30 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 290 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa cực sát đề thi Đại học có lời giải (P6)

Câu 1:

Trong dao động cơ điều hòa , các đại lượng không thay đổi theo thời gian là

A. biên độ, tần số, năng lượng toàn phần

B. biên độ, tần số, gia tốc

C. gia tốc, chu kì, lực

D. vận tốc, lực, năng lượng toàn phần

Xem đáp án

Đáp án A

Đại lượng không thay đổi theo thời gian là A, ω, W.

Câu 2:

Cơ năng của con lắc lò xo và con lắc đơn không có cùng tính chất nào sau đây ?

A. Tỉ lệ thuận với khối lượng của vật nặng

B. Phụ thuộc vào kích thích ban đầu

C. Được bảo toàn trong điều kiện lý tưởng

D. Tỉ lệ với bình phương biên độ

Xem đáp án

Đáp án A

Cơ năng của con lắc lò xo là

Cơ năng của con lắc đơn là

Vậy cơ năng của con lắc lò xo và con lắc đơn không có cùng tính chất “tỉ lệ thuận với khối lượng” của vật nặng.

Câu 3:

Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T và biên độ A. Tốc độ trung bình lớn nhất của vật thực hiện được trong khoảng thời gian $\frac{T}{3}$ là

A.

B. $\frac{3 A}{T}$

C.

D. $\frac{9 A}{2 T}$

Xem đáp án

Đáp án A

Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian

bằng

Với S là quãng đường vật đi trong thời gian Δt.

⇒Tốc độ trung bình lớn nhất của vật trong khoảng thời gian đó bằng

Trong cùng thời gian vật đi được quãng đường dài nhất khi đi quanh vị trí cân bằng, đi từ điểm P₁ đến điểm P₂ (P₁ và P₂ là hai điểm đối xứng nhau qua vị trí cân bằng O của vật). Sử dụng mối quan hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.

→ thời gian ngắn nhất vật đi từ P₁ đến O bằng thời gian ngắn nhất vật đi từ O đến P₂ và bằng và

→ Tốc độ trung bình lớn nhất của vật trong khoảng thời gian đó bằng

Câu 4:

Cho một chất điểm đang dao động điều hòa. Đồ thị phụ thuộc của li độ (x) vào thời gian (t) được mô tả như hình vẽ. Biểu thức của vận tốc tức thời của chất điểm có dạng

A. v = 4πcos(2πt/3 + 5π/6) cm/s

B. v = 4πcos(2πt/3 + π/6) cm/s

C. v = 4π²cos(2πt/3 + 5π/6) cm/s

D. v = 4πcos(πt/3 + π/6) cm/s

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có T/6 = 1/2 s → T = 3 s → ω = 2π/3 rad/s.

Tại t = 0: x = A/2 theo chiều dương → φ = π/3.

Phương trình li độ x = 6cos(2πt/3 – π/3) cm.

→ v = 4πcos(2πt/3 + π/6) (cm/s)

Câu 5:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 150 g và lò xo có độ cứng 30 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,5. Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s². Đưa vật tới vị trí lò xo bị nén 9 cm rồi buông nhẹ. Sau một thời gian dao động, vật dừng lại lần cuối cùng tại vị trí

A. lò xo nén 2,5 cm

B. lò xo giãn 4 cm

C. lò xo giãn 1 cm

D. lò xo giãn 1,5 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Gọi O là vị trí mà lò xo không biến dạng, A₀ là vị trí lò xo nén 9 cm, x₀ là vị trí tại đó

→ 2x₀= 5 cm.

Nhận thấy A₀= 9 cm > 2x₀= 5 cm.

→ vật đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất và đến vị trí A₁= A₀- 2x₀= 4 cm.

Do A₁= 4 cm < 2x₀ → vật không qua được vị trí cân bằng lần thứ hai.

→ vật dừng lại tại vị trí 2x₀- A₁= 5 – 4 = 1 cm.

Vậy vật dừng lại lần cuối tại vị trí lò xo giãn 1 cm

Câu 6:

Khi tăng khối lượng vật nặng của con lắc đơn lên 2 lần và giữ nguyên điều kiện khác thì

A. chu kì dao động bé của con lắc tăng 2 lần

B. biên độ dao động tăng lên 2 lần

C. năng lượng dao động của con lắc tăng 4 lần

D. tần số dao động của con lắc không đổi

Xem đáp án

Đáp án D

ta có

tăng khối lượng vật lên 2 lần thì tần số dao động của con lắc không đổi.

