Chuyên đề lý thuyết Vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia

Nội dung text: Chuyên đề lý thuyết Vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia

1. Các chuyên đề lý thuyết vật lý 12 CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A. LÝ THUYẾT: I. Dao động tuần hoàn. 1. Dao động: là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng. 2. Dao động tuần hoàn: + Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau nhất định vật trở lại vị trí và chiều chuyển động như cũ (trở lại trạng thái ban đầu). + Chu kì dao động: là khoảng thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ hoặc là khoảng thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần. 2 t T = (s) với N là số dao động thực hiện trong thời gian Δt  N + Tần số là số dao động toàn phần mà vật thực hiện được trong một giây hoặc là đại lượng nghịch đảo của chu kì. 1  N 2 Với : f = (Hz) hay ω = 2πf (rad/s) T 2 t T II. Dao động điều hoà: 1. Định nghĩa: Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hoặc sin) của thời gian. 2 2  2. Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ). (cm) hoặc (m). Với T = T   2 f ➢ Các đại lượng đặc trưng trong dao động điều hoà:  Li độ x (m; cm) (toạ độ) của vật; cho biết độ lệch và chiều lệch của vật so với VTCB O.  Biên độ A > 0(m cm;): (độ lớn li độ cực đại của vật); cho biết độ lệch cực đại của vật so với VTCB O. ▪ Pha ban đầu φ(rad) ): xác định li độ x vào thời điểm ban đầu t0 =0 hay cho biết trạng thái ban đầu của vật vào thời điểm ban đầu t0 = 0 .Khi đó: x0 = Acosφ  Pha dao động (ωt + φ) (rad): xác định li độ x vào thời điểm t hay cho biết trạng thái dao động (vị trí và chiều chuyển động) của vật ở thời điểm t. ▪ Tần số góc ω (rad/s): cho biết tốc độ biến thiên góc pha. 3. Phương trình vận tốc của vật dao động điều hòa: dx Vận tốc: v = = x’ v = -ωAcos(ωt+φ) = ωAcos(ωt + φ+ π/2) (cm/s) hoặc (m/s) dt  Nhận xét: ▪ Vận tốc của vật luôn cùng chiều với chiều chuyển động; vật chuyển động theo chiều dương v > 0 ; vật chuyển động ngược chiều dương v < 0; ▪ Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn so với 2 với li độ ▪ Vận tốc đổi chiều tại vị trí biên; li độ đổi dấu khi qua vị trí cân bằng. x v ▪ Ở vị trí biên ( max = ± A ): Độ lớn min =0 x v ▪ Ở vị trí cân bằng ( min = 0 ): Độ lớn max = ω.A. ▪ Quỹ đạo dao động điều hoà là một đoạn thẳng 4. Phương trình gia tốc của vật dao động điều hòa:
2. dv 2 2 2 2 2 Gia tốc a = = v'= x''; a =-ω Acos(ωt + φ) =- ω x hay a =ω Acos(ωt + φ ± π) (cm/s ) hoặc (m/s ) dt  Nhận xét: ▪ Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ hoặc sớm pha π/2 so với vận tốc. ▪ Vecto gia tốc luôn hướng về VTCB O và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. 2 ▪ Ở vị trí biên (xmax =±A ), gia tốc có độ lớn cực đại : |amax|=ω .A . ▪ Ở vị trí cân bằng (xmin = 0 ), gia tốc bằng amin = 0 . ▪ Khi vật chuyển động từ VTCB ra biên thì vật chuyển động chậm dần v.a 0 hay a và v cùng dấu. 5. Lực trong dao động điều hoà :  Định nghĩa: là hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật dao động điều hòa còn gọi là lực kéo về hay lực hồi phục  Đặc điểm: - Luôn hướng về VTCB O - Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ nhưng có dấu trái dấu với li độ x. 2 2 2 Fhp = ma =-mω x = - k x = - m.ω A cos(ωt +φ) (N)  Nhận xét: ▪ Lực kéo về của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ(cùng pha với gia tốc). ▪ Vecto lực kéo về đổi chiều khi vật qua VTCB O và có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn của gia tốc. 2 ▪ Ở vị trí biên (xmax =±A ) |Fmax |= k|xmax |= mω .A = kA . ▪ Ở vị trí CB O (xmin = 0 ) |Fmin| = k|xmin| =0 . 6. Đồ thị của dao động điều hòa : - Giả sử vật dao động điều hòa có phương trình là: x = Acos(ωt + φ). - Để đơn giản, ta chọn φ = 0, ta được: x = Acosωt . v = x ' = - Aωsinωt = Aωcos(ωt + π/2) a = - ω2x = - ω2Acosωt Một số giá trị đặc biệt của x, v, a như sau: t 0 T/4 T/2 3T/4 T x A 0 -A 0 A v 0 -ωA 0 ωA 0 a - ω2A 0 ω2A 0 - ω2A Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin. ▪ Đồ thị cũng cho thấy sau mỗi chu kì dao động thì tọa độ x, vận tốc v và gia tốc a lập lại giá trị cũ.  CHÚ Ý:  Đồ thị của v theo x: → Đồ thị có dạng elip (E)  Đồ thị của a theo x: → Đồ thị có dạng là đoạn thẳng  Đồ thị của a theo v: → Đồ thị có dạng elip (E) 7. Công thức độc lập với thời gian a) Giữa tọa độ và vận tốc (v sớm pha hơn x góc π/2)
3. 2 2 v x A 2  v2 x 2 v2 A x 2 1 2 A 2 2A 2 2 2 v  A x | v |  A 2 x 2 b) Giữa gia tốc và vận tốc: v2 a 2 v2 a 2 a 2 1 hay A 2 v2 = ω2A2 - a2 = ω4A2 - ω2v2 2 4A 2 2 4 2 8. Dao động tự do (dao động riêng) + Là dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực + Là dao động có tần số (tần số góc, chu kỳ) chỉ phụ thuộc các đặc tính của hệ không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. 9. Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều: Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A như hình vẽ. + Tại thời điểm t = 0 : vị trí của chất điểm là M 0, xác định bởi góc φ + Tại thời điểm t : vị trí của chất điểm là M, xác định bởi góc (ωt + φ) + Hình chiếu của M xuống trục xx’ là P, có toạ độ x: x = OP = OMcos(ωt + φ) Hay: x = A.cos(ωt + φ) Ta thấy: hình chiếu P của chất điểm M dao động điều hoà quanh điểm O. Kết luận: a) Khi một chất điểm chuyển động đều trên (O, A) với tốc độ góc ω, thì chuyển động của hình chiếu của chất điểm xuống một trục bất kì đi qua tâm O, nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hoà. b) Ngược lại, một dao động điều hoà bất kì, có thể coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo, đường tròn bán kính bằng biên độ A, tốc độ góc ω bằng tần số góc của dao động điều hoà. c) Biểu diễn dao động điều hoà bằng véctơ quay: Có thể biểu diễn một dao động điều hoà có phương trình: x = A.cos(ωt + φ) bằng một vectơ quay A + Gốc vectơ tại O A + Độ dài: | A | ~A + ( A ,Ox ) = φ 10. Độ lệch pha trong dao động điều hòa:  Khái niệm: là hiệu số giữa các pha dao động. Kí hiệu: Δφ = φ2 - φ1 (rad) - Δφ =φ2 - φ1 > 0. Ta nói: đại lượng 2 nhanh ph a(hay sớm pha) hơn đại lượng 1 hoặc đại lượng 1 chậm pha (hay trễ pha) so với đại lượng 2 - Δφ =φ2 - φ1 < 0. Ta nói: đại lượng 2 chậm pha (hay trễ pha) hơn đại lượng 1 hoặc ngược lại - Δφ = 2kπ . Ta nói: 2 đại lượng cùng pha - Δφ =(2k + 1)π. Ta nói: 2 đại lượng ngược pha
4. - Δφ =(2k+1) . Ta nói: 2 đại lượng vuông pha 2  Nhận xét: ▪ V sớm pha hơn x góc π/2; a sớm pha hơn v góc π/2; a ngược pha so với x. B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Theo định nghĩa. Dao động điều hoà là: A. chuyển động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau B. chuyển động của một vật dưới tác dụng của một lực không đổi. C. hình chiếu của chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. D. chuyển động có phương trình mô tả bởi hình sin hoặc cosin theo thời gian Câu 2. Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng . A. Cứ sau một khoảng thời gian T thì vật lại trở về vị trí ban đầu. B. Cứ sau một khoảng thời gian T thì vận tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu. C. Cứ sau một khoảng thời gian T thì gia tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu. D. Cứ sau một khoảng thời gian T thì biên độ vật lại trở về giá trị ban đầu. Câu 3. Trong dao động điều hoà của chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động khi A. lực tác dụng lên chất điểm đổi chiều. B. lực tác dụng lên chất điểm bằng không. C. lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực đại. D. lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực tiểu. Câu 4. Vận tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi A. vật ở vị trí có li độ cực đại. B. gia tốc của vật đạt cực đại. C. vật ở vị trí có li độ bằng không. D. vật ở vị trí có pha dao động cực đại. Câu 5. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về dao động điều hoà: A. dao động điều hòa là dao động tuần hoàn. B. biên độ của dao động là giá trị cực đại của li độ. C. vận tốc biến thiên cùng tần số với li độ. D. dao động điều hoà có quỹ đạo là đường hình sin. Câu 6. Một vật đang dao động điều hoà, khi vật chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì: A. vật chuyển động nhanh dần đều. B. vật chuyển động chậm dần đều. C. gia tốc cùng hướng với chuyển động. D. gia tốc có độ lớn tăng dần. Câu 7. Phát biểu nào sau đây về sự so sánh li độ, vận tốc và gia tốc là đúng . Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lượng biến đổi điều hoà theo thời gian và có A. cùng biên độ. B. cùng pha. C. cùng tần số góc. D. cùng pha ban đầu. Câu 8. Khi nói về một vật dao động điều hòa có biên độ A và chu kì T, với mốc thời gian (t = 0) là lúc vật ở vị trí biên, phát biểu nào sau đây là sai. A. Sau thời gian T/8, vật đi được quãng đường bằng 0,5A. B. Sau thời gian T/2, vật đi được quản g đường bằng 2A. C. Sau thời gian T/4, vật đi được quãng đường bằng A. D. Sau thời gian T, vật đi được quãng đường bằng 4A. Câu 9. Một vật dao động điều hòa có phương trình x= Acos(ωt + φ). G ọi v và a lần lượt là vận tốc và gia tốc của vật. Hệ thức đúng là. v2 a 2 v2 a 2 v2 a 2 2 a 2 A. A 2 B. A 2 C. A 2 D. A 2 4 2 2 2 2 4 v2 4 Câu 10. Lực kéo về tác dụng lên một chất điểm dao động điều hòa có độ lớn A. tỉ lệ với độ lớn của li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng. B. tỉ lệ với bình phương biên độ.
