I.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM PHẦN DAO ĐỘNG CƠ
Câu 1: Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 8cos(2πt) cm. Thời điểm thứ nhất vật đi qua vị trí cân
bằng là:
A)
1
4
s
B)
1
2
s
C)
1
6
s
D)
1
3
s
HD Giải: Chọn A
Cách 1: Vật qua VTCB: x = 0 ⇒ 2πt = π/2 + kπ ⇒
1
k
4 2
k
t N= + ∈
Thời điểm thứ nhất ứng với k = 0 ⇒ t = 1/4 (s)
Cách 2: Sử dụng mối liên hệ giữa dđđh và chuyển động tròn đều.
Vật đi qua VTCB, ứng với vật chuyển động tròn đều qua M
1
và M
6
x c t
x
t k
v
v t
π
π
π π
π π
π
π π
= + =
=
⇒ ⇒ + = − +
>
= − + >
⇒
*
1
= =
Câu 3: Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(4πt +
6
π
)
cm. Thời điểm thứ 2009 vật qua vị trí x=2cm.
A)
12049
24
s
B)
12061
24
s
C)
12025
24
s
D) Đáp án khác
HD Giải: Chọn A
Cách 1:
*
1
4 2
k N
6 3
24 2
2
1
k N
Vật qua lần thứ 2009 (lẻ) ứng với nghiệm trên
2009 1
1004
2
k
−
= =
⇒
1 12049
502 = s
24 24
t = +
Cách 2: Vật qua x =2 là qua M
1
và M
2
.Vật quay 1 vòng (1 chu kỳ) qua x = 2 là 2 lần.
Qua lần thứ 2009 thì phải quay 1004 vòng rồi đi từ M
0
đến M
1
.
1
O
x
M
1
M
2
t s
π ϕ
ϕ π
ω
∆
∆ = + ⇒ = = + =
Câu 4: ( Đề thi đại học 2008) một con lắc lò xo treo thẳng đứng. kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo
phương thẳng đứng. chu kì và biên độ của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. chọn trục x’x thẳng đứng chiều
dương hướng xuống, gốc tọa độ tại VTCB, gốc thời gian t =0 vật qua VTCB theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi
tự do g= 10m/s
2
và π
2
= 10. thời gian ngắn nhất kể từ khi t=0 đến lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là:
A 7/30 s B 1/30 s C 3/10 s D 4/15 s.
HD Giải: chọn câu A .T = 2π= 2π
=> Δl =0,04 => x = A – Δl = 0,08 – 0,04 =0,04 m = ; t = + + = == s :chọn A
Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật m=100g và lò xo k=1N/cm dao động điều hòa với chu kì là
a) 0,1s. b) 0,2s. c) 0,3s . d) 0,4s.
Hướng dẫn: Chọn B. Theo công thức tính chu kì dao động:
( )
s
k
m
T 2,0
100
1,0
22 ===
ππ
Câu 6: Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc thêm vào vật m một vật khác có khối
( )
s
k
m
T 4,0
50
2,0
22 ===
ππ
Câu 8: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T=0,5s, khối lượng của quả nặng là m=400g. Lấy
10
2
=
π
, độ cứng của lò xo là
a) 0,156N/m b) 32 N/m c) 64 N/m d) 6400 N/m
Hướng dẫn: Chọn C.
Theo công thức tính chu kì dao động:
( )
mN
T
m
k
k
m
T /64
5,0
4,0.44
2
2
d)
g
l
∆
π
2
Hướng dẫn: Chọn D. Vị trí cân bằng có:
mglk
=∆
.Chu kì dao động con lắc:
g
l
k
m
T
∆
==
ππ
22
Câu 10: Khi treo vật m vào lò xo k thì lò xo giãn ra 2,5cm, kích thích cho m dao động. Chu kì dao động tự do
của vật là
a) 1s. b) 0,5s. c) 0,32s. d) 0,28s.
Hướng dẫn: Chọn C. Tại vị trí cân bằng trọng lực tác dụng vào vật cân bằng với lực đàn hồi của là xo
g
l
k
m
lkmg
0
0
=0,5s. Khối
lượng m
2
bằng bao nhiêu?
