440 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa trong đề thi thử Đại học trường chuyên
440 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa trong đề thi thử Đại học trường chuyên (P9)
-
16021 lượt thi
-
40 câu hỏi
-
40 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Hai chất điểm thực hiện dao động trên hai đường thẳng song song, nằm ngang, có gốc tọa độ nằm trên cùng đường thẳng có phương thẳng đứng. Phương trình dao động của mỗi vật tương ứng là , . Gốc thời gian là lúc hai vật bắt đầu chuyển động, khoảng cách theo phương ngang giữa hai vật được biểu diễn bởi phương trình d = Acos(πt + φ). Thay đổi A1 cho đến khi biên độ A đạt giá trị cực tiểu thì :
Đáp án D
Câu 2:
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20 N/m đặt nằm ngang. Một học sinh thực hiện hai lần thí nghiệm với con lắc lò xo nói trên. Lần đầu, kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn A rồi buông nhẹ cho vật dao động, thời điểm gần nhất động năng bằng thế năng là t1 và tại đó li độ là x0. Lần hai, kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn 10cm buông nhẹ cho vật dao động thì thời điểm gần nhất vật tới x0 là t2, biết tỉ số giữa t1 và t2 là 0,75. Trong lần đầu, lực đàn hồi của lò xo tại thời điểm vật đi được quãng đường 2A kể từ bắt đầu dao động gần với giá trị nào nhất
Lần đầu kéo dãn lò xo một đoạn A rồi buông nhẹ vật sẽ dao động với biên độ bằng A.
Thời điểm gần nhất động năng bằng thế năng kể từ lúc thả là và vị trí x0 có động năng bằng thế năng tương ứng là
Lần thứ hai. Thời điểm vật đi qua vị trí x0 là
Trong lần đầu, sau khi đi được quãng đường 2A vật sẽ đến vị trí lò xo bị nén cực đại.
Đáp án B
Câu 3:
Phương trình nào sau đây không biểu diễn một dao động điều hòa:
Phương trình x =2tcos0,5πt cm. cm không biểu diễn dao động điều hòa.
Đáp án C
Câu 4:
Một con lắc đơn, quả nặng có khối lượng 40 g dao động nhỏ với chu kì 2s. Nếu gắn thêm một gia trọng có khối lượng 120 g thì con lắc sẽ dao động nhỏ với chu kì
Chu kì của con lắc đơn không phụ thuộc vào khối lượng của vật, do vậy T' = T = 2s
Đáp án D
Câu 5:
Trong dao động điều hòa, đồ thị của lực kéo về phụ thuộc vào tọa độ là
Trong dao động điều hòa, đồ thị lực kéo về phụ thuộc vào tọa độ có dạng là một đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ.
Đáp án C
Câu 6:
Cơ năng của một con lắc lò xo tỉ lệ thuận với
Cơ năng của con lắc tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động
Đáp án C
Câu 7:
Sự cộng hưởng dao động cơ xảy ra khi:
Cộng hưởng cơ xảy ra khi tần số dao động của ngoại lực bằng với tần số dao động riêng của hệ.