5. C. không đổi nhưng hướng thay đổi. D. và hướng không đổi. Câu 11. Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của vận tốc là 2 2 A. vmax = ωA. B. vmax = ω A. C. vmax = - ωA. D. v max = - ω A. Câu 12. Một vật dao động điều hòa, khi vật đi qua vị trí cân bằng thì: A. độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc bằng không. B. độ lớn gia tốc cực đại, vận tốc bằng không. C. độ lớn gia tốc cực đại, vận tốc khác không. D. độ lớn gia tốc và vận tốc cực đại. Câu 13. Chọn phát biểu sai về quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà là hình chiếu của nó. A. biên độ của dao động bằng bán kính quỹ đạo của chuyển động tròn đều. B. vận tốc của dao động bằng vận tốc dài của chuyển động tròn đều. C. tần số góc của dao động bằng tốc độ góc của chuyển động tròn đều. D. li độ của dao động bằng toạ độ hình chiếu của chuyển động tròn đều. Câu 14. Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng . A. Vận tốc của vật có độ lớn đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng. B. Gia tốc của vật có độ lớn đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng. C. Vận tốc của vật có độ lớn đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên. D. Gia tốc của vật có độ lớn đạt giá trị cực tiểu khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng. Câu 15. Điều nào sau đây sai về gia tốc của dao động điều hoà: A. biến thiên cùng tần số với li độ x. B. luôn luôn cùng chiều với chuyển động. C. bằng không khi hợp lực tác dụng bằng không. D. là một hàm sin theo thời gian. Câu 16. Một chất điểm có khối lượng m dao động điều hoà xung quanh vị cân bằng với biên độ A. Gọi vmax , amax, Wđmax lần lượt là độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc cực đại và động năng cực đại của chất điểm. Tại thời điểm t chất điểm có ly độ x và vận tốc là v. Công thức nào sau đây là không dùng để tính chu kì dao động điều hoà của chất điểm ? 2 m A A A. T = A 2 x 2 B. T = 2 A . C. T = 2 D. T = 2π | v | 2Wd max a max vmax Câu 17. Con lắc có khối lượng m dao động điều hòa với phương trình tọa độ x = Acos(ωt + φ). Công suất tức thời cực đại của con lắc là: 3 1 1 A. mω3A2 B. mω3A2. A. mω3A2. A. mω3A2. 4 2 4 Câu 18. Phát biểu sai khi nói về dao động điều hoà ? A. Gia tốc của chất điểm dao động điều hoà sớm pha hơn li độ một góc π/2 B. Vận tốc của chất điểm dao động điều hoà trễ pha hơn gia tốc một góc π/2 C. Khi chất điểm chuyển động từ vị trí cân bằng ra biên thì thế năng của chất điểm tăng. D. Khi chất điểm chuyển động về vị trí cân bằng thì động năng của chất điểm tăng. Câu 19. . Chọn câu đúng. Một vật dao động điều hòa đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên âm thì A. vận tốc và gia tốc cùng có giá trị âm. B. độ lớn vận tốc và gia tốc cùng tăng. C. độ lớn vận tốc và gia tốc cùng giảm. D. vectơ vận tốc ngược chiều với vectơ gia tốc. Câu 20. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về dao động điều hòa của chất điểm? A. Vận tốc của chất điểm có độ lớn tỉ lệ nghịch với li độ. B. Biên độ dao động không đổi theo thời gian. C. Khi chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng thì lực kéo về có độ lớn tỉ lệ thuận với li độ. D. Động năng biến đổi tuần hoàn với chu kì bằng nửa chu kì dao động. Câu 21. Chọn phát biểu đúng nhất? Hình chiếu của một chuyển động tròn đều lên một đường kính
6. A. là một dao động điều hòa B. được xem là một dao động điều hòa C. là một dao động tuần hoàn D. không được xem là một dao động điều hòa Câu 22. Chọn câu đúng ? Gia tốc trong dao động điều hòa A. luôn cùng pha với lực kéo về B. luôn cùng pha với li độ C. có giá trị nhỏ nhất khi li độ bằng 0 D. chậm pha π/2 so với vân tốc Câu 23. Khi thay đổi cách kích thích ban đầu để vật dao động thì đại lượng nào sau đây thay đổi A. tần số và biên độ B. pha ban đầu và biên độ C. biên độ D. tần số và pha ban đầu Câu 24. Vật dao động điều hòa theo phương trình x = -Acos(ωt + φ) (A > 0) . Pha ban đầu của vật là A. φ +π B. φ C. - φ D. φ + π/2 Câu 25. Vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(ωt +φ) + 1(cm). Vị trí cân bằng của vật A. tại toạ độ x = 0 B. tại x = 1cm C. tại x = - 1cm D. tại x = 5cm Câu 26. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa li độ và vận tốc là một A. đường hình sin B. đường thẳng C. đường elip D. đường hypebol Câu 27. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa gia tốc và li độ là một A. đường thẳng B. đường parabol C. đường elip D. đường hình sin Câu 28. Đồ thị biểu diễn mối quanhệ giữa gia tốc và vận tốc là một A. đường hình sin B. đường elip C. đường thẳng D. đường hypebol Câu 29. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo về và li độ là một A. đường thẳng dốc xuống B. đường thẳng dốc lên C. đường elip D. đường hình sin Câu 30. Vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T. Vận tốc trung bình của vật trong một nửa chu kì là A. 0 B. 4A/T C. 2A/T D. A/T Câu 31. (CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x = Acosωt. Nếu chọn gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng của vật thì gốc thời gian t = 0 là lúc vật A. ở vị trí li độ cực đại thuộc phần dương của trục Ox. B. qua vị trí cân bằng O ngược chiều dương của trục Ox. C. ở vị trí li độ cực đại thuộc phần âm của trục Ox. D. qua vị trí cân bằng O theo chiều dương của trục Ox. Câu 32. (CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A và chu kỳ T. Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn nhất mà vật có thể đi được là A. A. B. 3A/2. C. A 3 . D. A 2 . Câu 33. (CĐ2012) Khi một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là chuyển động A. nhanh dần đều. B. chậm dần đều. C. nhanh dần. D. chậm dần. Câu 34. (ĐH2009) Hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường kính quỹ đạo có chuyển động là dao động điều hòA. Phát biểu nào sau đây sai? A. Tần số góc của dao động điều hòa bằng tốc độ góc của chuyển động tròn đều. B. Biên độ của dao động điều hòa bằng bán kính của chuyển động tròn đều. C. Lực kéo về trong dao động điều hòa có độ lớn bằng độ lớn lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều. D. Tốc độ cực đại của dao động điều hòa bằng tốc độ dài của chuyển động tròn đều. Câu 35. (ĐH 2010) Khi một vật dao động điều hòa thì A. lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn cực đại khi vật ở VTCB. B. gia tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. C. lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn tỉ lệ với bình phương biên độ. D. vận tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.
7. Câu 36. (ĐH 2010) Một vật dao động điều hòa với chu kì T. Chọn gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng, vận tốc của vật bằng 0 lần đầu tiên ở thời điểm A. T/2 . B. T/8 C. T/6 . D. T/4. Câu 37. (ĐH 2010) Một con lắc lò xo dđ đều hòa với tần số 2f 1 . Động năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f2 bằng A. 2f1 . B. f1/2 . C. f1 . D. 4f1 . Câu 38. (ĐH2010) Vật dđđh với chu kì T. Thời gian ngắn nhất khi đi từ vị trí biên có li độ x = A đến vị trí x = - A/2, tốc độ trung bình là A. 6A/T B. 9A/2T C. 3A/2T D. 4A/T Câu 39. (ĐH2010) Lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa có độ lớn A. tỉ lệ với độ lớn của li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng. B. tỉ lệ với bình phương biên độ. C. không đổi nhưng hướng thay đổi. D. và hướng không đổi. Câu 40. Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox. Khi đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì A. độ lớn vận tốc của chất điểm giãm B. động năng của chất điểm giãm C. độ lớn gia tốc của chất điểm giãm. D. độ lớn li độ của chất điểm tăng. Câu 41. (ĐH2011) Khi nói về một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây sai? A. Lực kéo về tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian. B. Động năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian. C. Vận tốc của vật biến thiên điều hòa theo thời gian. D. Cơ năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Câu 42. (ĐH2012) Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Vectơ gia tốc của chất điểm có A. độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luôn hướng ra biên. B. độ lớn cực tiểu khi qua VTCB luôn cùng chiều với vectơ vận tốc. C. độ lớn không đổi, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng. D. độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ, chiều luôn hướng về vị trí cân bằng. Câu 43. Vật dao động điều hòa theo trục Ox. Phát biểu nào sau đây đúng ? A. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng. B. Lực kéo về tác dụng vào vật không đổi. C. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đường hình cos. D. Li độ của vật tỉ lệ với thời gian dao động. Câu 44. Khi nói về dao động điều hoà của một vật, phát biểu nào sau đây sai? A. Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật luôn ngược chiều nhau. B. Chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra vị trí biên là chuyển động chậm dần. C. Lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng. D. Vectơ gia tốc của vật luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. Câu 45. Tại thời điểm t thì tích của li độ và vận tốc của vật dao động điều hòa âm (x.v<0), khi đó: A. Vật đang chuyển động nhanh dần đều theo chiều dương B. Vật đang chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng C. Vật đang chuyển động chậm dần theo chiều âm D. Vật đang chuyển động chậm dần về biên Câu 46. Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang, trong hai lần liên tiếp con lắc qua vị trí cân bằng thì luôn có A. Gia tốc bằng nhau, động năng bằng nhau B. Vận tốc khác nhau, động năng khác nhau C. Gia tốc bằng nhau, vận tốc bằng nhau D. Vận tốc bằng nhau, động năng bằng nhau Câu 47. Trong dao động điều hòa, khi gia tốc của vật đang có giá trị âm và độ lớn đang tăng thì A. Vận tốc có giá trị dương B. vận tốc và gia tốc cùng chiều C. lực kéo về sinh công dương D. li độ của vật âm.
8. Câu 48. Xét một dao động điều hòa trên trục Ox. Trong trường hợp nào dưới đây hợp lực tác dụng lên vật luôn cùng chiều với chiều chuyển động. A. Vật đi từ vị trí cân bằng ra vị trí biên. B. Vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng. C. Vật đi từ vị trí biên dương sang vị trí biên âm. D. Vật đi từ vị trí biên âm sang vị trí biên dương. Câu 49. Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên đường thẳng Ox. Tại thời điểm t, hai chất điểm đều có động năng bằng 3 lần thế năng, khi đó chúng có li độ cùng dấu nhau và chuyển động ngược chiều nhau. Kết luận nào sau đây đúng? A. Hai chất điểm dao động lệch pha nhau π/6. B. Hai chất điểm dao động lệch pha nhau π/3. C. Hai chất điểm dao động vuông pha. D. Hai chất điểm dao động lệch pha nhau 2π/3 Câu 50. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về vật dao động điều hoà? A. Gia tốc của vật dao động điều hoà là gia tốc biến đổi đều B. Lực tác dụng trong dao động điều hoà luôn cùng hướng với vectơ vận tốc C. Lực kéo về trong dao động điều hoà luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ D. Vận tốc của vật dao động điều hoà luôn ngược pha với gia tốc và tỉ lệ với gia tốc BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 1- CHƯƠNG I 1D 2D 3C 4C 5D 6C 7C 8A 9C 10A 11A 12A 13B 14B 15B 16A 17C 18A 19D 20A 21B 22A 23B 24A 25B 26C 27A 28B 29A 30B 31A 32D 33C 34C 35D 36D 37D 38B 39A 40C 41D 42D 43A 44A 45B 46A 47A 48B 49D 50C CHỦ ĐỀ 2. CON LẮC LÒ XO A. LÝ THUYẾT 1. Cấu tạo: Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, một đầu gắn cố định, đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng. + Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa. 2. Lực kéo về: Lực gây ra dao động điều hòa luôn luôn hướng về vị trí cân bằng và được gọi là lực kéo về hay lực hồi phục. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa. 2 Biểu thức đại số của lực kéo về: Fkéo về = ma = -mω x = -kx - Lực kéo về của con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lưng vật. k 3. Phương trình dao động : x = A.cos(ωt + φ). Với: ω = m 2 m  1 k  Chu kì và tần số dao động của con lắc lò xo: T = = 2π và f = =  k 2 2 m
9. 4. Năng lượng của con lắc lò xo a) Động năngcủa vật : 1 2 1 2 2 2 Wđ = mv = mω A sin (ωt + φ) 2 2 b) Thế năng của vật: 1 2 1 2 2 Wt = kx = kA cos (ωt+φ) 2 2 c) Cơ năng: 1 2 2 1 2 W = Wđ + Wt = mA ω = kA = Wđ max = Wt max = W 2 2 =hằng số. ➢ Chú ý. 1 cos2 1 cos2 - Do cos2α= và sin2α= nên biểu thức động năng và thế năng sau khi hạ bậc là: 2 2 W W W W 1 2 2 1 2 Wt = cos(2t 2 ) ; Wđ = cos(2t 2 ) ; Với W = mA ω = kA 2 2 2 2 2 2 - Vậy động năng và thế năng của vật dao động điều hòa biến thiên với tần số góc ω’=2ω, tần số f’=2f và chu kì T’= T/2 - Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. - Cơ năng của con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng vật. - Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát - Động năng của vật đạt cực đại khi vật qua VTCB và cực tiểu tại vị trí biên. - Thế năng của vật đạt cực đại tại vị trí biên. và cực tiểu khi vật qua VTCB. 5. Lực đàn hồi khi vật ở vị trí có li độ x. a. Tổng quát. Fđh(x) = k.|Δℓ| = K|Δℓ0 ±x| ▪ Dấu (+) khi chiều dương của trục tọa độ hướng xuống dưới ▪ Dấu (-) khi chiều dương của trục tọa độ hướng lên trên ▪ Δℓ0 là độ biến dạng của lò xo(tính từ vị trí C) đến VTCB O. ▪ Δℓ = Δℓ0 ± x là độ biến dạng của lò xo (tính từ vị trí C đến vị trí có li độ x ▪ x là li độ của vật (được tính từ VTCB O) ; b. Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu Fđhmax Fđhmin  Lực đàn hồi cực đại. F đhmax = K(Δl + A) A) * Lực đàn hồi cực đại khi vật ở vị trí thấp nhất của quỹ đạo(Biên dưới)  Lực đàn hồi cực tiểu ▪ Khi A ≥ Δl : Fđhmin =0 * Lực đàn hồi cực tiểu khi vật ở vị trí mà lò xo không biến dạng. Khi đó Δl = 0 → |x| = Δl ▪ Khi A < Δl : Fđhmin = K(Δl - A) * Đây cũng chính là lực đàn hồi khi vật ở vị trí cao nhất của quỹ đạo.  CHÚ Ý: Khi lò xo treo thẳng đứng thì ở vị trí cân bằng ta luôn có. 2 K g 2 m  0 K.Δl0 = m.g ω = T = 2 2 m l0  k g
