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

Nội dung text: 44 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Dao động cơ - Năm học 2019 (Có đáp án)

1. Câu 1: Khi nói về lực kéo về trong dao động điều hòa, nhận xét nào dưới đây là đúng? A. Công sinh ra trong một chu kỳ bằng khôngB. Cùng pha với vận tốc dao động C. Ngược pha với gia tốc dao động D. Vuông pha với ly độ dao động Câu 2: Pha dao động của một vật dao động điều hòa A. biến thiên tuần hoàn theo thời gianB. không đổi theo thời gian C. tỉ lệ bậc nhất với thời gianD. là hàm bậc hai theo thời gian Câu 3: Tại cùng một vị trí địa lí, nếu chiều dài con lắc đơn tăng 4 lần thì chu kì dao động điều hòa của nó A. giảm 4 lầnB. giảm 2 lầnC. tăng 4 lầnD. tăng 2 lần Câu 4: Biên độ của dao động cơ cưỡng bức không phụ thuộc vào A. lực cản của môi trường tác dụng lên vật B. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn cưỡng bức tác dụng lên vật C. tần số của ngoại lực tuần hoàn cưỡng bức tác dụng lên vật D. biên độ của ngoại lực tuần hoàn cưỡng bức tác dụng lên vật Câu 5: Trong dao động tắt dần, không có đặc điểm nào sau đây ? A. Biên độ giảm dần theo thời gianB. Chuyển hoá từ nội năng sang thế năng C. Chuyển hoá từ thế năng sang động năngD. Vừa có lợi, vừa có hại Câu 6: Trong dao động điều hòa, lực kéo về luôn hướng về vị trí có A. gia tốc cực đạiB. gia tốc cực tiểuC. vận tốc cực đạiD. vận tốc bằng không Câu 7: Gia tốc của vật dao động điều hoà bằng 0 khi A. vật ở vị trí có ly độ cực đạiB. vật ở vị trí có pha dao động cực đại C. vận tốc của vật cực tiểuD. vật ở vị trí có ly độ bằng không Câu 8: Một hệ dao động diều hòa với tần số dao động riêng 4 Hz. Tác dụng vào hệ dao động đó một ngoại lực có biểu thức f = F0 cos(8πt + π/3) thì hệ sẽ A. dao động cưỡng bức với tần số dao động là 8 Hz B. dao động với biên độ giảm dần rất nhanh do ngoại lực tác dụng cản trở dao động C. ngừng dao động vì do hiệu tần số của ngoại lực cưỡng bức và tần số dao động riêng bằng 0 D. dao động với biên độ cực đại vì khi đó xảy ra hiện tượng cộng hưởng Câu 9: Chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn sẽ giảm khi A. gia tốc trọng trường tăngB. tăng chiều dài dây treo C. giảm biên độ dao độngD. giảm khối lượng vật nhỏ
2. Câu 10: Nhận xét nào dưới đây về ly độ của hai dao động điều hoà cùng pha là đúng? A. Có li độ bằng nhau nhưng trái dấu.B. Luôn trái dấu. C. Luôn bằng nhau.D. Luôn cùng dấu. Câu 11: Pha của dao động được dùng để xác định A. tần số dao độngB. trạng thái dao độngC. biên độ dao độngD. chu kì dao động Câu 12: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao động thành phần lần lượt là x 1 = 3cos(ωt + π/6) cm và x 2 = 4cos(ωt - π/3) cm. Khi vật qua li độ x = 4 cm thì vận tốc dao động tổng hợp của vật là 60cm/s. Tần số góc dao động tổng hợp của vật là A. 20 rad/sB. 10 rad/sC. 6 rad/sD. 40 rad/s Câu 13: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật nặng nằm cân bằng lò xo giãn 4 cm. Lấy g = 10 m/ s 2 và π 2 10 . Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình x A cos(ωt φ) . Trong một chu kì dao động của vật khoảng thời gian lò xo bị nén là 2/15 s. Chọn trục tọa độ trùng với phương dao động của vật, gốc tọa độ tại vị trí cần bằng. Chọn gốc thời gian là lúc vật qua vị trí lò xo giãn 8 cm và đang chuyển động chậm dần theo chiều dương. Pha ban đầu của dao động là 2π π 2π π A. B. C. D. 3 3 3 3 Câu 14: Cho một chất điểm đang dao động điều hòa. Đồ thị phụ thuộc của li độ (x) vào thời gian (t) a 8π co s (π t π / 3) cm / s 2 C. a 8π 2 co s (π t 2 π / 3) cm / s 2 D. a 8π 2 cos (πt 2π / 3) cm / s 2 Câu 15: Một vật dao động điều hòa theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khi lực tác dụng lên vật có giá trị bằng 0,25 độ lớn lực cực đại tác dụng lên vật thì tỉ số giữa thế năng và động năng của con lắc là 1 1 A. 16.B. 15.C. . D. . 15 16
3. Câu 16: Hai chất điểm dao động điều hoà trên cùng một trục toạ độ Ox, coi trong quá trình dao động hai chất điểm không va chạm vào nhau. Biết phương trình dao động của hai chất điểm lần lượt là x 1 = 4cos(4t + π/6) cm; x 2 = 4cos(4t - π/3) cm. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là A. 8 cmB. 4( 2 - 1) cmC. 4 cmD. 4 2 cm Câu 17: Một con lắc lò xo có độ cứng 2 N/m, khối lượng 80 g dao động tắt dần trên mặt phẳng nằm ngang do có ma sát, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt ngang là 0,1. Ban đầu, kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng 10 cm rồi thả nhẹ. Cho gia tốc trọng trường g = 10m/ s 2 . Thế năng của vật tại vị trí vật có động năng lớn nhất là A. 0 JB. 1,6 mJC. 0,16 JD. 0,16 mJ Câu 18: Một con lắc đơn có chiều dài l1 đang dao động với biên độ góc α 1 . Khi qua vị trí cân bằng thì dây bị vướng vào một cái đinh và tạo thành một con lắc mới có chiều dài l2 dao động với biên độ góc α 2 . Mối quan hệ giữa α 2 và α 2 là 2 2 l1 2 2 2l2 A. α2 α1 l1 l2 B. α2 α1 C. α2 α1 l1 l2 D. α2 α1 l2 l1 Câu 19: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ T. Trong một chu kỳ dao động của vật, khoảng thời gian lò xo bị giãn là 2T/3. Gọi F1 và F2 lần lượt F là lực nén cực đại và lực kéo cực đại của lò xo tác dụng vào vật. Tỉ số 1 là F2 A. 1 B. 2 C. 1 D. 1 2 3 3 4 Câu 20: Hai chất điểm dao động điều hòa có li độ phụ thuộc thời gian được biểu diễn như hình vẽ. Biết t2 −t1 = 3,75 s và t3 −t2 = 3,0 s. Khi chất điểm thứ nhất có giá trị vận tốc v 1 = π/3 cm/s thì giá trị gia tốc chất điểm thứ hai gần trị nào sau đây nhất ? A. −4,24 cm/s 2 B. −8,47 cm/s 2 C. 8,47 cm/s 2 D. 4,24 cm/s 2