Đáp án D
Câu 8:
Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm và chu kì T = 0,3 s. Trong khoảng thời gian 0,1 s, chất điểm không thể đi được quãng đường bằng
Quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất mà vật có thể đi được trong khoảng thời gian một phần ba chu kì
Đáp án A
Câu 9:
Cho hai vật nhỏ A và B có khối lượng bằng nhau và bằng 1 kg. Hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không dãn và không dẫn điện dài 10 cm, vật B tích điện tích q = 10-6 C còn vật A được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m. Hệ được đặt nằm ngang trên một bàn không ma sát trong điện trường đều có cường độ điện trường E = 105 V/m hướng dọc theo trục lò xo. Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị dãn. Cắt dây nối hai vật, vật B rời xa vật A và chuyển động dọc theo chiều điện trường, vật A dao động điều hòa. Lấy π2 =10. Khi lò xo có chiều dài ngắn nhất lần đầu tiên thì A và B cách nhau một khoảng là
Vật B chuyển động cùng chiều với điện trường dưới tác dụng của lực điện gây ra gia tốc
+ Chiều dài lò xo ngắn nhất lần đầu tiên ứng với khoảng thời gian 0,5T kể từ khi dây nối bị đứt, vật A đến vị trí lò xo bị nén 1cm
Đáp án A
Câu 10:
Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O với tốc độ dài là 30 cm/s, có gia tốc hướng tâm là 1,5 m/s2 thì hình chiếu của nó trên đường kính quỹ đạo dao động điều hòa với biên độ
Đáp án A
Câu 11:
Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(πt + 0,25π) cm. Kể từ lúc t = 0, vật đi qua vị trí lực kéo về triệt tiêu lần thứ ba vào thời điểm
Đáp án C
Câu 12:
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là ; x2 = 4cos(10t + φ) cm (x1 và x2 tính bằng cm, t tính bằng s), A1 có giá trị thay đổi được. Phương trình dao động tổng hợp của vật có dạng . Độ lớn gia tốc lớn nhất của vật có thể nhận giá trị là
Đáp án B
Câu 13:
Một vật dao động điều hòa với biên độ A, ban đầu vật đứng tại vị trí có li độ x = –5 cm. Sau khoảng thời gian t1 vật về đến vị trí x = 5 cm nhưng chưa đổi chiều chuyển động. Tiếp tục chuyển động thêm 18 cm nữa vật về đến vị trí ban đầu và đủ một chu kì. Chiều dài quỹ đạo của vật có giá trị là
Quãng đường vật đi được trong 1 chu kì là
Đáp án B
Câu 14:
Một con lắc đơn dao động điều hoà trong trọng trường. Nhận định nào sau đây là đúng?
Một con lắc đơn dao động điều hòa trong trọng trường, khi vật đi qua vị trí biên thì vecto gia tốc vuông góc với dây treo
Đáp án C
Câu 15:
Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 2cos2πt cm; . Tại thời điểm s chất điểm có vận tốc bằng
Đáp án D
Câu 16:
Một con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m mang điện tích dương q và sợi dây nhẹ, không dãn dài ℓ được đặt tại nơi có gia tốc trọng trường . Bỏ qua sức cản không khí. Cho con lắc dao động nhỏ thì chu kì dao động của con lắc là . Khi duy trì một điện trường đều có cường độ E và hướng thẳng đứng xuống dưới thì con lắc dao động nhỏ với chu kì 1 s. Nếu giữ nguyên cường độ điện trường nhưng có hướng hợp với góc 60o thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là
Chu kì của con lắc khi không có điện trường và khi có điện trường hướng thẳng đứng:
Chu kì của con lắc khi điện trường có hướng hợp với g một góc
Đáp án A
Câu 17:
Vật A chuyển động tròn đều với bán kính quỹ đạo 8 cm và chu kì 0,2 s. Vật B có khối lượng 100 g dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 10 cm và tần số 5 Hz. Tâm I quỹ đạo tròn của vật A cao hơn vị trí cân bằng O của vật B là 1 cm (hình vẽ). Mốc tính thời gian lúc hai vật ở thấp nhất, lấy π2 ≈ 10. Khi hai vật ở ngang nhau lần thứ 5 kể từ thời điểm ban đầu thì lực đàn hồi của lò xo có độ lớn
Chọn gốc tọa độ tại vị trí I của vật chuyển động tròn, chiều dương hướng xuống.
phương trình dao động của B và của hình chiếu A lên trục Ox là:
Thời điểm A, B đi qua nhau lần thứ 5 ứng với
+ Khi đó lực đàn hồi của lò xo
Đáp án B
Câu 18:
Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể,dài l.Con lắc đặt tại nơi có gia tốc trọng trường g.Nếu chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng thì thế năng của con lắc đơn ở li độ góc α là
Đáp án D
Câu 19:
Điều kiện nào sau đây là điều kiện của sự cộng hưởng cơ ?
