Bài tập Vật lí 12 - Đề số 4: Dao động điều hòa. Con lắc lò xo (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Vật lí 12 - Đề số 4: Dao động điều hòa. Con lắc lò xo (Có đáp án)

1. ĐỀ SỐ 4: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO Câu 1. Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x 2cos(5 t / 3) ( x tính bằng cm , t tính bằng s). Trong một giây đầu tiên lúc t 0 , Chất điểm qua vị trí có li độ x 1 cm A. 7 lần.B. 6 lần.C. 5 lần.D. 4 lần. Câu 2. Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x 4cos(6 t / 3)(x tính 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 3 cm A. 5 lần.B. 6 lần.C. 7 lần.D. 4 lần. Câu 3. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x 4cos 5 t (cm) ; (trong đó x tính bằng cm 6 còn t tính bằng giây). Trong một giây đầu tiên từ thời điểm t 0 , chất điểm đi qua vị trí có li độ x 3 cm . A. 4 lần.B. 7 lần.C. 5 lần.D. 6 lần. Câu 4. Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x 4cos(6 t / 3)(x tính 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 3 cm A. 5 lần.B. 6 lần.C. 7 lần.D. 4 lần. Câu 5. Một vật dao động theo phương trình x 2cos 5 t 1 cm . Trong dây đầu tiên kể từ lúc vật bắt đầu 6 dao động đi qua vị trí có li độ x 2cm theo chiều dương được mấy lần? A. 2 lần.B. 4 lần.C. 3 lần.D. 5 lần. Câu 6. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x 4cos 5 t (cm) ; (trong đó x : cm , còn t : 6 giây). Trong một giây đầu tiên từ thời điểm t 0 , chất điểm đi qua vị trí có li độ x 3 cm . A. 4 lần.B. 7 lần.C. 5 lần.D. 6 lần. Câu 7. Cho dao động điều hoà có phương trình dao động: x 4cos 8 t (cm) trong đó, to đo bằng s. Sau 3 3 / 8 s tính từ thời điểm ban đầu, vật qua vị trí có li độ x 1 cm bao nhiêu lần? A. 3 lần.B. 4 lần.C. 2 lần.D. 1 lần. Câu 8. Một chất điểm dao động điều hoà dọc trục Ox quanh vị trí cân bằng O với phương trình x 3cos(5 t / 6)(cm, s) . Trong giây đầu tiên nó đi qua vị trí cân bằng A. 5 lần.B. 3 lần.C. 2 lần.D. 4 lần. Câu 9. Vật m dao động điều hòa với tần số 0,5 Hz , chọn gốc thời gian khi vật có li độ x0 4 cm , vận tốc v0 12,56 cm / s , lấy 3,14 . Hãy viết phương trình dao động. A. x 4cos( t / 4)cm .B. x 4 2 cos( t / 4)cm . C. x 6cos( t / 4)m .D. x 6cos( t / 4)cm . Câu 10. Một vật khối lượng 100 g treo vào lò xo độ cứng 10 N / m , từ vị trí cân bằng người ta nâng vật nên một đoạn 2 cm rồi buông nhẹ, Chọn chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông tay. Vật sẽ dao động với phương trình A. x 2 2 cos(10t )cm . B. x 2 2 cos(10 t)cm . C. x 2cos(10t )cm .D. x 2cos(10 t)cm . Câu 11. một vật khối lượng 100 g treo vào lò xo độ cứng 10 N / m , từ vị trí cân bằng người ta truyền cho vật một vận tốc ban đầu có độ lớn 20 cm / s hướng xuống dưới, Chọn chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc truyền vận tốc. Vật sẽ dao động với phương trình A. x 2cos(10t / 2)cm .B. x 2cos(10t / 2)cm . C. x 2cos(10t )cm .D. x 2cos(10 t)m . Câu 12. một vật khối lượng 100 g treo vào lò xo độ cứng 10 N / m , từ vị trí cân bằng người ta nâng vật nên một đoạn 4 cm và truyền cho vật một vận tốc ban đầu có độ lớn 40 cm / s hướng nên trên, Chọn chiều đương hướng xuống, gốc thời gian là lúc truyền vận tốc. Vật sẽ dao động với phương trình 1