4. Câu 21: Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. Độ lệch pha của hai dao động là π . Tại thời điểm t dao động thứ nhất có li độ 5 cm và đang 2 giảm, dao động thứ hai có li độ -12 cm. Biên độ dao động của chất điểm là A. 17 cmB. 13 cmC. 16 cmD. 12 cm Câu 22: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 10cos(4πt + π/3) cm với t tính bằng giây. Động năng của vật đó biến thiên với chu kì bằng A. 1,5 sB. 0,25 sC. 1,0 sD. 0,5 s Câu 23: Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình 2 2 dao động lần lượt là x1 A1 cos(ω t φ1 ) ; x 2 A2 cos(ω t φ 2 ) . Cho biết : 3x1 4x2 43. Khi chất điểm thứ nhất có li độ x1 3cm thì tốc độ của nó bằng 8 cm/s. Khi đó tốc độ của chất điểm thứ hai là A. 6 cm/sB. 9 cm/sC. 8 cm/sD. 12 cm/s π Câu 24: Một chất điểm dao động điều hòa với x 10 cos(πt ) ( x đo bằng cm, t đo bằng 3 s). Kể từ thời điểm t = 0 số lần chất điểm có li độ 5 2 cm trong thời gian 2019 s là A. 2017 lầnB. 2020 lầnC. 2019 lầnD. 2018 lần Câu 25: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m và viên bi nhỏ có khối lượng 200 g dao động điều hòa. Tại thời điểm t vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20 cm/s và 2 3 m/s 2 . Biên độ dao động của viên bi là A. 4 3 cmB. 10 3 cmC. 4 cmD. 16 cm Câu 26: Cho một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Đồ thị phụ thuộc thời gian của vận tốc được mô tả trên hình vẽ. Phương trình li độ của chất điểm là A. x = 2 2 cos(2πt + π/4) cmB. x = 2 2 cos(4πt + 3π/4) cm C. x = 2cos(2πt + 3π/4) cmD. x = 2cos(4πt + π/4) cm Câu 27: Hai chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với cùng tần số, phương trình dao π 2π động của hai chất điểm lần lượt là x1 8cos ωt cm và x2 6cos ωt cm. Trong 3 3 quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất của hai chất điểm là
5. A. 14 cmB. 5 cmC. 2 cmD. 10 cm Câu 28: Một con lắc gồm lò xo độ cứng bằng 40 N/m gắn với một vật nặng có khối lượng bằng 400 g. Hệ được treo trên mặt phẳng nghiêng góc 3 0 o so với phương ngang. Hệ số ma sát giữa vật nặng và mặt phẳng nghiêm bằng 0,1. Đưa vật nặng đến vị trí lò xo dãn 18 cm rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Tổng quãng đường vật nặng đi được cho đến khi dừng hẳn bằng A. 84,50 cmB. 187,06 cmC. 162,00 cmD. 97,57 cm Câu 29: Cho một chất điểm đang dao động điều hòa với biên độ A, với cùng một độ dài quãng đường bằng A/2 thì tỷ số giữa tốc độ trung bình lớn nhất và tốc độ trung bình nhỏ nhất xấp xỉ bằng A. 2,9B. 1,4C. 2,6D. 4,0 Câu 30: Hai chất điểm dao động điều hòa có cùng vị trí cân bằng trên trục Ox. Đồ thị li độ theo thời gian của hai chất điểm được biểu diễn như hình vẽ. Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật 1 qua vị trí cân bằng, vật 2 qua vị trí có li độ 4 cm. Chu kì dao động của vật 1 là A. 2,5 sB. 3,5 sC. 1,5 sD. 3,0 s Câu 31: Một vật khối lượng 400 g dao động điều hòa có đồ thị động năng như hình. Tại thời điểm t = 0 vật đang chuyển động theo chiều dương. Lấy π 2=10, phương trình dao động của vật là π A. x 5cos 2πt cm 3 π B. x 5cos 2πt cm 3 π C. x 10cos πt cm 3 π D. x 10cos πt cm 6