Câu 7:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, tại VTCB lò xo giãn 3 cm. Đưa vật tới vị trí lò xo bị nén 7 cm rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Biên độ dao động của con lắc là

A. 7 cm

B. 4 cm

C. 10 cm

D. 3 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Khi cân bằng lò xo giãn 3 cm → để tới vị trí nén 7 cm thì phải nâng vật lên khỏi vị trí cân bằng 10 cm. → A = 10 cm

Câu 8:

Pha dao động của một vật dao động điều hòa

A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian

B. tỉ lệ bậc nhất với thời gian

C. là hàm bậc hai theo thời gian

D. không đổi theo thời gian

Xem đáp án

Đáp án B

Pha của vật trong dao động điều hòa là (ωt + φ) → là hàm bậc nhất theo thời gian

Câu 9:

Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào

A. hệ số lực cản của môi trường

B. tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

C. biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

D. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

Xem đáp án

Đáp án D

Biên độ dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F₀của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc Ω của ngoại lực, lực cản tác dụng lên vật mà không phụ thuộc vào pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

Câu 10:

Một vật dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ theo thời gian như hình vẽ . Phương trình dao động của vật là

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án A

Từ đồ thị ta thấy biên độ dao động A = 3 cm.

Tại thời điểm t = 0 s vật đang ở vị trí A/2 và đang đi về vị trí cân bằng → pha ban đầu φ = -π/3.

Thời gian vật đi từ vị trí ban đầu đến biên lần thứ nhất là T/6 = 1/6 s → T = 1 s → ω = 2π rad/s.

→ Phương trình dao động của vật là

Câu 11:

Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng 100 g, dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm. Chọn mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Biết tốc độ trung bình lớn nhất của chất điểm giữa hai thời điểm động năng bằng thế năng là 40 cm/s. Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi động năng của chất điểm bằng 1/3 lần thế năng là

A. 0,171 N

B. 0,217 N

C. 0,347 N

D. 0,093 N

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 12:

Hai chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox, quanh vị trí cân bằng chung làc gốc tọa độ O với biên độ dao động bằng nhau. Chu kỳ dao động của hai chất điểm lần lượt là 1 s và 0,8 s. Thời điểm ban đầu, t = 0, được chọn là lúc hai chất điểm đồng thời ở biên dương. Từ sau thời điểm ban đầu, trong 5 s đầu tiên, số lần hai chất điểm gặp nhau khi đang chuyển động cùng chiều nhau là

A. 2 lần

B. 0 lần

C. 22 lần

D. 24 lần

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

t = 0 lúc 2 chất điểm đồng thời có mặt tại biên dương nên pha ban đầu của 2 chất điểm đều bằng 0.

Phương trình dao động của 2 vật có dạng: x₁ = Acos2πt, x₂ = Acos2,5πt

Để 2 chất điểm gặp nhau khi chúng đang chuyển động cùng chiều thì:

Với k = 1 thì t_c = 4s, thay t vào phương trình của x₁ và x₂ thì ta thấy tại t = 4s hai chất điểm đều ở biên dương, tức chúng đang không chuyển động

→ trong 5 s đầu tiên không có lần nào 2 vật gặp nhau khi đang chuyển động cùng chiều

Câu 13:

Trong dao động cơ tắt dần, một phần năng lượng đã chuyển thành

A. quang năng

B. nhiệt năng

C. hóa năng

D. điện năng

Xem đáp án

Đáp án B

Trong dao động cơ tắt dần, một phần năng lượng đã chuyển thành nhiệt năng

Câu 14:

Một chất điểm dao động điều hòa, khi gia tốc có giá trị cực đại thì chất điểm cách biên dương 10 cm. Biên độ dao động của chất điểm là

A. 5 cm

B. 20 cm

C. 10 cm

D. 15 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Gia tốc trong dao động điều hòa có giá trị cực đại ở vị trí biên âm.

→ Khoảng cách giữa hai biên là 10 cm → Biên độ dao động của chất điểm là 5 cm

Câu 15:

Đồ thị hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của li độ theo thời gian của một vật dao động điều hòa. Đoạn PR trên trục thời gian biểu thị

A. hai lần tần số

B. một phần tư chu kỳ

C. một nửa chu kì

D. hai lần chu kỳ

Xem đáp án

Đáp án C

Tại vị trí P vật có li độ cực tiểu, tại vị trí R vật có li độ cực đại → khoảng thời gian từ P tới R đúng bằng T/2

Câu 16:

Trong dao động điều hòa, lực kéo về luôn hướng về vị trí có

A. gia tốc cực tiểu

B. vận tốc bằng không

C. gia tốc cực đại

D. vận tốc cực đại

Xem đáp án

Đáp án D

Lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng.

- Gia tốc cực đại tại biên âm và cực tiểu tại biên dương (a = −ω²A).

