27 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Dao động cơ - Năm học 2019 - Đặng Việt Hùng (Có đáp án)

Nội dung text: 27 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Dao động cơ - Năm học 2019 - Đặng Việt Hùng (Có đáp án)

1. Câu 1: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm. Xét chuyển động theo một chiều từ vị trí cân bằng ra biên. Khi đó, tốc độ trung bình khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x 0 bằng với tốc độ trung bình khi vật đi từ vị trí x 0 đến biên và bằng 40 cm/s. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kỳ là: A. 20 cm/s.B. 40 cm/s.C. 10 cm/s.D. 80 cm/s. Câu 2: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) 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 hoà thẳng đứng quanh vị trí cân bằng O. khi vật đi qua vị trí có tọa độ x 2,5 2cm thì có vận tốc 50 cm/s. Lấy g 10cm / 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 2m / s2. B. 5m / s2. C. 5,0m / s2. D. 2,5m / s2. Câu 3: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Cho hai con lắc lò xo dao động với biên độ A1 A2 A. Tần số dao động của hai con lắc thỏa mãn f 1 = 2f2 ; thời điểm ban đầu con lắc thứ nhất ở vị trí biên dường và chậm pha hơn con lắc thứ hai một góc . Hỏi con lắc thứ nhất lần đầu tiên đi qua 2 vị trí động năng bằng ba lần thế năng thì tỉ số vận tốc của hai con lắc trên là: v 3 v 3 v 3 A. 1 . B. 1 . C. 1 . D. v2 2 v2 2 v2 4 v 3 1 . v2 4 Câu 4: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu ki T và có cùng tọa trục độ Oxt có phương trình dao động điều hòa lần lượt x1 = A1 cos(t + ) và T được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Biết tốc độ dao động cực đại của chất điểm là 53,4 cm/s. Giá trị gần với giá trị nào nhất sau đây? A. 0,52. B. 0,75. C. 0,64. D. 0,56. Câu 5: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có k = 100N/m, khối lượng vật nặng m = 0,5kg. Ban đầu đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ. Khi vật đi qua vị trí cân bằng, người ta chồng nhẹ một vật cùng khối lượng lên vật m, lấy g = 10m/s 2. Biên độ dao động của hệ hai vật sau đó là: A. 2,5 2cm. B. 5 2cm. C. 5 cm.D. 2,5 6cm. Câu 6: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Cho hệ cơ như hình vẽ bên.
2. Biết rằng m1 500g,m2 1kg, hệ số lực ma sát giữa các vật với mặt sàn là 1 2  0,2. Lực kéo có độ lớn F = 20N, 30o , lấy gia tốc trọng trường g 10m / s2. Tính lực căng của dây. A. 2,44 N.B. 4,44 N.C. 4,84 N.D. 6,44 N. Câu 7: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, có phương trình x1 A1cos t (cm) và x2 A2cos t (cm). Biết phương trình dao dộng 3 4 tổng hợp là x 5cos t (cm) . Để (A1 + A2) có giá trị cực đại thì có giá trị là 5 A. . B. . C. . D. . 12 12 24 6 Câu 8: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Cho hệ cơ như hình vẽ. 0 Biết m1 1kg; 30 ,m2 5kg, bỏ qua ma sát giữa vật m2 và mặt phẳng nghiêng. Tính lực căng của sợ dây. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và dây nối. Coi dây không dãn trong quá trình vật chuyển động. Lấy g 10m / s2 . A. 12,5 N.B. 10,5 N.C. 7,5 N.D. 10 N.