6. Câu 32: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ 0,5 giây. Biết quãng đường nhỏ nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian 5/3 giây là 32,5 cm. Biên độ của dao động điều hòa này bằng A. 2,5 cmB. 3,5 cmC. 2 cmD. 1,5 cm Câu 33: Xét hai dao động điều hòa. Dao động thứ nhất là tổng hợp của hai đao động cùng phương, cùng tần số và lệch pha nhau một góc 60 o và dao động thứ hai là tổng hợp của hai dao động cùng phương, cùng tần số và lệch pha nhau một góc 9 0 o . Tại thời điểm t, li độ tức thời của các dao động thành phần của cả hai dao động lần lượt đều là 3 cm và 4 cm. Tỉ số giữa li độ tức thời dao động thứ nhất và dao động thứ hai là A. 1B. 4/√37C. 7D. √37/4 Câu 34: Một vật nhỏ đang dao động điều hòa. Biết rằng, khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần vật đi qua vị trí có li độ bằng A/n liên tiếp đúng bằng khoảng thời gian trong đó vật đi được quãng đường dài nhất là A. Giá trị của n là A. n = 2/ 3 B. n = 3 /2C. n = 2D. n = 1/2 Câu 35: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox thẳng đứng mà gốc O ở ngang với vị trí cân bằng của vật. Lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình bên. Lấy π 2 10 , phương trình dao động của vật là A. x = 8cos(5πt + π/2) cmB. x = 2cos(5πt - π/3) cm C. x = 8cos(5πt - π/2) cmD. x = 2cos(5πt + π/3) cm Câu 36: Một chất điểm đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, và cùng vị trí cân bằng. Biên độ và pha ban đầu của dao động thứ nhất lần lượt là A1 = 4 cm và φ 1 = π/6. Biên độ và pha ban đầu của dao động thứ hai lần lượt là A2 thay đổi được và φ 2 = -π/2. Thay đổi giá trị của A2 để biên độ dao động tổng hợp có giá trị nhỏ nhất, giá trị đó bằng A. 3 cmB. 2 2 cmC. 2 3 cmD. 2 cm
7. t t 1 Câu 37: Cho đồ thị như hình, biết t 1 3 s. Phương trình dao động của vật là 2 2 2 3π A. x = 10cos 2πt cm 4 5π B. x = 5 2 cos πt cm 6 5π C. x = 10cos 2πt cm 6 3π D. x = 5 2cos πt cm 4 Câu 38: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kỳ bằng 0,25 s và biên độ bằng 6 cm. Tốc độ trung bình của chất điểm giữa hai lần liên tiếp động năng gấp ba lần thế năng là A. 72 cm/s.B. 24 cm/s.C. 48 cm/s.D. 36 cm/s. Câu 39: Hai chất điểm A và B dao động điều hòa trên cùng một trục Ox với cùng biên độ. Tại thời điểm t = 0, hai chất điểm đều đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Chu kỳ dao động của chất điểm A là T và gấp đôi chu kỳ dao động của chất điểm B. Tỉ số độ lớn vận tốc của chất điểm A và chất điểm B ở thời điểm T/6 là 2 3 A. B. 2C. D. 1 3 2 2 Câu 40: Tại hai điểm A và B trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động cùng phương với phương trình lần lượt là u A = 3acosωt và u B = 4acos(ωt + π/2). Biết vận tốc và biên độ sóng do mỗi nguồn tạo ra không đổi trong quá trình sóng truyền. Trong khoảng giữa A và B có giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm của đoạn AB dao động với biên độ bằng A. 7aB. a/2C. 5aD. a π Câu 41: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x 3sin 5πt (x tính 6 bằng cm và t tính bằng giây). Trong một giây đầu tiên từ thời điểm t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = +1cm A. 5 lầnB. 4 lầnC. 6 lầnD. 7 lần Câu 42: Một con lắc đơn có chiều dài l = 16 cm dao động trong không khí. Cho g = 10 m/ s 2 và π 2 10 . Tác dụng lên con lắc một ngoại lực biến thiên tuần hoàn với biên độ của ngoại lực có giá trị không đổi, nhưng tần số f của ngoại lực có thể thay đổi được. Khi tần số của
8. ngoại lực lần lượt có giá trị f 1 = 0,7 Hz và f 2 = 1,5 Hz thì biên độ dao động của vật tương ứng là A1 và A2 . Kết luận nào dưới đây là đúng ? A. A1 = A2 B. A1 > A2 C. A1 ≥ A2 D. A1 < A2 Câu 43: Hai chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với cùng biên độ, cùng vị trí cân bằng O dao động với chu kì 1 s và 4 s. Tại thời điểm ban đầu, t = 0, hai chất điểm cùng đi qua gốc O theo chiều dương. Hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất bằng bao nhiêu thì hai chất điểm đó gặp nhau ? A. 0,2 sB. 1 sC. 0,4 sD. 0,5 s Câu 44: Pha dao động của một vật dao động điêu hòa A. biến thiên tuần hoàn theo thời gianB. tỉ lệ bậc nhất với thời gian C. là hàm bậc hai theo thời gianD. không đổi theo thời gian Câu 1: Chọn đáp án A Trong dao động điều hòa, lực kéo về sinh công dương khi đi về VTCB và sinh công âm khi rời xa vị trí cân bằng, công do lực kéo về sinh ra trong một chu kỳ luôn bằng không. Câu 2: Chọn đáp án C Pha dao động của một vật dao động điều hòa (ωt + φ) là hàm tỉ lệ bậc nhất với thời gian. Câu 3: Chọn đáp án D l Chu kì con lắc đơn T 2π → l tăng 4 lần thì T tăng 2 lần. g Câu 4: Chọn đáp án B Biên độ dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc của ngoại lực chứ không phụ thuộc vào pha ban đầu của ngoại lực. Câu 5: Chọn đáp án B Chỉ có động năng và thế năng chuyển hóa sang công của lực ma sát biến thành nhiệt tỏa ra môi trường chứ nhiệt năng không chuyển hóa ngược lại sang động năng và thế năng. Câu 6: Chọn đáp án C Trong dao động điều hòa, vận tốc đạt cực đại khi qua VTCB theo chiều dương. Lực kéo về luôn hướng về VTCB, chính là vị trí vận tốc cực đại. Câu 7: Chọn đáp án D Ta có a = ω2 x → a = 0 khi x = 0. Câu 8: Chọn đáp án D
