ và bằng 10 Hz. Câu 29(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng g0, chu kì dao động bé của một con lắc đơn bằng 1 s. Còn tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng g chu kì dao động bé của con lắc đó bằng A. g0 s g B. g0 s g C. g s g0 D. g s g0 Đáp án B T  2 l  1s g0 T  2 l  1s g  g0 g0 T   T  . T g g Câu 30(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 0,4 s. Biết trong mỗi chu kì dao động, thời gian lò xo bị giãn lớn gấp hai lần thời gian lò xo bị nén. Chiều dài quỹ đạo của vật là A. 8 cm B. 32 cm C. 4 cm D. 16 cm Đáp án 2 T  2 l0  T   l0    g  0, 04m  4cm g  2  t gian  2t nen  gian  2nen  l0 1   A  8cm A 2 Câu 31(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật dao động điều hòa với tần số f = 2 Hz. Tại thời điểm t1, vật có động năng bằng 3 lần thế năng. Đến thời điểm t2 = t1 + 1/24 (s) thì thế năng của vật có thể A. bằng một nửa động năng B. bằng động năng C. bằng không D. bằng cơ năng Đáp án C   2f  4  rad / s  T 1  0,5s f Wd  3Wt  x   t  A 2 1 t  s    .2  24 T 6 Đến thời điểm t 2  t1  1  s  thì thế năng của vật có thể bằng 0. 24 Câu 32(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật m = 100 g tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với phương trình x1  6 cos(10t   / 6)cm, x 2  A 2 cos(10t  2 / 3)cm. Cơ năng điều hòa của vật là 0,05 J. Biên độ A2 bằng A. 8 cm. B. 12 cm. C. 6 cm. D. 4 cm. Đáp án A 1 W  m2 A 2  A  0,1m  10cm 2 A  A12  A 22  2A1A 2 cos(2  1 )  2    102  62  A 22  2.6.A 2 .cos     3 6  A 2  8cm. Câu 33(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có O là điểm treo, M và N là 2 điểm trên lò xo sao cho khi chưa biến dạng chúng chia lò xo thành 3 phần bằng nhau có chiều dài mỗi phần là 8 cm (ON > OM). Treo một vật vào đầu tự do và kích thích cho vật dao động điều hòa. Khi OM = 31/3 cm thì vật có vận tốc 40 cm/s ; còn khi vật đi qua vị trí cân bằng thì đoạn ON = 68/3 cm. Vận tốc cực đại của vật bằng B. 40 3 cm/s A. 60 cm/s Đáp án C Khi lò xo chưa biến dạng thì l0  3.8  24cm Khi vật ở VTCB thì l  3 68 3 ON  .  34cm 2 3 2  l0  l  l0  10cm  g  10rad / s l0 C. 50 cm/s D. 80 cm/s Khi OM = 31 cm: 3 31  31cm  x  l   l  3cm 3 l   3OM  3. A2  x 2  v2 2  32  402  25  A  5cm 102 vmax  A  5.10  50cm / s. Câu34(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018)1: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 8cos(20t – π/3) (cm), t tính bằng s. Tốc độ cực đại của chất điểm là A. 10 cm/s. B. 160 cm/s. C. 80 cm/s. D. 24 cm/s. Đáp án B Từ phương trình li độ ta nhận thấy vật dao động với biên độ A = 8 cm, tần số góc ω = 20 rad/s. Suy ra tốc độ cực đại của chất điểm là vmax = Aω = 8.20 = 160 cm/s. Câu 35(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 8cos(10πt) (cm). Thời điểm vật đi qua vị trí x = 4 cm lần thứ hai theo chiều âm kể từ thời điểm ban đầu là A. 2/10 s. B. 1/10 s. C. 7/30 s. D. 4/10 s. Đáp án C A   x0  A  x  4cm  t 0  2 v0  0 v0  0 Sử dụng đường tròn lượng giác ta có thời điểm vật đi qua vị trí x = 4 cm lần thứ hai theo chiều âm kể từ thời điểm ban đầu là t2  1  2  / 3  2 7   s.  10 30 Câu 36(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc đơn có chiều dài 1 m thực hiện 10 dao động mất 20 s (lấy π = 3,14). Gia tốc trọng trường tại nơi đó là A. 10 m/s2. B. 9,86 m/s2. C. 9,8 m/s2. D. 9,78 m/s2. Đáp án B T  2  t 1 20   2   g   2  9,86  m / s 2  . g N g 10 Câu 37(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Trong dao động điều hòa, nguyên nhân làm cho vật dao động điều hòa là lực hồi phục. Sự phụ thuộc của lực hồi phục theo li độ có dạng A. đoạn thẳng. B. đường e-lip. C. đường parabol. D. đường tròn. Đáp án A Fhp  ma  m   2 x   m 2 x. Như vậy lực hồi phục phụ thuộc vào li độ theo hàm bậc nhất có dạng y = ax. Mà x là đại lượng có giá trị giới hạn bởi - A ≤ x ≤ A => đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc này có dạng một đoạn thẳng. Câu 38(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Khi biên độ của dao động tổng hợp bằng tổng biên độ của hai dao động thành phần thì hai dao động thành phần phải dao động A. cùng pha. B. ngược pha. C. vuông pha. D. cùng biên độ. Đáp án A Ta có công thức xác định biên độ dao động tổng hợp là A A12  A22  2 A1 A2 cos   A1  A2  A12  A22  2 A1 A2 cos    A1  A2  2  A12  A22  2 A1 A2 cos   A12  A22  2 A1 A2  cos   1    0rad . Vậy hai dao động thành phần phải cùng pha. Câu 39(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = Acosωt. Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Động năng của con lắc ở vị trí x = ± A/2 là A. 1 m 2 A2 8 B. 1 m 2 A2 4 C. Đáp án C 1 1 A 3 Wd  W  Wt  m 2 A2  m 2 ( ) 2  m 2 A2 . 2 2 2 8 3 m 2 A2 8 D. 3 m 2 A2 4 Câu 40(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Cho một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(4pt) cm , vận tốc cực đại của vật là: A. 20pm/s B. 20cm/s C. 20pcm/s D. 20m/s Đáp án C Vận tốc cực đại của vật là: v0 = A.ω = 5.4π = 20π cm/s Câu 41(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Chu kỳ dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào A. Chiều dài dây treo. B. Vĩ độ địa lý. C. Gia tốc trọng trường. D. Khối lượng quả nặng. Đáp án D Ta có chu kỳ dao động của con lắc đơn là: T  2  . g => Chu kỳ chỉ phụ thuộc vào chiều dài con lắc ℓ và gia tốc trọng trường g mà gia tốc trọng trường phụ thuộc vào vĩ độ địa lý nên chu kỳ cũng phụ thuộc vào vĩ độ địa lý. Chu kỳ không phụ thuộc vào khối lượng. Câu 42(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật có khối lượng m dao động với phương trình li độ x = Acosωt. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng dao động của vật này là A. m A. 2 B. 1 m 2 A2 . 2 C. 1 m A2 . 2 D. 1 m 2 A. 2 Đáp án B Cơ năng dao động của vật là: W  1 2 1 mv0  m 2 A2 . 2 2 Câu 43(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Khi nói về dao động tắt dần, phát biểu nào sau đây là sai ? A. Cơ năng của dao động giảm dần theo thời gian B. Biên độ dao động tắt dần giảm dần đều theo thời gian C. Nguyên nhân tắt dần dao động là do lực cản D. Dao động tắt dần không phải lúc nào cũng có hại Đáp án B sai vì biên độ dao động tắt dần chỉ giảm dần theo thời gian,không giảm dần đều theo thời gian Câu 44(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc đơn dao động tự do với biên độ góc là 8o. Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 1kg. Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng của vật. Khi vật có động năng bằng ba lần thế năng thì lực căng dây có độ lớn bằng A. 10,12N. B. 10,20N. C. 10,25N. D. 10,02N. Đáp án A Khi Wđ = 3Wt thay vào công thức cơ năng: E = Wđ + Wt=> 3Wt + Wt = E => 4Wt = E. Với E  1 2 1 1 1 A kA và Wt  kx 2  4. kx 2  kA2  x  . 2 2 2 2 2 Ta có công thức giữa li độ góc và li độ dài là: αℓ = x và αoℓ = A => α = αo = 40. Tại vị trí đó lực căng dây: T = mg(3.cosα – 2cosα0) = 1.10.(3.cos40 – 2cos80) = 10,12N. Câu 45(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Hai vật dao động điều cùng phương, cùng tần số, cùng VTCB có phương trình li độ lần lượt là x1 = A1cos(ωt + φ1) cm và x2 = A2cos(ωt + φ2) cm. Đồ thị (1) biểu diễn x12 = x1 + x2, đồ thị (2) biểu diễn diễn x21 = x1 - x2 theo thời gian. Khi giá trị gia tốc của vật một cực tiểu thì giá trị vận tốc của vật hai là B. 2 2 cm/s. A. 2 2 cm/s. C. 4 2 cm/s. Đáp án B Từ đồ thị bên ta nhận ra được A12  A21  8  cm  Tại t  5 s , hai đồ thị giao nhau tại x  4 2 cm  Ta có 6 hình sau: (với 4 2  8cos   4 )  Theo hình ta thấy x12 nhanh pha hơn x21 một góc  4   4 (1)   2 D. 4 2 cm/s. Và khoảng thời gian từ t  là 5 17  s  đến t   s  tương ứng 6 6 T T 17 5     T  4s 2 2 6 6 