10. - Khi con lắc lò xo đặt trên mặt sàn nằm ngang thì Δl =0. Khi đó lực đàn hồi cũng chính là lực kéo (Fkéo về)max = kA Vật ở vị trí biên về. Khi đó ta có: Fđh(x) = Fkéo về = k|x| (Fkéo về)min = kA Vật ở vị trí cân bằng O - Lực tác dụng lên điểm treo cũng chính là lực đàn hồi. 6. Chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí có li độ x. lx = ℓ0 + Δl0 ± x - Dấu ( + ) khi chiều dương của trục tọa độ hướng xuống dưới - Dấu ( -) khi chiều dương của trục tọa độ hướng lên trên - Chiều dài cực đại: lmax = l0 + Δl0 + A lmax lmin MN - Chiều dài cực tiểu: lmin = l0 + Δl0 - A A = (MN : chiều dài quĩ đạo) 2 2 lmax l0 A Chú ý. Khi lò xo nằm ngang thì Δl =0 → lmax l0 A B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua A. vị trí cân bằng. B. vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không. C. vị trí vật có li độ cực đại. D. vị trí mà lò xo không bị biến dạng. Câu 2. Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng . A. Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo. B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng. C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật. D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật. Câu 3. Con lắc lò xo đang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật đi qua : A. vị trí mà lò xo có chiều dài lớn nhất. B. vị trí mà lò xo không bị biến dạng. C. vị trí mà lực đàn hồi bằng không. D. vị trí cân bằng. Câu 4. Dao động điều hoà của con lắc lò xo nằm ngang. Chọn phát biểu sai: A. lực đàn hồi của lò xo luôn hướng về vị trí cân bằng. B. lực đàn hồi phụ thuộc vào độ cứng của lò xo. C. lực đàn hồi phụ thuộc vào li độ. D. lực đàn hồi phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng Câu 5. Một con lắc lò xo dao động không ma sát trên mặt phẳng ngang. Phát biểu nào sau đây sai: A. dao động của con lắc là dao động tuần hoàn. B. dao động của con lắc là dao động điều hoà. thời gian thực hiện một dao động càng lớn khi biên độ càng lớn. số dao động thực hiện được trong một giây tỉ lệ thuận với căn bậc hai của độ cứng k. Câu 6. Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng ngang. Chọn phát biểu đúng : A. độ lớn của lực đàn hồi tỉ lệ với khối lượng m của vật nặng. B. lực đàn hồi luôn ngược chiều với li độ x. C. lực đàn hồi luôn cùng chiều với vectơ vận tốc D. lực đàn hồi luôn ngược chiều với vectơ gia tốc. Câu 7. Con lắc có khối lượng m dao động điều hòa với phương trình tọa độ x = Acos(ωt + φ). Công suất tức thời cực đại của con lắc là: 3 1 1 A. mω3A2 B. mω3A2. A. mω3A2. A. mω3A2. 4 2 4 Câu 8. Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật A. tăng lên 4 lần. B. giảm đi 4 lần. C. tăng lên 2 lần. D. giảm đi 2 lần. Câu 9. Chu kì dao động của con lắc lò xo phụ thuộc vào:
11. A. gia tốc của sự rơi tự do. B. biên độ của dao động. C. điều kiện kích thích ban đầu. D. khối lượng của vật nặng. Câu 10. (CĐ2012) Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại vmax. Tần số góc của vật dao động là v v v v A. max B. max C. max D. max A A 2 A 2A Câu 11. Con lắc lò xo dđđh. Lực kéo về tác dụng vào vật luôn A. cùng chiều với chiều chuyển động của vật. B. hướng về vị trí cân bằng. C. cùng chiều với chiều biến dạng của lò xo. D. hướng về vị trí biên. Câu 12. Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không đúng . A. Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng B. Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên. C. Thế năng đạt giá trị cực đại khi vận tốc của vật có độ lớn đạt cực tiểu. D. Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật có giá trị cực tiểu. Câu 13. (CĐ2011) Một vật nhỏ có chuyển động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình là x 1 = A1cosωt và x2 = A2cos(ωt + π/2). Gọi E là cơ năng của vật. Khối lượng của vật bằng: 2E E E 2E A. B. C. D. 2 2 2 2 2 2 2 (A 2 A 2 ) 2 (A 2 A 2 )  A1 A 2  A1 A 2 1 2 1 2 Câu 14. Cơ năng của một vật dao động điều hòa A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật. B. tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi. C. bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng. D. biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật. Câu 15. . Khi nói về năng lượng của một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây là đúng . A. Cứ mỗi chu kì dao động của vật, có bốn thời điểm thế năng bằng động năng. B. Thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. C. Động năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên. D. Thế năng và động năng của vật biến thiên cùng tần số với tần số của li độ. Câu 16. Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng thì lực đóng vài trò là lực kéo về là A. lực đàn hồi của lò xo B. lực quán tính của vật C. tổng hợp lực đàn hồi và trọng lực D. trọng lực Câu 17. Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo treo thẳng đứng với điều kiện biên độ A lớn hơn độ giãn lò xo khi vật cân bằng. Lực đàn hồi của lò xo đổi chiều khi A. vật ở vị trí cao nhất B. vật ở vị trí thấp nhất C. vật qua vị trí cân bằng D. vật đến vị trí lò xo không biến dạng Câu 18. Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo độ cứng k, khối lượng vật m với biên độ A. Mối liên hệ giữa vận tốc và li độ của vật ở thời điểm t là m m k k A. A2 - x2 = v2 B. x2 - A2 = v2 C. A2 - x2 = v2 D. x2 - A2 = v2 k k m m Câu 19. Đối với con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa thì A. li độ của vật có độ lớn bằng độ biến dạng của lò xo B. vị trí cân bằng là vị trí lò xo không biến dạng C. Lực đàn hồi lò xo có độ lớn cực tiểu luôn tại vị trí cao nhất D. Lực tác dụng lên vật là một đại lượng điều hòa Câu 20. Con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nghiêng góc α thì chu kì dao động riêng của con lắc phụ thuộc vào A. chỉ vào khối lượng vật và độ cứng lò xo B. góc α, khối lượng vật và độ cứng lò xo
12. C. góc α và độ cứng lò xo D. chỉ vào góc α và độ cứng lò xo Câu 21. Thế năng của con lắc lò xo treo thẳng đứng A. chỉ là thế năng đàn hồi B. cả thế năng trọng trường và đàn hồi C. chỉ là thế năng trọng trường D. không có thế năng Câu 22. Tìm kết luận sai khi nói về dao động điều hòa của một chất điểm trên một đoạn thẳng nào đó? Tại sao? A. Trong mỗi chu kì dao động thì thời gian tốc độ của vật giảm dần bằng một nửa chu kì dao động. B. Lực hồi phục (hợp lực tác dụng vào vật ) có độ lớn tăng dần khi tốc độ của vật giảm dần. C. Trong một chu kì dao động có hai lần động năng băng một nửa cơ năng dao động. D. Tốc độ của vật giảm dần khi vật chuyển động từ vị trí cân bằng ra phía biên. Câu 23. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k được treo trong thang máy đứng yên. Ở thời điểm t nào đó khi con lắc đang đao động, thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng đi lên. Nếu tại thời điểm t con lắc đang A. qua vị trí cân bằng thì biên độ dao động không đổi. B. ở vị trí biên dưới thì biên độ dao động tăng lên. C. ở vị trí biên trên thì biên độ dao động giảm đi. D. qua vị trí cân bằng thì biên độ dao động tăng lên. Câu 24. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Nhận xét nào sau đây là sai? A. Lực tác dụng của lò xo vào vật bị triệt tiêu khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng. B. Hợp lực tác dụng vào vật bị triệt tiêu khi vật đi qua vị trí cân bằng. C. Lực tác dụng của là xo vào giá đỡ luôn bằng hợp lực tác dụng vào vật dao động. D. Khi lực do lò xo tác dụng vào giá đỡ có độ lớn cực đại thì hợp lực tác dụng lên vật dao động cũng có độ lớn cực đại. Câu 25. Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ và vuông pha với nhau. Khi vật có vận tốc cực đại thì A. một trong hai dao động đang có li độ bằng biên độ của nó. B. hai dao động thành phần đang có li độ đối nhau. C. hai dao động thành phần đang có li độ bằng nhau. D. một trong hai dao động đang có vận tốc cực đại. Câu 26. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Nhận xét nào sau đây là sai? A. Lực tác dụng của lò xo vào vật bị triệt tiêu khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng. B. Hợp lực tác dụng vào vật bị triệt tiêu khi vật đi qua vị trí cân bằng. C. Lực tác dụng của lò xo vào giá đỡ luôn bằng hợp lực tác dụng vào vật dao động. D. Khi lực do lò xo tác dụng vào giá đỡ có độ lớn cực đại thì hợp lực tác dụng lên vật dao động cũng có độ lớn cực đại. Câu 27. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A, tại vị trí cân bằng lò xo giãn một đoạn Δl, biết A/Δl = α < 1. Tỉ số giữa độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu (Fdhmax /Fdhmin ) trong quá trình dao động bằng A. (a + 1)/a B. 1/(1 - a). C. 1/(1 + a). D. (a + 1)/(1 - a). BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 2- CHƯƠNG 1 1C 2B 3A 4D 5C 6B 7C 8D 9D 10A 11B 12D 13D 14C 15A 16C 17D 18A 19D 20A 21B 22C 23D 24C 25B 26A 27D CHỦ ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN
13. A. LÝ THUYẾT: Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng. l g 1 l 1. Chu kì, tần số và tần số góc: T = 2π ; ω = ; f = g l 2 g Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn + tỉ lệ thuận căn bậc 2 của l; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g + chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m. + ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g) 2. Phương trình dao động: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 l2) có chu kỳ T4. Ta có: 2 2 2 2 2 2 T3 T1 T2 và T4 T1 T2 6. Tỉ số số dao động, chu kì tần số và chiều dài: Trong cùng thời gian con lắc có chiều dài l1 thực hiện được n1 dao động, con lắc l2 thực hiện được n2 dao động. n1 T2 f1 l2 Ta có: n1T1 = n2T2 hay n2 T1 f2 l1 B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Con lắc đơn gắn với Trái Đất dao động với biên độ nhỏ (bỏ qua lực cản) là A. một dao động tắt dần B. dao động tắt dần C. một dao động tự do D. dao động duy trì Câu 2. Con lắc đơn dài l , khối lượng vật m dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Lực đóng vai trò là lực hồi phục có giá trị là mg ml gl A. F = - s B. F = s C. F= s D. F =- mg s. l g m Câu 3. Lực hồi phục của con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ bé là A. trọng lực B. lực căng dây
14. C. lực quán tính D. tổng hợp giữa trọng lực và lực căng dây Câu 4. Khi đặt một con lắc đơn trong một thang máy. So với khi thang máy đứng yên thì khi thang máy chuyển động theo phương thẳng đứng lên trên chậm dần đều có gia tốc thì chu kì con lắc A. tăng B. giảm C. tăng rồi giảm D. không đổi Câu 5. Một con lắc đơn đặt trong một điện trường đều có cường độ điện trường theo phương thẳng đứng hướng lên. So với khi quả cầu không tích điện khi ta tích điện âm cho quả cầu thì chu kì con lắc sẽ A. tăng B. giảm C. tăng rồi giảm D. không đổi Câu 6. Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào A. khối lượng con lắc B. trọng lượng con lắc C. tỉ số trọng lượng và khối lượng D. khối lượng riêng của con lắc Câu 7. Ứng dụng quan trọng nhất của con lắc đơn là A. xác định chu kì dao động B. xác định chiều dài con lắc C. xác định gia tốc trọng trường D. khảo sát dao động điều hòa của một vật Câu 8. Con lắc đơn dao động điều hòa, nếu tăng chiều dài lên 4 lần, khối lượng vật giảm 2 lần, trọng lượng vật giảm 4 lần. Thì chu kì dao động bé của con lắc A. tăng 2 2 lần B. tăng 2 lần C. không đổi D. giảm 2 lần Câu 9. Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng coi chiều dài của con lắc không đổi thì số lần dao động trong một đơn vị thời gian sẽ A. giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao. B. tăng vì chu kỳ dao động điều hoà của nó giảm. C. tăng vì tần số dao động điều hoà của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường. D. không đổi vì chu kỳ dao động điều hoà của nó không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường Câu 10. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn, bỏ qua lực cản của môi trường. A. Khi vật nặng ở vị trí biên, cơ năng của con lắc bằng thế năng của nó. B. Chuyển động của con lắc từ vị trí biên về vị trí cân bằng là nhanh dần. C. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng, thì trọng lực tác dụng lên nó cân bằng với lực căng của dây. D. Với dao động nhỏ thì dao động của con lắc là dao động điều hòa. Câu 11. Một con lắc đơn được treo tại một điểm cố định. Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng để dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 600 rồi buông, bỏ qua ma sát. Chuyển động của con lắc là: A. chuyển động thẳng đều. B. dao động tuần hoàn. C. chuyển động tròn đều. D. dao động điều hoà. Câu 12. Một con lắc đơn được treo vào trần của một xe ô tô đang chuyển động theo phương ngang. Chu kỳ dao động của con lắc đơn trong trường hợp xe chuyển thẳng đều là T 1, khi xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a là T 2 và khi xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc a là T 3. Biểu thức nào sau đây đúng ? A. T2= T3 T1 > T3. Câu 13. Một con lắc đơn có chiều dài ℓ, dao động điều hoà tại một nơi có gia tốc rơi tự do g, với hiện độ góc α0. Khi vật đi qua vị trí có ly độ góc α, nó có vận tốc là v. Khi đó, ta có biểu thức: v2 v2 gv 2 A. 2 2 B. 2 2 glv2 C. 2 2 D. 2 2 gl 0 0 0 2 0 l Câu 14. Câu 14. Cho một con lắc đơn có dây treo cách điện, quả cầu m tích điện q. Khi đặt con lắc trong không khí thì nó dao động với chu kì T. Khi đặt nó vào trong một điện trường đều nằm ngang thì chu kì dao động sẽ A. tăng lên B. không đổi C. tăng hoặc giảm tuỳ thuộc vào chiều của điện trường D. giảm xuống