9. Tần số dao động của ngoại lực f = ω = 4 Hz bằng với tần số của dao động riêng nên xảy ra 2π hiện tượng cộng hưởng. Câu 9: Chọn đáp án A  Chu kì dao động của con lắc đơn T 2π → T giảm khi g tăng. g Câu 10: Chọn đáp án D Ta có x1 A1 cos ωt φ0 ; x2 A2 cos ωt φ0 x A → 1 1 0 x2 A2 Do A1 , A2 có thể khác nhau nên chỉ có thể khẳng định x1 , x 2 luôn luôn cùng dấu. Câu 11: Chọn đáp án B Pha của dao động được dùng để xác định trạng thái dao động. 2. Bài Tập Câu 12: Chọn đáp án A 2 2 Ta có A A1 A2 5 cm . 2 2 v 2 v Khi x 2 A ω 20 rad / s ω A2 x2 Câu 13: Chọn đáp án D Δl 0,04 Chu kì dao động T 2π 2π 0,4(s) . g 10 Trong một chu kì dao động, thời gian lò xo bị nén là khoảng thời gian vật đi từ x = ∆l đến x = A rồi trở về x = ∆l, tức là ∆t = 2t0 với t0 là thời gian đi từ x = ∆l đến x = A . Theo giả thiết: 2 T T A Δt t x Δl A 2Δl 8(cm) . 15 3 o 6 2 Khi lò xo giãn 8 cm → |x| = 4 (cm) , vật đang chuyển động chậm dần đều nên đang đi ra biên, 2 1 đi theo chiều dương hướng xuống → x = 4 (cm), v > 0 → cosφ và 0 0 4 2 v π sin φ o 0 φ . ωA 3 Câu 14: Chọn đáp án C
10. Từ đồ thị, ta viết được biểu thức của li độ: x = 8cos(πt π/3). Do a = x’’(t) ta suy ra a 8π 2 co s (π t 2 π / 3) cm / s 2 Câu 15: Chọn đáp án C F 0, 25F a F m.a mω 2 A a max 0, 25ω 2 A mà a ω 2 x x 0, 25 A max max m m ω 2 1 1 1 W kx 2 k.0, 252 A2 0, 0625. kA2 t 2 2 2 Câu 16: Chọn đáp án D Khoảng cách giữa hai dao động được mô tả bởi phương trình 5π Δx x1 x2 4 2 cos 4t cm. 12 → Δxmax 4 2 cm. Câu 17: Chọn đáp án B Vật có động năng lớn nhất tại vị trí lực đàn hồi bằng lực ma sát lần đầu tiên. μmg 0,1.0, 08.10 kx μmg x 0, 04m k 2 1 W kx 2 0, 042 1, 6.10 3 J . t 2 Câu 18: Chọn đáp án B 2 2 α1 α2 l1 Dây bị vướng tại vị trí cân bằng → E1 E 2 → mgl1 mgl2 α2 α1 2 2 l2 Câu 19: Chọn đáp án C Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là T/3. Lò xo nén khi vật đi từ x = ∆l đến x = A mất t0 → Trong một chu kì: 2t0 = T/3 → t0 = T/6 A 3 A F1 1 → x = ∆l = A/2 → F1 = k(A - ∆l) = k ; F2 = k(A + ∆l) = k → . 2 2 F2 3 Câu 20: Chọn đáp án A Chất điểm (2) tại t2 có li độ −2 cm và tăng dần, tại t3 có lu độ 2 cm và giảm dần nên t3 −t2 = T/2 → T = 6,0 s. Chất điểm (1) tại t1 có li độ −1 cm và giảm dần → pha là 2π/3. Chất điểm (2), tại t2 có li độ −2 cm và tăng dần → pha là −2π/3. 2π 5 Từ t1 đến t2 , chất điểm (2) quét được góc Δ t t .ω 3, 75. π 2 1 6 4
11. π 5 π π π φ π suy ra pha của chất điểm (2) tại t1 là: 2 . 2 4 3 2 12 Suy ra chất điểm (1) sớm pha hơn chất điểm (2): 7π . 12 2 Ta có: v 1 max = 2π/3 nên khi v 1 = π/3 thì a 2 = −4,237 cm/s . Câu 21: Chọn đáp án B Biểu diễn trên vòng tròn. Độ lệch pha của hai dao động là số đo cung . Tại thời điểm t, dao động thứ nhất ở M′ và dao động thứ hai ở N′. Theo hình vẽ: ΔMOM ΔONN g.c.g NN 5 ON A ON 2 NN 2 13. Câu 22: Chọn đáp án B Động năng biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì của li độ dao động. 2π T π π T ω 0, 25s . 