3. Câu 9: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )Một con lắc đơn gồm sợi dây mảnh dài 1 m, vật có khối lượng 100 3 gam diện tích q 10 5C . Treo con lắc đơn trong điện trường đều có phương uông góc với gia tốc trọng trường g và có độ lớn E 105 V/m. Kéo vật theo chiều của véc tơ điện trường sao cho góc tạo bởi dây treo và g bằng 600 rồi thả nhẹ để vật dao động. Lấy g 10m / s2.Lực căng cực đại của dây treo là: A. 2,14 N.B. 1,54 N.C. 3,54 N.D. 2,54 N. Câu 10: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )Dao động của một vật có khối lượng 200g là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương D1 và D2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ của D1 và D2 theo thời gian. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Biết cơ năng của vật là 22,2 mJ. Biên độ dao động của D2 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 5,2 cm. B. 5,4 cm. C. 4,8 cm. D. 5,7 cm. Câu 11: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )Một con lắc lò xo đặt nằm ngang một lò xo có độ cứng k = 10 N/m gắn với vật nhỏ có khối lượng m = 100 g và mang điện tích q 5.10 5C. Khi vật nhỏ đang ở vị trí cân bằng người ta thiết lập một điện trường đều có cường độ E 104 V/m, hướng dọc theo trục lò xo và theo chiều giãn của lò xo trong khoảng thời gian t 0,05 s rồi ngắt điện trường. Bỏ qua ma sát. Vận tốc cực đại của vật sau khi ngắt điện trường là: A. 50 3 cm/s.B. 100 cm/s.C. 50 cm/s.D. 50 2 cm/s. Câu 12: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tân số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biên độ của M là 6cm, của N là 8cm. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10cm. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Ở thời điểm mà M có động năng bằng thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là: 16 9 3 4 A. . B. . C. . D. . 9 16 4 3
4. Câu 13: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hai con lắc lò xo giống nhau có khối lượng vật nặng m = 100 g dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau (vị trí cân bằng hai vật đều x 6 ở gốc tọa độ). Thời điểm t = 0, tỉ số li độ hai vật là 1 . Đồ thị biểu diễn sự biến thiên thế x2 2 năng của hai vật theo thời gian như hình vẽ. Lấy 2 10. Khoảng cách hai chất điểm tại t = 5s là: A. 7cm.B. 5 cm.C. 3 cm.D. 9 cm. Câu 14: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên là 20 cm gắn vào một vật nặng có khối lượng m = 200 g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy g 10m / s2.Khi lò xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật bằng 0 và lực đàn hồi của lò xo có độ lớn 2N. Năng lượng dao động của vật là: A. 0,1 J. B. 0,04 J. C. 0,08 J.D. 0,02 J. Câu 15: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hai vật có cùng khối lượng m 1 = m2 = 1 kg được nối với nhau bằng sợi dây không dãn và khối lượng không đáng kể. Một trong 2 vật không chịu tác động của lực kéo Fhợp với phương ngang góc 300. Hai vật có thể trượt trên bản nằm ngang. Hệ số ma sát gữa vật và bàm là 0,268. Biết rằng dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Tính lực kéo lớn nhất để dây không đứt. A. 30 N.B. 20N.C. 10 N.D. 25 N.
5. Câu 16: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Ba con lắc lò xo A, B, C hoàn toàn giống nhau có cùng chu kì riêng T, được treo trên cùng một giá nằm ngang, các điểm treo cách đều nhau như hình vẽ. Bỏ qua ma sát và lực cản không khí. Nâng các vật A, B, C theo phương thẳng đứng lên khỏi vị trí cân bằng của chúng các khoảng lần lượt A 10cm,B,C 5 2cm. Lúc t = 0 thả nhẹ con 5T lắc A, lúc t = t1 thả nhẹ con lắc B, lúc t thả nhẹ con lắc C. Trong quá trình dao động điều 24 hòa, ba vật nhỏ A, B, C luôn nằm trên một đường thẳng. Giá trị B và t1 lần lượt là: T 5T A. 6,0cm;t . B. 6,0cm;t . 1 12 1 48 5T T C. 6,8cm;t . D. 6,8cm;t . 1 48 1 12 Câu 17: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới tren quả cầu nhỏ M có khối lượng 500 g sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng. Ban đầu vật tựa vào giá đỡ nằm ngang để lò xo bị nén 7,5 cm. Thả cho giá đỡ rơi tự do thẳng đứng xuống dưới. Lấy g 10m / s2 , sau khi M rời khỏi giá nó dao động điều hòa. Trong một phần tư chu kì dao động đầu tiên M, thời gian lực đàn hồi cùng chiều với lực kéo về tác dụng vào nó là: 5 2 2 2 2 A. s. B. s. C. s. D. s. 60 60 40 120 Câu 18: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Gắn cùng vào điểm I hai con lắc lò xo, một đặt trên mặt phẳng ngang, con lắc còn lại treo thẳng đứng. Các lò xo có cùng độ cứng k, cùng chiều dài tự nhiên 30 cm. Các vật nhỏ A và B có cùng khối lượng m, khi cân bằng lò xo treo vật A giãn 10 cm. Ban đầu, A được giữ vị trí sao cho lò xo không biến dạng còn lò xo gắn với B bị giãn 5 cm. Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa (hình vẽ). Trong quá trình dao động, khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vật gần giá trị nào nhất sau đây?
