32 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 290 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa cực sát đề thi Đại học có lời giải (P9)

Câu 1:

Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 250 g và lò xo có độ cứng 100 N/m, đang dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian 0,05π vật đi được quãng đường 8 cm. Biên độ dao động của vật là

A. 4 cm

B. 16 cm

C. 6 cm

D. 2 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì dao động của vật là

→ t = 0,05π = T/2.

Trong khoảng thời gian T/2 vật đi được quãng đường 2A → 2A = 8 cm → A = 4 cm.

Câu 2:

Vật nặng khối lượng m thực hiện dao động điều hòa với phương trình cm thì cơ năng là W₁, khi thực hiện dao động điều hòa với phương trình thì cơ năng là . Khi vật thực hiện dao động tổng hợp của hai dao động trên thì cơ năng là W. Hệ thức đúng là

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 3:

Trong một trò chơi bắn súng, một khẩu sóng bắn vào mục tiêu di động. Súng tự nhả đạn theo thời gian một cách ngẫu nhiên. Người chơi phải chĩa súng theo một hướng nhất định còn bia đạn dao động điều hòa theo phương ngang như hình vẽ. Người chơi cần chĩa súng vào vùng nào để có thể ghi được số lần trúng nhiều nhất ?

Xem đáp án

Đáp án D

Bia dao động điều hòa mà để xác suất trúng cao nhất thì bia di chuyển chậm nhất → trong quá trình dao động, tốc độ nhỏ nhất tại biên → để số lần trúng nhiều nhất thì nên chĩa súng vào vùng 1 hoặc 5.

Câu 4:

Điện tâm đồ của một bệnh nhân lớn tuổi được mô tả như hình vẽ. Giấy được kéo ra với vận tốc 25 mm/s. Mỗi ô lớn trong băng giấy gồm 5 ô nhỏ, mỗi ô nhỏ rộng 1 mm. Xác định nhịp tim gần đúng của bệnh nhân

A. 75 nhịp/phút

B. 92 nhịp/phút

C. 78 nhịp/phút

D. 83 nhịp/phút

Xem đáp án

Đáp án D

Ta thấy đồ thị có tính tuần hoàn, cứ cách 1 số ô thì dạng đồ thị lại lặp lại như cũ. Hai đỉnh liên tiếp là 2 hai lần trạng thái lặp lại → khoảng thời gian giữa hai lần đồ thị đạt đến đỉnh là 1 chu kì.

Lại thấy 2 đỉnh cách nhau 3 ô lớn + 3 ô nhỏ = 18 ô nhỏ. Mỗi ô nhỏ tương ứng với 1 mm

→ Khoảng cách giữa hai đỉnh là λ = 18 mm.

Mặt khác băng chuyển động với vận tốc v thì quãng đường băng trượt được sau 1 chu kì T là khoảng cách hai đỉnh λ = vT.

→ T = λ/v = 18/25 = 0,72 s.

Nhịp tim của bệnh nhân này là n = ∆t/T = 60/0,72 = 83,3 nhịp/phút.

Câu 5:

Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo lý tưởng có độ cứng k = 100 N/m được gắn chặt vào tường tại Q, vật M = 200 g được gắn với lò xo bằng một mối nối hàn. Vật M đang ở vị trí cân bằng, một vật m = 50 g chuyển động đều theo phương ngang với tốc độ v₀= 2 m/s tới va chạm hoàn toàn mềm với vật M. Sau va chạm hai vật dính vào nhau và dao động điều hòa. Bỏ qua ma sát giữa vật M với mặt phẳng ngang. Sau một thời gian dao động, mối hàn gắn vật M với lò xo bị lỏng dần, ở thời điểm t hệ vật đang ở vị trí lực nén của lò xo vào Q cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (tính từ thời điểm t) mối hàn sẽ bị bật ra ? Biết rằng, kể từ thời điểm t mối hàn có thể chịu được một lực nén tùy ý nhưng chỉ chịu được một lực kéo tối đa là 1 N

A. $\frac{π}{15} s$

B. $\frac{π}{30} s$

C. $\frac{π}{20} s$

D. $\frac{π}{10} s$

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi v là vận tốc của hệ vật sau va chạm, áp dụng bảo toàn động lượng ta có

Tại t = 0 thì x = 0 và v = -0,4 m/s = -40 cm/s.