Điều kiện của sự cộng hưởng cơ là tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ
Đáp án D
Câu 20:
Một con lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình cm.Tần số dao động của con lắc đơn này là
Tần số dao dộng của con lắc là
Đáp án A
Câu 21:
Cho một con lắc dao động tắt dần chậm trong môi trường có ma sát. Nếu sau mỗi chu kì cơ năng của con lắc giảm 5% thì sau 10 chu kì biên độ của nó giảm xấp xỉ
Theo bài ra ta có
Sau sau 10 chu kỳ biên độ của nó giảm 25%
Đáp án C
Câu 22:
Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên là 20 cm gắn vào một vật nặng có khối lượng m = 200g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy g = 10 m/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
Phương pháp: Áp dụng đại cương dao động điều hòa cho con lắc lò xo đứng
Cách giải:
Chiều dài tự nhiên của lò xo là l0 = 20 cm
Khi lò xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật bằng 0 => khi đó vật đang ở vị trí biên trên :
Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là
Đáp án C
Câu 23:
Hai điểm sáng cùng dao động điều hoà trên trục Ox nằm ngang với phương trình dao động lần lượt , . Kể từ thời điểm ban đầu, tại thời điểm lần đầu tiên hai điểm sáng cách xa nhau nhất, tỉ số vận tốc của điểm sáng thứ nhất so với chất điểm thứ 2 là:
Phương pháp: Khoảng cách giữa hai điểm sáng được biểu diễn bởi phương trình:
Cách giải:
+ Phương trình vận tốc của hai chất điểm:
+ Thời điểm đầu tiên t hai điểm sáng cách xa nhau nhất được biểu diễn trên đường tròn lượng giác
+ Tại t = 2/15s tỉ số vận tốc của chất điểm 1 so với chất điểm 2:
Đáp án A
Câu 24:
Cho hai con lắc lò xo nằm ngang (k1, m1) và (k2, m2) như hình vẽ, trong đó có k1 và k2 là độ cứng của hai lò xo thoả mãn k2 = 9k1, m1 và m2 là khối lượng của hai vật nhỏ thoả mãn m2 = 4m1. Vị trí cân bằng O1, O2 của hai vật cùng nằm trên đường thẳng đứng đi qua O. Thời điểm ban đầu (t = 0), giữ lò xo k1 dãn một đoạn A, lò xo k2 nén một đoạn A rồi thả nhẹ để hai vật dao động điều hoà. Biết chu kì dao động của con lắc lò xo (k1, m1) là 0,25s. Bỏ qua mọi ma sát. Kể từ lúc t = 0, thời điểm hai vật có cùng li độ lần thứ 2018 là
Câu 25:
Hệ thống giảm xóc ở ôtô , môtô, … được chế tạo dựa vào ứng dụng của
Hệ thống giảm xóc ở ô tô, mô tô,…. Được chế tạo dựa vào ứng dụng của dao động tắt dần
Đáp án C
Câu 26:
Hai dao động điều hòa có cùng phương có phương trình li độ lần lượt là , . Dao động tổng hợp của hai dao đông này có biên độ là
Đáp án B
Câu 27:
Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox với vị trí cân bằng trùng gốc tọa độ O. Khi vật chuyển động nhanh dần theo chiều dương của trục Ox thì li độ x và vận tốc v của nó là
Đáp án D
Câu 28:
Một vật dao điều hòa với phương trình li độ với t tính bằng giây. Độ lớn vận tốc cực đại của vật là
Đáp án A
Câu 29:
Vật nhỏ của một con lắc đơn có khối lượng 200g dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2 . Khi vật nhỏ đi qua vị trí có li độ góc là 40 thì lực kéo về có độ lớn
Phương pháp giải: Sử dụng công thức tính lực kéo về của con lắc đơn dao động điều hòa
Đáp án B
Câu 30:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang. Trong quá trình dao động, chiều dài của lò xo biến thiên từ 22 cm đến 30 cm. Biết lò xo của con lắc có độ cứng 100 N/m. Khi vật cách vị trí biên 3cm thì động năng của vật là
Biên độ dao động của con lắc là
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có
Đáp án D
Câu 31:
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox với chu kỳ 1s, gốc tọa độ O trùng với vị trí cân bằng. Tại thời điểm 2,5s kể từ mốc thời gian thì vật có li độ và chuyển động ngược chiều dương với vận tốc . Phương trình li độ của vật là
Vì T = 1s nên ta có phương trình dao động của vật có dạng
Đáp án D
Câu 32:
Chất điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn (C) . Gọi H là hình chiếu của M trên một đường kính của đường tròn (C). Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 0,3s H và M lại gặp nhau. Sau các thời điểm gặp nhau đó một khoảng thời gian ngắn nhất bằng bao nhiêu thì tốc độ của H bằng 0,5 tốc độ của M ?
H là hình chiếu của M trên một đường kính d của đường tròn (C).Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau thì và bẳng 0,3s thì H và M lại gặp nhau => 0,5T = 0,3s => T = 0,6 s.