6. A. 50 cm.B. 49 cm.C. 45 cm.D. 35 cm. Câu 19: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn có hai con lắc lò xo cùng gắn vào điểm I cố định. Các lò xo cí cùng độ cứng k = 50 N/m. Các vật nhỏ A và B có khối lượng lần lượt là m và 4m. Ban đầu, A và B được giữ ở vị trí sao cho hai lò xo đều bị dãn 8 cm. Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa trên hai đường thẳng vuông góc với nhau đi qua giá I. Trong quá trình dao động, lực đàn hồi tác dụng lên giá I có độ lớn nhỏ nhất là: A. 2 2N. B. 6N. C. 5N. D. 7N. Câu 20: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với cơ năng dao động là 1,5625 J và lực đàn hồi cực đại là 12,5 N. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Gọi Q là đầu cố định của lò xo, khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp Q chịu tác 25 3 dụng lực kéo của lò xo có độ lớn N là 0,1s. Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc 4 đi được trong 0,4s gần giá trị nào nhất sau đây? A. 60 cm.B. 40 cm.C. 80 cm.D. 115cm. Câu 21: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hai quả cầu nhỏ A và B có cùng khối lượng 100 gam, được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không dẫn điện, dài 20cm, quản cầu B có điện tích 10 6C. Quả cầu A gắn vào một đầu lò xo nhẹ có độ cứng 25 N/m, đầu kia của lò xo cố định. Hệ được đặt nằm ngang trên mặt bản nhẵn trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1,25.106 V / m hướng dọc theo trục lò xo sao cho ban đầu hệ nằm yên và lò xo bị dãn. Cắt dây
7. nối hai quả cầu B chuyển động dọc theo chiều điện trường còn A dao động điều hòa. Sau khoảng thời gian 0,2s kể từ lúc dây bị cắt thì A và B cách nhau một khoảng: A. 50 cm.B. 55 cm.C. 45 cm.D. 35 cm. Câu 22: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một hệ vật bao gồm hai vật m 1 = 16kg và m2 = 4 kg. Hệ số ma sát giữa hai khối là  0,5. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang. Lấy 2 g 10m / s . Tính lực F tối thiểu tác dụng lên m1 để vật m2 không trượt xuống. A. 200 N.B. 300 N.C. 400 N.D. 500 N. Câu 23: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một chất điểm đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox, mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng O. Từ thời điểm t1 0 đến thời điểm t2 quả cầu của con lắc đi được một quãng đường s và chưa đổi chiều chuyển động, đồng thời động năng của con lắc giảm từ giá trị cực đại về 0,096J. Từ thời điểm t2 đến thời điểm t3 , chất điểm đi thêm một đoạn đường bằng 2s nữa mà chưa đổi chiều chuyển động và động năng của con lắc và thời điểm t3 bằng 0,064J. Từ thời điểm t3 đến t4 , chất điểm đi thêm một đoạn đường bằng 4s nữa thì động năng của chất điểm vào thời điểm t4 bằng: A. 0,100J.B. 0,064J.C. 0,096J.D. 0,036J. Câu 24: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T tại nới có thêm trường ngoại lực có độ lớn F theo phương ngang. Nếu quay phương ngoại