Thứ bảy, 18/01/2025
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 12 Vật lý 524 Bài trắc nghiệm Dao động cơ từ đề thi thử cực hay có lời giải chi tiết

524 Bài trắc nghiệm Dao động cơ từ đề thi thử cực hay có lời giải chi tiết

524 Bài trắc nghiệm Dao động cơ từ đề thi thử cực hay có lời giải chi tiết(Đề số 1)

  • 6355 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc 10π3 cm/s hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Trong một chu kì dao động, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau là

Xem đáp án

Chọn đáp án A

?  Lời giải:

+ Lực đàn hồi đổi chiều tại vị trí lò xo không biến dạng.

+ Lực hồi phục (kéo về) đổi chiều tại vị trí cân bằng

+ Thời gian mà lực đàn hồi ngược chiều lực hồi phục khi vật đi từ O đến M (M là vị trí lò xo không biến dạng) và ngược lại


Câu 3:

Một lò xo nhẹ nằm ngang có độ cứng 100 N/m, một đầu gắn vào điểm cố định I, đầu kia gắn với vậ nhỏ khối lượng m = 100 g. Từ vị trí cân bằng, kéo vật đến vị trí lò xo dãn 5 cm rồi buông hẹ cho vật dao động điều hòa Bỏ qua mọi ma sát, lấy π2 = 10. Khi vật ở li độ 2,5 cm, người ta đột người ta giữ chặt lò xo tại điểm cách I một đoạn bằng 34 chiều dài lò xo khi đó. Hỏi sau đó vật tiếp tục dao động với biên độ bằng bao nhiêu ?

Xem đáp án

Chọn đáp án D

? Lời giải:

+ Kéo vật đến vị trí lò xo giãn 5 cm rồi thả nhẹ, vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng với biên độ A=Δl=5cm

+ Khi vật đi qua vị trí có li độ 

lò xo tại điểm cách đầu cố định I một đoạn 0,75 chiều dài làm cho phần lò xo tham gia vào dao động mới của con lăc chỉ còn 0,25 → do đó thế năng của con lăc lúc sau chỉ còn lại là 

+ Mặc khác độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài nên con lăc lúc sau sẽ có độ cứng gấp 4 lần con lắc lúc đầu


Câu 10:

Hình vẽ bên là đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t của hai dao động điều hòa cùng phương. Dao động của vật là tổng hợp của hai dao động nói trên. Trong 0,20 s đầu tiên kể từ t = 0, tốc độ trung bình của vật bằng.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

@ Lời giải:

+ Từ đồ thị, ta thấy rằng dao động thành phần ứng với đường liền nét có phương trình x1=4cos10π3t+π3 cm

+ Thành phần dao động ứng với đường nét đứt. 

+ Tại t = 0, vật đi qua vị trí x = –4 cm theo chiều âm. Sau khoảng thời gian Δt = 0,2 s ứng với góc quét Δφ = ωΔt = 1200 vật đến vị trí x = –4 cm theo chiều dương.

 


Câu 11:

Một con lắc lò xo có m = 100 g và k = 12,5 N/m. Thời điểm ban đầu (t = 0), lò xo không biến dạng, thả nhẹ để hệ vật và lò xo rơi tự do sao cho trục lò xo luôn có phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm t1 = 0,11 s, điểm chính giữa của lò xo được giữ cố định, sau đó vật dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Biết độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Thời điểm đầu tiên lực đàn hồi của lò xo bị triệt tiêu kể từ khi giữ cố định lò xo là

Xem đáp án

 

Chọn đáp án A

@ Lời giải:

+ Tốc độ của vật sau khoảng thời gian t = 0,11 s rơi tự do là v0=gt=10.0,11=1,1 m/s

 

+ Sau khi điểm chính giữa của lò xo được giữ cố định thì phần lò xo tham gia vào dao động có độ cứng k = 2k0 = 25 cm.

→ Tần số góc của dao động 

+ Tại t1 = 0,11 s vật đang ở vị trí có li độ  x=Δl0=A2=4 cm

Lực đàn hồi của lò xo bị triệt tiêu tại vị trí lò xo không biến dạng (tương ứng với x=Δl0 ).

 


Câu 12:

Một con lắc lò xo có đầu trên treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào một vật nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi vào li độ x. Tốc độ của vật nhỏ khi đi qua vị trí lò xo không biến dạng bằng. 

Xem đáp án

Chọn đáp án A

@ Lời giải:

Với mốc thế năng được chọn tại vị trí cân bằng của lò xo, trục Ox hướng lên → Ehd = mgx → đường nét đứt ứng với đồ thị thế năng hấp dẫn.

Edh = 0,5k(Δl0 – x)2 → ứng với đường nét liền.

+ Từ đồ thị, ta có: xmax = A = 5 cm; Edhmax = mgA ↔ 0,05 = m.10.0,05 → m = 0,1 kg.

Edhmax = 0,5k(Δl + A)2 ↔ 0,1125 = 0,5.k(0,025 + 0,05)2 → k = 40 N/m.

+ Khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng → x = Δl0 = 0,5A = 2,5 cm.


Câu 13:

Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, có một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ A có khối lượng 0,1 kg. Vật A được nối với vật B có khối lượng 0,3 kg bằng sợi dây mềm, nhẹ, dài. Ban đầu kéo vật B để lò xo giãn 10 cm rồi thả nhẹ. Từ lúc thả đến khi vật A dừng lại lần đầu thì tốc độ trung bình của vật B bằng

Xem đáp án

Chọn đáp án C

@ Lời giải:

Để đơn giản, ta có thể chia quá chuyển động của vật B thành hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Dao động điều hòa cùng vật A với biên độ A = 10 cm.