Ta có

- Lực tác dụng vào mối hàn là lực kéo khi hệ vật (M + m) dao động với x > 0

- Lực tác dụng vào mối hàn chính là lực đàn hồi của lò xo

- Mối hàn sẽ bật ra khi

- Thời gian ngắn nhất từ khi lò xo bị nén cực đại cho tới khi mối hàn bị bật ra là thời gian vật chuyển động từ B đến P ( xP = 1 cm). Sử dụng hình chiếu chuyển động tròn đều ta xác định được

Câu 6:

Cho chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ x = cos(πt + π/2) dm. Quãng đường chất điểm đi được trong 1 s đầu tiên là

A. 4 cm

B. 20 cm

C. 2 cm

D. 10 cm

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có T = 2π/ω = 2 s và A = 10 cm

Tại t = 0, x = 0 cm; Δt = 1 s = T/2 → ΔS = 2A = 20 cm

Câu 7:

Khi nói về năng lượng trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Tổng năng lượng là đại lượng biến thiên theo li độ

B. Tổng năng lượng là đại lượng tỉ lệ với bình phương của biên độ

C. Tổng năng lượng của con lắc phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu

D. Động năng và thế năng là những đại lượng biến thiên tuần hoàn

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng trong dao động điều hoà là hằng số nên không biến thiên

Câu 8:

Sau khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng nếu

A. giảm độ lớn lực ma sát thì tần số tăng

B. giảm độ lớn lực ma sát thì chu kì tăng

C. tăng độ lớn lực ma sát thì biên độ tăng

D. tăng độ lớn lực ma sát thì biên độ giảm

Xem đáp án

Đáp án D

Khi tăng độ lớn lực ma sát thì biên độ giảm

Câu 9:

Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ 10cm. Quãng đường nhỏ nhất mà vật đi được trong 0,5 s là 10 cm. Tốc độ lớn nhất của vật gần bằng

A. 31,83 cm/s

B. 39,83 cm/s

C. 41,87 cm/s

D. 20,87 cm/s

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 10:

Trong khoảng thời gian t, con lắc đơn có chiều dài l thực hiện 40 dao động. Nếu tăng chiều dài sợi dây thêm một đoạn bằng 7,9 cm thì trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 39 dao động. Chiều dài của con lắc đơn sau khi tăng thêm là

A. 160 cm

B. 152,1 cm

C. 144,2 cm

D. 167,9 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 11:

Trong khoảng thời gian t, con lắc đơn có chiều dài l thực hiện 40 dao động. Nếu tăng chiều dài sợi dây thêm một đoạn bằng 7,9 cm thì trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 39 dao động. Chiều dài của con lắc đơn sau khi tăng thêm là

A. 160 cm

B. 152,1 cm

C. 144,2 cm

D. 167,9 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 12:

Một vật thực hiện đồng thời 3 dao động điều hoà cùng phương cùng tần số có phương trình .Biết . Khi li độ của x₁ đạt giá trị cực đại thị li độ của x₃ bằng

A. 3 cm

B. 0 cm

C. $3 \sqrt{6}$ cm

D. $3 \sqrt{2}$ cm

Xem đáp án

Đáp án B

Ta thấy x₃ sớm pha hơn x₁một góc π/2 nên x₁ max thì x₃ bằng 0

Câu 13:

Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi

A. cùng pha với li độ

B. ngược pha với li độ

C. lệch pha vuông góc so với li độ

D. lệch pha π/4 so với li độ

Xem đáp án

Đáp án B

Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi ngược pha với li độ

Câu 14:

Khi nói về lực kéo về trong dao động điều hòa, nhận xét nào dưới đây là đúng ?

A. Vuông pha với ly độ dao động

B. Công sinh ra trong một chu kỳ bằng không

C. Cùng pha với vận tốc dao động

D. Ngược pha với gia tốc dao động

Xem đáp án

Đáp án B

Trong dao động điều hòa, lực kéo về sinh công dương khi đi về VTCB và sinh công âm khi rời xa vị trí cân bằng, công do lực kéo về sinh ra trong một chu kỳ luôn bằng không

Câu 15:

Con lắc lò xo treo thẳng đứng, ở vị trí cân bằng lò xo dãn 2 cm. Khi lò xo có chiều dài cực tiểu thì nó bị nén 4 cm. Khi lò xo có chiều dài cực đại thì nó

A. dãn 8 cm

B. nén 2 cm

C. dãn 4 cm

D. dãn 2 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Ở ví trí cao nhất nén 4 cm → cách ví trí cân bằng 6 cm → A = 6 cm

