Trắc nghiệm Vật Lí 12 dao động tắt dần có đáp án
-
2088 lượt thi
-
30 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 4:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 0,3 kg và lò xo có độ cứng k = 300 N/m. Hệ số ma sát giữa vật nhỏ và mặt phẳng ngang là μ = 0,5. Từ vị trí lò xo không biến dạng, người ta kéo vật đến vị trí sao cho lò xo giãn 5 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động, lấy . Khi đi được quãng đường 12 cm kể từ lúc bắt đầu thả, vận tốc của vật có độ lớn
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm
+ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì đầu tiên
+ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì tiếp theo → sau khi đi được quãng đường 12 cm, vật đến vị trí có li độ x2 = –0,5 cm tương ứng với nửa chu kì thứ hai.
→ Tốc độ của vật tại vị trí vật đi được quãng đường S = 12 cm kể từ lúc thả.
Đáp án B
Câu 5:
Một con lắc lò xo được gắn trên một mặt ngang, vật nhỏ có khối lượng 1 kg, độ cứng của lò xo là 100 N/m. Hệ số ma sát giữa vật nhỏ và mặt ngang là 0,05. Vật nhỏ đang nằm yên tại vị trí cân bằng thì được kéo ra khỏi vị trí đó theo phương song song với trục của lò xo để lò xo dãn ra một đoạn 10 cm rồi buôn nhẹ (lúc t = 0) cho vật dao động tắt dần chậm. Tại thời điểm mà lò xo bị nén nhiều nhất thì lực ma sát đã sinh một công có độ lớn bằng
Hướng dẫn:
+ Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm
Vật bị nén nhiều nhất khi vật chuyển động hết nửa chu kì đầu tiên
→ Trong nửa chu kì đầu vật đi được quãng đường
→ Lực ma sát đã sinh công
Đáp án C
Câu 6:
Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian:
Hướng dẫn:
+ Vật dao động tắt dần theo biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian.
Đáp án A
Câu 7:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định, nằm ngang dọc theo trục của lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy . Tốc độ lớn nhất của vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là:
Hướng dẫn:
+ Tốc độ của vật cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng tạm lần đầu tiên
Đáp án C
Câu 8:
Một chất điểm dao động cưỡng bức dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f. Chu kì của dao động là
Hướng dẫn:
+ Chu kì dao động của vật chính bằng chu kì dao động của ngoại lực cưỡng bức
Đáp án D
Câu 9:
Khi nói về dao động cưỡng bức phát biểu nào sau đây đúng
Hướng dẫn:
+ Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
Đáp án A
Câu 10:
Chọn câu sai:
Hướng dẫn:
+ Ngoại lực tác dụng lên quả lắc không chỉ là trọng lực → B sai.
Đáp án B
Câu 11:
Một dao động riêng chịu tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn để trở thành một dao động cưỡng bức. Kết luận nào sau đây sai
Hướng dẫn:
+ Khi tần số của ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ thì xảy ra cộng hưởng (biên độ dao động là lớn nhất).
Đáp án D
Câu 12:
Phát biểu nào sau đây là sai?
Hướng dẫn:
+ Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch giữa tần số dao động riêng của hệ vào tần số của ngoại lực cưỡng bức.
Đáp án C
Câu 13:
Một chiếc xe chuyển động đều trên một đoạn đường mà cứ 20 m trên đường lại có một rảnh nhỏ. Biết chu kì dao động riêng của khung xe trên lò xo giảm xóc là 2 s. Chiếc xe bị xóc mạnh nhất khi tốc độ của xe là
Hướng dẫn:
+ Chiếc xe xóc mạnh nhất khi chu kì xóc (bị cưỡng bức do đi qua các rãnh) đúng bằng chu kì dao động riêng của xe s → v = 10 m/s.
Đáp án B
Câu 14:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa trong môi tường có lực cản. Tác dụng vào con lắc một ngoại lực cưỡng bức, tuần hoàn , tần số góc ω thay đổi được. Khi thay đổi tần số đến giá trị và thì biên độ dao động của hai con lắc đều bằng . Khi tần số góc bằng thì biên độ dao động của con lắc là . So sánh 1 và ta có
Hướng dẫn:
+ Với giá trị tần số nằm trong khoảng hai giá trị cho cùng một biên độ thì biên độ ứng với tần số đó luôn có giá trị lớn hơn .
Đáp án C
Câu 15:
Một con lắc lò xo có độ cứng k = 10 N/m, khối lượng của vật nặng bằng m = 200 g, dao động trên mặt phẳng nằm ngang, được thả nhẹ từ vị trí lò xo giãn 6 cm. Hệ số ma sát trượt giữa con lắc và mặt phẳng là μ = 0,1. Thời gian chuyển động của vật m từ lúc thả tay đến lúc vật m đi qua vị trí lực đàn hồi của lò xo nhỏ nhất lần đầu tiên là
Chu kì của dao động
+ Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm
→ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì đầu tiên là
+ Lực đàn hồi của lò xo là nhỏ nhất khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng, trong nửa chu kì đầu tiên đối vị trí cân bằng tạm thì vị trí lò xo không biến dạng có li độ x = –2 cm.
