40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 440 câu trắc nghiệm Dao động điều hòa trong đề thi thử Đại học trường chuyên (P3)

Câu 1:

Con lắc đơn có chiều dài 1 m, dao động điều hòa với tần số 0,5 Hz. Lấy π = 3,14. Gia tốc trọng trường tại nơi treo con lắc là:

A. 9,78 m/s².

B. 10 m/s².

C. 9,86 m/s².

D. 9,80 m/s².

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 2:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Khi vật ở vị trí cân bằng lò xo giãn 4 cm. Kích thích cho vật nặng của con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 3 cm. Độ giãn cực đại của lò xo khi vật dao động là:

A. 6 cm.

B. 5 cm.

C. 7 cm.

D. 8 cm

Xem đáp án

Độ giãn cực đại của lò xo Δl_max = Δl₀ + A = 7 cm

Đáp án C

Câu 3:

Cho hai dao động điều hòa có phương trình lần lượt x₁ = 2cos(ωt) cm, x₂ = 4cos(ωt + π) cm. Ở thời điểm bất kì, ta luôn có:

Xem đáp án

Với hai đại lượng ngược pha, ta luôn có

Đáp án D

Câu 4:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Khoảng thời gian giữa hai thời điểm liên tiếp động năng bằng thế năng là 0,2 s. Chu kì dao động của con lắc là:

A. 0,2 s.

B. 0,6 s.

C. 0,4 s.

D. 0,8 s

Xem đáp án

Khoảng thời gian giữa hai lần động năng bằng thế năng là

Đáp án D

Câu 5:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(ωt + 0,5π). Mốc thời gian được chọn là lúc chất điểm:

A. qua vị trí cân bằng theo chiều dương.

B. qua li độ 0,5A theo chiều dương.

C. qua li độ 0,5A theo chiều âm.

D. qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

Xem đáp án

Mốc thời gian được chọn là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

Đáp án D

Câu 6:

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m và lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng 40 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số ω_F. Biết biên độ dao động 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 g.

B. 400 g

C. 40 g.

D. 10 g.

Xem đáp án

Viên bi dao động với biên độ cực đại khi xảy ra cộng hưởng

Đáp án B

Câu 7:

Li độ và vận tốc của một vật dao động điều hòa phụ thuộc vào thời gian theo phương trình lần lượt là $x = A \cos (ω t + φ_{1})$ và $v = ω A \cos (ω t + φ_{2})$ . Hệ thức liên hệ giữa φ₁ và φ₂ là:

A. φ₂ = φ₁ + π.

B. φ₂ = φ₁ – π.

C. φ₂ = φ₁ + 0,5π.

D. φ₂ = φ₁ – 0,5π.

Xem đáp án

Vận tốc biến thiên sớm pha hơn so với li độ một góc 0,5π → φ₂ – φ₁ = 0,5π

Đáp án C

Câu 8:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa. Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình vẽ. Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là:

Xem đáp án

Trong quá trình dao động của vật, lò xo bị nén → A > Δl₀.

Ta có

Vậy thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là

Đáp án A

Câu 9:

Vận tốc của một vật dao động điều hòa phụ thuộc vào thời gian theo đồ thị như hình vẽ. Mốc thời gian được chọn là lúc chất điểm

A. qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

B. qua vị trí cân bằng theo chiều dương.

C. ở biên âm.

D. ở biên dương.

Xem đáp án

Gốc thời gian được chọn là lúc vận tốc của vật bằng 0 và chuyển động theo chiều âm → vật đang ở biên dương

Đáp án D

Câu 10:

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có g = 9,8 m/s². Biết khối lượng của quả nặng m = 500 g, sức căng dây treo khi con lắc ở vị trí biên là 1,96 N. Lực căng dây treo khi con lắc đi qua vị trí cân bằng là:

A. 4,9 N.

B. 10,78 N.

C. 2,94 N.

D. 12,74 N.

Xem đáp án

Lực căng dây tại biên và lực căng dây tại vị trí cân bằng tương ứng với lực căng dây cực tiểu và cực đại