Ở vị trí thấp nhất giãn A + ∆l = 8 cm

Câu 16:

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 10 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc ω_F. Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi. Khi thay đổi ω_F thì biên độ dao động của viên bi thay đổi và khi ω_F = 10 rad/s thì biên độ dao động của viên bi đạt giá trị cực đại. Khối lượng m của viên bi bằng

A. 120 gam

B. 40 gam

C. 10 gam

D. 100 gam

Xem đáp án

Đáp án D

Khi biên độ dao động của viên bi đạt cực đại ta có hiện tượng cộng hưởng cơ xảy ra:

Câu 17:

Một vật có khối lượng 400g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm t=0 vật đang chuyển động theo chiều dương, lấy π² ≈10. Phương trình dao động của vật là

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án C

Tại thời điểm ban đầu, vật chuyển động theo chiều dương

Sau $\frac{1}{6} (s)$ , vật chuyển động đến vị trí biên, tức là khi đó vật quay được một góc

→

Cơ năng

Phương trình dao động của vật là x = 5cos(2πt – π/3) cm.

Câu 18:

Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục tọa độ Ox với biên độ 10 cm và đạt gia tốc lớn nhất tại li độ x₁. Sau đó, vật lần lượt đi qua các điểm có li độ trong những khoảng thời gian bằng nhau 0,1 s. Biết thời gian vật đi từ x₁ đến x₇ hết một nửa chu kì. Tốc độ trung bình lớn nhất của chất điểm chuyển động trong 0,8 s là

A. 25 cm/s

B. 35,8 cm/s

C. 18,75 cm/s

D. 37,5 cm/s

Xem đáp án

Đáp án D

Chất điểm chuyển động chia đường tròn thành 12 cung, thời gian chuyển động trên mỗi cung tròn là t = T/12 = 0,1 s.

→ chu kì dao động của chất điểm là T = 12.t = 12.0,1 = 1,2 s

→ t = 0,8 s = 2T/3 = T/2 + T/6 → s = 2A + ∆s

Để tốc độ trung bình lớn nhất thì

= A/2 + A/2 = A

→ s = 2A + A = 3A = 30 cm

= 37,5 cm/s

Câu 19:

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động

A. Với tần số lớn hơn tần số dao động riêng

B. Với tần số bằng tần số dao động riêng

C. Mà không chịu ngoại lực tác dụng

D. Với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng

Xem đáp án

Đáp án B

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động với tần số bằng tần số dao động riêng

Câu 20:

Gia tốc của vật dao động điều hoà bằng 0 khi

A. Vật ở vị trí có ly độ cực đại

B. Vận tốc của vật cực tiểu

C. Vật ở vị trí có pha dao động cực đại

D. Vật ở vị trí có ly độ bằng không

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có khi x = 0

Câu 21:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = Asin(ωt + φ) đi qua vị trí biên dương lúc t = 0. Pha ban đầu φ của dao động là

A. –π/2 rad

B. π/2 rad

C. π rad

D. 0 rad

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 22:

Một vật dao động điều hòa với phương trình cm. Sau 0,5 s kể từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường 4 cm. Sau khoảng thời gian 12,5 s kể từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường

A. 160 cm

B. 36 cm

C. 68 cm

D. 50 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Sau 0,5 s từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường

Trong khoảng thời gian T/12 s từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường A/2

Câu 23:

Một con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ treo ở đầu một sợi dây mảnh không co dãn, khối lượng dây không đáng kể. Quả cầu của con lắc được tích một lượng điện tích q, treo con lắc vào trong một điện trường biến thiên điều hòa theo phương ngang. Biên độ dao động của con lắc càng lớn nếu

A. chiều dài của dây treo càng nhỏ.

B. chiều dài của dây treo càng lớn.

C. khối lượng của quả cầu càng nhỏ.

D. khối lượng của quả cầu càng lớn.

Xem đáp án

Đáp án C

Khi treo con lắc trong điện trường có phương ngang thì biên độ góc α được xác định

→ Biên độ dao động của con lắc càng lớn khi khối lượng của quả cầu càng nhỏ.

Câu 24:

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình . Dao động tổng hợp có phương trình . Để biên độ có giá trị cực đại thì có giá trị

A. 7cm

B. $6 \sqrt{3}$ cm

C. $3 \sqrt{3}$ cm

D. $5 \sqrt{3}$ cm

Xem đáp án

Đáp án C

Vì .