Đối với x12  x1  x2 thì: A122  A12  A22  2 cos 2  1   2  Đối với x21  x1  x2 thì: A212  A12  A22  2 cos 2  1  3 Từ 1 ,  2  ,  3  2 cos  2  1   2 cos  2  1   cos 2  1   0  2  1    2  k  Hai dao động vuông pha nhau Ta có hình sau:   Trong hình x12 và x21 chính là 2 đường chéo của hình bình hành. Nhưng đề 2 đường chéo vừa vuông góc với nhau lại   vừa bằng nhau khi và chỉ khi x1 và x2 có độ lớn bằng nhau (Tạo thành hình vuông, vì chỉ có hình vuông 2 đường chéo mới vừa vuông góc và bằng nhau)  A1  A2  A12 4 2 2      (Chú ý trong hình là trường hợp x2 nhanh pha x1 mới cho được x12 nhanh pha hơn x21 , nếu x2 chậm  pha hơn x1 thì ta có hình sau:   Ở trường hợp này x12 sẽ nhanh pha hơn x21 nên loại vì không thỏa mãn đồ thị và vòng tròn lượng giác trên) Đề hỏi khi vật một có gia tốc cực tiểu ( amin   a0 , hay vật một đang ở biên dương) thì vật 2 sẽ ở vị trí cân bằng và đi theo chiều âm (do sớm pha hơn vật một). Ta có hình sau: Khi đó vật 2 có vận tốc là: v  vmax  . A2 Ở trên ta tính được T  4s    2 2   0,5  rad / s  T 4  v  0,5 4 2  2 2  cm / s  Câu 46(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào một đầu lò xo nhẹ có độ cứng k, chiều dài tự nhiên là ℓ0, đầu kia của lò xo giữ cố định. Tần số dao động riêng của con lắc là 0 . m A. 2 B. 1 2 k . m C. 2 0 . k D. 1 2 m . k Đáp án B Con lắc lò xo có:   k  1  f   m 2 2 k . m Câu 47(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 2 cm. Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100g, lò xo có độ cứng 100 N/m. Khi vật nhỏ có vận tốc 10 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là A. 5 m/s2. B. 10 m/s2. C. 4 m/s2. Đáp án B k 100   10 10  rad / s  . m 0,1  Mà A = 2 (cm) => v0= ω.A = 10 20 (cm/s). a0 = ω2.A = 1000 2 (cm/s2). 2 2 2 2  10 10   v a a           1    1 10 20 1000 2    v0   a0    D. 2 m/s2.  a  1000  cm / s 2   10m / s 2 . Câu 48(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(10t + π/3) (t tính bằng s). Tại t = 2s, pha của dao động gần nhất với giá trị A. 21 rad. B. 5 rad. C. π/3 rad. D. 40 rad. Đáp án A Pha của dao động là (ωt + φ) = (10t + π/3) nên tại t = 2s => (ωt + φ) = 10.2 + π/3 = 21 (rad). Câu 49(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật khối lượng 200g dao động điều hòa với phương trình li độ x = 2cos(2πt + 0,5π) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Động năng cực đại của vật có giá trị là A. 1,6.10-3J. B. 1,2.10-3J. C. 2,5.10-3J. D. 2,0.10-3J. Đáp án A 1 1 1 2 2 Wd max  mvmax 2  m  A   .0, 2.  2 .0, 02   1, 6.103 J . 2 2 2 Câu 50(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,2 kg, lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m được đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là 0,01. Từ vị trí lò xo không biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu có độ lớn 1m/s dọc theo trục lò xo. Con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động bằng A. 2,98N. B. 1,98N. C. 2N. D. 2,5N. Đáp án B Do không thay đổi về k, m => ω không đổi.   k 20   10  rad / s  . m 0, 2 Ta có năng lượng truyền cho vật là: 1 1 Etruyen  mv 2  .0, 2.12  0,1 J  . 2 2 1  kA2  Etruyen  0,1  A  0,1 m  . 2 Khi tới biên A lần đầu, năng lượng còn lại là: Ecòn lại = Etruyền - Acản = 0,1 - µmg.A = 0,1 -2.10-3 = 0,098 (J). => Biên độ còn lại: Amoi  2.Econlai  0, 099m. k => Fđh max = k.Amới = 20.0,099 = 1,98(N). Câu 51(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc 5o. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng thì người ta giữ chặt điểm chính giữa của dây treo, sau đó vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ góc α0. Giá trị của α0 bằng A. 10o. B. 2,5o. C. 7,1o. D. 3,5o. Đáp án C vmax  2 g  1  cos 50  s  2 0 vmax 2 2 2 g  1  cos 50   g  2 2 0 2   2 g  1  cos 5    . 0     0  0,123(rad )  7,10. 