Đáp án B

Câu 11:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 4 N/cm và vật nặng có khối lượng 1 kg. Hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,04. Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân bằng 4 cm rồi buông nhẹ. Lấy g = 10 m/s². Tốc độ lớn nhất vật đạt được khi dao động là:

A. 80 cm/s.

B. 78 cm/s

C. 60 cm/s.

D. 76 cm/s.

Xem đáp án

Tốc độ lớn nhất mà vật đạt được

Đáp án B

Câu 12:

Một con lắc đơn có chiều dài 20 cm dao động với biên độ góc 6⁰ tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s². Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có li độ góc 3⁰ theo chiều âm. Phương trình dao động của con lắc là:

Xem đáp án

+ Tần số góc của dao động $ω = \sqrt{\frac{g}{l}} = 7$ rad/s.

Gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có li độ α = 3⁰ = 0,5α₀ theo chiều âm $\Rightarrow φ_{0} = \frac{π}{3}$ .

Vậy phương trình dao động của vật là

rad

Đáp án C

Câu 13:

Một con lắc đơn dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kì, biên độ giảm 1%. Phần năng lượng của con lắc mất đi sau một dao động toàn phần là:

A. 1,5%.

B. 2%.

C. 3%.

D. 1%.

Xem đáp án

+ Phần năng lượng mà con lắc mất đi

Đáp án B

Câu 14:

Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 8 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất điểm đi từ li độ 4 cm đến li độ -4 cm là 0,1 s. Quãng đường lớn nhất mà chất điểm đi được trong 1 s là:

A. 80 cm.

B. 32 cm.

C. 48 cm.

D. 56 cm

Xem đáp án

+ Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ + 4 cm đến vị trí có li độ -4 cm là

Quãng đường lớn nhất vật đi được trong 1 s là:

Đáp án D

Câu 15:

Cho hai dao động điều hòa có phương trình lần lượt là $x_{1} = 10 \cos (ω t)$ cm và $x_{2} = 8 \cos (ω t - \frac{π}{2})$ cm. Tại thời điểm t, dao động thứ nhất có li độ $5 \sqrt{3}$ cm và chuyển động nhanh dần. Khi đó dao động thứ hai:

A. có li độ -4 và chuyển động nhanh dần đều.

B. có li độ -4 và chuyển động chậm dần đều.

C. có li độ 4 và chuyển động chậm dần đều.

D. có li độ 4 và chuyển động nhanh dần đều.

Xem đáp án

Tại thời điểm $x 1 = \frac{\sqrt{3}}{2}, A_{1} = 5 \sqrt{3}$ cm và đang chuyển động nhanh dần (chuyển động theo chiều âm) dao động thứ hai chậm pha hơn 0,5π sẽ chuyển động chậm dần (ra biên) tại li độ x = 0,5A₂ = 4 cm.

Đáp án C

Câu 16:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc O ở vị trí cân bằng. Kích thích cho vật nặng của con lắc dao động điều hòa theo phương trình $x = \sqrt{2} \cos (10 πt - 0, 5 π)$ (x tính bằng cm, t tính bằng s). Lấy g = π² = 10 m/s². Thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần đầu tiên là

A. $\frac{2}{15} s$

B. $\frac{1}{40} s$

C. $\frac{7}{60} s$

D. $\frac{1}{8} s$

Xem đáp án

+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng

Tại thời điểm t = 0 vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Thời điểm lò xo không biến dạng lần đầu tiên ứng với li độ $x = - ∆ l = - 1$ cm

Đáp án D

Câu 17:

Động năng và thế năng của một vật dao động điều hòa phụ thuộc vào li độ theo đồ thi như hình vẽ. Biên độ dao động của vật là:

A. 6 cm.

B. 7 cm.

C. 5 cm.

D. 6,5 cm.

Xem đáp án

Ta thấy động năng của vật bằng thế năng ứng với các vị trí li độ lần lượt là

Đáp án C

Câu 18:

Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 400 g được gắn vào lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Từ vị trí cân bằng người ta kéo vật ra một đoạn 8 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Kể từ lúc thả, sau đúng $\frac{7 π}{30}$ s thì đột nhiên

A. $6 \sqrt{2} c m$

B. $2 \sqrt{2} c m$

C. 6 cm

D. $2 \sqrt{7} c m$

Xem đáp án

+ Chu kì dao động của con lắc

+ Ban đầu vật ở vị trí biên dương, sau khoảng thời gian Δt tương ứng với góc quét

vật đi đến vị trí được biểu diễn như hình vẽ.