Vì M chuyển động tròn đều trên đường tròn C nên vận tốc của M là
H dao động điều hòa trên đường kính d nên vận tốc của H là để tốc độ của H bằng 0,5 tốc độ của M ta có
Sau thời điểm gặp nhau thời gian ngắn nhất để tốc độ của H bằng 0,5 tốc độ của M biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta được
Đáp án D
Câu 33:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 100 g được treo vào đầu tự do của một lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật được đặt trên một giá đỡ nằm ngang tại vị trí lò xo không biến dạng. Cho giá đỡ M chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới với gia tốc a = 2m/s2. Lấy g =10 m/s2. Ở thời điểm lò xo dài nhất lần đầu tiên, khoảng cách giữa vật và giá đỡ gần giá trị nào nhất sau đây?
Chọn chiều dương hướng xuống
Ban đầu, tại vị trí cân bẳng O1, lò xo dãn một đoạn:
Giá đỡ M chuyển động nhanh dần đều hướng xuống ⇒ lực quán tính F hướng lên ⇒ vị trí cân bằng khi có giá đỡ M là O2, với
Giá đỡ đi xuống đến vị trí O2, vật và giá đỡ sẽ cách nhau
⇒ Suy ra vật và giá đỡ có tốc độ:
Khi tách ra, vị trí cân bằng của vật là O1 ⇒ vật có li độ: x = - 1 cm
Thời gian vật đi từ x = - 1 cm → x = A = 3 cm (lo xo có chiều dài lớn nhất lần đầu tiên) là
t = 0,1351 s
Tính từ O2, giá đỡ M đi được quãng đường:
Suy ra, khoảng cách 2 vật là: d = 7,23 - (1 + 3)= 3,23 cm ⇒ gần 3 cm nhất
Đáp án D
Câu 34:
Cho một sợi dây cao su có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 80 cm. Bị dãn trong giới hạn đàn hồi thì lực căng tuân theo định luật Húc. Gắn vào đầu sợi dây một vật nặng. Đầu còn lại của dươi dây gắn vào điểm Q. Nếu kéo vật xuống theo phương thẳng đứng một đoạn rồi buông nhẹ thì vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kỳ 0,2s. Nâng vật lên đến Q rồi thả nhẹ không vận tốc thì thấy sau khoảng thời gian θ vật trở lại Q lần đầu tiên. Lấy gia tốc rơi tự do là 10 m/s2 và π2 = 10. Bỏ qua lực cản không khí.Biết vật chuyển động theo phương thẳng đứng và trong giới hạn đàn hồi của dây.θ gần gía trị nào nhất sau đây?
Độ biến dạng tại vị trí cân bằng của dây là
Chia dao động của vật làm 3 giai đoạn được biểu diễn như hình vẽ
Đáp án B
Câu 35:
Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ, độ cứng k = 50N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m1 = 100g. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác khối lượng m2 = 400g sát vật m1 rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa các vật với mặt phẳng ngang µ = 0,05. Lấy g = 10 m/s2. Thời gian từ khi thả đến khi vật m2 dừng lại là:
Phương pháp: Sử dụng phương pháp động lực học và phương pháp bảo toàn năng lượng.
Cách giải:
Hai vật chuyển động đến vị trí vận tốc cực đại, vị trí đó là
Khi hai vật tách nhau ra, vật 1 tiếp tục dao động, vật 2 chuyển động chậm dần rồi dừng lại.
Gia tốc chuyển động của vật 2 là:
Đáp án C
Câu 36:
Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số nhưng vuông pha. Tại thời điểm t giá trị tức thời của hai li độ là 6cm và 8cm Giá trị của li độ tổng hợp tại thời điểm đó là:
Giá trị của li độ tổng hợp : x = 6 + 8 = 14 cm
Đáp án B
Câu 37:
Chu kì dao động của con lắc đơn được xác định theo công thúc nào sau đây:
Đáp án C
Câu 40:
Hai vật A và B dính liền nhau mB = 2mA = 200g treo vào một lò xo có độ cứng k = 50 N/m. Nâng hai vật lên đến vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30cm thì thả nhẹ. Hai vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, đến vị trí lực đàn hồi của lò xo có độ lớn lớn nhất thì vật B bị tách ra. Chiều dài ngắn nhất của lò xo sau đó là:
Phương pháp: Sử dụng công thức tính độ dãn của lò xo treo thẳng đứng
Cách giải:
Biên độ ban đầu :
Đáp án C