2. A. x 4 2 cos(10t / 4)cm .B. x 4 2 cos(10t 3 / 4)cm . C. x 4 2 cos(10t / 4)cm .D. x 4cos(10t 3 / 4)cm . Câu 13. Vật nhỏ m 250g được treo vào đầu dưới một lò xo nhẹ, thẳng đứng k 25 N / m . Từ VTCB người ta kích thích dao động bằng cách truyền cho m một vận tốc 40 cm / s theo phương của trục lò xo. Chọn gốc tọa độ ở VTCB, gốc thời gian lúc m qua VTCB ngược chiều dương, hãy viết phương trình dao động. A. x 4cos(10t / 2)cm . B. x 4 2 cos(10t / 2)cm . C. x 4cos(10 t / 2)cm .D. x 4cos(10t )cm . 2,5 Câu 14. Một vật dao động điều hào với tần số f Hz . Chọn gốc thời gian khi vật qua vị trí có li độ - 2 cm , tốc độ 10( cm / s) và hướng ngược chiều dương. Phương trình dao động của vật là 2,5 3 A. x 2cos t (cm) .B. x 4 2 cos 5t (cm) . 4 4 5 3 C. x 4cos 5t (cm) .D. x 2 2 cos 5t (cm) . 4 4 Câu 15. Một vật dao động điều hòa theo phương ngang trên đoạn thẳng dài 40 cm với chu kì T 2s . Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm của quỹ đạo. Phương trình dao động của vật là A. x 20cos t (cm) .B. x 20cos(2 t )(cm) . 2 C. x 20cos t (cm) .D. x 20cos( t)(cm) 2 Câu 16. Một vật nhỏ dao động dọc theo trục Ox biên độ 5 cm , chu kì 2s. Tại thời điểm t 0 . Vật đi qua vị tri cân bằng theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là A. x 5cos t (cm) . B. x 5cos 2 t (cm) . 2 2 C. x 5cos 2 t (cm) .D. x 5cos t (cm) . 2 2 3 Câu 17. Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T 1 s . Ở thời điểm t pha dao động là rad vận tốc của vật 4 có giá trị là v 4 2 cm / s . Lấy 2 10 . Gia tốc của vật ở thời t bằng A. 0,8 2 m / s2 . B. 0,8 2 m / s2 C. 0,4 2 m / s2 D. 0,4 2 m / s2 Câu 18. Một vật dao động điều hòa phải mất 0,025 s để đi từ điểm có vận tốc bằng không tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bằng không, hai điểm ấy cách nhau 10 cm . Chon đáp án đúng? A. Chu kì dao động là 0,025 sB. Tần số dao động là 10 Hz C. Biên độ dao động là 10 cm D. Vận tốc cực đại của vật là 2 m / s Câu 19. Một vật dao động điều hòa đi theo chiều dương từ M có li độ x 5 cm đến N có li độ 5 cm trong 0,25 s . Vật đi tiếp 0,75 s nữa thì quay lại M đủ 1chu kì. Tìm biên độ dao động. A. 5 cm B. 5 3 cm C. 5 2 cm D. 10 cm Câu 20. Một CLLX dao động đh chu kì T, biên độ 6 cm , biết trong 1 chu kì, khoảng thời gian đề vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 30 2 cm / s2 là T / 2 . Lấy 2 10 . Tìm T A. 4 s B. 2 s C. 3 s D. 1 s Câu 21. Một CLLX dao động đh với chu kì T, biên độ 5 cm . Biết trong 1 chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ con lắc không vượt quá 20 cm / s là T / 3. Tìm T A. 0,5 s B. 0,25 s C. 0,75 s D. 1 s Câu 22. CLLX treo thẳng đứng gồm LX có k 100 N / m , vật nặng 100 g , kéo vật theo phương thẳng đứng xuống dưới làm LX dãn 3 cm rồi truyền cho nó vận tốc 20 3 cm / s hướng lên. Lấy g 2 10 . Tìm quãng đường vật đi được trong 1/ 4 chu kì kể từ lúc bắt đầu dao động. 2
3. A. 2 2 3 cm . B. 3 2 3 cm .C. 3 2 2 cm .D. 2 3 3 cm . Câu 23. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x Acos 5 t cm . Vecto vận 2 tốc và vecto gia tốc sẽ có cùng chiều âm của trục Ox trong khoảng thời gian nào ( kể từ lúc t 0 ) A. 0,2 s t 0,3 s B. 0,3 s t 0,4 s C. 0 s t 0,1 s D. 0,1 s t 0,2 s Câu 24. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 250 g và lò xo có k 100 N / m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm . Khoảng thời gian ngắn nhất đề vận tốc của vật có giá trị từ 40 cm / s đến 40 3 cm / s là bao nhiêu. A. s .B. s .C. s .D. s . 20 40 25 30 1B 2B 3C 4B 5A 6C 7A 8A 9B 10C 11B 12B 13A 14D 15C 16A 17A 18D 19C 20B 21B 22A 23B 24B 3