Tại vị trí này

+ Ta giữ điểm chính giữa của lò xo lại thì động năng của vật không đổi, thế năng giảm một nửa đồng thời độ cứng của lò xo mới tăng gấp đôi:

Cơ năng lúc sau

Đáp án D

Câu 19:

Con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ tích điện q và sợi dây không co giãn, không dẫn điện. Khi chưa có điện trường con lắc dao động điều hòa với chu kì 2 s. Sau đó treo con lắc vào điện trường đều, có phương thẳng đứng thì con lắc dao động điều hòa với chu kì 4 s. Khi treo con lắc trong điện trường có cường độ điện trường như trên và có phương ngang thì chu kì dao động điều hòa của con lắc bằng:

A. 2,15 s.

B. 1,87 s.

C. 0,58 s.

D. 1,79 s.

Xem đáp án

+ Chu kì của con lắc khi có điện trường thẳng đứng tăng → gia tốc mà lực điện gây ra thêm cho quả cầu có chiều thẳng đứng hướng lên trên. Ta có:

+ Chu kì dao động của con lắc khi điện trường nằm ngang:

Đáp án D

Câu 20:

Cho ba dao động điều hòa cùng phương cùng tần số, có phương trình lần lượt là $x_{1} = 2 a \cos (ω t)$ cm, $x_{2} = A_{2} \cos (ω t + φ_{2})$ cm, $x_{3} = a \cos (ω t + π)$ cm. Gọi $x_{12} = x_{1} + x_{2}$ ; $x_{23} = x_{2} + x_{3}$ . Biết đồ thị sự phụ thuộc của x₁₂ và x₂₃ vào thời gian như hình vẽ. Giá trị của φ₂ là:

A. $\frac{π}{3}$

B. $\frac{π}{4}$

C. $\frac{2 π}{3}$

D. $\frac{π}{6}$

Xem đáp án

Từ đồ thị ta thấy rằng $A_{12} = 2 A_{23}$ .

Do đó:

Đáp án C

Câu 21:

Ba vật nhỏ có khối lượng lần lượt là m₁, m₂ và m₃ với $m_{1} = m_{2} = \frac{m_{3}}{2} = 100$ g được treo vào ba lò xo lí tưởng có độ cứng lần lượt k₁, k₂ và k₃ với $k_{1} = k_{2} = \frac{k_{3}}{2} = 40$ N/m. Tại vị trí cân bằng ba vật cùng nằm trên một đường thẳng nằm ngang cách đều nhau (O₁O₂ = O₂O₃) như hình vẽ. Kích thích đồng thời cho ba vật dao động điều hòa theo các cách khác nhau. Từ vị trí cân bằng truyền cho vật m₁ vận tốc 60 cm/s hướng thẳng đứng lên trên; m₂ được thả nhẹ nhàng từ một điểm phía dưới vị trí cân bằng, cách vị trí cân bằng một đoạn 1,5 cm. Chọn trục Ox hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng, gốc thời gian (t = 0) lúc vật bắt đầu dao động. Viết phương trình dao động của vật m₃ để trong suốt quá trình dao động ba vật luôn nằm trên một đường thẳng:

Xem đáp án

Tại thời điểm t = 0 để ba dao động này thẳng hàng thì

→ dễ thấy rằng chỉ có A và B là phù hợp.

+ Tương tự như vậy, sau khoảng thời gian 0,25T, m₁ đến biên, m₂ trở vè vị trí cân bằng. Để ba vật thẳng hàng thì

Tại thời điểm t = 0 vật có li độ x₃ = 3 cm sau đó 0,25T vật vẫn có li độ x₃ = 3 cm → tại t = 0 vật chuyển động theo chiều dương → φ₀ = 0,25π.