- Vận tốc bằng 0 tại biên.

- Vận tốc cực đại tại VTCB theo chiều dương.

(vận tốc cực tiểu tại VTCB theo chiều âm, tốc độ (độ lớn vận tốc) cực đại tại VTCB và cực tiểu ở 2 biên

Câu 17:

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình

.

Dao động tổng hợp có phương trình

. Biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại là

A. cm

B. cm

C. 16 cm

D. cm

Xem đáp án

Đáp án C

Áp dụng định lý hàm sin cho tam giác OAA₁ ta được

Câu 18:

Hai con lắc lò xo giống nhau, đều có khối lượng của vật nhỏ là m. Chọn mốc thế năng tại VTCB và π² = 10. x₁ và x₂ lần lượt là đồ thị li độ theo thời gian của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai (hình vẽ). Khi thế năng của con lắc thứ nhất bằng J thì hai con lắc cách nhau 5 cm. Khối lượng m là

A. 1,00 kg

B. 1,75 kg

C. 1,25 kg

D. 2,25 kg

Xem đáp án

Đáp án C

Chu kì dao động T = 1 s.

Phương trình dao động:

.

Hai con lắc có ngược pha nên:

Suy ra:

.

Vậy:

Câu 19:

Một con lắc lò xo lí tưởng treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ cố định, đầu dưới treo một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 25 N/m. Từ vị trí cân bằng nâng vật lên theo phương thẳng đứng một đoạn 2 cm rồi truyền cho vật một vận tốc cm/s theo phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới. Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật, trục tọa độ có gốc trùng vị trí cân bằng của vật, chiều dương thẳng đứng xuống dưới. Lấy g = 10 m/s²; π² = 10. Thời điểm lúc vật qua vị trí mà lò xo bị dãn 6 cm lần thứ hai là

A. t = 0,2 s

B. t = 0,4 s

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án A

+ Ta tính được

+ Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là

+ Từ VTCB, nâng vật lên 2 cm, tức là vật cách vị trí cân bằng 2 cm, suy ra |x| = 2 cm.

Áp dụng hệ thức liên hệ ta tính được biên độ dao động

+ Sơ đồ chuyển động của vật được minh họa trên hình vẽ. Từ đó thay thấy thời điểm mà lúc vật qua vị trí lò xo dãn 6 cm lần hai (ở li độ x = 2 cm lần hai) là

Câu 20:

Một vật đao dộng điều hòa với biên độ A và tần số f. Thời gian ngắn nhất để vật đi được quãng đường có độ dài A là

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án A

Thời gian ngắn nhất vật đi được quãng đường A là

Câu 21:

Một vật dao động điều hòa, mỗi chu kì vật qua vị trí có tốc độ cực đại

A. 1 lần

B. 4 lần

C. 2 lần

D. 3 lần

Xem đáp án

Đáp án C

Trong 1 chu kì có 2 lần vật đạt tốc độ (độ lớn vận tốc) cực đại tại VTC

Câu 22:

Trong dao động tắt dần, không có đặc điểm nào sau đây?

A. Chuyển hoá từ nội năng sang thế năng

B. Có sự chuyển hoá từ thế năng sang động năng

C. Vừa có lợi, vừa có hại

D. Biên độ giảm dần theo thời gian

Xem đáp án

Đáp án A

Trong dao động tắt dần, chỉ có động năng và thế năng chuyển hóa sang công của lực ma sát biến thành nhiệt tỏa ra môi trương, còn nhiệt năng không thể chuyển hóa ngược lại sang động năng và thế năng

Câu 23:

Hai vật nhỏ dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng vị trí cân bằng, với biên độ dao động là 3 cm và 5 cm. Khi một vật đổi chiều chuyển động thì vật kia cũng đổi chiều chuyển động. Khoảng cách xa nhất giữa hai vật trong quá trình dao động có thể là

A. 3 cm

B. 7 cm

C. 2 cm

D. 5 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Hai vật dao động cùng pha hoặc ngược pha nên khoảng cách xa nhất trong quá trình dao động có thể là δ = 3 + 5 = 8 cm hoặc δ = 5 − 3 = 2 cm

Câu 24:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Khi vật nặng cách vị trí cân bằng 10 cm thì lò xo không biến dạng và vận tốc của vật nặng bằng 0. Lấy g=10m/s². Tốc độ của vật nặng ở vị trí độ lớn lực đàn hồi bằng độ lớn hợp lực là

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án B

Độ lớn lực kéo về:

;

độ lớn lực đàn hồi: F’ = k(∆l + x). Coi chiều dương hướng xuống.

