Bài tập luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý: Tổng hợp về dao dộng diều hòa

Nội dung text: Bài tập luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý: Tổng hợp về dao dộng diều hòa

1. BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ DAO DỘNG DIỀU HÒA 1. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4 t) cm, biên độ dao động của vật là A. A = 4cm B. A = 6cm C. A = 4m D. A = 6m 2. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt) cm, chu kì dao động của chất điểm là A. T = 1 s B. T = 2 s C. T = 0,5 s D. T = 1 Hz 3. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4 t) cm, tần số dao động của vật là A. f = 6Hz B. f = 4Hz C. f = 2 Hz D. f = 0,5Hz 4. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 3cos(πt + π/2), pha dao động của chất điểm khi t = 1 s là A. (rad). B. 2 (rad) C. 1,5 (rad) D. 0,5 (rad) 5. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4 t + /2)cm, toạ độ của vật tại thời điểm t = 10s là. A. x = 3cm B. x = 0cm C. x = -3cm D. x = -6cm 6. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt) cm, toạ độ của chất điểm tại thời điểm t = 1,5s là. A. x = 1,5cm B. x = - 5cm C. x = 5cm D. x = 0cm 7. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4 t + /2)cm, vận tốc của vật tại thời điểm t = 7,5s A. v = 0 B. v = 75,4cm/s C. v = -75,4cm/s D. v = 6cm/s. 8. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos (4 t + /2)cm, gia tốc của vật tại thời điểm t = 5s là A. a = 0 B. a = 947,5 cm/s2. C. a = - 947,5 cm/s2 D. a = 947,5 cm/s. 9. Một vật dao động với phương trình x = 2cos (20t + ) (cm). Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là: A. 40cm/s B. 4m/s C. 0, 4m/s D. Câu A hay C 10. Một chất điểm thực hiện dao động điều hoà với chu kỳ T = 3,14s và biên độ A = 2m. Khi chất điểm đi qua vị trí x = -A thì gia tốc của nó bằng: A. 3m/s2.B. 8m/s 2. C. 0. D. 1m/s2. 11. Biểu thức quan hệ giữa biên độ A, li độ x và tần số góc  của chất điểm dao động điều hoà ở thời điểm t là v 2 x 2 A. A2 = x2 + . B. A2 = v2 + . C. A2 = v2 + 2x2. D. A2 = x2 + 2v2.  2  2 12. Một CLLX khối lượng m, k = 50N/cm . kéo vật ra khỏi VTCB 3cm rồi truyền cho vật vận tốc 2m/s thì vật dao động với tần số 25/ Hz . tìm khối lượng m và biên độ của vật? 13. Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 100 g đang dao động điều hòa. Vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là 10 cm/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s2. Lấy 2 10. Độ cứng lò xo là? 14. Con lắc lò xo dao động điều hòa, chu kì T = 2 s. Tại thời điểm t li độ và vận tốc của vật lần lượt là x = 0,3 m và v = 4 m/s. Biên độ dao động của vật là? 15. Một CLLX thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 0,5 kg. Lò xo có độ cứng k = 0,5 N/m đang dao động điều hòa. Khi vận tốc của vật là 200 cm/s thì gia tốc của nó bằng 23 m/s2. Biên độ dao động của vật là? 16. Mét con l¾c lß xo treo th¼ng ®øng cã m =100g, k = 100N/m. KÐo vËt tõ vÞ trÝ c©n b»ng xuèng díi mét ®o¹n 3cm vµ t¹i ®ã truyÒn cho nã mét vËn tèc v = 30 cm/s( lÊy 2= 10). Biªn ®é dao ®éng cña vËt lµ: A. 2cm B. 2 cm3 C. 4cm D. 3 cm2 17 : Moät vaät dao ñoäng ñieàu hoaø doïc theo truïc ox quanh vò trí caân baèng O . Khi vaät coù ly ñoä x1 = 1cm thì noù coù vaän toác laø v1=4cm/s, vaø khi vaät coù ly ñoä x2 = 2cm thì noù coù vaän toác laø v2= – 1cm/s .Taàn soá goùc vaø bieân ñoä dao ñoäng A.  =5 rad/s;A = 2,05cmB. =5rad/s;A = 2,05cm C.  = rad/s;A5 = 2,5cm D.= rad/s;A=5 5cm 18. Một con lắc lò xo, gồm lò xo nhẹ có độ cứng 50 (N/m), vật có khối lượng 2 (kg), dao động điều hoà dọc. Tại thời điểm vật có gia tốc 75 cm/s2 thì nó có vận tốc 153 (cm/s). Xác định biên độ. A. 5 cmB. 6 cmC. 9 cmD. 10 cm 19. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một quả cầu khối lượng m = 0,4 kg gắn vào lò xo có độ cứng k. Đầu còn lại của lò xo gắn vào một điểm cố định. Khi vật đứng yên, lò xo dãn 10cm. Tại vị trí cân bằng, người ta truyền cho quả cầu một vận tốc v 0 = 60 cm/s hướng xuống. Lấy g = 10m/s2. Tọa độ quả cầu khi động năng bằng thế năng là A. 0,424 m B. ± 4,24 cm C. -0,42 m D. ± 0,42 m 20. Một vật dao động điều hòa có phương trình x=4sin(3t+ ) (cm). Li độ và vận tốc của vật tại vị trí mà động năng bằng 2 lần thế năng lần lượt là A. 4/3 cm; 4/6 cm/s B. 43 /3cm; 46 cm/s C. ±43 /3cm; ±46 cm/s D. ±4/3 cm; ±4/6 cm/s 21. Mét vËt khèi lîng m = 200g, dao ®éng ®iÒu hßa víi ph¬ng tr×nh x = 6sin(20t - 2 /3)cm. §éng n¨ng cùc ®¹i cña vËt b»ng : A. 14,4.10-2J B. 7,2.10-2J C. 28,8.10-2J D. 0,72J 22. Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình x Acos(t )cm.Biết rằng cứ sau những khoảng 2 thời gian bằng s thì động năng của vật lại bằng thế năng. Chu kì dao động của vật là:A. B. C.s D. s s s 60 15 60 20 30 23. Một vật dao động điều hoà, cứ sau một khoảng thời gian 2,5s thì động năng lại bằng thế năng. Tần số dao động của vật là
2. A. 0,1 HzB. 0,05 HzC. 5 HzD. 2 Hz 2 24. Một vật dao động điều hoà, thời điểm thứ hai vật có động năng bằng ba lần thế năng kể từ lúc vật có li độ cực đại là s . Chu kỳ dao 15 động của vật là A. 1,25 sB. 0,2 sC. 0,4 sD. Đáp án khác. 25: Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1=4cm thì vận tốc v1 40 3 cm / s ; khi vật có li độ x2 4 2cm thì vận tốc v2 40 2 cm / s . Động năng và thế năng biến thiên với chu kỳ A. 0,1 sB. 0,8 sC. 0,2 sD. Gi¸ trÞ kh¸c 26. Một vật nhỏ khối lượng m 200g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k. Kích thích để con lắc dao động điều hòa (bỏ qua các lực ma sát) với gia tốc cực đại bằng 16m / s2 và cơ năng bằng 6,4.10 2 J . Độ cứng k của lò xo và vận tốc cực đại của vật lần lượt là A. 40N/m; 1,6m/sB. 40N/m; 16cm/sC. 80N/m; 8m/sD. 80N/m; 80cm/s 2 27. Một con lắc lò xo có m=200g dao động điều hoà theo phương đứng. Chiều dài tự nhiên của lò xo là lo=30cm. Lấy g=10m/s . Khi lò xo có chiều dài 28cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn 2N. Năng lượng dao động của vật là A. 0,1J B. 0,08J C. 0,02J D. 1,5J 28. Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, cùng pha có biên độ lần lượt là 6cm và 8cm, biên độ dao động tổng hợp không thể là: A. 6cm. B. 8cm. C. 4cm. D. 15cm. 29. Hai dao động điều hoà cùng phương, có phương trình dao động lần lượt là x1 2cos5t(cm); x2 4,8sin 5t(cm) . Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng: A. 3,6 cmB. 3,2 cmC. 6,8 cmD. 5,2 cm 30. Chọn câu trả lời đúng: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1 = 2sin(5 t + /2)(cm); x2 = 2sin5 t(cm). Vận tốc của vật tại thời điểm t = 2s là: A. -10 cm/s. B. 10 cm/s. C. cm/s. D. - cm/s. 31. Hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình dao động là x 1 = 4cos(10 t - ) cm và x2=4cos(10 t+ ) cm. Phương 3 6 trình của dao động tổng hợp là: A. x = 42 cos(10 t - ) cm B. x = 8cos(10 t - ) cm C. x = 8cos(10 t - ) cm D. x = 42 cos((10 t - ) cm 12 12 6 6 32. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động: x1=5cos t cm ;x2=10cos t cm .Dao động tống hợp có phươmg trình A. x= 5 cos t B. x= 5 cos ( t ) C. x= 15 cos t D. x= 15cos ( t ) 2 2 33. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình: x 1 = 2cos(4 t + ) (cm); x2 = 2cos 2 4 t (cm) Dao động tổng hợp của vật có phương trình: A.x =2 2cos(4 t+ )(cm) B. x = 2cos(4 t + )(cm) C.x =2 3cos (4 t+ )(cm) D. x = 2 2cos(4 t- )(cm 4 6 6 4 17. Một con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kì T1 = 1,2 s, Con lắc có độ dài l2 dao động với chu kì T2 = 1,6 s. Chu kì của con lắc đơn có chiều dài l1 + l2 là? 18. Một con lắc đơn có chiều dài l1dao động với chu kì T1 = 1,2 s, Con lắc có độ dài l2 dao động với chu kì T2 = 1,6 s. Chu kì của con lắc đơn có chiều dài l1 - l2 là? 21: Hai con l¾c ®¬n cã hiÖu chiÒu dµi lµ 30cm , trong cïng mét kho¶ng thêi gian con l¾c I thùc hiÖn 10 dao ®éng, con l¾c II thùc hiÖn 20 dao ®éng. ChiÒu dµi cña con l¾c thø I lµ? 22: Hai con lắc đơn có chiều dài là l 1 và l2. Tại cùng một nơi các con lắc có chiều dài l 1+ l2 và l1 – l2 dao động với chu kì lần lượt là 2,7s và 0,9s. Chu kì dao động hai con lắc chiều dài l1và l2 lần lượt là? 23. Một vật d đ đ h với tần số góc  10 5 rad/s tại thời điểm t = 0 vật có li độ x = 2cm và có vận tốc v = -2015 cm/s. Viết phương trình dao động của vật? 24. Một vật d đ đ h với tần số góc  10 5 rad/s tại thời điểm t = 0 vật có li độ x = 2cm và có vận tốc v = 2015 cm/s. Viết phương trình dao động của vật? 25. Một vật d đ đ h với tần số góc  10 5 rad/s tại thời điểm t = 0 vật có li độ x = -2cm và có vận tốc v = 2015 cm/s. Viết phương trình dao động của vật? 26. Một vật d đ đ h với tần số góc  10 5 rad/s tại thời điểm t = 0 vật có li độ x = -2cm và có vận tốc v = -201 cm/s.5 Viết phương trình dao động của vật? 27. Một vật d đ đ h có chu kỳ 0,2s, khi cách vị trí cân bằng 22 cm thì vật có vận tốc 202 cm/s, chọn gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều âm thì phương trình dao động của vật là?