15. Câu 15. Khối lượng trái đất lớn hơn khối lượng mặt trăng 81 lần. Đường kính của trái đất lớn hơn đường kính mặt trăng 3,7 lần. Đem một con lắc đơn từ trái đất lên mặt trăng thì chu kì dao động thay đổi như thế nào ? A. Chu kì tăng lên 3 lần. B. Chu kì giảm đi 2,43 lần. C. Chu kì tăng lên 2,43 lần. D. Chu kì giảm đi 3 lần. Câu 16. Hai con lắc đơn dao động điều hòa tại cùng một nơi trên Trái Đất với cùng một cơ năng.Khối lượng quả nặng thứ nhất gấp ba lần khối lượng quả nặng thứ hai (m1 = 3m2). Chiều dài dâytreo của con lắc thứ nhất bằng một nửa chiều dài dây treo của con lắc thứ hai. Quan hệ giữa biên đọ góc của hai con lắc là: 2 2 A. α1 = α2 B. α1 = 1,5α2 C. α1 = α2 D. α1 = 1,5α2 3 3 Câu 17. Trong dao động điều hoà của con lắc đơn, phát biểu nào sau đây là đúng . A. Lực kéo về phụ thuộc vào chiều dài của con lắc. B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng. C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật. D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật. Câu 18. Con lắc lò xo có độ cứng k dao động điều hoà với biên độ A. Con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài l , vật nặng có khối lượng m dao động điều hoà với biên độ góc α 0 ở nơi có gia tốc trọng trường g. Năng lượng dao động của hai con lắc bằng nhau. Tỉ số k/m bằng: 2 2 2 2gl 0 gl 0 A gl 0 A. 2 B. 2 C. 2 D. 2 A A gl 0 A Câu 19. (CĐ2009) Tại nơi có g, một con lắc đơn dđđh với biên độ góc α 0. Biết khối lượng vật nhỏ là m, dây . Cơ năng của con lắc là 1 2 2 1 2 2 A. mglα0 . B. mgα0 C. mglα0 D. 2mgα0 . 2 4 Câu 20. (CĐ2011) Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α 0 . Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Ở vị trí con lắc có động năng bằng thế năng thì li độ góc của nó bằng: A. ± 0 B. ± 0 C. ± 0 D. 0 2 3 2 3 Câu 21. (CĐ2012) Tại một vị trí trên Trái Đất, con lắc đơn có chiều dài l 1 dao động điều hòa với chu kì T1; con lắc đơn có chiều dài l2 (l2 < l1) dao động điều hòa với chu kì T2. Cũng tại vị trí đó, con lắc đơn có chiều dài l1 - l2 dao động điều hòa với chu kì là T1T2 2 2 T1T2 2 2 A. B. T1 T2 C. D. T1 T2 T1 T2 T1 T2 Câu 22. (CĐ2012) Hai con lắc đơn dao động điều hòa tại cùng một vị trí trên Trái Đất.Chiều dài và chu T1 1 kì dao động của con lắc đơn lần lượt là l1, l2 và T1, T2. Biết . Hệ thức đúng là: T2 2 l l l 1 l 1 A. 1 2 B. 1 4 C. 1 D. 1 l2 l2 l2 4 l2 2 Câu 23. (ĐH2007) Con lắc đơn được treo ở trần một thang máy. Khi thang máy đứng yên, con lắc dđđh với chu kì T. Khi thang máy đi lên thẳng đứng, chậm dần đều với gia tốc có độ lớn bằng một nửa gia tốc trọng trường tại nơi đặt thang máy thì con lắc dđđh với chu kì T’ bằng A. 2T. B. T 2 C. T/2 D. T/ 2 BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 3 - CHƯƠNG 1. 1C 2A 3D 4A 5B 6C 7A 8B 9A 10C 11B 12A 13A 14D 15C 16C 17B 18B 19A 20C 21B 22C 23B
16. CHỦ ĐỀ 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG DUY TRÌ - DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG A. LÝ THUYẾT: I. DAO ĐỘNG TẮT DẦN 1. Khái niệm: Dao động tắt dần là dao động do có lực cản của môi trường mà biên độ (hay cơ năng) giảm dần theo thời gian. 2. Đặc điểm:  Lực cản môi trường càng lớn thì dao động tắt dần xảy ra càng nhanh.  Nếu vật dao động điều hoà với tần số ω 0 mà chịu thêm lực cản nhỏ, thì dao động của vật tắt dần chậm. Dao động tắt dần chậm cũng có biên độ giảm dần theo thời gian cho đến 0. Trong không khí Trong nước Trong dầu nhớt 3. Ứng dụng của sự tắt dần dao động: cái giảm rung.  Khi xe chạy qua những chổ mấp mô thì khung xe dao động, người ngồi trên x e cũng dao động theo và gây khó chịu cho người đó. Để khắc phục hiện tượng trên người ta chế tạo ra một thiết bị gọi là cái giảm rung.  Cái giảm rung gồm một pít tông có những chỗ thủng chuyển động thẳng đứng bên trong một xy lanh đựng đầy dầu nhớt, pít tông gắn với khung xe và xy lanh gắn với trục bánh xe. Khi khung xe dao động trên các lò xo giảm xóc, thì pít tông cũng dao động theo, dầu nhờn chảy qua các lỗ thủng của pít tông tạo ra lực cản lớn làm cho dao động pít tông này chóng tắt và dao động của k hung xe cũng chóng tắt theo.  Lò xo cùng với cái giảm rung gọi chung là bộ phận giảm xóc. II. DAO ĐỘNG DUY TRÌ  Nếu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần (bằng cách tác dụng một ngoại lực cùng chiều với chiều chuyển động của vật dao động trong từng phần của chu kì) để bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, dao động này gọi là dao động duy trì. Ngoại lực tác dụng lên vật dao động thường được điều khiển bởi chính dao động đó.  Khái niệm: là dạng dao động được duy trì bằng cách cung cấp năng lượng trong mỗi chu kì để bổ sung vào phần năng lượng bị tiêu hao do ma sát nhưng không làm thay đổi chu kỳ riêng của nó.  Đặc điểm: có tần số dao động bằng với tần số riêng của vật dao động fdt = f0 III. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ CỘNG HƯỞNG. 1. Dao động cưỡng bức: a. Khái niệm: Dao động cưỡng bức là dao động mà hệ chịu thêm tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn (gọi là lực cưỡng bức) có biểu thức F = F0cos(ωnt + φ) .Trong đó: F0 là biên độ của ngoại lực(N) ωn = 2πfn với fn là tần số của ngoại lực b. Đặc điểm:  Dao động cưỡng bức là dao động điều hòa (có dạng hàm sin).  Tần số dao động cưỡng bức chính là tần số của lực cưỡng bức f cb = fn
17.  Biên độ dao động cưỡng bức (Acb) phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Sức cản môi trường (Fms giảm→ Acb tăng)  Biên độ ngoại lực F0 (Acb tỉ lệ thuận với F0)  Mối quan hệ giữa tần số ngoại lực và tần số dao động riêng (Acb càng tăng khi |fn - f0| càng giảm). Khi |fn - f0| = 0 thì (Acb)max 2. Hiện tượng cộng hưởng a. Khái niệm: là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại (A cb)max khi tần số ngoại lực (fn) bằng với tần số riêng (f0 ) của vật dao động . Hay: (Acb)max fn = f0 b. Ứng dụng:  Hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong thực tế, ví dụ: chế tạo tần số kế, lên dây đà n  Tác dụng có hại của cộng hưởng: ▪ Mỗi một bộ phận trong máy (hoặc trong cây cầu) đều có thể xem là một hệ dao động có tần số góc riêng ω0. ▪ Khi thiết kế các bộ phận của máy (hoặc cây cầu) thì cần phải chú ý đến sự trùng nhau giữa tần số góc ngoại lực ω và tần số góc riêng ω 0 của các bộ phận này, nếu sự trùng nhau này xảy ra (cộng hưởng) thì các bộ phận trên dao động cộng hưởng với biên độ rất lớn và có thể làm gãy các chi tiết trong các bộ phận này. 3. Phân biệt Dao động cưỡng bức và dao động duy trì a. Dao động cưỡng bức với dao động duy trì:  Giống nhau: - Đều xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực. - Dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cũng có tần số bằng tần số riêng của vật.  Khác nhau: Dao động cưỡng bức Dao động duy trì - Ngoại lực là bất kỳ, độc lập với vật - Lực được điều khiển bởi chính dao động ấy qua một cơ cấu nào đó - Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số f n của - Dao động với tần số đúng bằng tần số dao động ngoại lực riêng f0 của vật - Biên độ của hệ phụ thuộc vào F0 và |fn – f0| - Biên độ không thay đổi b. Cộng hưởng với dao động duy trì:  Giống nhau: Cả hai đều được điều chỉnh để tần số ngoại lực bằng với tần số dao động tự do của hệ.  Khác nhau: Cộng hưởng Dao động duy trì - Ngoại lực độc lập bên ngoài. - Ngoại lực được điều khiển bởi chính dao động ấy qua một cơ cấu nào đó. - Năng lượng hệ nhận được trong mỗi chu kì dao - Năng lượng hệ nhận được trong mỗi chu kì dao động do công ngoại lực truyền cho lớn hơn năng động do công ngoại lực truyền cho đúng bằng năng lượng mà hệ tiêu hao do ma sát trong chu kì đó. lượng mà hệ tiêu hao do ma sát trong chu kì đó. B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã. A. Làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động. B. Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào dao động. C. Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kỳ. D. Kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt dần. Câu 2. Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc.
18. A. Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật. B. Biên độ của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật. C. Tần số của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật. D. Hệ số lực cản của ma sát nhớt. tác dụng lên vật. Câu 3. Phát biểu nào sau đây là không đúng . A. Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động. B. Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian. C. Biên độ của dao động duy trì phụ thuộc vào phần năng lượng cung cấp thêm cho dao động trong mỗi chu kỳ. D. Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức. Câu 4. Phát biểu nào sau đây là không đúng . A. Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số của dao động riêng. B. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức. C. Chu kỳ của dao động cưỡng bức không bằng chu kỳ của dao động riêng. D. Chu kỳ của dao động cưỡng bức bằng chu kỳ của lực cưỡng bức. Câu 5. Nhận định nào sau đây sai khi nói về dao động cơ học tắt dần. A. Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòA. B. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. C. Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh. D. Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian. Câu 6. Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng . A. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức. B. Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức. C. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. D. Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức. Câu 7. Nhận xét nào sau đây là không đúng . A. Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn. B. Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của con lắc. C. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. D. Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng bức. Câu 8. Phát biểu nào sau đây là đúng . A. Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành nhiệt năng. B. Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành hoá năng. C. Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành điện năng. D. Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành quang năng. Câu 9. Phát biểu nào sau đây là đúng . Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với. A. dao động điều hoà. B. dao động riêng. C. dao động tắt dần. D. với dao động cưỡng bức. Câu 10. Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động A. với tần số bằng tần số dao động riêng. B. mà không chịu ngoại lực tác dụng. C. với tần số lớn hơn tần số dao động riêng. D. với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng. Câu 11. Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian là A. biên độ và gia tốc B. li độ và tốc độ C. biên độ và cơ năng. D. biên độ và tốc độ Câu 12. Chọn phát biếu sai? Trong dao động của vật chịu lực cản nhỏ không đổi A. Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B. Chu kì giảm dần theo thời gian C. Cơ năng của vật giảm dần theo thời gian D. Lực cản luôn sinh công âm