lực một góc 0 0 0 90 trong mặt phẳng thẳng đứng và giữ nguyên độ lớn thì chu kì dao động T 1 = 2,4s hoặc T2 = 1,8s. Chu kì T gần với giá trị nào sau đây? A. 1,99s.B. 2,19s.C. 1,92s.D. 2,28s. Câu 25: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m mang điện tích dương q gắn vào đầu dưới lò xo có độ cứng k (chiều dài lò xo đủ lớn), tại vị trí cân bằng lò xo giãn l0 4cm. Tại t =0 khi vật m đang đứng yên ở vị trí cân bằng người ta bật một điện trường đều có các đường sức hướng thẳng xuống dưới, độ lớn cường độ k l điện trường E biến đổi theo thời gian như hình vẽ trong đó E 0 . Lấy g 2(m / s2), 0 q quãng đường vật m đã đi được trong thời gian t =0s đến t = 1,8s là:
8. A. 4cm.B. 16cm.C. 72cm.D. 48cm. Câu 26: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của vận tốc của hai con lắc lò xo dao động điều hòa: con lắc 1 đường 1 và con lắc 2 đường 2. Biết biên độ dao động của con lắc thứ 2 là 9 cm. Xét con lắc 1, tốc độ trung bình của vật trên quãng đường từ lúc t = 0 đến thời điểm lần thứ 3 động năng bằng 3 lần thế năng là: A. 15 cm/s.B. 13,33 cm/s.C. 17,56 cm/s.D. 20 cm/s. Câu 27: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Một con lắc lò xo, vật nhỏ, dao động có khối lượng m = 100g dao động điều hòa theo phương trùng với trục của lò xo. Biết đồ thị phụ thuộc thời gian vận tốc của vật như hình vẽ. Độ lớn lực kéo về tại thời điểm 11/3s là A. 0,123N.B. 0,5N.C. 10N.D. 0,2N.
9. Câu 1: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. x A x 0 0 t t Theo giả thiết ta có: 1 2 T t t 1 2 4 A 4A Áp dụng dãy tỉ số bằng nhau 40 40cm. vtb 40cm / s. t1 t2 T Câu 2: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn C. Biên độ dao động của vật là A 0 . 2 2 2 2 2 v 2 2 v 2 50 . 0 Ta có: A x 0 x 0 12,5 0 5cm. 2 g 1000 0 A 5cm và  10 2rad / s. A Khi vật đi được quãng đường S = 27,5 cm 5A lúc này vật có li độ x = 2,5 cm. 2 a x.2 500cm / s2 5m / s2. Câu 3: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. Ta có:
10. - Xét con lắc thứ nhất chậm pha hơn con lắc thứ hai một góc nên 2 khi con lắc thứ nhất tới vị trí biên dương thì con lắc thứ hai qua vị trí cân bằng theo chiều âm. - Khi con lắc thứ nhất có động năng bằng 3 lần thế năng thì: A x . 2 1 - Theo bài ra: f2 = 2f1 nên ta suy ra T1 = 2T2 và   1 2 2 - Do lúc đầu con lắc thứ nhất tại vị trí biên dương nên lần đầu tiên A động năng bằng 3 lần thế năng khi lần đầu tiên m 1 đi qua vị trí x theo chiều âm (v1 1 2 0). T T - Tại thời điểm t 1 2 , tốc độ dao động của các vật thỏa mãn: 6 3 v 2 A2 3A2 4v 2 3A2 1 A2 x2 A2 1 2 1 1 2  4 4  4 v2 3 1 2 1 2 v2 3A2 A2 v 2 A2 v 4 2 A2 x2 A2 2 2 2 2 2 4 4 2 4 2 2 v1 3 Do v1 0 nên . v2 2 Câu 4: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn A. Hai dao động vuông pha, ta có: 4 cm. Mặt khác vơi shai dao động vuông pha, tốc độ cực đại của vật là = 53,4  T = 3 s. Từ hình vẽ, ta tìm được: (t- = 1,88 Từ đó ta tìm được = 1,6 s = 0,53.