Câu 25:

Một con lắc đơn dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 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 200 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 85% 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. 177,8 J

B. 183,8 J

C. 133,5 J

D. 113,2 J

Xem đáp án

Đáp án A

+ Năng lượng dao động điều hòa của con lắc là

+ Do con lắc dao động được 200 s thì dừng hẳn nên phần năng lượng bị mất đi sau mỗi giây là

(đây là phần năng lượng mất mát do lực cản).

+ Để con lắc có thể chạy được trong một tuần lễ thì phần năng lượng cần cung cấp để thắng được lực cản môi trường là

+ Do năng lượng để thắng lực cản chỉ bằng 15% phần năng lượng cần cung cấp (do 85% là thắng lực ma sát) nên năng lượng cần cung cấp để duy trì dao động là.

Câu 26:

Trong dao động điều hoà, lực kéo về đổi chiều khi

A. gia tốc bằng không

B. vận tốc bằng không

C. vật đổi chiều chuyển động

D. cơ năng bằng không

Xem đáp án

Đáp án A

Lực kéo về luôn hướng về VTCB → F đổi chiều khi gia tốc bằng không

Câu 27:

Khi nói về dao động của con lắc đơn phát biểu nào sau đây là sai?

A. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng lực căng dây bằng với trọng lực

B. Với biên độ góc nhỏ, vật dao động điều hòa

C. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng nó có tốc độ lớn nhất

D. Khi vật nặng ở vị trí biên thì lực căng dây nhỏ nhất

Xem đáp án

Đáp án A

Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng lực căng dây không bằng trọng lực

Câu 28:

Một con lắc đơn được treo lên trần của một toa xe, toa xe chuyển động theo phương nằm ngang. Gọi lần lượt là chu kỳ của con lắc đơn khi toa xe chuyển động đều, chuyển động nhanh dần đều và chuyển động chậm dần đều với cùng độ lớn gia tốc a. So sánh ta có

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án C

Khi chuyển động biến đổi đều theo phương ngang với gia tốc

a

Câu 29:

Một vật có khối lượng 1 kg dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng. Đồ thị dao động của thế năng của vật được biểu diễn như hình. Lấy thì biên độ dao động của vật là

A. 30 cm

B. 60 cm

C. 15 cm

D. 3,75 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Ta thấy chu kì thế năng là

li độ của vật biến đổi theo chu kì

(rad/s).

Câu 30:

Một lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 100 N/m. Một đầu treo vào một điểm cố định, đầu còn lại treo một vật nặng khối lượng 500 g. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 10 cm rồi buông cho vật dao động điều hòa. Lấy , khoảng thời gian mà lò xo bị nén một chu kỳ là

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án D

Con lắc dao động với chu kì

Khi ở VTCB lò xo giãn một đoạn

.

Có Khoảng thời gian lò xo nén trong một chu kì là

.

Câu 31:

Hai điểm sáng 1 và 2 cùng dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình dao động cm (với ). Tại thời điểm ban đầu t = 0 khoảng cách giữa hai điểm sáng là a3. Tại thời điểm t = ∆t hai điểm sáng cách nhau khoảng 2a, đồng thời chúng vuông pha. Đến thời điểm t = 2∆t thì điểm sáng 1 trở lại vị trí đầu tiên và khi đó hai điểm sáng cách nhau 3a3. Tỉ số bằng

A. 3,0.

B. 2,5.

C. 3,5.

D. 4,0.

Xem đáp án

Đáp án B

Biểu diễn hai dao động như hình vẽ.

- Tại t = 0 khoảng cách hai điểm sáng là

- Sau khoảng thời gian ∆t điểm sáng 1 quay được góc và điểm sáng 2 quay được góc

Do sau khoảng thời gian 2∆t điểm sáng 1 lại trở về vị trí ban đầu nên sau khoảng thời gian ∆t thì dao động 1 có pha là π rad.

Hai dao động khi đó vuông góc và điểm sáng 2 châm hơn nên vị trí được biểu diễn như hình.

Lúc này ta có khoảng cách giữa hai điểm sáng là A1 = 2a

- Sau khoảng thời gian 2∆t điểm sáng 1 quay được thêm một góc nữa và điểm sáng 2 quay được thêm một góc nữa. Vị trí của chúng được biểu diễn như hình.

Khoảng cách giữa chúng là

Câu 32:

Trong dao động điều hoà, véc tơ gia tốc đổi chiều khi vật có li độ

Xem đáp án

Đáp án C

Vecto gia tốc đổi chiều tại VTCB tức là khi x = 0