19. Câu 13. Hai con lắc làm bằng hai hòn bi có bán kính bằng nhau, treo trên hai sợi dây có cùng chiều dài. Khối lượng của hai hòn bi là khác nhau. Hai con lắc cùng dao động trong một môi trường với cùng biên độ. Thì con lắc nào tắt nhanh hơn? A. Con lắc nhẹ B. Con lắc nặng C. Tắt cùng lúc D. Chưa thể kết luận Câu 14. Dao động của hệ được bù vào năng lượng đã mất sau một chu kì là: A. Dao động duy trì B. Dao động cưỡng bức C. dao động điều hòa D. Dao động tắt dần Câu 15. Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã: A. Làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động B. Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật chuyển động C. Bù phần năng lượng đã mất mát trong một chu kì bằng một cơ chế bù năng lượng. A. Kích thích lại dao động sau khi tắt hẳn. Câu 16. Khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ thì xảy ra hiện tượng: A. Biên độ dao động đạt giá trị cực đại B. Bằng giá trị biên độngoại lực C. Biên độ dao động đang tăng nhanh D. Biên độ dao động bằng 0 Câu 17. Chọn phát biểu sai: A. Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn B. Dao động duy trì dưới tác dụng của ngoại lực có tần số riêng bằng tần số riêng của hệ C. Trong quá trình chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn hệ luôn dao động với tần số của ngoại lực. D. Dao đông duy trì và dao động cưỡng bức khi có cộng hưởng đều có tần số góc bằng tần số riêng của hệ Câu 18. Giảm xóc của ôtô là áp dụng của A. dao động tắt dần B. dao động tự do C. dao động duy trì D. dao động cưỡng bức Câu 19. Một con lắc lò xo gồm một vật nặng m = 100g và lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Tác dụng lực cưỡng bức biến thiên điều hoà với biên độ F0 và tần số f = 6 Hz vào vật thì biên độ dao động của vật là A1. Giữ nguyên biên độ F0 và tăng tần số của ngoại lực lên 7 Hz thì biên độ dao động của vật là A 2. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. A1 = A2. B. A1 A2. D. 2A1 = A2. Câu 20. Khi nói về dao động tắt dần, phát biểu nào sau đây là sai? A. Dao động tắt dần không phải lúc nào cũng có hại. B. Biên độ dao động tắt dần giảm dần đều theo thời gian. C. Nguyên nhân tắt dần dao động là do lực cản. D. Dao động tắt dần càng chậm khi lực cản môi trường càng nhỏ. Câu 21. Dao động của con lắc đồng hồ là: A. dao động cưỡng bức. B. dao động duy trì. C. dao động tắt dần. D. dao động điện từ. Câu 22. Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = F 0cosπft (với F0 và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là A. f. B. πf. C. 2πf. D. 0,5f. Câu 23. . Phát biểu nào sau đây không đúng ? A. Điều kiện để xảy ra cộng hưởng là tần số góc của lực cưỡng bức bằng tần số góc của dao động riêng. B. Điều kiện để xảy ra cộng hưởng là tần số của lực cưỡng bức bằng tần số của dao động riêng. C. Điều kiện để xảy ra cộng hưởng là chu kỳ của lực cưỡng bức bằng chu kỳ của dao động riêng. D. Điều kiện để xảy ra cộng hưởng là biên độ của lực cưỡng bức bằng biên độ của dao động riêng. BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 4- CHƯƠNG 1
20. 1C 2A 3D 4A 5A 6C 7D 8A 9D 10A 11C 12B 13A 14A 15C 16A 17C 18A 19C 20B 21B 22D 23D CHỦ ĐỀ 5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ x1 = Acos(ωt + φ1) x2 = Acos(ωt + φ2) A. LÝ THUYẾT: 1. Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động lần lượt như sau: x1 = Acos(ωt + φ1) và x2 = Acos(ωt + φ2) là Δφ = φ2 - φ1 ▪ Khi hai dao động thành phần x1 và x2 cùng pha: Δφ = φ2 - φ1 = 2kπ ▪ Khi hai dao động thành phần x1 và x2 ngược pha: Δφ = φ2 - φ1 = (2k+1)π ▪ Khi hai dao động thành phần x1 và x2 vuông pha pha: Δφ = φ2 - φ1 = (2k+1) 2 ▪ Khi Δφ = φ2 - φ1 > 0 → φ2 > φ1. Ta nói dao động (2) nhanh pha hơn dao động (1) hoặc ngược lại dao động (1) chậm pha so với dao động (2) ▪ Khi Δφ = φ2 - φ1 < 0 → φ2 < φ1. Ta nói dao động (2) chậm pha hơn dao động (1) hoặc ngược lại dao động (1) sớm pha so với dao động (2) 2. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. - Dao động tổng hợp của hai (hoặc nhiều) dao động điều hoà cùng phương cùng tần số là một dao động điều hoà cùng phương cùng tần số với hai dao động đó. - Nếu một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số với các phương trình: x1 = A1cos(ωt + φ1) và x2 = A2 cos(ωt + φ2) thì dao động tổng hợp sẽ là: x = x1 + x2 = Acos(ωt + φ)  Biên độ dao động tổng hợp. 2 2 2 A A1 A1 2A1A2 cos( 2 1 )  Pha ban đầu dao động tổng hợp. A .sin A .sin tanφ = 1 1 2 2 A1 .cos 1 A1 .cos 2 → Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần.  Trường hợp đặc biệt. - Khi hai dao động thành phần cùng pha (Δφ=φ2 - φ1 = 2kπ) thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại: → Amax = A1 + A2 hay A1  A2 - Khi hai dao động thành phần ngược pha (Δφ=φ2 - φ1 = (2k + 1)π thì dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu: → Amin = |A1 - A2| hay A1  A2 - Khi hai dao động thành phần vuông pha (Δφ=φ2 - φ1 = (2k + 1) thì dao động tổng hợp có biên 2 2 2 độ: → A = A1 A2 hay A1  A2 - Trường hợp tổng quát: |A1 - A2| ≤ A ≤ A1 + A2
21. B. TRẮC NGHIỆM Câu 1. (CĐ2011) Một vật nhỏ có chuyển động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình là x 1 = A1cosωt và x2 = A2 cos t . Gọi E là cơ năng của vật. Khối 2 lượng của vật bằng: 2E E E 2E A. B. C. D. 2 2 2 2 2 2 2 A2 A2 2 A2 A2  A1 A2  A1 A2 1 2 1 2 Câu 2. Khi tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số bằng phương pháp giản đồ Frexnen, khi các vectơ biểu diễn hai dao động hợp thành quay với vận tốc góc ω thì đại lượng thay đổi là: A. Biên độ 2 dao động hợp thành phần. B. biên độ dao động tổng hợp C. độ lệch pha của hai dao động D. pha của hai dao động Câu 3. Chọn câu đúng. Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số, có độ lệch pha Δφ. Biên độ của hai dao động lần lượt là A1 và A2. Biên độ của dao động tổng hợp A có giá trị A. lớn hơn A1+ A2 B. nhỏ hơn |A1 - A2| 1 C. luôn bằng (A1+ A2) D. |A1 - A2| ≤ A ≤ A1+ A2 2 Câu 4. Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số góc ω, tại thời điểm ban đầu độ lệch pha giữa hai dao động là Δφ. Tại thời điểm t độ lệch pha của hai dao động là A. ωt B. Δφ C. ωt + φ D. ωt - φ Câu 5. Xét hai dao động cùng phương, cùng tần số. Biên độ dao động tổng hợp không phụ thuộc vào yếu tố nào? A. Biên độ dao động thứ nhất B. Biên độ dao động thứ hai C. Tần số dao động D. Độ lệch pha hai dao động Câu 6. Hai dđđh: x1 = A1cosωt và x2 = A2 cos t . Biên độ dao động tổng hợp của hai động này là 2 2 2 2 2 A. A = A1 A2 . B. A = A1 A2 . C. A = A1 + A2. D. A = A1 A2 Câu 7. Cho hai dđđh cùng phương, cùng tần số, có biên độ là A 1 và A2. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên có giá trị lớn nhất là 2 2 A. A1 + A2 B. 2A1 C. A1 A2 D. 2A2 Câu 8. Một vật thực hiện đồng thời hai dao đồng điều hòa cùng phương theo các phương trình: x 1 = 4sin(πt + α) cm và x1 =4 3 cos(πt) cm. Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị nhỏ nhất khi: A. α = 0 rad B. α = π rad C. α = rad D. α = rad 2 2 Câu 9. Khi tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và cùng pha nhau thì: A. biên độ dao động nhỏ nhất, B. dao động tổng hợp sẽ nhanh pha hơn dao động thành phần. C. dao động tổng hợp sẽ ngược pha với một trong hai dao động thành phần D. biên độ dao động lớn nhất. Câu 10. (CĐ2012) Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là x1 = Acosωt và x2 = Asinωt. Biên độ dao động của vật là A. 3 A. B. A. C. 2 A. D. 2A. Câu 11. Một vật thực hiện đồng thời hai dao đồng điều hòa cùng phương theo các phương trình: x 1 = 4sin(πt + α) cm và x1 =4 3 cos(πt) cm. Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị lớn nhất khi:
22. A. α = 0 rad B. α = π rad C. α = rad D. α = - rad 2 2 Câu 12. Chỉ ra câu sai. Khi tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số nhưng ngược pha nhau thì: A. biên dộ dao động nhỏ nhất. B. dao động tổng hợp sẽ cùng pha với một trong hai dao động thành phần. C. dao động tổng hợp sẽ ngược pha với một trong hai dao động thành phần. D. biên độ dao động lớn nhất. Câu 13. (Hiểu) Khi tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số nhưng ngược pha nhau thì: A. biên độ dao động nhỏ hơn hiệu hai biên độ dao động thành phần. B. dao động tổng hợp cùng pha với một trong hai dao động thành phần. C. dao động tổng hợp vuông pha với một trong hai dao động thành phần. D. biên độ dao động lớn nhất. BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 5- CHƯƠNG 1 1D 2D 3D 4B 5C 6B 7A 8D 9D 10C 11C 12D 13B CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM CHỦ ĐỀ 1: SÓNG CƠ-SỰ TRUYỀN SÓNG A. LÝ THUYẾT: I. SÓNG CƠ: 1. Khái niệm sóng cơ học: Sóng cơ học là những dao động cơ học, lan truyền trong một môi trường. 2. Phân loại sóng: - Sóng ngang: Sóng ngang là sóng, mà phương dao động của các phần tử trong môi trường vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng vì có lực đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng lệch . - Sóng dọc: Sóng dọc là sóng, mà phương dao động của các phần tử trong môi trường trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí vì trong các môi trường này lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng nén, dãn 3. Giải thích sự tạo thành sóng cơ: Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động đi, các phần tử càng xa tâm dao động càng trễ pha hơn. * Đặc điểm:  Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng lệch thì truyền sóng ngang.  Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi bị nén hay kéo lệch thì truyền sóng dọc. I. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng: 1. Chu kì và tần số sóng: Chu kì và tần số sóng là chu kì và tần số dao động của các phần tử trong môi trường. Hay Tsóng = Tdao động = Tnguồn ; fsóng = fdao động = fnguồn
23. 2. Biên độ sóng: Biên độ sóng tại một điểm trong môi trường là biên độ dao động của các phần tử môi trường tại điểm đó. Hay Asóng = Adao động 3. Bước sóng: Bước sóng λ là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất nằm trên phương truyền sóng dao động cùng pha hay chính là quãng đường sóng truyền trong một chu kì. 4. Tốc độ truyền sóng: là tốc độ truyền pha dao động s - Trong một môi trường (đồng chất) tốc độ truyền sóng không đổi : v = = const t - Trong một chu kì T sóng truyền đi được quảng đường là λ, do đó tốc độ truyền sóng trong một môi  trường là : v = .f T - Trong khi sóng truyền đi thì các đỉnh sóng di chuyển với tốc độ v (tức là trạng thái dao động di chuyển) còn các phần tử của môi trường vẫn dao động quanh vị trí cân bằng của chúng . 5. Năng lượng sóng: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng từ phân tử này sang phân tử khác. Nặng lượng sóng tại một điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng tại điểm đó. II. Độ lệch phA. Phương trình sóng: 1. Độ lệch pha : Giữa hai điểm trên một phương truyền sóng cách nhau một đoạn x (hoặc d)có độ lệch pha là: .x d 2 v  Chú ý: Từ công thức trên ta có thể suy ra một số trường hợp thường gặp sau :  Hai dao động cùng pha khi có: φ = k2π d = k.λ . Hay: Hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha 1  Hai dao động ngược pha khi có: φ= (2k +1)π d = k  . Hay: Hai điểm trên phương 2 truyền sóng cách nhau một khoảng số bán nguyên lần bước sóng thì dao động ngược pha. 1   Hai dao động vuông pha khi có : Δφ= (2k +1 ) d = k . Hay: Hai điểm trên phương 2 2 2 truyền sóng cách nhau một khoảng số bán nguyên lần nửa bước sóng thì dao động vuông pha. 2. Lập phương trình: - Nếu dao động tại O là u0 = Acos(ω.t + φ0), dao động được truyền đến M cách O một khoảng OM x = x với tốc độ v thì dao động tại M sẽ trể pha Δφ = 2π so với dao động tại O , tức là có thể viết  x Δφ = pha(uM ) - pha(uo) = - 2π , do đó biểu thức sóng tại M sẽ là :  x uM=Acos t 0 2  ➢ Chú ý:
24.  khi viết phương trình cos: Xét A, B, C lần lượt là ba điểm trên cùng một phương truyền sóng, vận tốc truyền sóng là v. Nếu phương trình dao động tại B có dạng: uB = Acos(ωt+φ) thì phương trình dao động tại A và C sẽ là: d1 d2 uA = Acos t 2 với d1 = AB; uB = Acos t 2 với d2 = BC.   - Nếu hai điển A và B dao động cùng pha thì: uA =uB . - Nếu hai điển A và B dao động cùng ngược thì: uA =-uB . - Nếu hai điển A và B dao động vuông pha thì khi uAmax thì uB = 0 và ngược lại. 3. Tính chất của sóng: Sóng có tính chất tuần hoàn theo thời gian với chu kì T và tuần hoàn theo không gian với “chu kì “ bằng bước sóng λ. 4. Đồ thị sóng: a/ Theo thời gian là đường sin lặp lại sau k.T . b/ Theo không gian là đường sin lặp lại sau k.λ.  Tại một điểm M xác định trong môi trường: u M là một hàm số 2 biến thiên điều hòa theo thời gian t với chu kỳ T: ut = Acos( t T + φM).  Tại một thời điểm t xác định: uM là một hàm biến thiên điều hòa trong không gian theo biến x với chu 2 kỳ λ: ux = Acos( x + φt).  B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Khi một sóng cơ học truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi: A. Vận tốc. B. Tần số. C. Bước sóng. D. Năng lượng. Câu 2. Chọn phát biểu đúng ? Sóng dọc: A. Chỉ truyền được trong chất rắn. B. Truyền được trong chất rắn và chất lỏng và chất khí. C. Truyền trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không. D. Không truyền được trong chất rắn. Câu 3. Sóng cơ là gì? A. Sự truyền chuyển động cơ trong không khí. B. Những dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất. C. Chuyển động tương đối của vật này so với vật khác. D. Sự co dãn tuần hoàn giữa các phần tử môi trường. Câu 4. Sóng ngang là sóng: A. lan truyền theo phương nằm ngang. B. trong đó các phần tử sóng dao động theo phương nằm ngang. C. trong đó các phần tử sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. D. trong đó các phần tử sóng dao động theo cùng một phương với phương truyền sóng. Câu 5. Sắp xếp giá trị vận tốc truyền sóng cơ học theo thứ tự giảm dần qua các môi trường : A. Rắn, khí và lỏng. B. Khí, lỏng và rắn. C. Rắn, lỏng và khí. D. Lỏng, khí và rắn. Câu 6. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào A. năng lượng sóng. B. tần số dao động. C. môi trường truyền sóng và nhiệt độ môi trường D. bước sóng