11. Câu 5: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Biên độ dao động trược khi thêm vật: mg 0,5.10 A l 0,05 m = 5 cm 1 k 100 100 Khi vật về vtcb O1, vật có tốc độ v A 5. 50 2cm / s. max 0,5 0,5 0,5 .10 Khi thêm vật, tại vtcb mới lò xo dãn: l 0,1 m = 10 cm. 2 100 vtcb cũ cách vtcb mới đoạn x = O1O2 = 5 cm. Ngay sau khi đặt vật lên, áp dụng định luật bảo toàn động lượng (va chạm mềm): v mv 2mv v max 25 2cm / s. max 2 2 2 2 v 2 25 2 Áp dụng công thức độc lập: A x 5 2,5 6cm.  100 0,5 0,5 Chọn D. Câu 6: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Các lực tác dụng vào hệ như hình vẽ. Áp dụng định luật II Newton cho từng vật ta được:       Vật m1 : P1 N1 F T1 Fms1 m1 a1      Vật m2 : P2 N2 T2 Fms2 m2 a2 Chiếu vecto lên trục tọa độ đã chọn trên hình ( với T1 = T2 = T; a1 = a2 = a), ta được: N1 F.sin P1 0 N1 P1 F sin +) Trục Oy: (*) N2 P2 0 N2 P2
12. F.cos Fms1 Fms2 F.cos T Fms1 m1a a (1) +) Trục Ox: m1 m2 T Fms2 m2a T m2a Fms2 (2) Fms1 1N1 1 P1 F.sin  m1g F.sin Kết hợp (*), ta có: F  N  P .m .g ms2 2 2 2 2 2 F.cos  m g F.sin m g Thay lên (1), suy ra a 1 2 m1 m2 10.cos300 0,2 0,5.10 10.sin 300 0,2.1.10 a 4,44 m / s2 0,5 1 Từ (2) suy ra: T m2a m2 g 1.4,44 0,2.1.10 6,44 N . Chọn D. Câu 7: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Sử dụng định lý hàm số sin trong tam giác 5 A A A A 1 2 1 2 sin 750 sin 450 sin 600 sin 450 sin 600 5 0 0 A1 A2 0 sin 45 sin 60 sin 75 5 0 2 15 0 sin 52,5 .cos sin 75 2 2 15 0 A1 + A2 cực đại khi cos 1 7,5 . Chọn C. 2 max Câu 8: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )
13.    P1 T1 m1 a1 Đinh luật II Newton cho 2 vật:    (*) F T m a P2 2 2 2 Ta có: F P .sin 5.10.sin 300 25N; P 1.10 10N P2 2 1 Ta thấy F P Hệ chuyển động về phía 2 vật trượt xuống cùng gia tốc. Chiếu (*) lên chiều P2 1 T P1 m1a dương được chọn trong hình (với T1 = T2 = T; a1 = a2 = a): F T m a P2 2 F P 25 10 a P2 1 2,5m / s2 m1 m2 6 T m1a P1 1.2,5 1.10 12,5N. Chọn A. Câu 9: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )Chọn D. 2 2 5 5 q E 10 .10 Gia tốc trọng trường hiệu dụng g g2 102 11,55m / s2. 3 m 100 3.10 5 5 F q E 10 10 1 Góc lệch của dây treo tại vị trí cân bằng tan   300 P mg 100 3.10 3.10 3 0 Biên độ góc dao động trong dao động của con lắc đơn 0 30 Lực căng dây cực đại của con lắc được tính theo công thức 3 0 Tmax mg 3 2cos 0 100 3.10 .11,55 3 2cos30 2,54N Câu 10: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )Chọn A.