2 2 ω 4π Câu 23: Chọn đáp án B 2 2 Đạo hàm 2 vế của phương trình: 3x1 4x2 43 → 6x1x1 8x2 x2 0 6x1v1 8x2v2 0 Khi x1 3 c m thì x 2 2 cm và v1 8 cm / s → 6.3.8 + 8.2. v 2 = 0 → v2 = 9 cm/s. Câu 24: Chọn đáp án D 2π T T 2 s ;Δt 2019s 1009T . ω 2 Trong 1009 chu kỳ, chất điểm có li độ 52 cm là 2018 lần (một chu kỳ có hai lần đi qua x= 5 2 cm). T T Còn lại ;tại t 0 x 5cm và đang đi theo chiều âm, sau chất điểm đến x 5cm và 2 2 đi theo chiều dương→ không đi qua điểm x 5 2cm. Câu 25: Chọn đáp án C
12. k Ta có ω = 10 rad/s m Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa là hai đại lượng vuông pha 2 2 2 2 2 2 v a v a 2 v a → 2 2 1 2 2 4 2 1 A 2 4 → A = 4 cm. vmax amax ω A ω A ω ω Câu 26: Chọn đáp án A Từ đồ thị thấy T/2 = 625 – 125 = 500 ms = 0,5 s → T = 1 s → ω = 2π rad/s. → Từ t = 0 ms đến t = 125 ms là T/8 và ban đầu vận tốc có giá trị âm và đang giảm → 3π φ 0v 4 π Mà x trễ pha π/2 so với v → φ 0 x 4 v Aω A.2π Tại t = 0 thì v max 4π A 2 2 cm. 2 2 2 → Phương trình li độ của chất điểm là x = 2 2 cos(2πt + π/4) cm. Câu 27: Chọn đáp án A Hai dao động là ngược pha → Khoảng cách của hai chất điểm Δ x A1 A 2 = 14 cm. Câu 28: Chọn đáp án D mg sin α 0, 4.10.sin 30 Độ biến dạng lò xo khi vật ở VTCB là Δl 0, 05m 5cm . k 40 Ban đầu kéo vật đến vị trí lò xo giãn 18 cm → biên độ dao động của con lắc là A = 18 – 5 = 13 cm. 1 Áp dụng bảo toàn cơ năng ta có A ΔW μmg.cos α.s kA2 Fms t 2 kA2 → s 97,57cm. 2μmg cosα Câu 29: Chọn đáp án A s vtb max Δtmax Tốc độ trung bình vtb (do xét với cùng quãng đường dài A/2) t vtb min Δtmin Khi cùng quãng đường S, tìm thời gian nhỏ nhất sẽ tương ứng với việc tìm quãng đường lớn nhất vật đi được trong cùng thời gian t. Δφmax Δφmin → ta có s 2Asin 2A 1 cos 2 2
13. v Δt φ → tb max max max 2,87. vtb min Δtmin φmin Câu 30: Chọn đáp án A Ta thấy tại t = 0, vật 2 qua vị trí 4 cm theo chiều âm, tại t = 1,75 s thì vật 2 qua VTCB theo chiều dương T T suy ra 1, 75 2 2 T 3, 0 s. 12 2 2 Ta quan sát tại giao điểm cuối cùng của 2 chất điểm trên đồ thị, khi đó chất điểm 1 qua VTCB theo chiều dương còn chất điểm hai qua VTCB theo chiều âm nên T 5 2, 5T 2 2T T T 2, 5 s. 1 12 2 1 6 2 Câu 31: Chọn đáp án A Từ đồ thị ta thấy E E d m ax 0, 02 J . 2 mvmax 0,02.2 1 → Ed max 0,02 vmax m/s = 1 0 1 0 cm/s. 2 0,4 10 2E 2.0,015 30 Tại t = 0 có E 0,015 v d m/s = 5 30 cm/s. d m 0,4 20 3 Tại t = 0 vật đang chuyển động theo chiều dương → v = 5 30 cm/s → v v → 2 max π φ . 0 v 6 π π π → Pha ban đầu của li độ φ 0 x 6 2 3 Tại thời điểm t = 1/6 s thì E d 0 → t = 1/6 = T/6 → T = 1 s. → ω = 2π (rad/s) v 10 10 v Aω A max 5cm . max ω 2π Phương trình dao động của vật là x = 5cos(2πt – π/3) cm Câu 32: Chọn đáp án A Ta có 5/3 = 3.0,5 + 1/6 = 3T + T/3. Trong khoảng thời gian T/3 vật đi được quãng đường ngắn nhất là 2.A/2 (khi vật dao động quanh vị trí biên). → 3.4A + A = 32,5 ↔ 5A = 32,5 → A = 2,5 cm. Câu 33: Chọn đáp án A