25. Câu 7. Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng? A. Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động. B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động. C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động. D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ. Câu 8. Trong những yếu tố sau đây I. Biểu thức sóng II. Phương dao động III. Biên độ sóng IV. Phương truyền sóng Những yếu tố giúp chúng ta phân biệt sóng dọc với sóng ngang là: A. I và II B. II và III C. III và IV D. II và IV Câu 9. Phát biểu nào sau đây là không đúng: A. Trong quá trình truyền sóng, pha dao động được truyền đi còn các phần tử của môi trường thì dao động tại chỗ. B. Quá trình truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng C. Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động cùng pha. D. Sóng truyền trong các môi trường khác nhau giá trị bước sóng vẫn không thay đổi. Câu 10. Chọn phát biểu sai. Quá trình lan truyền của sóng cơ học: A. Là quá trình truyền năng lượng B. Là quá trình truyền dao động trong môi trường vật chất theo thời gian. C. Là quá trình lan truyền của pha dao động. D. Là quá trình lan truyền các phần tử vật chất trong không gian và theo thời gian. Câu 11. Sóng ngang : A. chỉ truyền được trong chất rắn B. truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng C. truyền được trong chất rắn, chất lỏng và chất khí D. truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và chân không Câu 12. Một sóng cơ học lan truyền trong một môi trường A với vận tốc v A và khi truyền trong môi 1 trường B có vận tốc vB = vA. Tần số sóng trong môi trường B sẽ: 2 A. lớn gấp 2 lần tần số trong môi trường A B. bằng tần số trong môi trường A C. bằng 1/2 tần số trong môi trường A D. bằng 1/4 tần số trong môi trường A Câu 13. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ? A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất mà dao động cùng pha. B. Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc. C. Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang. D. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. Câu 14. Một nguồn dao động đặt tại điểm A trên mặt chất lỏng nằm ngang phát ra dđđh theo phương thẳng đứng với phương trình u A = acosωt. Sóng do nguồn dđ này tạo ra truyền trên mặt chất lỏng có bước sóng λ tới điểm M cách A một khoảng x. Coi biên độ sóng và vận tốc sóng không đổi khi truyền đi thì phương trình dao động tại điểm M là A. uM = acosωt B. uM = acos(ωt -πx/λ) C. uM = acos(ωt + πx/λ) D. uM = acos(ωt -2πx/λ). Câu 15. Khi nói về sóng cơ học, phát biểu nào sau đây là sai? A. Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất B. Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không. C. Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc. D. Sóng cơ học lan truyền trên mặt nước là sóng ngang Câu 16. Phát biểu nào sau đây sai?Sóng điện từ và sóng cơ
26. A. đều tuân theo quy luật phản xạ B. đều mang năng lượng. C. đều truyền được trong chân không D. đều tuân theo quy luật giao thoa Câu 17. Trong một môi trường vật chất, sóng cơ học A. lan truyền với vận tốc không đổi và làm cho các phần tử vật chất của môi trường chuyển động thẳng đều B. lan truyền với vận tốc tăng dần và làm cho các phần tử vật chất của môi trường chuyển động nhanh dần đều C. lan truyền với vận tốc giảm dần và làm cho các phần tử vật chất của môi trường chuyển động chậm dần đều D. lan truyền với vận tốc không đổi và làm cho các phần tử vật chất của môi trường dao động điều hòa Câu 18. Một sóng cơ truyền trong một môi trường thì đại lượng nào dưới đây độc lập với đại lượng khác A. tần số. B. quãng đường truyền sóng. C. tốc độ truyền sóng. D. bước sóng. Câu 19. Hợp lực truyền dao động để tạo nên sóng ngang trên bề mặt chất lỏng là A. lực căng bề mặt chất lỏng và trọng lực. B. lực đẩy Ác-si-mét và lực căng bề mặt chất lỏng. C. trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét. D. lực căng bề mặt chất lỏng, trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét. Câu 20. Khi sóng âm (sóng cơ học) và sóng điện từ cùng truyền từ không khí vào trong nước thì: A. Cả 2 sóng cùng có bước sóng giảm. B. Cả 2 sóng cùng giảm vận tốc lan truyền. C. Cả 2 sóng cùng có tần số không đổi. D. Cả 2 sóng cùng có tần số và phương truyền không đổi. Câu 21. Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của sóng cơ: A. Không có tính tuần hoàn theo không gian. B. Có tính tuần hoàn theo thời gian. C. Không mang theo phần tử môi trường khi lan truyền. D. Có hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ Câu 22. Chọn câu đúng A. Dao động của một điểm bất kỳ trên phương truyền sóng sẽ có biên độ cực đại khi nó cùng pha dao động với nguồn. B. Biên độ sóng tại một điểm là biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó khi có sóng truyền qua. C. Tần số dao động của các phần tử vật chất có sóng truyền qua sẽ giảm dần theo thời gian do ma sát. D. Sự truyền sóng là sự truyền pha dao động vì các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua sẽ dao động cùng pha với nguồn. Câu 23. Vận tốc truyền sóng là A. vận tốc dao động của các phần tử vật chất. B. vận tốc truyền pha dao động và vận tốc dao động của các phần tử vật chất. C. vận tốc truyền pha dao động. D. tốc dao động của nguồn. t x Câu 24. Một sóng âm được mô tả bởi phương trình y = Acos2π . Tốc độ cực đại của phân tử môi T  trường bằng 4 lần tốc độ truyền sóng khi A. λ = 4πA. B. λ = πA/2. C. λ = πA. D. λ = πA/4. Câu 25. Chọn câu đúng khi nói về tốc độ truyền sóng:
27. A. Tốc độ truyền sóng trong một môi trường B. phụ thuộc vào bản chất môi trường và tần số sóng. C. phụ thuộc vào bản chất môi trường và biên độ sóng. D. chỉ phụ thuộc vào bản chất môi trường. Câu 26. Một sóng cơ học lan truyền trong không khí có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là   A. d = (2k +1) . B. d = (2k +1) . C. d = (2k +1)λ. D. d = kλ. 4 2 Câu 27. Trong hiện tượng truyền sóng trên mặt nước do một nguồn sóng gây ra, nếu gọi bước sóng là λ, thì khoảng cách giữa n vòng tròn sóng (gợn nhô) liên tiếp nhau sẽ là. A. nλ. B. (n - 1)λ. C. 0,5nλ. D. (n + 1)λ. BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 1- CHƯƠNG II 1B 2B 3B 4C 5C 6C 7C 8D 9D 10D 11B 12B 13D 14D 15B 16C 17D 18A 19A 20C 21A 22B 23C 24B 25D 26B 27B CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA SÓNG – SÓNG DỪNG A. LÝ THUYẾT : I. GIAO THOA SÓNG: 1. Hiện tượng giao thoa của hai sóng trên mặt nước: ❖ Định nghĩa: hiện tượng 2 sóng (kết hợp) gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định (gọi là vân giao thoa ). ❖ Giải thích : - Những điểm đứng yên: 2 sóng gặp nhau ngượ c pha, triệt tiêu nhau. - Những điểm dao động rất mạnh: 2 sóng gặp nhau cùng pha, ta ng cường lẫn nhau. 2. Phương trình sóng tổng hợp:  Giả sử: u1 = u2 = Acos(ωt) là hai nguồn sóng dao động cùng pha. d1 d2 Suy ra: u1M = Acos(ωt - 2π ) và u2M = Acos (ωt- 2π )   Phương trình sóng tổng hợp tại M: (d d ) d d uM 2A cos 2 1 .cos t 2 1   3. Cực đại và cực tiểu giao thoa:  Biên độ dao động tổng hợp tại M: A 2A cos M 2
28. 2 2 2 2 A M = A 1 + A 2 + 2A1A1cosΔφ = 2A (1+cosΔφ) (2) Hay  Độ lệch pha của hai dao động: 2 d d  2 1 Kết hợp (1) và (2) ta suy ra: ▪ Vị trí các cực đại giao thoa: d 2 - d1 = kλ với k Z Những điểm cực đại giao thoa là những điểm dao động với biên độ cực đại A M = 2A. Đó là những điểm có hiệu đường đi của 2 sóng tới đó bằng một số nguyên lần bước sóng λ(trong đó có đường trung trực của S1S2 là cực đại bậc 0: k = 0; cực đại bậc 1: k =±1 ) 1 ▪ Vị trí các cực tiểu giao thoa: d 2 - d1 = (k + )λ với k Z 2 Những điểm cực tiểu giao thoa là những điểm dao động với biên độ cực tiểu A M = 0. Đó là những điểm ứng với những điểm có hiệu đường đi của 2 sóng tới đó bằng một số nửa nguyên lần bước sóng λ (trong đó cực tiểu bậc 1: k = 0; -1; cực tiểu bậc hai k = =1; -2) ➢ Chú ý:  Khoảng cách giữa hai gợn lồi (biên độ cực đại) liên tiếp hoặc hai gợn lõm (biên độ cực tiểu) liên tiếp trên đoạn S1 S2 bằng λ/2; một cực đại và một cực tiểu liên tiếp là λ/4  Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng 4. Điều kiện giao thoa: Hai sóng gặp nhau phải là 2 sóng kết hợp được phát ra từ 2 nguồn kết hợp, tức là 2 nguồn : - dao động cùng phương, cùng chu kỳ (hay cùng tần số ) - có hiệu số pha không đổi theo thời gian II. SÓNG DỪNG: 1. Sự phản xạ của sóng: - Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới và triệt tiêu lẫn nhau A B - Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới và tăng cường lẫn nhau 2. Sóng dừng: Sóng tới và sóng phản xạ nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo thành một hệ sóng dừng. - Trong sóng dừng, một số điểm luôn đứng yên gọi là nút, một số điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng. Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp hoặc 2 bụng liên tiếp bằng nửa bước sóng - Sóng dừng là sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ, có thể có trên một dây, trên mặt chất lỏng, trong không khí (trên mặt chất lỏng như sóng biển đập vào vách đá thẳng đứng). - Vị trí nút: Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng λ/2. - Vị trí bụng: Khoảng cách giữa hai bụng liên tiếp bằng λ/2. - Khoảng cách giữa một nút và 1 bụng liên tiếp là λ/4
29. 3. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây: a) Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định:  l n Với (n N*) 2 l: chiều dài sợi dây; số bụng sóng = n; số nút sóng = n+1 b) Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có một đầu cố định một đầu tự do:   L=(2n+1) = m Với (n N) hay m = 1, 3, 5, 7 4 4 l: chiều dài sợi dây; số bụng=số nút = n+1 CHÚ Ý: - Các điểm dao động nằm trên cùng một bó sóng thì luôn dao động cùng pha hay các điểm đối xứng qua bụng sóng thì luôn dao động cùng pha. - Các điểm dao động thuộc hai bó liên tiếp nhau thì dao động ngược pha hay các điểm đối xứng qua nút sóng thì luôn dao động ngược pha B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Hai sóng kết hợp là hai sóng: A. Có chu kì bằng nhau B. Có tần số gần bằng nhau C. Có tần số bằng nhau và độ lệch pha không đổi D. Có bước sóng bằng nhau Câu 2. Chọn câu trả lời đúng. Hai sóng nào sau đây không giao thoa được với nhau A. Hai sóng có cùng tần số, cùng biên độ. B. Hai sóng có cùng tần số và cùng pha. C. Hai sóng có cùng tần số, cùng biên độ và hiệu pha không đổi theo thời gian. D. Hai sóng có cùng tần số, cùng năng lượng và hiệu pha không đổi theo thời gian Câu 3. Khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì A. sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe. B. sóng gặp khe và phản xạ lại. C. sóng truyền qua khe giống như khe là một tâm phát sóng mới. D. sóng gặp khe sẽ dừng lại. Câu 4. Chọn câu trả lời đúng A. Giao thoa sóng nước là hiện tượng xảy ra khi hai sóng có cùng tần số gặp nhau trên mặt thoáng. B. Nơi nào có sóng thì nơi ấy có hiện tượng giao thoa. C. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian là hai sóng kết hợp D. Hai nguồn dao động có cùng phương, cùng tần số là hai nguồn kết hợp. Câu 5. Trong hiện tượng giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp đồng pha, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khi hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn tới là: (với k Z )    A. d2 –d1 = k B. d2 – d1 = (2k + 1) C. d2 – d1 = kλ D. d2 –d1 = (2k + 1) 2 2 4
30. Câu 6. Tại hai điểm A và B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng. Có sự giao thoa của hai sóng này trên mặt nước. Tại trung điểm của đoạn AB, phần tử nước dao động với biên độ cực đại. Hai nguồn sóng đó dao động A. lệch pha nhau góc π/3 B. cùng pha nhau C. ngược pha nhau. D. lệch pha nhau góc π/2 (CĐ2009) Ở mặt nước có hai nguồn sóng dđ theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u = Acosωt. Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các Câu 7. phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng A. một số lẻ lần nửa bước sóng. B. một số nguyên lần bước sóng. C. một số nguyên lần nửa bước sóng. D. một số lẻ lần bước sóng. Câu 8. Trong hiện tượng giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp đồng pha,, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực đại giao thoa khi hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là: (với k Z )    A. d2 –d1 = k B. d2 – d1 = (2k + 1) C. d2 – d1 = kλ D. d2 –d1 = (2k + 1) 2 2 4 Câu 9. Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S1 và S2 dđ theo phương thẳng đứng, cùng pha, với cùng biên độ a không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Khi có sự giao thoa hai sóng đó trên mặt nước thì dao động tại trung điểm của đoạn S1S2 có biên độ A. cực đại B. cực tiểu C. bằng a/2 D. bằng a Câu 10. Chọn câu trả lời đúng. Hiện tượng giao thoa là hiện tượng A. giao nhau của hai sóng tại một điểm trong môi trường. B. tổng hợp của hai dao động kết hợp. C. tạo thành các vân hình hyperbol trên mặt nước. D. hai sóng khi gặp nhau tại một điểm có thể tăng cường nhau, hoặc triệt tiêu nhau, tuỳ theo lộ trình của chúng. Câu 11. Trong giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp. Trên đoạn có chiều dài l thuộc đường thẳng nối hai nguồn có N cực tiểu.     A. l = n . B. l =n - 1 C. l = n D. l = 2n+1 2 2 4 2 Câu 12. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng các giữa hai nút liên tiếp bằng: A. Một bước sóng. B. Nửa bước sóng. C. Một phần tư bước sóng. D. Hai lần bước sóng. Câu 13. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định, bước sóng bằng: A. Độ dài của dây. B. Một nửa độ dài của dây. C. Khoảng cách giữa hai nút hay hai bụng sóng liên tiếp. D. Hai lần khoảng cách giữa hai nút hay hai bụng liên tiếp. Câu 14. Khi lấy k = 0, 1,2, Điều kiện để có sóng dừng trên dây có chiều dài l khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do là : A. l = kλ B. l =k λ/2 C. l = (2k + 1)λ/2 D. l = (2k + 1) λ /4 Câu 15. Điều kiện để có sóng dừng trên dây khi cả hai đầu dây A, B đều cố định là: A. l = kλ B. l = k λ/2 C. l = (2k + 1)λ/2 D. l = (2k + 1)λ/4 Câu 16. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các điểm trên dây đều dừng lại không dao động. B. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì nguồn phát sóng ngừng dao động còn các điểm trên dây vẫn dao động. C. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các ðiểm dao ðộng mạnh xen kẽ với các ðiểm ðứng yên. D. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây chỉ còn sóng phản xạ, còn sóng tới bị triệt tiêu