Đáp án A

Câu 22:

Một vật khối lượng 2 kg treo vào một lò xo có hệ số đàn hồi k = 5000 N/m. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 5 cm rồi thả không vận tốc đầu. Thì vận tốc cực đại là

A. 2,5 cm/s.

B. 250 m/s.

C. 2,5 m/s.

D. 25 cm/s.

Xem đáp án

Vận tốc cực đại của dao động

Đáp án C

Câu 23:

Một con lắc đơn dao động điều hòa. Nếu tăng khối lượng của quả nặng hai lần và giữ nguyên biên độ dao động thì so với khi chưa tăng khối lượng,

A. chu kì giảm 2 lần, cơ năng không đổi.

B. chu kì tăng 2 lần, cơ năng tăng 2 lần.

C. chu kì giảm không đổi, cơ năng tăng 2 lần.

D. chu kì và cơ năng của con lắc có giá trị không đổi.

Xem đáp án

+ Chu kì con lắc đơn không phụ thuộc vào khối lượng → không đổi khi m tăng.

+ Năng lượng tỉ lệ với khối lượng → tăng gấp đôi khi khối lượng tăng gấp đôi

Đáp án C

Câu 24:

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là x₁ = 4cos2πt (cm) và x₂ = 4sin2πt (cm). Biên độ của dao động tổng hợp là

A. $4 \sqrt{2} c m$ .

B. 4 cm.

C.8 cm.

D. 0.

Xem đáp án

Với hai dao động vuông pha

Đáp án A

Câu 25:

Cho hai dao động điều hòa có phương trình lần lượt là x₁ = 5cos(10πt – 0,5π) cm và x₂ = 10cos(10πt + 0,5π) cm. Độ lệch pha của hai dao động có độ lớn là

A. 0,5π.

B. π

C. 0.

D. 0,25π

Xem đáp án

Hai dao động ngược pha nhau Δφ = π.

Đáp án B

Câu 26:

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa với tần số góc là

Xem đáp án

+ Tần số góc của con lắc lò xo

Đáp án D

Câu 27:

Một vật thực hiện dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình x = 4cos(4πt – 0,5π) cm. Chu kì dao động của vật là

A. 2 s.

B. 0,5π s.

C. 2π s.

D. 0,5 s.

Xem đáp án

Chu kì dao động của vật

Đáp án D

Câu 28:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độn cứng k, đang dao động điều hòa. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Biểu thức thế năng của con lắc ở li độ x là

A. $\frac{1}{2} k x^{2}$ .

B. 2kx².

C. $\frac{1}{2} k x$

D. 2kx

Xem đáp án

Thế năng của con lắc ở li độ x:

Đáp án A

Câu 29:

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 24 cm. Dao động này có biên độ là

A. 6 cm.

B. 12 cm.

C. 48 cm.

D. 24 cm.

Xem đáp án

+ Biên độ của dao động A = 0,5L = 12 cm

Đáp án B

Câu 30:

Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 10cos2πt cm. Nhận định nào không đúng?

A. Gốc thời gian lúc vật ở li độ x = 10 cm.

B. Biên độ A = 10 cm

C. Chu kì T = 1 s .

D. Pha ban đầu φ = – 0,5π rad

Xem đáp án

Phan ban đầu φ₀ = 0 → D sai

Đáp án D

Câu 31:

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn trong không khí là do

A. trọng lực tác dụng lên vật.

B. lực cản môi trường.

C. lực căng dây treo.

D. dây treo có khối lượng đáng kể.

Xem đáp án

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn trong không khí là do lực cản của môi trường.