Khi ;

Khi lò xo không biến dạng, vận tốc của vật bằng 0

→ x = -A = -∆l

Câu 25:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng 0 tại hai thời điểm liên tiếp t₁ = 1,75 s và t₂ = 2,5 s, tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Tọa độ chất điểm tại thời điểm t = 0 là

A. –3 cm

B. –4 cm

C. 0 cm

D. –8 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có v = 0 khi chất điểm ở 2 biên →

→ ω = 4π/3 rad/s.

→ Từ thời điểm ban đầu t = 0 s đến thời điểm t₁ = 1,75 s

→ thời điểm t₁ = 1,75 s chất điểm có thể ở vị trí x = A hoặc x = -A thì thời điểm t = 0 chất điểm ở vị trí x = A/2 = 3 cm hoặc x = -A/2 = -3 cm

Câu 26:

Một con lắc đơn dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s² với dây dài 1 m, quả cầu con lắc có khối lượng 80 g. Cho con lắc dao động với biên độ góc 0,15 rad trong môi trường có lực cản tác dụng thì nó chỉ dao động được 400 s thì ngừng hẳn. Duy trì dao động bằng cách dùng một hệ thống lên dây cót sao cho nó chạy được trong một tuần lễ với biên độ góc 0,15 rad. Biết 75% năng lượng được dùng để thắng lực ma sát do hệ thống các bánh răng cưa. Công cần thiết để lên dây cót là

A. 17,79 J

B. 106,72 J

C. 89,2 J

D. 53,36 J

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng của con lắc là

Chu kì dao động của con lắc là

Sau 400 s tức là 100 lần dao động toàn phần thì con lắc dừng hẳn.

Cứ 400 s cần cung cấp cho con lắc một năng lượng

Sau một tuần = 604800 s = 1512.400 s

→ Năng lượng cần cung cấp trong 1 tuần lễ là

Công cần thiết để lên dây cót là

Câu 27:

Có ba con lắc đơn có chiều dài dây treo giống nhau và ba quả cầu đặc cùng kích thước làm bằng các vật liệu khác nhau: Một bằng chì, một bằng nhôm và một bằng gỗ nhẹ treo trên cùng một giá đỡ ở cạnh nhau (Bỏ qua sức cản không khí). Cả ba con lắc cùng được kéo lệch ra khỏi vị trí cân bằng góc α rồi thả nhẹ thì

A. con lắc gỗ về đến vị trí cân bằng đầu tiên

B. con lắc chì về đến vị trí cân bằng đầu tiên

C. con lắc nhôm về đến vị trí cân bằng đầu tiên

D. cả ba con lắc về đến vị trí cân bằng cùng nhau

Xem đáp án

Đáp án D

Do chiều dài dây treo 3 con lắc như nhau nên 3 con lắc có cùng chu kì dao động. Trong quá trình dao động chúng không chịu tác dụng của lực cản nên cả 3 con lắc đến vị trí cân bằng như nhau

Câu 28:

Một chất điểm chuyển động trên trục Ox theo phương trình x = Acos(ωt) + B, trong đó A, B, ω là các hằng số. Chuyển động của chất điểm là một dao động

A. điều hòa với vị trí biên có tọa độ là (B – A) hoặc (B + A)

B. tuần hoàn với vị trí cân bằng nằm tại tọa độ B/A

C. tuần hoàn và biên độ bằng (A + B)

D. tuần hoàn với vị trí cân bằng nằm tại gốc tọa độ

Xem đáp án

Đáp án A

Đây là vật dao động điều hòa với vị trí cân bằng tại B → biên dương có tọa độ A +B, biên âm có tọa độ B – A

Câu 29:

Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa có phương trình lần lượt là . Vận tốc cực đại của vật là

A. 3,14 m/s

B. 12,6 m/s

C. 1,57 m/s

D. 1,26 m/s

Xem đáp án

Đáp án C

Hai dao động vuông pha →

→ vận tốc cực đại

Câu 30:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = cos(5πt + π/3), với x tính bằng cm và t tính bằng giây. Trong giây đầu tiên tính từ thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm đi qua vị trí có li độ cm bao nhiều lần ?

A. 4 lần

B. 6 lần

C. 7 lần

D. 5 lần

Xem đáp án

Đáp án B

T = 2π/ω = 0,4 s

t = 1 s = 2T + T/2

Trong mỗi chu kì, có 2 lần chất điểm đi qua vị trí có li độ

đi qua 4 lần.

Ban đầu chất điểm ở vị trí1/2 cm theo chiều âm, sau T/2 chu kì, chất điểm ở vị trí -3 cm theo chiều dương → có 2 lần đi qua vị trí .

→ có tất cả 6 lần