Thứ năm, 14/11/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 12 Vật lý 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

440 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa trong đề thi thử Đại học trường chuyên (P10)

  • 15986 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Cho hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường kính là dao động điều hòa. Phát biểu nào sau đây sai?

Xem đáp án

Đáp án C


Câu 2:

Chọn phát biều sai về dao động duy trì

Xem đáp án

Đáp án D


Câu 3:

Tốc độ và li độ của một chất điểm dao động điều hoà có hệ thức v2640+x216 = 1, trong đó x tính bằng cm, v tính bằng cm/s. Tốc độ trung bình của chất điểm trong mỗi chu kì là

Xem đáp án

Phương pháp: Áp dụng hệ thức độc lập trong dao động cơ 

ta có A = 4cm; ω = 40 rad/sT = 0,1π s

Vận tốc trung bình của chất điểm trong mỗi chu kỳ là 

Đáp án D


Câu 4:

Hai vật cùng khối lượng gắn vào hai lò xo dao động cùng tần số và ngược pha nhau. Hai dao động có biên độ lần lượt là A1, A2 và A1 = 2A2. Biết rằng khi dao động 1 có động năng 0,56J thì dao động 2 có thế năng 0,08J. Khi dao động 1 có động năng 0,08J thì dao động 2 có thế năng là

Xem đáp án

Phương pháp: Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng:

Định luật bảo toàn cơ năng: W = Wđ + Wt

Cách giải:

+ Hai vật dao động cùng khối lượng gắn vào hai lò xo dao động cùng tần số và ngược pha nhau  => Phương trình của li độ và vận tốc của hai dao động là: 

  Công thức tính động năng và cơ năng :

Đáp án A


Câu 5:

Học sinh thực hành đo chu kì dao động của con lắc đơn bằng đồng hồ bấm giây bằng cách đo thời gian thực hiện một dao động toàn phần. Kết quả 5 lần đo như sau:

Cho biết thang chia nhỏ nhất của đồng hồ là 0,02s. Kết quả của phép đo chu kì T của con lắc :

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng công thức tính sai số trong thực hành thí nghiệm

Cách giải:

- Sai số dụng cụ là: 0,02s

- Giá trị trung bình:

- Sai số tuyệt đối trung bình

=> Kết quả phép đo chu kì T được viết: 2,04 ± 2,55%

Đáp án B


Câu 8:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao động lần lượt là x1 = 7cos5t+φ1, x2 = 3cos(5t+φ2). Gia tốc cực đại lớn nhất mà vật có thể đạt là?

Xem đáp án

Phương pháp: Gia tốc lớn nhất amax = ω2A

Cách giải:

Từ điều kiện của biên độ dao động tổng hợp hai dao động thành phần cùng phương, cùng tần số: 

Đáp án A


Câu 9:

Năng lượng vật dao động điều hòa

Xem đáp án

W = 12mωA2

Đáp án B


Câu 10:

Hai vật dao động điều hòa quanh một vị trí cân bằng với phương trình li độ lần lượt là x1 = A1cos2πTt+π2;x2 = A2cos2πTt-π2 t tính theo đơn vị giây. Hệ thức đúng là:

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng tính chất lượng giác

Cách giải: Do hai dao động ngược pha nên ta có:

Đáp án C


Câu 11:

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200 g, chiều dài dây l = 50 cm. Tại vị trí cân bằng truyền cho vật nặng một vận tốc 1 m/s theo phương ngang. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Lực căng dây khi vật đi qua vị trí cân bằng là:

Xem đáp án

Phương pháp: Áp dụng công thức tính lực hướng tâm, động lực học cho vật nặng

Cách giải: Lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm tác dụng lên quả nặng của con lắc đơn, ta có: T + P = Fht. Chiếu lên phương thẳng đứng ta được:

Đáp án D


Câu 13:

Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau, dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song với trục Ox, vị trí cân bằng của hai vật cùng tọa độ 0. Biên độ con lắc 1 là A1 = 3 cm, của con lắc 2 là A2 = 6 cm. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật theo phương Ox là 33cm. Khi động năng của con lắc 1 đạt cực đại bằng W thì động năng của con lắc 2 là

Xem đáp án

Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật theo phương Ox là

Động năng cả con lắc 1 là cực đại bằng W thì động năng cực đại của con lắc 2 là:

Do hai dao động lệch pha nhau 600


=> Động năng của con lắc thứ hai tại thời điểm này là:

Đáp án C


Câu 14:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật có khối lượng m = 250g và lò xo có độ cứng k = 100N/m. Bỏ qua ma sát. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 1cm rồi buông nhẹ vật đồng thời tác dụng một lực không đổi F = 3N có hướng dọc theo lò xo và làm lo xo giãn. Sau khoảng thời gian ∆t = π/40 s thì ngừng tác dụng lực F. Vận tốc cực đại vật đạt được sau đó là:

Xem đáp án

Phương pháp: sử dụng pp động lực học

Cách giải:

Tần số góc là

 

Vật chịu tác dụng của ngoại lực F đến vị trí cân bằng thì thôi tác dụng lực

Theo định luật II Niu tơn ta có: 

Vì F và lực đàn hồi cùng chiều nên ta có 

Đáp án C


Câu 15:

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một trục cố định. Phát biểu nào sau đây đúng?

Xem đáp án

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một trục cố định thì quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng.

Đáp án A


Câu 16:

Hai con lắc lò xo dao động điều hòa có động năng biến thiên theo thời gian như đồ thị. Vào thời điểm thế năng hai con lắc bằng nhau thì tỉ số động năng con lắc (2) và động năng con lắc (1) là

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng kết hợp kĩ năng đọc đồ thị

Cách giải: Từ đồ thị ta có:

 

*Hai dao động cùng tần số và vuông pha nhau nên

 

Khi thế năng của hai con lắc bằng nhau ta có: 

tỉ số động năng con lắc (2) và động năng con lắc (1) là: 

Đáp án C


Câu 17:

Tại một phòng thí nghiệm, học sinh A sử dụng con lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do g bằng phép đo gián tiếp. Kết quả đo chu kì và chiều dài của con lắc đơn là T = 1,919±0,001l = 0,9±0,002. Bỏ qua sai số của số pi. Cách viết kết quả đo nào sau đây là đúng?

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn và công thức tính sai số trong thực hành thí nghiệm

Cách giải:

Công thức xác định độ lớn gia tốc trọng trường:

 

Đáp án A


Câu 18:

Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha có biên độ lần lượt là A1 và A2. Biên độ dao động của vật bằng:

Xem đáp án

Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha => Biên độ dao động tổng hợp A1-A2

Đáp án A


Câu 20:

Cho hai con lắc lò xo giống nhau. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa với biên độ lần lượt là nA, A ( với n nguyên dương) dao động cùng pha. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của hai con lắc. Khi động năng của con lắc thứ nhất là a thì thế năng của con lắc thứ hai là b. Khi thế năng của con lắc thứ nhất là b thì động năng của con lắc thứ hai được tính bởi biểu thức:

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng

Cách giải: Theo đề biên độ của con lắc thứ nhất và thứ hai lần lượt là: nA, A

Mặt khác hai dao động cùng pha nên Wt1 = n2Wt2

* Khi động năng của con lắc thứ nhất là a thì thế năng của con lắc thứ hai là b suy ra:  

Đáp án A


Câu 21:

Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng công thức tính vận tốc và lực căng dây

Cách giải:

Biểu thức xác định lực căng dây:

Đáp án B


Câu 22:

Nhận xét nào sau đây không đúng?

Xem đáp án

Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch tần số giữa tần số của ngoại lực và tần số dao động.

Đáp án B


Câu 23:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu trên lò xo gắn cố định, đầu dưới lò xo gắn với vật nặng có khối lượng 100g. Kích thích cho vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng của vật. Phương trình dao động của vật có dạng x = Acos(ωt + φ)cm; t(s) thì lực kéo về có phương trình F = 2cos(5πt - 5π/6)N, t(s). Lấy π2 = 10. Thời điểm có độ lớn lực đàn hồi bằng 0,5N lần thứ 2018 (tính từ lúc t = 0) có giá trị gần đúng bằng:

Xem đáp án

Chu kì dao động: T = 2π/ω = 2π/5π = 0,4s

Thời điểm t = 0 và thời điểm độ lớn lực đàn hồi bằng 0,5N được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Một chu kì có 4 lần độ lớn lực đàn hồi bằng 0,5N

Sau 504T độ lớn lực đàn hồi bằng 0,5N lần thứ 2016

=> Lực đàn hồi có độ lớn bằng 0,5N lần thứ 2018 vào thời điểm:

Đáp án C


Câu 24:

Trong thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng dao động điều hoà của con lắc đơn, không cần thiết dùng tới vật dụng hoặc dụng cụ nào sau đây?

Xem đáp án

Chu kì dao động của con lắc đơn 

 => không cần thiết dùng tới cân chính xác

Đáp án A


Câu 27:

Hai con lắc lò xo có khối lượng không đáng kể M và N giống hệ nhau, đầu trên của hai lò xo được cố định ở cùng một giá đỡ cố định nằm ngang. Vật nặng của mỗi con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ của con lắc M là A, của con lắc N là A3. Trong quá trình dao động, chênh lệch độ cao lớn nhất của hai vật là A. Khi động năng của con lắc M cực đại và bằng 0,12J thì động năng của con lắc N là

Xem đáp án

+ Phương trình dao động của hai con lắc lò xo

Khoảng cách giữa hai vật nặng của hai con lắc lò xo tại thời điểm t là: 

Trong quá trình dao động, độ chênh lệch độ cao lớn nhất của hai vật là A

Động năng của con lắc M cực đại Wđm = kA22=0,12 J khi vật M ở VTCB. Khi đó ta biểu diễn được vị trí của vật N được biểu diễn trên đường tròn lượng giác (M và N lệch pha nhau góc π/6).