Đáp án B

Câu 32:

Hai dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A₁, A₂. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là

A. $\sqrt{| {A_{1}}^{2} - {A_{2}}^{2} |}$

B. A₁ + A₂.

C. $\sqrt{{A_{1}}^{2} + {A_{2}}^{2}}$

D. |A₁ - A₂.|

Xem đáp án

Biên độ của hai dao động tổng hợp cùng pha A = A₁ + A₂

Đáp án B

Câu 33:

Một hệ dao động cơ đang thực hiện dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

A. Chu kì của lực cưỡng bức lớn hơn chu kì dao động riêng của hệ dao động.

B. tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số dao động riêng của hệ dao động.

C. tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riền của hệ dao động.

D. Chu kì của lực cưỡng bức nhỏ hơn chu kì dao động riêng của hệ dao động.

Xem đáp án

Hiện tượng cộng hưỡng xảy ra khi tần số của lực cưỡng bức bằng với tần số dao động riêng của hệ

Đáp án C

Câu 34:

Một con lắc lò xo gồm lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 100 N/m. Khối lượng của vật m =1 kg. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng x = + 3 cm và truyền cho vật vận tốc v = 30 cm/s, ngược chiều dương, chọn t=0 là lúc vật bắt đầu chuyển động. Phương trình dao động của vật là

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 35:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với năng lượng dao động là 20 mJ và lực đàn hồi cực đại là 2 N. I là điểm cố định của lò xo. Khoảng thời gian ngắn nhất từ khi điểm I chịu tác dụng của lực kéo đến khi chịu tác dụng của lực nén có cùng độ lớn 1 N là 0,1 s. Quãng đường ngắn nhất mà vật đi được trong 0,2 s là

A. 1 cm.

B. 2 cm.

C. $(2 - \sqrt{3}) c m$ .

D. $2 \sqrt{3} c m$ .

Xem đáp án

Khoảng thời gia ngắn nhất I chịu tác dụng của lực kéo và lực nén có cùng độ lớn 1 N là

Quãng đường ngắn nhất vật đi được

Đáp án B

Câu 36:

Cho một vật m = 200 g tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với phương trình lần lượt là $x_{1} = \sqrt{2} \sin (20 t + \frac{π}{2})$ cm và $x_{2} = 2 \cos (20 t + \frac{5 π}{6})$ cm. Độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật tại thời điểm $t = \frac{π}{120}$ s là

A. 0,2 N.

B. 0,4 N.

C. 4 N.

D. 2 N.

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 37:

Một con lắc đơn dao động điều hòa tự do tại một nơi có gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s². Biết biên độ góc của dao động là a₀ = 0,1 rad và khi vật đi qua vị trí có li độ dài s = 1,96 cm thì có vận tốc v = 9,8 $\sqrt{3}$ cm/s. Chiều dài dây treo vật là

A. 78,4 cm.

B. 98,4 cm.

C. 39,2 cm.

D. 48,4 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 38:

Một vật dao động điều hòa với phương trình $x = 4 \cos (2 πt + \frac{π}{3})$ cm. Vào thời điểm t vật có li độ $x = 2 \sqrt{3}$ và đang chuyển động theo chiều âm. Vào thời điểm t + 0,25 s vật đang ở vị trí có li độ

A. $2 \sqrt{3}$ cm.

B. $- 2 \sqrt{3}$ cm

C. – 2 cm.

D. 2 cm.

Xem đáp án

+ Hai thời điểm này vuông pha nhau. Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn. Ta thu được: x = -2 cm

Đáp án C

Câu 39:

Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, cơ năng của nó bằng:

A. Thế năng của vật nặng khi qua vị trí cân bằng.

B. Động năng của vật nặng khi qua vị trí biên.

C. Động năng của vật nặng.

D. Tổng động năng và thế năng của vật khi qua một vị trí bất kì

Xem đáp án

Trong dao động điều hòa, cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của vật tại một vị trí bất kì.

Đáp án D

Câu 40:

Dao động cơ học điều hòa đổi chiều khi

A. lực tác dụng bằng không.

B. lực tác dụng đổi chiều.

C. lực tác dụng có độ lớn cực tiểu.

D. lực tác dụng có độ lớn cực đại

Xem đáp án

Dao động cơ học của một vật sẽ đổi chiều tại biên → lực tác dụng lên vật có độ lớn cực đại

Đáp án D