+ Tốc độ của vật B khi đi qua vị trí lò xo không biến dạng vmax = ωA = 10.10 = 100 cm/s.

Giai đoạn 2: Chuyển động thẳng đều với vận tốc không đổi v = vmax = 100 cm/s. Vật A dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng với tần số góc 

+ Khi đi qua vị trí lò xo không biến dạng, tốc độ của vật A bắt đầu giảm → dây bắt đầu chùng. Vì dây là đủ dài nên vật B sẽ chuyển động thẳng đều.

+ Vật A dừng lại lần đầu tiên kể từ khi thả hai vật ứng với khoảng thời gian 


Câu 14:

 Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 25 N/m một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng m = 100 g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm t = 0 người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm t1=0,0215 s thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm t2 = t1 + 0,07 s có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Chọn đáp án A

@ Lời giải:

Ban đầu lò xo giãn một đoạn Δl0, sau khoảng thời gian thả rơi lò xo và vật → lò xo co về trạng thái không biến dạng. Khi ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, con lắc sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới.

+ Khi giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, phần lò xo tham gia vào dao động có độ cứng k = 2k0 = 50 N/m.

→ Tần số góc của dao động 

→ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng mới

+ Ta chú ý rằng tại thời điểm t1 vật ở vị trí có li độ x=A2=2 cm→ sau khoảng thời gian Δt = t2 – t1 = 0,25T = 0,07 s vật đi vị trí có li độ x=32A


Câu 17:

Cho hai con lắc lò xo dao động với biên độ A1=A2=A. Tần số dao động của hai con lắc thỏa mãn f1 = 2f2 ; thời điểm ban đầu con lắc thứ nhất ở vị trí biên dường và chậm pha hơn con lắc thứ hai một góc π2 Hỏi con lắc thứ nhất lần đầu tiên đi qua vị trí động năng bằng ba lần thế năng thì tỉ số vận tốc của hai con lắc trên là:

Xem đáp án

Chọn B.

Ta có:

Xét con lắc thứ nhất chậm pha hơn con lắc thứ hai một góc π2 nên khi con lắc thứ nhất tới vị trí biên dương thì con lắc thứ hai qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

Khi con lắc thứ nhất có động năng bằng 3 lần thế năng thìx=±A2.

Theo bài ra: f2 = 2f1 nên ta suy ra T1 = 2T2 và ω1=12ω2

 

-         Do lúc đầu con lắc thứ nhất tại vị trí biên dương nên lần đầu tiên động năng bằng 3 lần thế năng khi lần đầu tiên m1 đi qua vị trí x1=A2 theo chiều âm (v1 < 0).

Với con lắc thứ hai lúc đầu nó đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm thì sau thời gian t=T23=T24+T212 vật m2 có li độ  x2=A32 và đang đi theo chiều dương (v2 > 0).

Tại thời điểm t=T16=T23, tốc độ dao động của các vật thỏa mãn:

 


Câu 20:

Cho hệ cơ như hình vẽ bên.

Biết rằng m1=500g,m2=1kg, hệ số lực ma sát giữa các vật với mặt sàn là μ1=μ2=μ=0,2. Lực kéo có độ lớn F = 20N, α=30o, lấy gia tốc trọng trường g= 10 m/s2 Tính lực căng của dây.

Xem đáp án

Các lực tác dụng vào hệ như hình vẽ. Áp dụng định luật II Newton cho từng vật ta được:

a=10.cos3000,20,5.1010.sin3000,2.1.100,5+1=4,44 m/s2


Câu 24:

Dao động của một vật có khối lượng 200g là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương D1 và D2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ của  D1 và D2 theo thời gian. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Biết cơ năng của vật là 22,2 mJ. Biên độ dao động của D2 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Chọn A.

Từ đồ thị ta thấy: A1 = 3 cm

Cũng theo đồ thị thì ta thấy cứ một ô ngang theo trục thời gian là 0,1s

Quan sát đồ thị ta thấy thời gian dao động D2 đi từ VTCB ra biên mất thời gian là 2 ô nên:

Gọi t1là thời gian kể từ lúc D1 bắt đầu dao động đến khi lần đầu tiên qu VTCB:

Gọi t2là thời gian kể từ lúc D2 bắt đầu dao động đến khi lần đầu tiên đến biên âm


Câu 31:

Một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới trên quả cầu nhỏ M có khối lượng 500 g sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng. Ban đầu vật tựa vào giá đỡ nằm ngang để lò xo bị nén 7,5 cm. Thả cho giá đỡ rơi tự do thẳng đứng xuống dưới. Lấy g=10 m/s2, sau khi M rời khỏi giá nó dao động điều hòa. Trong một phần tư chu kì dao động đầu tiên M, thời gian lực đàn hồi cùng chiều với lực kéo về tác dụng vào nó là:

Xem đáp án

Chọn B.

Độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng

Chọn trục Ox thẳng đứng, hướng xuống, gốc O trùng vtcb. Các lực tác dụng vào vật khi chưa dời khoit giá đỡ: FÐh;P;N''

Thả cho hệ rơi tự do nên Fđh = N (N là phản lực của giá đỡ tác dụng lên vật). Vật bắt đầu rời khỏi giá đỡ khi N = 0

Như vậy, hệ đến vị trí lò xo không biến dạng thì vật sẽ tách ra khỏi giá => quãng đường vật đã đi được là S = 7,5 cm =0,075m => vận tốc tại vị trí tách:

Từ lúc vật bắt đầu dao động điều hòa (t = 0) sao T/4 thì thời gian mà lực đàn hồi và lực kéo về ngược chiều nhau =T6=π260s.


Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan


Các bài thi hot trong chương