14. Từ đồ thị ta thấy: A1 = 3 cm Cũng theo đồ thị thì ta thấy cứ một ô ngang theo trục thời gian là 0,1s Quan sát đồ thị ta thấy thời gian dao động D2 đi từ VTCB ra biên mất thời gian là 2 ô nên: T t 2.0,1 0,2 T 0,8s  2,5 rad / s 4 1 W m2A2 A2 3,552.10 3 m2 2 Gọi t1là thời gian kể từ lúc D1 bắt đầu dao động đến khi lần đầu tiên qu VTCB: T A 2 3 t 0,1s x 1 ;v 0 1 8 01 2 01 1 4 Gọi t2 là thời gian kể từ lúc D2 bắt đầu dao động đến khi lần đầu tiên đến biên âm T A 2 3 t 0,1s x ;v 0 1 8 02 2 02 2 4 2 2 2 3 2 2 x1  x2 A A1 A2 3,552.10 0,03 A2 A 2 0,051(m) 5,1cm. Câu 11: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 )Chọn D. 10 Tần số góc  10rad / s Chu kì T 0,2 s 0,1  Điện tích q 0 F  E Vị trí cân bằng của vật là O2 ở xa điểm treo, ta có: qE 5.10 5.104 Fđ = Fđh qE k l O O l 0,05m 5cm 1 2 k 10 Do vật ban đầu đang đứng yên ở O1 Tốc độ = 0 A2 O1O2 5cm Sau t 0,05 T / 4 vật về vtcb O2 theo chiều dương có v2 A 5.10 50cm / s Tại đó, ngắt điện trường, vtcb của vật ở O1 ( vị trí lò xo không biến dạng), ta có: 2 2 2 v 2 50 A1 x 5 5 2cm.  10
15. Vận tốc cực đại của vật sau khi ngắt điện trường: vmax A1 5 2.10 50 2cm Câu 12: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. Khoảng cách giữa M và N là: x xM xN 6cos t 1 8cos t 2 A cos t Khoảng cách lớn nhất khi MN có phương nằm ngang 62 82 102 OM luôn vuông góc 2 với ON. Ở thời điểm mà M có động năng bằng thế năng tại x A tức OM hợp với Ox góc M 2 2 1 / 4 ON hợp với Ox góc / 4 hay x A W W W N 2 dN tN 2 N 2 2 2 WtM WM m AM 6 9 2 2 . WtN WN m AN 8 16 Câu 13: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn D. A W 0,6 6 Ta có: 1 t1max A2 Wt 2max 0,4 2 Gọi là góc quay được trong thời gian từ 0 đên 1s.
16. Đối với dao động (2) thì thời điểm t = 0 và t = 1s đối xứng nhau qua trục hoành. Đối với dao động (1) thì thời điểm t = 0 là một điểm bất kì trong góc phần tư thứ nhất, t = 1 ở vtcb theo chiều âm (hình vẽ) x A cos / 2 1 1 Tại thời điểm t = 0: x2 A2 cos 2 cos x 6 6 / 3 Do 1 2  x2 2 cos / 2 2 3 t 1 3 2 1 1 W m 2 A2 0,6.10 3 0,1. A2 3 3 t1max 1 1 A1 m 2 2 3 50 Ta có: 2 1 2 2 3 1 2 3 2 W m A 0,4.10 0,1. A A m t 2max 2 2 2 2 2 3 50 3 3 x1 cos t m 50 3 6 Phương trình dao động của (1) và (2) là: 3 2 x2 cos t m 50 3 6 Khoảng cách của (1) và (2) tại t = 5 là: 3 3 3 2 d x1 x2 cos .5 cos .5 0,09m 9cm. 50 3 6 50 3 6 Câu 14: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn C. Chiều dài tự nhiên của lò xo là: l0 20(cm). Khi lo xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật bằng 0 khi đó vật đang ở vị trí biên trên: l l0 l A A l 20 18 2cm. Lực đàn hồi lúc đó F k l A k.0,02 2 k 100N / m. mg 0,2.10 Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là l 0,02m k 100
17. Biên độ của con lắc là A l 2 A 4cm. 1 1 Cơ năng của con lắc là W kA2 .100.0,042 0,08J. 2 2 Câu 15: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. Các lực tác dụng vào hệ như hình vẽ. Áp dụng định luật II Newton chp từng vật ta đưowcj:      Vật m1: P1 N1 F T1 Fms1 m1a1      Vật m2 : P2 N2 T 2 Fms2 m2a2 Chiếu vecto lên trục tọa độ đã chọn trên hình (với T1 T2 T;a1 a2 a,m1 m2 m), ta được: N1 F.sin P1 0 N1 P1 F.sin (+) Oy: (1) N 2 P2 0 N2 P2 F.cos T Fms1 ma (2) (+) Ox: T Fms2 ma (3) Fms1 N1  P1 F.sin mg .F.sin Từ công thức lực ma sát, kết hợp (1) ta có: Fms2 N2 P2 mg Từ (2) và (3), suy ra: F.cos T Fms1 T Fms2 F.cos F F F.cos mg .F.sin mg F.cos .F.sin T ms1 ms2 2 2 2