→ Thời gian tương ứng
Đáp án A
Câu 16:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 200 g và lò xo có độ cứng 20 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,01. Từ vị trí lò xo không biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1 m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Lấy . Độ lớn của lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động bằng
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm
+ Tại vị trí lò xo không biến dạng → so với vị trí cân bằng tạm ở nửa chu kì đầu vật có
→ Biên độ dao động trong nửa chu kì đầu là
→ Lực đàn hồi cực đại
Đáp án C
Câu 17:
Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 2 N/m và vật nhỏ có khối lượng 40 g. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị giãn 20 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy . Kể từ lúc bắt đầu cho đến khi tốc độ của con lắc bắt đầu giảm, thế năng của con lắc lò xo đã giảm một lượng bằng
Hướng dẫn:
+ Tốc độ của con lắc sẽ bắt đầu giảm tại vị trí cân bằng tạm. Tại vị trí này lò xo đã biến dạng một đoạn
→ Độ giảm thế năng mJ
Đáp án A
Câu 18:
Con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m, khối lượng vật nặng m = 1 kg. Vật nặng đang ở vị trí cân bằng, ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian với phương trình . Sau một thời gian ta thấy vật dao động ổn định với biên độ A = 6 cm. Tốc độ cực đại của vật có giá trị bằng
Hướng dẫn:
+ Tần số của dao động cưỡng bức là tần số của ngoại lực cưỡng bức.
→ Tốc độ dao động cực đại của vật
Đáp án A
Câu 19:
Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo có độ cứng 10 N/m đặt trên mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng là 0,2. Đưa vật tới vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi thả nhẹ. Ngay sau khi thả vật, nó chuyển động theo chiều dương. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình nó chuyển động theo chiều âm lần đầu tiên là
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm cm.
→ Vật chuyển động theo chiều âm tương ứng với dao động của vật ở nửa chu kì thì hai với biên độ:
→ Tốc độ cực đại của vật trong nửa chu kì này là
Đáp án B
Câu 20:
Một con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật m = 100 g, dao động trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là μ = 0,1. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Lấy . Quãng đường vật đi được từ khi bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn là
Hướng dẫn:
+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm
→ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì đầu tiên
Cứ sau mỗi nửa chu kì, kể từ nửa chu kì thứ 2 biên độ của vật dao động so với các vị trí cân bằng tạm sẽ giảm .
→ Ta xét tỉ số
→ Biên độ của vật sau 49 nửa chu kì tiếp theo là → vật tắt dần tại đúng vị trí lò xo không biến dạng.
+ Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có
Đáp án B
Câu 21:
Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng . Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác có khối lượng sát vật rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là μ = 0,05. Lấy . Thời gian từ khi thả đến khi vật dừng lại là
Hướng dẫn:
+ Vật sẽ rời khỏi khi hai vật này đi qua vị trí cân bằng tạm lần đầu tiên
→ Tốc độ của vật tại vị trí này
+ Quãng đường đi được từ khi rời vật đến khi dừng lại →
→ Vậy tổng thời gian từ khi thả vật đến khi dừng lại là
Đáp án C
Câu 23:
Một con lắc lò xo nằm ngang, lò xo có độ cứng 40 N/m, vật nhỏ có khối lượng 100 g. Hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Lấy . Ban đầu giữ cho vật sao cho bị nén 5 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động tắt dần. Quãng đường mà vật đi được từ lúc thả vật đến lúc gia tốc của nó đổi chiều lần thứ 3 là
Hướng dẫn:
+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm
Gia tốc của vật sẽ đổi chiều tại các vị trí cân bằng tạm → Vật đổi chiều gia tốc lần thứ 3 kể từ thời điểm ban đầu tương ứng với vật có 3 lần đi qua vị trí cân bằng tạm (các vị trí cân bằng tạm tương ứng là và ).
→ Quãng đường vật đi được là
Đáp án A
Câu 24:
Một con lắc lò xo nằm ngang có độ cứng k = 40 N/m, vật nhỏ khối lượng m = 100 g, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là = 0,1. Lấy . Ban đầu giữ vật sao cho lò xo bị nén 10 cm rồi thả nhẹ. Tốc độ của vật lúc gia tốc của nó đổi chiều lần thứ 4 là:
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm
+ Gia tốc của vật đổi chiều tại các vị trí cân bằng tạm, gia tốc của vật đổi chiều lần thứ 4 → tương ứng với vật đi qua
Đáp án A
Câu 25:
Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 40 g và lò xo có độ cứng 20 N/m đặt trên một mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 6,0 cm rồi buông nhẹ. Cho Độ nén lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động là
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm
→ Biên độ dao động của lò xo trong nửa chu kì đầu
+ Lò xo bị nén lớn nhất khi vật đi đến biên âm ứng với nửa chu kì đầu.
→ Độ nén của lò xo khi đó là
Đáp án A
Câu 26:
Một con lắc lò xo dao động tắt dần, cơ năng ban đầu của nó là 5 J. Sau 3 chu kỳ kể từ lúc bắt đầu dao động thì biên độ của nó giảm đi 18%. Phần cơ năng của con lắc chuyển hóa thành nhiệt năng tính trung bình trong mỗi chu kỳ dao động của nó là:
Hướng dẫn:
+ Ta có
→ Phần năng lượng mất đi trong ba chu kì
Đáp án B
Câu 30:
Đồ thị hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của li độ theo thời gian của một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật có khối lượng m = 100 g và lò xo có độ cứng K. Trong suốt quá trình dao động vật chịu tác dụng của lực cản có độ lớn không đổi bằng 1 N. Chọn gốc toạ độ ở vị trí lò xo không biến dạng, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, lấy . Tỷ số giữa tốc độ cực đại và tốc độ trung bình của vật trong suốt quá trình dao động là
Hướng dẫn
+ Từ hình vẽ, ta có với là độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm.
→ Biên độ dao động của vật trong nửa chu kì thứ nhất , trong nửa chu kì thứ hai, trong nửa chu kì thứ ba và thứ 4 lần lượt là.
với là tọa độ ban đầu của vật
→ Tốc độ cực đại của vật trong quá trình da động
→ Tốc độ trung bình của vật
→ Ta có tỉ số
Đáp án B