31. Câu 17. Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi thì khoảng cách giữa n bụng sóng bằng     A. n B. n C. n-1 . D. n-1 4 2 2 4 Câu 18. Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ một bụng đến nút gần nó nhất bằng A. một số nguyên lần bước sóng. B. một nửa bước sóng. C. một bước sóng. D. một phần tư bước sóng. Câu 19. Quan sát trên một sợi dây thấy có sóng dừng với biên độ của bụng sóng là A. Tại điểm trên sợi dây cách bụng sóng một phần tư bước sóng có biên độ dao động bằng: A. A/2 B. 0 C. A/4 D. A Câu 20. Trên một sợi dây có chiều dài l, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Trên dây có một bụng sóng. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi. Tần số của sóng là: v v 2v v A. B. C. D. 2l 4l l l Câu 21. Sóng truyền trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do. Muốn có sóng dừng trên dây thì chiều dài của sợi dây phải bằng: A. một số chẵn lần một phần tư bước sóng. B. một số lẻ lần nửa bước sóng. C. một số nguyên lần bước sóng. D. một số lẻ lần một phần tư bước sóng. Câu 22. Một sợi dây chiều dài ℓ căng ngang, hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với n bụng sóng, tốc độ truyền sóng trên dây là v. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là v nv l l A. B. C. D. nl l 2nv nv Câu 23. (CĐ2012) Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng? A. Tần số của sóng phản xạ luôn lớn hơn tần số của sóng tới. B. Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ. C. Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ hơn tần số của sóng tới. D. Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ. Câu 24. Chọn câu trả lời đúng. Ứng dụng của hiện tượng sóng dừng để A. xác định tốc độ truyền sóng. B. xác định chu kì sóng. C. xác định tần số sóng. D. xác định năng lượng sóng Câu 25. Chọn câu trả lời đúng. Người ta nói sóng dừng là một trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng vì A. sóng dừng là sự giao thoa của các sóng trên cùng một phương truyền sóng. B. sóng dừng xảy ra khi có sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phương truyền sóng. C. sóng dừng là sự chồng chất của các sóng trên cùng một phương truyền sóng. D. sóng dừng là sự giao thoa của các sóng trên cùng một phương truyền sóng. Câu 26. Sóng truyền trên một sợi dây. Ở đầu dây cố định pha của sóng tới và của sóng phản xạ chênh lệch nhau một lượng bằng bao nhiêu ? 3 A. 2kπ. B. +2kπ. C. (2k +1)π . D. +2kπ. 2 2 (k: nguyên). Câu 27. Đánh một tiếng đàn lên dây đàn có chiều dài ℓ, trên dây đàn có thể có những sóng dừng với bước sóng nào ? A. Duy nhất λ= ℓ. B. Duy nhất λ= 2ℓ. C. λ= 2ℓ, 2ℓ/2, 2ℓ/3, D. λ= ℓ, ℓ/2, ℓ/3, Câu 28. Một dây đàn chiều dài ℓ, biết tốc độ truyền sóng ngang theo dây đàn bằng v. Tần số của âm cơ bản do dây đàn phát ra bằng A. v/ℓ. B. v/2ℓ. C. 2v/ℓ. D. v/4ℓ. Câu 29. Một sợi dây đàn hồi có chiều dài ℓ, hai đầu cố định. Sóng dừng trên dây có bước sóng trên dây có bước sóng dài nhất là
32. A. 2ℓ. B. ℓ/4. C. ℓ. D. ℓ/2. Câu 30. Cho một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định và một đầu tự do. Nếu lấy m = 1,3,5, Để trên dây có sóng dừng thì chiều dài sợi dây phải thoả mãn điều kiện    A. l= mλ. B. l = m . C. l = (2m +1) . D. l = m . 2 2 4 Câu 31. Chọn câu trả lời đúng. Người ta nói sóng dừng là một trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng vì A. sóng dừng là sự giao thoa của các sóng trên cùng một phương truyền sóng. B. sóng dừng xảy ra khi có sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phương truyền sóng. C. sóng dừng là sự chồng chất của các sóng trên cùng một phương truyền sóng. D. sóng dừng là sự giao thoa của các sóng trên cùng một phương truyền sóng. Câu 32. Khi có hiện tượng giao thoa sóng cơ trên bề mặt chất lỏng thì kết luận nào sau đây là không đúng? A. Hai điểm dao động cực đại và cực tiểu gần nhất cách nhau λ/4. B. Khi hai nguồn dao động cùng pha, số điểm dao động cực đại và cực tiểu trên đoạn S1S2 hơn kém nhau một đơn vị C. Khi hai nguồn dao động đồng pha, số điểm dao động cực đại trên khoảng S1S2 là sô nguyên lẻ. D. Hai nguồn phát sóng phải dao động cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 2 – CHƯƠNG II 1C 2A 3C 4C 5B 6B 7B 8C 9A 10D 11B 12B 13D 14D 15B 16C 17C 18D 19B 20A 21D 22D 23B 24A 25B 26C 27C 28D 29A 30B 31 A CHỦ ĐỀ 3: SÓNG ÂM A. LÝ THUYẾT : 1. Âm, nguồn âm. a) Sóng âm: là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong chân không)- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc; trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc. b) Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai con người cảm nhận được. Âm này gọi là âm thanh. ▪ Siêu âm: là sóng âm có tần số > 20 000Hz ▪ Hạ âm: là sóng âm có tần số vlỏng > vkhí. - Bông, nhung, xốp độ đàn hồi kém nên người ta dùng làm vật liệu cách âm. 2. Các đặc trưng vật lý của âm.(tần số f, cường độ âm I (hoặc mức cường độ âm L), năng lượng và đồ thị dao động của âm.) a) Tần số của âm. Là đặc trưng vật lý quan trọng. Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi. b) Cường độ âm: Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian; đơn vị W/m2. P I = Với W(J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn S
33. S (m2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR2) P Khi đó: I = với R là khoảng cách từ nguồn O đến điểm đang xét 4 R 2 I I Mức cường độ âm: Đại lượng L(dB)=10log hoặc L(B) = log với I0 là cường độ âm chuẩn I0 I0 -12 2 (thường lấy chuẩn cường độ âm I0 = 10 W/m với âm có tần số 1000Hz) gọi là mức cường độ âm của âm có cường độ I.  Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B). Trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là đêxiben (dB): 1B = 10dB. a ❖ CHÚ Ý: log(10x) = x; a =logx x=10a; log( ) = lga-lgb b ▪ Nếu xét 2 điểm A và B lần lượt cách nguồn âm O lần lượt những đoạn R A; R B. Coi như công suất nguồn không đổi trong quá trình truyền sóng. Ta luôn có: 2 2 I R I R L A B A B và (dB) L L 10log 10log A B L(B) 10 IB R A IB R A IM I0 .10 I0 .10 c) Đồ thị dao động âm: là đồ thị của tất cả các họa âm trong một nhạc âm gọi là đồ thị dao động âm. CHÚ Ý: - Nhạc âm là những âm có tần số xác định và đồ thị dao động là đường cong gần giống hình sin - Tạp âm là những âm có tần số không xác định và đồ thị dao động là những đường cong phức tạp. 3. Các đặc trưng sinh lí của âm. (có 3 đặc trưng sinh lí là độ cao, độ to và âm sắc ) a) Độ cao của âm phụ thuộc hay gắn liền với tần số của âm. - Độ cao của âm tăng theo tần số âm. Âm có tần số lớn: âm nghe cao(thanh, bổng), âm có tần số nhỏ: âm nghe thấp(trầm) - Hai âm có cùng tần số thì có cùng độ cao và ngược lại - Đối với dây đàn: + Để âm phát ra nghe cao(thanh): phải tăng tần số làm căng dây đàn + Để âm phát ra nghe thấp(trầm): phải giảm tần số làm trùng dây đàn - Thường: nữ phát ra âm cao, nam phát ra âm trầm(chọn nữ làm phát thanh viên) - Trong âm nhạc: các nốt nhạc xếp theo thứ tự tàn số f tăng dần (âm cao dần): đồ, rê, mi, pha, son, la, si. b) Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường độ âm. - Độ to tăng theo mức cường độ âm. Mức cường độ âm càng lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm không tỉ lệ thuận với mức cường độ âm. - Cảm giác nghe âm “to” hay “nhỏ” không những phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số của âm(mức cường độ âm). Với cùng một cường độ âm, tai nghe được âm có tần số cao “to” hơn âm có tần số thấp. c) Âm sắc hay còn họi là sắc thái của âm thanh nó gắn liền với đồ thị dao động âm (tần số và biên độ dao động), nó giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc cụ khác nhau. Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các họa âm. VD: Dựa vào âm sắc để ta phân biệt được cùng một đoạn nhạc do hai ca sĩ Sơn Tùng và Issac thực hiện . Đặc trưng sinh lí Đặc trưng vật lí Độ cao f Âm sắc A f,
34. Độ to L, f 4. Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định hai đầu là nút sóng) v f k ( k N *) 2l v ▪ Ứng với k = 1 âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 = 2l ▪ k = 2,3,4 có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1) 5. Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, một đầu để hở một đầu là nút sóng, một đầu là bụng sóng) v v f 2k 1 m với m=2k+1=1;3;5 4l 4l v ▪ Ứng với k = 0 m = 1 âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 = 4l ▪ k = 1,2,3 hay m = 3; 5; 7 .ta có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1) B. TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Để tăng độ cao của âm thanh do một dây đàn phát ra ta phải: A. Kéo căng dây đàn hơn. B. Làm trùng dây đàn hơn. C. Gảy đàn mạnh hơn. D. Gảy đàn nhẹ hơn. Câu 2. Hai âm thanh có âm sắc khác nhau là do: A. Khác nhau về tần số. B. Độ cao và độ to khác nhau. C. Tần số, biên độ của các hoạ âm khác nhau. D. Có số lượng và cường độ của các hoạ âm ≠ nhau. Câu 3. Âm thanh do hai nhạc cụ phát ra luôn khác nhau về: A. Độ cao. B. Độ to. C. Âm sắc. D. Cả ba yếu tố trên. Câu 4. Âm thanh do người hay một nhạc cụ phát ra có đồ thị được biểu diễn theo thời gian có dạng: A. Đường hình sin. B. Biến thiên tuần hoàn. C. Đường hyperbol. D. Đường thẳng. Câu 5. Sự phân biệt âm thanh với hạ âm và siêu âm dựa trên A. bản chất vật lí của chúng khác nhau. B. bước sóng và biên độ dao động của chúng C. khả năng cảm thụ sóng cơ của tai người. D. một lí do khác. Câu 6. Chọn phát biểu đúng. Vận tốc truyền âm: A. Có giá trị cực đại khi truyền trong chân không và bằng 3.10 8 m/s. B. Tăng khi mật độ vật chất của môi trường giảm. C. Tăng khi độ đàn hồi của môi trường càng lớn. D. Giảm khi nhiệt độ của môi trường tăng. Câu 7. Chọn phát biểu đúng. Âm thanh: A. Chỉ truyền trong chất khí. B. Truyền được trong chất rắn và chất lỏng và chất khí. C. Truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không. D. Không truyền được trong chất rắn. Câu 8. Âm nghe được là sóng cơ học có tần số khoảng: A. 16Hz đến 20KHz B. 16Hz đến 20MHz C. 16Hz đến 200KHz D. 16Hz đến 2KHz Câu 9. Siêu âm là âm thanh: A. tần số lớn hơn tần số âm thanh thông thường. B. cường độ rất lớn có thể gây điếc vĩnh viễn.
35. C. tần số trên 20.000Hz D. truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm thanh thông thường. Câu 10. Lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm gọi là: A. Cường độ âm. B. Độ to của âm. C. Mức cường độ âm. D. Năng lượng âm. Câu 11. Hai âm có cùng độ cao là hai âm có: A. Cùng tần số. B. Cùng biên độ. C. Cùng bước sóng. D. Cả A và B. Câu 12. Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm cho ta phân biệt được hai âm A. có cùng biên độ phát ra do cùng một loại nhạc cụ. B. có cùng cường độ âm do hai loại nhạc cụ khác nhau phát ra. C. có cùng tần số phát ra do cùng một loại nhạc cụ. D. có cùng tần số do hai loại nhạc cụ khác nhau phát ra Câu 13. Điều nào sau đây sai khi nói về sóng âm ? A. Tốc độ truyền âm giảm dần qua các môi trường rắn, lỏng và khí. B. Sóng âm là sóng có tần số không đổi khi truyền từ chất khí sang chất lỏng. C. sóng âm không truyền được trong chân không. D. Sóng âm là sóng có tần số từ 16Hz đến 20000hz. Câu 14. Khi hai nhạc sĩ cùng đánh một bản nhạc ở cùng một độ cao nhưng hai nhạc cụ khác nhau là đàn Piano và đàn Organ, ta phân biệt được trường hợp nào là đàn Piano và trường hợp nào là đàn Organ là do: A. Tần số và biên độ âm khác nhau. B. Tần số và năng lượng âm khác nhau. C. Biên độ và cường độ âm khác nhau. D. Tần số và cường độ âm khác nhau. Câu 15. Độ to là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào: A. Vận tốc âm. B. Bước sóng và năng lượng âm. C. Tần số và mức cường độ âm. D. Vận tốc và bước sóng. Câu 16. Âm sắc là: A. Màu sắc của âm thanh. B. Một tính chất của âm giúp ta phân biệt các nguồn âm. C. Một tính chất sinh lí của âm. D. Một tính chất vật lí của âm. Câu 17. Độ cao của âm là đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào: A. Vận tốc truyền âm. B. Biên độ âm. C. Tần số âm. D. Năng lượng âm. Câu 18. Các đặc tính sinh lí của âm gồm: A. Độ cao, âm sắc, năng lượng. B. Độ cao, âm sắc, cường độ. C. Độ cao, âm sắc, biên độ. D. Độ cao, âm sắc, độ to. Câu 19. Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ học nào? A. Sóng cơ học có tần số 10Hz. B. Sóng cơ học có tần số 30kHz. C. Sóng cơ học có chu kỳ 2,0μs. D. Sóng cơ học có chu kỳ 2,0ms. Câu 20. Vận tốc âm trong môi trường nào là lớn nhất? A. Môi trường không khí loãng. B. Môi trường không khí. C. Môi trường nước nguyên chất D. Môi trường chất rắn. Câu 21. Ở các rạp hát người ta thường ốp tường bằng các tấm nhung, dạ. Người ta làm như vậy để làm gì ? A. Để âm được to. B. Nhung, dạ phản xạ trung thực âm đi đến nên dùng để phản xạ đến tai người được trung thực. C. Để âm phản xạ thu được là những âm êm tai. D. Để giảm phản xạ âm và cách âm. Câu 22. Phát biểu nào sau đây là đúng?