18. F cos sin 2T Để dây không đứt thì T T T F 0 0 2 0 cos sin 2.10 F 20N. Vậy lực kéo lớn nhất bằng 20N thì dây không đứt. cos300 0,268.sin 300 Câu 16: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn D. Chọn gốc thời gian là lúc thả vật A. Ta có: 2 xA 10cos t cm; T 2 2 2 xB B cos t t1 cm B cos t t1 cm; T T T 2 5T 2 5 xC 5 2 cos t cm 5 2 cos .t cm. T 24 T 12 Vì trong quá trình dao động ba vật luôn nằm trên một đường thẳng nên: xA xC xB 2xB xA xC 13,66 xB 6,83 2 6 6  A 6,83cm B B 2 T . t t T 1 6 1 12 Câu 17: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. 0,5.10 2 Độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng  0,05m 5cm, 10 2rad / s,T s. 100 10
19. Chọn trục Ox thẳng đứng, hướng xuống, gốc O trùng vtcb. Các lực tác dụng vào vật khi chưa dời    khoit giá đỡ: FÐh ;P; N Thả cho hệ rơi tự do nên Fđh = N (N là phản lực của giá đỡ tác dụng lên vật). Vật bắt đầu rời khỏi giá đỡ khi N = 0 Fđh = 0 x  5cm Như vậy, hệ đến vị trí lò xo không biến dạng thì vật sẽ tách ra khỏi giá quãng đường vật đã đi được là S = 7,5 cm =0,075m vận tốc tại vị trí tách: 6 v2 02 2gS v 2.10.0,075 m / s 50 6cm / s 2 Tại đây vật bắt đầu dao động với biên độ: 2 2 2 v 2 50 6 A x 5 10cm.  10 2 Từ lúc vật bắt đầu dao động điều hòa (t = 0) sao T/4 thì thời gian mà lực đàn hồi và lực kéo về T 2 ngược chiều nhau = s. 6 60 Câu 18: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn C. Gắn trục Oxy vào hệ, gốc tạo độ O  I Tạo độ VTCB của A, B lần lượt là: x  A 40cm; y 30cm. OA 0 OB Phương trình dao động của A và B là: yA 40 10cos t cm;xB 30 5cos t Khoảng cách giữa A và B là: 2 2 2 2 yA xB 40 10cos t 30 5cost
20. 40 10cost2 30 5cost2 5 5 x 2 2 16 ( với x cost ) 2 Do x 2 0 min 5 5.4 20 5cm 45cm. Câu 19: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn D. Lực đàn hồi tổng hợp tác dụng lên I có độ lớn: 2 2 2 2 2 2 F F1 F2 kA cost kA cos 2t kA cos t cos 2t kA cos2 t cos2 t sin2 t Đặt x cos2 t 1 x sin2 t y 1 2x 1 2 3 7 Để F nhỏ nhất thì y nhỏ nhất: y 8x 3 0 x y 8 min 16 7 Lực đàn hồi nhỏ nhất: F 50,8.10 2 2,6N. min 16 Câu 20: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn C. 1 2 W kA W 1 Ta có: 2 A A 0,25(m) k 50(N / m) Fdh max 2 Fdh max kA 25 3 3 A 3 F kx 50x x (m) 4 8 2 A 3 Khoảng thời gian ngắn nhất ứng với quay được góc nhỏ nhất (từ x theo chiều dương đến 2 A 3 T x theo chiều âm): 600 t 0,1(s) T 0,6(s) 2 6 T T 600 Ta có: 0,4(s) S 2A 2Asin 2.0,25 2.0,25.sin 0,75m 75cm. 2 6 max 2 2 Câu 21: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. Vị trí ban đầu của hệ: k  qE 25.  10 6.1,25.106  0,05m 5cm Tại đó, cắt dây nối 2 quả cầu thì:
21. m 0,1 +) Vật A dao động điều hòa với biên độ A = 5cm, chu kuf T 2 2 0,4s k 25 Quãng đường vật A đi được trong 0,2s (= T/2) là SA = 2A = 10 cm. F qE 10 6.1,25.10 6 +) Vật B chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a d 12,5m / s2 m m 0,1 Khoảng cách giữa A và B sau 0,2s kể từ khi cắt SA  SB 10 20 25 55cm. Câu 22: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn C. Chọn hệ quy chiếu gắn với m1. Pt Newton II cho vật m2:     m2g N Fms Fqt m2a Chiếu lên phương thẳng đứng ta được: m2g Fms m2a Chiếu lên phương ngang ta được: N Fqt 0 N Fqt m2ao Để cho vật trượt xuống thì a 0 Fms m2g Fms N m2g m2ao g 10 a 20m / s2 a 20m / s2 o  0,5 o min Lực tối thiểu cần tác dụng lên m1 để m2 không trượt xuống là: Fmin m1 m2 ao min 16 4 .20 400N. Câu 23: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn B. Tại t1 động năng cực đại x1 0 Từ t1 t2 x2 S ,t2 t3 2S x3 3S vật chưa đổi chiều chuyển động x 3x W 9W 3 2 t3 t1
22. Bảo toàn cơ năng: W W W 0,096 9W 0,064 W 4.10 3 J. 2 3 t2 t2 t2 Cơ năng: W W W 4.10 3 0,096 0,1J. t2 d2 W x2 4.10 3 A 3A Ta có: t2 2 x S x 3S W A2 0,1 2 5 3 5 4A 2A 2A Từ x đi thêm quãng đường 4S , tức vật từ x đi 2A/5 ra biên rồi đổi chiều đi 3 5 5 5 3 tiếp 2A/5 đến x4  x3 (nhưng ngược chiều chuyển động) Do đó, tại x4 vật có động năng bằng tại x3 : Wd 4 Wd 3 0,064J. Câu 24: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn A. Ngoại lực quay góc có nghĩa là F xoay lên trên hoặc xuống dưới. 2 2 2 TH1: F xoay lên: ghd1 g a 2ga.sin 4 2 4 1 T ghd1 2ga.sin Do T : 2 4 2 1 2 2 (1) g T1 g g a 2 2 2 TH2: F xoay xuống: ghd 2 g a 2ga.sin . T 4 2ga.sin Tương tự 4 1 2 2 (2) T2 g a T 4 T 4 T 4 T 4 Cộng vế với vế của (1) với (2) suy ra: 4 4 2 4 4 2 T 1,998s. T1 T2 2,4 1,8
23. Câu 25: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn D.  0,04 Chu kì của con lắc T 2 0 2 0,4s g 2 Dưới tác dụng của điện trường, vtcb của con lắc bị tháy đổi: Fd qE0 +) Với Eo: OO  , vật dđđh quanh O1 với A = OO1 = 4cm 1 k k o Trong thời gian 0,6 s = T + T/2 vật đi được S1 = 4.4 + 4.2 = 24 cm, đến vị trí M (biên dưới v = 0) +) Với 2Eo: OO2 2 o O2  M vật đứng yên tại đó suốt thời gian từ 0,6s 1,2s :S2 0. +) Với 3Eo: OO3 3 0, vật dđđh quanh O3 với A = O2O3 = 4cm Trong thời gian 1,8 – 1,2 = 0,6 s = T + T/2, đi được S3 = 4.4 + 4.2=24cm Tổng quãng đường đi được: S = S1 + S2 + S3 = 48cm. Câu 26: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn C. 2 Ta có: v A  6 9  rad / s T 3s 2max 2 2 2 2 3 2 T2 v1max 10 Từ đồ thị: T2 1,5T1 T1 2s 1 rad/s A1 10cm 1,5 1
24. Tại t = 0: v1 5 x1 5 3 cm theo chiều dương Wđ = 3 Wt tại xo 5 ứng với 4 điểm trên đường tròn. Từ t = 0 đến thời điểm thứ 3 động năng = 3 lần thế năng: +) quay được 3T/4 = 1,5s +) đi được quãng đường S 10 5 3 20 5 10 5 3 20 5 v 17,56 cm/s. tb 1,5 Câu 27: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn A. v Từ đồ thị thì ta thấy khoảng thời gian kể từ khi vật bắt đầu chuyển động ở vị trí v max v 0 2 T T 1 v t s T 0,8s  2,5 rad / s A max 4cm. 4 3 3  v Tại vị trí v max đang chuyển động về cực đại mà vận tốc nhanh hơn pha li độ một 2 3 5 5 góc nên X x 4cos 2,5 t 2 6 6 Độ lớn lực kéo về tại thời điểm 11/3s là: F m 2 x 0,02. 2,5 2 .0,1 0,12337(N)