2g 2  Câu 52(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Tại một nơi hai con lắc đơn dao động điều hòa. Trong cùng một khoảng thời gian, người ta thấy con lắc thứ nhất thực hiện được 4 dao động, con lắc thứ hai thực hiện được 5 dao động. Tổng chiều dài của hai con lắc là 164 cm. Chiều dài của mỗi con lắc lần lượt là A. l1 = 64 cm, l2 = 100 cm. B. l1 = 6,4 cm, l2 = 100 cm. C. l1 = 1,00 m, l2 = 64 cm.D. l1 = 100 m, l2 = 6,4 m. Đáp án C 2 T N  T  5 25 Ta có: N1T1  t  N 2T2  1  2   1   1   T2 N1 4  2  T2  16 Lại có ℓ1 + ℓ2 = 164 → ℓ1 = 100 cm, ℓ2 = 64 cm. Câu 53(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Hình vẽ là đồ thị biểu diễn độ dời của dao động x theo thời gian t của một dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là      cm  . 3 B. x  4 cos 10 t    2    cm  . 3  D. x  4 cos  10t  A. x  4 cos 10 t  C. x  4 cos  20 t      2    cm  . 3  5    cm  . 6  Đáp án C Chu kì dao động của vật là: T 2, 2 1 1, 2     s     20  rad / s  . 2 12 12 22 Tại thời điểm t = 0 ta có:  x0  2  cm  4 cos 0  2 2   0   rad   3 sin 0  0 v0  0 2    x  4 cos  20 t    cm  . 3   Câu 54(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một đầu cố định và một đầu gắn một viên bi nhỏ. Con lắc này đang dao động điều hòa theo phương ngang. Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên viên bi luôn hướng A. về vị trí cân bằng của viên bi. B. theo chiều âm quy ước. C. theo chiều chuyển động của viên bi. D. theo chiều dương quy ước. Đáp án A Đối với con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, lực đàn hồi cũng chính là lực hồi phục. Do đó lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên viên bi luôn hướng về vị trí cân bằng. Câu 55(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm dao động điều hòa, khi pha dao động của chất điểm là 0 rad thì chất điểm có li độ là 4 cm. Quỹ đạo dao động của chất điểm là A. 4 cm. B. 16 cm. C. 8 cm. D. 12 cm. Đáp án C Vật dao động điều hòa nên có dạng phương trình li độ là x = Acos(ωt + φ) cm. Vậy khi pha dao động của chất điểm là 0 rad thì chất điểm có li độ là 4 cm nên thay vào phương trình ta có: 4 = Acos0 <=> A = 4 cm. Quỹ đạo dao động bằng L = 2A = 8 cm. Câu 56(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một vật nhỏ dao động điều hòa. Li độ, vận tốc, gia tốc của vật nhỏ biến đổi điều hòa cùng A. pha ban đầu. B. biên độ. C. pha dao động. D. tần số. Đáp án D x = Acos(ωt + φ) cm. v = Aωcos(ωt + φ + π/2) cm/s. a = Aω2cos(ωt + φ + π) cm/s2. Từ phương trình của li độ, vận tốc, gia tốc ở trên ta thấy chúng biến đổi khác biên độ (lần lượt là A, Aω, Aω2), khác pha dao động (vận tốc nhanh pha hơn li độ π/2 rad, gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc π/2 rad), cùng tần số góc là ω (nên cùng tần số với nhau), chúng biến đổi khác pha ban đầu. Câu 57(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình của vận tốc là v = 5πcos(πt + π/3) m/s. Gia tốc cực đại của chất điểm là A. 5π2 m/s2. B. 5π2 m/s. C. 5π2 cm/s. D. 5π2 cm/s2. Đáp án A Từ phương trình vận tốc ta có ω = π rad, vmax = 5π cm/s => Biên độ A  vmax   5   5m  amax  A 2  5. 2  m / s 2  . Câu 58(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc lò xo dao động điều hòa với cơ năng 50 mJ và lực hồi phục cực đại là 5 N. Độ cứng của lò xo có giá trị là A. 50 N/m. B. 0,25 N/m. C. 250 N/m. D. 100 N/m. Đáp án C  Fhp max  kA  5   1 2 3 W  2 kA  50.10 1 1  .kA. A  50.103  .5. A  50.103 2 2  A  0, 02m  k  250  N / m  . Câu 59(Thầy Ngô Thái Ngọ 2018): Một con lắc đơn có chiều dài ℓ (m) dao động điều hòa với biên độ góc α0(rad) tại nơi có gia tốc trọng trường g (m/s2). Khi con lắc đi qua vị trí thấp nhất thì có tốc độ là A. v   0 g   m / s  . B. v   0 g   m / s  . Đáp án A Tốc độ của con lắc đơn dao động điều hòa là: C. v  g  0   m / s  . D. v   0 g   m / s  .