14. Ta có x d d 1 x1 x 2 = 3 + 4 = 7 cm; x dd 2 x1 x 2 = 3 + 4 = 7 cm. x → dd1 = 1. xdd2 Câu 34: Chọn đáp án A α 1 π T Ta có s 2.sin α A sin α t . max 2 2 3 6 Vật đi được quãng đường dài nhất là A trong khoảng thời gian ngắn nhất là T/6. → Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần vật qua vị trí có li độ A/n liên tiếp là T/6 → φ = π/3 rad. φ A 1 π 3 1 2 Mà cos cos n . 2 n, A n 6 2 n 3 Câu 35: Chọn đáp án A Từ đồ thị ta thấy T = 0,4 s → ω = 5π rad/s. g g 10 Mà ω Δl 0,04m . Δl ω2 250 Fmax k l0 kA 3 k l0 1 k 25N / m Lực đàn hồi cực đại Fmax k l0 kA 1 kA 2 A 0,08m Từ t = 0 đến t = 0,1 s (trong khoảng thời gian T/4) lực đàn hồi tăng đến giá trị cực đại → π φ rad. 0 2 → Phương trình li độ x = 8cos(5πt + π/2) cm. Câu 36: Chọn đáp án C Biên độ dao động tổng hợp 2 2 2 2 π π 2 A = A1 A2 2 A1 A2 cos φ2 φ1 = 4 A2 2.4A2 cos = A2 4 A2 16 = 2 6 2 A2 2 12 → A ≥ 12 . → Amin 12 2 3 (khi A2=2cm). Câu 37: Chọn đáp án D Ta có:
15. 3 3 0 t2 2t1 3t2 2t3 4 0 4 2t2 t1 t3 3t1 t3 A 5 2 3T 3 T T t3 t2 T 2 t3 t1 t1 8 2 4 8 3π Vậy: x = 5 2cos πt cm. 4 Câu 38: Chọn đáp án A 2 2 2 2 1 mω x 1 mω A A W 3W → W W → → x d t t 4 2 4 2 2 s Trường hợp 1: π → T , = A → v 1 144 cm / s α1 t1 s1 1 TB 3 6 t1 s Trường hợp 2: 2π → T , = A → v 2 72 cm / s α1 t1 s1 2 TB 3 3 t2 Câu 39: Chọn đáp án D T A 3 A Tại t → Chất điểm A có li độ ; Áp dụng công thức: v 2 ω 2 ( A2 x 2 ) v ω 6 2 A 1 2 T 2T T A 3 Tại t t , với T’ là chu kì của B → B cũng có li độ . 6 6 3 2 A vA ω1 T 1 vB ω2 . 2 vB ω2 T 2 Câu 40: Chọn đáp án C Do hai nguồn u A và u B vuông pha với nhau nên sóng truyền từ A đến trung điểm của AB vuông pha với sóng truyền từ B đến trung điểm của AB → quy về bài toán tổng hợp hai dao động vuông pha → phần tử vật chất tại trung điểm AB dao động với biên độ (3a)2 (4a)2 5a . Câu 41: Chọn đáp án A 2π 2π Ta có T = = 0,4 s. Biên độ A = 3 cm. ω 5π Có t = 1 s = 2,5 T = 2T + 0,5T. Trong 1 chu kì vật đi qua vị trí x = +1 cm 2 lần. Trong khoảng T/2 vật đi từ vị trí π/6 đến -5π/6 → vật đi qua vị trí x = +1 cm 1 lần. Vậy trong giây đầu tiên vật đi qua vị trí x = +1 cm số lần n = 2.2 + 1 = 5 lần.
16. Câu 42: Chọn đáp án D Tần số cộng hưởng: f = 2π√(l/g) = 1,25Hz Vì f 2 gần f hơn nên→ A1 < A2 . Câu 43: Chọn đáp án C 2π 2π 2π 2π Ta có T ω1 2π rad / s ;ω2 0,5π rad / s ω T1 1 4 Lúc t = 0 hai chất điểm qua VTCB theo chiều dương (vị trí M 1 , M 2 như hình). Hai chất điểm gặp nhau ngay sau đó khi chúng ở vị trí M1 .M2 như hình. → Δ φ1 Δ φ 2 π ω1 t ω 2 t π  2πt 0, 5πt π t 0, 4 s. Câu 43: Chọn đáp án D