36. A. Âm có cường độ lớn thì tai ta có cảm giác âm đó “ to” . B. Âm có cường độ nhỏ thì tai ta có cảm giác âm đó “ bé” . C. Âm có tần số lớn thì tai ta có cảm giác âm đó “ to” . D. Âm “ to” hay “ nhỏ” phụ thuộc vào mức cường độ âm và tần số âm. Câu 23. Một chiếc đàn và 1 chiếc kèn cùng phát ra một nốt SOL ở cùng một độ cao. Tai ta vẫn phân biệt được hai âm đó vì chúng khác nhau A. mức cường độ âm. B. âm sắc. C. tần số. D. cường độ âm. Câu 24. Chọn phát biểu không đúng khi nói về sóng âm A. Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường. B. Sóng âm truyền tới điểm nào trong KK thì phần tử không khí tại đó sẽ dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. C. Sóng âm nghe được có tần số nằm trong khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz. D. Sóng âm là sự lan truyền các dao động cơ trong môi trường khi, lỏng, rắn. Câu 25. Khi nói về sóng âm, điều nào sau đây là Sai? A. Độ to của âm tỉ lệ thuận với cường độ âm. B. Trong chất rắn, sóng âm có thể là sóng ngang hoặc sóng dọc. C. Khi một nhạc cụ phát ra âm cơ bản có tần số f0, thì sẽ đồng thời phát ra các họa âm có tần số 2f0; 3f0; 4f0 . D. Có thể chuyển dao động âm thành dao động điện và dùng dao động kí điện tử để khảo sát dao động âm. Câu 26. Cảm giác về âm phụ thuộc vào A. Nguồn và môi trường(MT) truyền âm B. Nguồn âm và tai người nghe C. MT truyền âm và tai người nghe D. Thần kinh thính giác và tai người nghe Câu 27. Âm do một chiếc đàn bầu phát ra A. Có độ cao phụ thuộc vào hình dạng và kích thước hộp cộng hưởng. B. Nghe càng trầm khi biên đọ âm càng nhỏ và tần số âm càng lớn. C. Có âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động của âm. D. Nghe càng cao khi mức cường độ âm càng lớn. Câu 28. Một người nghe thấy âm do một nhạc cụ phát ra có tần số f và tại vị trí có cường độ âm là I. Nếu tần số f’=10f và mức cường độ âm I’=10I thì người đó nghe thấy âm có: A. độ to tăng 10 lần B. độ cao tăng 10 lần C. độ to tăng thêm 10dB D. độ cao tăng lên Câu 29. Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 80μs .Nam châm tác dụng lên 1 lá thép mỏng làm cho nó dao động điều hòa và tạo ra sóng âm. Sóng âm do nó phát ra truyền trong không khí là: A. âm mà ta người nghe được B. hạ âm C. siêu âm D. sóng ngang Câu 30. Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây là sai? A. Ở cùng một nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm trong không khí nhỏ hơn tốc độ truyền sóng âm trong nước. B. Sóng âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng và khí. C. Sóng âm trong không khí là sóng dọc. D. Sóng âm trong không khí là sóng ngang Câu 31. Đơn vị đo cường độ âm là A. Oát trên mét (W/m). B. Ben (B). C. Niutơn trên mét vuông (N/m2 ). D. Oát trên mét vuông (W/m2 ) Câu 32. Tại một vị trí trong môi trường truyền âm, một sóng âm có cường độ âm I. Biết cường độ âm chuẩn là I0. Mức cường độ âm L của sóng âm này tại vị trí đó được tính bằng công thức
37. A. I I I L(B) 10lg . B. L(B) lg C. L(B) 10lg 0 I0 I0 I I D. L(B) 10lg I0 Câu 33. Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v1, v2, v3. Nhận định nào sau đây là đúng A. v2 > v1 > v3 B. v1 > v2 > v3 C. v3 > v2 > v1 D. v2 > v3 > v2 Câu 34. Âm cơ bản và hoạ âm bậc 2 do cùng một dây đàn phát ra có mối liên hệ với nhau như thế nào? A. Họa âm có cường độ lớn hơn cừng độ âm cơ bản. B. Tần số họa âm bậc 2 lớn gấp đôi tần số âm cơ bản. C. Tần số âm cơ bản lớn gấp đôi tần số họa âm bậc 2 D. Tốc độ âm cơ bản lớn gấp đôi tốc độ họa âm bậc 2. Câu 35. Hộp cộng hưởng có tác dụng gì? A. Làm tăng tần số của âm. B. Làm giảm bớt cường độ âm. C. Làm tăng mức cường độ của âm. D. Làm giảm độ cao của âm. Câu 36. Chọn đáp án sai? A. Đối với dây đàn hai đầu cố định tần số họa âm bằng số nguyên lần tần số âm cơ bản B. Đối với dây đàn khi xảy ra sóng dừng thì chiều dài của đàn bằng một số nguyên lần nửa bước sóng. C. Đối với ống sáo môt đầu kín và một đầu hở tần số họa âm bằng số nguyên lần tần số âm cơ bản. D. Đối với ống sáo môt đầu kín và một đầu hở sẽ xảy ra sóng dừng trong ống nếu chiều dài ống bằng số bán nguyên lần một phần tư bước sóng. Câu 37. Chọn câu trả lời sai A. Sóng âm là những sóng cơ học dọc lan truyền trong môi trường vật chất. B. Sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm về phương diện vật lí có cùng bản chất. C. Sóng âm truyền được trong mọi môi trường vật chất đàn hồi kể cả chân không. D. Vận tốc truyền âm trong chất rắn thường lớn hơn trong chất lỏng và trong chất khí. Câu 38. Trong các nhạc cụ thì hộp đàn có tác dụng: A. Làm tăng độ cao và độ to âm B. Vừa khuếch đại âm, vừa tạo âm sắc riêng của âm do đàn phát ra C. Giữ cho âm có tần số ổn định D. Tránh được tạp âm và tiếng ồn làm cho tiếng đàn trong trẻo Câu 39. Điều nào sau đây đúng khi nói về sóng âm? A. Tạp âm là âm có tần số không xác định. B. Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt C. Vận tốc truyền âm tăng theo thứ tự môi trường: rắn, lỏng, khí. D. Nhạc âm là âm do các nhạc cụ phát ra Câu 40. Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào: A. Tần số âm và khối lượng riêng của môi trường. B. Bản chất của âm và khối lượng riêng của môi trường. C. Tính đàn hồi của môi trường và bản chất nguồn âm. D. Tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường. Câu 41. Chọn câu đúng. Đặc trưng vật lý của âm bao gồm: A. Tần số, cường độ âm, mức cường độ âm và đồ thị dao động của âm B. Tần số, cường độ, mức cường độ âm và biên độ dao động của âm C. Cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị dao động và biên độ dao động của âm D. Tần số, cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị dao động và biên độ dao động của âm Câu 42. Phát biểu nào sau đây là đúng?
38. A. Cả ánh sáng và sóng âm đều có thể truyền được trong chân không. B. Cả ánh sáng và sóng âm trong không khí đều là sóng ngang. C. Sóng âm trong không khí là sóng dọc, trong khi sóng ánh sáng là sóng ngang. D. Cả ánh sáng và sóng âm trong không khí đều là sóng dọc. BẢNG TRA ĐÁP ÁN CHỦ ĐỀ 4: SÓNG ÂM 1A 2C 3C 4B 5C 6C 7B 8A 9C 10A 11A 12D 13D 14A 15C 16B 17C 18D 19D 20D 21D 22D 23B 24B 25A 26B 27C 28D 29C 30D 31D 32B 33B 34B 35C 36C 37C 38B 39D 40D 41A 42C CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU + CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU A. LÝ THUYẾT I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU: ❖ Cho khung dây dẫn phẳng có N vòng ,diện tích S quay đều với vận tốc ω, xung quanh trục vuông góc với với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ B. 1. Từ thông gởi qua khung dây:  = NBScos(ωt +α) = 0 cos(t )(Wb) Từ thông cực đại gởi qua khung dây 0 NBS với α =( n;B ) 2. Suất điện động xoay chiều:   suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây: e ' E cos(t )(V) t 0 0 Đặt E0 = ωNBS = ω.  là suất điện động cực đại & 0 0 2 CHÚ Ý: + Suất điện động chậm pha hơn từ thông góc π/2 2 2 e  + Mối liên hệ giữa suất điện động và từ thông: 1 E0 0 2 + chu kì và tần số liên hệ bởi: ω = = 2πf = 2πn0 với n0 = f là số vòng quay trong 1 s T + Suất điện động do các máy phát điện xoay chiều tạo ra cũng có biểu thức tương tự như trên. 3. Điện áp xoay chiều: ▪ Khi trong khung dây có suất điện động thì 2 đầu khung dây có điện áp xoay chiều có dạng: U0(V):dien _ ap_ cuc _ dai U = U0.cos(ωt+φu) (V). Trong đó: u(V):dien _ ap_ tuc _ thoi u (rad):pha _ ban _ dau _ cua _ dien _ ap ▪ Nếu khung chưa nối vào tải tiêu thụ thì suất điện động hiệu dụng bằng điện áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch E = U. 4. Khái niệm về dòng điện xoay chiều: Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: I = I0.cos(ωt+φi) (A) Trong đó: I0(A): cường độ dòng điện cực đại i(A): cường độ dòng điện tức thời φi(rad): pha ban đầu của cđdđ
39. CHÚ Ý: a) Trên đồ thị nếu i;u đang tăng thì φ 0 b) Biễu diễn u và i bằng giãn đồ véc tơ quay: - Chọn trục pha Ox là trục dòng điện - Biễn diễn : i  I : ( I ; Ox )=0. 0 0 u  ( U0 ;Ox ) = ( U0 ; I0 ) = φ c) Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện Φu/i = φ = φu - φi + Nếu φ> 0 u sớm pha hơn i hoặc ngược lại + Nếu φ< 0 u trễ pha hơn i hoặc ngược lại + Nếu φ= 0 u cùng pha với i. 4. Giá trị hiệu dụng: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị của cường độ dòng điện không đổi sao cho khi đi qua cùng một điện trở R, thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên. I U E I 0 U 0 E 0 2 2 2 5. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện xoay chiều i(t) = I 0cos(ωt + φ ) chạy qua là Q i I2 Q I2Rt 0 R.t 2  Công suất toả nhiệt trên R khi có dòng điện xoay chiều chạy qua ; I2 P=I2R= 0 R CHÚ Ý: 2 + Mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần. Nhưng nếu φi = 0 hoặc φi = π thì trong giây đầu tiên nó chỉ đổi chiều 2f - 1 lần + Nếu cuộn dây kín có điện trở R có dòng điện xoay chiều : NBS NBS i = cosωt = I0 cosωt với E0 = ω NBS; I0 = R R II. CÁC LỌAI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU: 1. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: a) Quan hệ giữa u và i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức: u = uR = U0Rcos(ωt+φ) (V) thì trong mạch xuất hiện dòng điện có cường độ là i. Xét trong khoảng thời gian rất ngắn Δt kể từ thời điểm t u U Dòng điện xoay chiều qua mạch: i = R 0R cos(ωt+φ) (A) R R Vậy: điện áp và dòng điện x/chiều cùng pha với nhau, khi mạch chỉ chứa R hay uR cùng pha với i b) Trở kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện trong mạch là R c) Định luật Ôm cho đoạn mạch: Đặt: U0R UR I 0 = U 0R=I0.R I= với UR điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở R R hay R UR=I.R d) Công thức mở rộng: Do uR đồng pha với i nên: u i u i R R 0 U0R I0 U0R I0 e) Giãn đồ vecto:
40. 2. Đoạn mạch chỉ có tụ điện: a) Quan hệ giữa u và i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức: u = uC = U0cos(ωt+φ) (V) Điện tích trên tụ: q = CuC = CU0 cos(ωt+φ) (C) dq Dòng điện xoay chiều qua mạch: i= =q’(t) = ωCU0cos(ωt+φ+π/2) (A) dt ➢ Vậy: Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện trễ pha hơn dòng điện x/chiều góc π/2 (hay dòng điện x/chiều sớm pha hơn điện áp góc π/2)khi mạch chỉ chứa tụ điện uC chậm pha hơn i góc π/2. b) Trở kháng & Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có tụ điện: U0 1 1 Đặt: I0 = ωC.U0 = . Ta thấy đại lượng đóng vai trò cản trở dòng qua tụ điện. Đặt =ZC gọi 1 C C C là dung kháng.  Dung kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện x/chiều trong mạch của tụ điện 1 1 T Z (Ω) C C 2 fC 2 C I. Ý nghĩa của dung kháng + Làm cho i sớm pha hơn u góc π/2. + Khi f tăng (hoặc T giảm) → ZC giảm → I tăng → dòng điện xoay chiều qua mạch dễ dàng. + Khi f giảm (hoặc T tăng) → ZC tăng → I giảm → dòng điện xoay chiều qua mạch khó hơn. UC U0C  Định luật Ôm: I = UC = I.ZC hoặc I0= U0C=I0.ZC ZC ZC Với UC điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C c) Giãn đồ vecto: d) Công thức mở rộng: Do u C vuông pha với i nên 2 2 2 2 uC i uC i 2 2 1 hay 2 2 2 U0C I0 UC I 3. Đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm: Cuộn dây thuần cảm là cuộn dây chỉ có độ tự cảm L và có điện trở thuần r không đáng kể (r 0) a) Quan hệ giữa u và i: Điện áp hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần sớm pha hơn dòng điện x/chiều góc π/2 (hay dòng điện x/chiều trễ pha hơn điện áp góc π/2) khi mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần uL (lẹ) sớm pha hơn i góc π/2 b) Trở kháng & Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có tụ điện:  Cảm kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện x/chiều trong mạch của cuộn cảm Z L = 2 L ωL = 2π.f.L = (Ω) T