+ Từ đường tròn lượng giác xác định được 

Đáp án D


Câu 30:

Trong một dao động điều hòa có phương trình: x = Acosωt+φ, rad/s là đơn vị của đại lượng nào?

Xem đáp án

Đáp án B


Câu 31:

Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 0,1kg và lò xo có độ cứng k = 40N/m treo thẳng đứng. Cho con lắc dao động với biên độ 3cm. Lấy g = 10 m/s2. Lực cực đại mà lò xo tác dụng vào điểm treo là:

Xem đáp án

Tại vị trí cân bằng, lò xo đã dãn một đoạn l0. Vật nặng chịu tác dụng của hai lực cân bằng, trọng lực và lực đàn hồi. Vậy:

Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật là:

Đáp án C


Câu 33:

Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m dao động với biên độ góc α0 = 0,158 rad tại nơi có g = 10 m/s2. Điểm treo con lắc cách mặt đất nằm ngang 1,8 m. khi đi qua vị trí cân bằng, dây treo bị đứt. Điểm chạm mặt đất của vật nặng cách đường thẳng đứng đi qua vị trí cân bằng một đoạn là:

Xem đáp án

 

 

Ta có hình vẽ: 

Chọn mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng.

 

Ta có thể tính được độ cao h của vật ở vị trí ban đầu so với vị trí cân bằng.

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, cho vị trí ban đầu và vị trí cân bằng của quả nặng, ta có:

Đến vị trí cân bằng, con lắc bị đứt dây nên nó sẽ chuyển động như 1 vật bị ném ngang với vận tốc ban đầu là v.

 

Khoảng cách từ vị trí vật chạm đất đến vị trí thẳng đứng từ vị trí cân bằng là tầm bay xa của vật

Áp dụng công thức:

Đáp án B


Câu 34:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có K = 1N/cm, M = 1000g. Từ vị trí cân bằng nâng vật M lên vị trí lò xo không dãn rồi thả nhẹ. Chọn trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc O ở vị trí cân bằng. Khi vật đi qua vị trí x = 8cm lần đầu tiên thi có vật m = 200g bay ngược chiều với tốc độ 1m/s đến cắm vào M. Kể từ thời điểm thả M đến khi M đi được 28,04 cm thì tốc độ của vật M có giá trị xấp xỉ bằng:

Xem đáp án

Đổi đơn vị k = 1N/cm = 100N/m; m =1000g = 1kg

Độ dãn ban đầu của lò xo là:

 

Biên độ ban đầu của dao động là 10 cm. Tại ví trí x = 8 cm thì vận tốc của vật được xác định bởi biểu thức định luật bảo toàn cơ năng:

 

 

Tại vị trí x = 8 cm thì vật m= 200g bay đến va chạm với M và dính vào đó, hai vật sau đó cùng chuyển động. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hai vật ngay trước và ngay sau va chạm, ta có:

 

Vì vật M chuyển động cùng chiều dương trục Ox và vật m chuyển động ngược chiều dương trục Ox nên ta thay các giá trị đại số vào biểu thức:

Vậy hệ vật sau va chạm vẫn chuyển động theo hướng Ox với vận tốc v.

Tần số góc mới của hệ vật là: 

Quãng đường vật đã đi được đến trước khi va chạm là : 10+ 8 = 18 cm

Vậy phần còn lại là 28,04-18=10,04 cm

Quãng đường của phần còn lại được chia làm các đoạn : 0,8+ 8+ 0,44

Tính thời gian vật chuyển động từ lúc bắt đầu dao động (vật ở biên âm) đến khi va chạm (x = 8 cm)

 

Sử dụng vecto quay:

 

Thời gian để vật đi hết quãng đường này là:

 

Xét sau va chạm. quãng đường vật đi là: 0,8 + 8,8 +0,44 cm

 

Thời gian vật chuyển động sau va chạm đến khi tổng quãng đường là 28,04cm là

Đáp án B

 

 


Câu 36:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 2f1. Động năng của con lắc biên thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f2 bằng

Xem đáp án

Vậy tần số dao động của động năng bằng 2 lần tần số của dao động, nên khi tần số dao động tăng gấp đôi thì tần số của động năng tằng 4 lần = 4f1.

Đáp án C


Câu 37:

Dao động cơ học đổi chiều khi:

Xem đáp án

Đáp án D


Câu 38:

Khi một vật dao động điều hòa thì

Xem đáp án

vmax = ωA tại vị trí cân bằng

Đáp án C


Câu 40:

Một con lắc đơn dài l = 1m dao động điều hoà tại một nơi có gia tốc trọng trường  g = 10m/s2 với biên độ 10cm. Lấy π2 =10. Khi quả cầu ở vị trí có li độ góc α =40 thì tốc độ của quả cầu là

Xem đáp án

Góc lệch cực đại của con lắc là:

Chọn mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng, ta áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

Đáp án A


Bắt đầu thi ngay