Bài tập Vật lí 12 - Đề số 9: Dao động điều hòa. Con lắc lò xo (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Vật lí 12 - Đề số 9: Dao động điều hòa. Con lắc lò xo (Có đáp án)

1. ĐỀ SỐ 9: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO Câu 1: Một vật dao động điều hòa có đồ thị tọa độ - thời gian như hình bên. Phương trình dao động của vật là: A. x 2cos(5 t )cm . B. x 2cos 5 t cm . 2 C. x 2cos5 t cm .D. x 2cos 5 t cm . 2 Câu 2: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng và dao động điều hòa với tần số 4,5 Hz. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 40 cm đến 56 cm. Lấy g 10 m / s2 . Chiều dài tự nhiên của lò xo là A. 48 cm. B. 42 cm. C. 40,2 cm.D. 46,7 cm. Câu 3: Pha của dao động được dùng để xác định: A. Biên độ dao động. B. Tần số dao động.C. Trạng thái dao động. D. Chu kì dao động. Câu 4: Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng, dao động điều hòa với biên độ 0,1 m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên bi cách vị trí cân bằng 7 cm thì động năng của con lắc bằng A. 0,255 J . B. 3,2 mJ . C. 25,5 mJ . D. 0,32 J . Câu 5: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ dao động điều hòa Khi vật có động năng 0,01 J thì nó cách vị trí cân bằng 1 cm. Hỏi khi nó có động năng 0,005 J thì nó cách vị trí cân bằng bao nhiêu? A. 6 cm . B. 4,5 cm .C. 2 cm . D. 3 cm . Câu 6: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng 1 kg , lò xo độ cứng 100 N / m đặt trên mặt phẳng nghiêng góc 30 . Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 8 cm rồi buông tay nhẹ để vật dao động điều hoà. Tính động năng cực đại của vật. Lấy g 10 m / s2 A. 0,45 J . B. 0,32 J . C. 0,05 J .D. 0,045 J . Câu 7: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 12 cm, người ta đo được khoảng thười gian giữa hai lần vật qua vị trí cân bằng theo cùng một chiều là 1s. Biết tại thời điểm ban đầu động năng bằng thế năng và vật đang chuyển động nhanh dần theo chiều dương. Tìm phương trình dao động của vật. 3 3 A. x 6cos 2 t cm . B. x 12cos 2 t cm . 4 4 3 C. x 6cos 2 t cm . D. x 6cos 2 t cm . 4 4 Câu 8: Một vật đang dao động điều hòa. Tại vị trí gia tốc của vật có độ lớn là a thì động năng bằng hai lần thế năng. tại vị trí thế năng của vật bằng hai lần động năng thì gia tốc có độ lớn là a a 3 A. a 2 . B. . C. . D. a 3 . 3 6 Câu 9: Một vật dao động điều hòa với biên độ 4 cm và chu kì là 0,9s. Khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí có li độ 3 cm đến vị trí cân bằng là A. 0,1215s. B. 0,1512s. C. 0,848s. D. 0,243s. 1
2. Câu 10: Một vật dao động điều hòa với phương trình x 8cos 2 t( cm) . Vật phải mất thời gian tối thiểu là bao nhiêu để vật đi từ vị trí có li độ 8 cm về vị trí có li độ 4 cm mà vector vận tốc cùng hướng với hướng của trục tọa độ: A. 1/ 6 s .B. 5 / 6 s . C. 1/12 s . D. 11/12 s . Câu 11: Một chất điểm đang dao động điều hòa trên một đoạn thẳng xung quanh vị trí cân bằng O. Gọi M, N là hai điểm trên đường thẳng cùng cách đều O . Biết cứ 0,05 s thì chất điểm lại đi qua các vị trí M ,O, N và tốc độ của nó lúc đi qua M và N là 40 cm / s . Tìm A . A. 6 cm . B. 3 cm .C. 12 cm . D. 18 cm . Câu 12: Hai con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật treo có khối lượng lần lượt là 2m và m. Tại thời điểm ban đầu đưa các vật về vị trí để lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ cho hai vật dao động điều hòa. Biết tì số cơ năng dao động của hai con lắc bằng 4. Tỉ số độ cứng của hai lò xo là: A. 4. B. 2. C. 8.D. 1. Câu 13: Một vật dao động điều hòa từ M trên quỹ đạo, đi được 9 cm thì đến biên. Trong 1/ 3 chu kì tiếp theo nó đi được 9 cm . Tìm biên độ dao động. A. 3 cm . B. 9 cm . C. 12 cm .D. 6 cm . Câu 14: Một vật nhỏ khối lượng 1 kg thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x Acos4t cm , với t tính bằng giây. Biết quãng đường đi vật được tối đa trong một phần tư chu kì là 0,1 2 m . Cơ năng của vật bằng A. 0,16 J . B. 0,72 J . C. 0,045 J .D. 0,08 J . Câu 15: Cho đồ thị vận tốc của một vật dao động điều hòa như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là A. x 8cos( t)cm . B. x 4cos 2 t cm . 2 C. x 8cos t cm . D. x 4cos 2 t cm . 2 2 7 Câu 16: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x 10sin t (x tính bằng cm và t tính 6 6 bằng giây). Độ dài quãng đường mà vật đi được trong giây thứ 60 kể từ lúc t 0 là A. 1400,0 cm .B. 25,0 cm . C. 21,4 cm . D. 15,0 cm . Câu 17: Một con lắc lò xo dao động điều hòa dọc theo trục Ox nằm ngang, vật nặng có khối lượng là 150g và năng lượng dao động là 38,4mJ. Tại thời điểm vật có tốc độ là 16 cm / s thì độ lớn lực kéo về là 0,96N. Lấy 2 10 . Tìm độ cứng của lò xo. A. 48 N / m . B. 44 N / m .C. 24 N / m . D. 12 N / m . Câu 18: Con lắc lò xo dao động điều hòa với lực hồi phục cực đại của lò xo là 10N, tốc độ dao động cực đại của vật là 50 cm / s . Khi lực hồi phục là 8N thì tốc độ dao động là A. 40 cm / s . B. 35 cm / s . C. 25 cm / s .D. 30 cm / s . 2