2
a) 0,5kg b) 2 kg c) 1 kg d) 3 kg
Hướng dẫn: Chọn C. Chu kì dao động của con lắc đơn xác định bởi phương trình
k
m
T
π
2=
Do đó ta có:
2
1
2
1
2
2
1
1
2
2
m
m
T
T
k
m
T
12
===⇒
Câu 12: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo dãn ra 10cm, lấy g=10m/s
2
. Chu kì dao động của vật là
a) 0,628s. b) 0,314s. c) 0,1s. d) 3,14s.
Hướng dẫn: Chọn A. Tại vị trí cân bằng, trọng lực cân bằng với lực đàn hồi của lò xo
g
l
k
m
lkmg
0
0
∆
=⇒∆=
( )
0
0,1
2 2 2 0,628
10
l
m
T s
k g
π π π
∆
⇒ = = = =
Câu 13: Một lò xo có chiều dài tự nhiên l
ππ
Câu 14: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa. Nếu tăng độ
cứng k lên 2 lần và giảm khối lượng m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ(Đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ năm
2007)
A. tăng 4 lần. B. giảm 2 lần. C. tăng 2 lần. D. giảm 4 lần.
Hướng dẫn :Chọn A. Tần số dao động của con lắc lò xo có độ cứng k, khối lượng m:
m
k
f
π
2
1
=
Nếu k
’
=2k, m
’
=m/8 thì
f
m
k
f 4
8/
2
2
1
'
==
π
Câu 15: Một lò xo có độ cứng k=25(N/m). Một đầu của lò xo gắn vào điểm O cố định.
và có:
)(
0
mmgPlk ∆+==∆
cmm
k
mmg
l 4,6064,0
25
)06,01,0(10)(
0
==
+
=
∆+
=∆⇒
Tần số góc dao động của con lắc là:
)/(5,12
06,01,0
25
srad
mm
k
=
+
=
∆+
=
ω
Câu 16: Một con lắc lò xo dao động thẳng đứng. Vật có khối lượng m=0,2kg. Trong 20s con lắc thực hiện
k ===⇒
ππ
Câu 17: Một lò xo có độ cứng k mắc với vật nặng m
1
có chu kì dao động T
1
=1,8s. Nếu mắc lò xo đó với vật
nặng m
2
thì chu kì dao động là T
2
=2,4s. Tìm chu kì dao động khi ghép m
1
và m
2
với lò xo nói trên
a) 2,5s b) 2,8s c) 3,6s d) 3,0s
Hướng dẫn : Chọn D.Chu kì của con lắc khi mắc vật m
1:
k
m
T
1
1
2
π
=
;
Chu kì của con lắc khi mắc vật m
2:
2
2
1
2
2
2
2
2
1
=+=+=+=
ππ
π
Câu 18: Viên bi m
1
gắn vào lò xo k thì hệ dao đông với chu kỳ T
1
=0,6s, viên bi m
2
gắn vào lò xo k thì heọ dao
động với chu kỳ T
2
=0,8s. Hỏi nếu gắn cả hai viên bi m
1
và m
2
với nhau và gắn vào lò xo k thì hệ có chu kỳ
dao động là bao nhiêu?
a) 0,6s b) 0,8s c) 1,0s d) 0,7s
Hướng dẫn : Chọn C
Chu kì của con lắc khi mắc vật m
mm
T
2121
22 +=
+
=
ππ
( )
sTT
TT
T 18,06,0
44
2
222
2
2
1
2
2
2
2
2
1
=+=+=+=
ππ
π
Câu 19: Khi gắn quả nặng m
1
vào một lò xo, nó dao động với chu kì T
1
m
T
2
2
1
1
2
2
π
π
2
2
2
2
121
4
π
TT
k
mm
+
=
+
⇒
Khi gắn cả m
1
, m
2
chu kì của con lắc xác định bởi phương trình
k
=0,5Hz thì khối lượng của vật m phải là
a) m
’
=2m b) m
’
=3m c) m
’
=4m d) m
’
=5m
4
Hướng dẫn : Chọn C.
Tần số dao động của con lắc có chu kì T=1(s) là:
( )
Hz
T
f 1
1
11
===
,
m
k
f
π
2
1
=
Tần số dao động mới của con lắc xác định từ phương trình
'
1
, thì vật m dao động với chu kì T
1
=0,6s. Khi mắc vật m vào lò xo k
2
,
thì vật m dao động với chu kì T
2
=0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k
1
ghép nối tiếp k
2
thì chu kì dao động
của m là
a) 0,48s b) 1,0s c) 2,8s d) 4,0s
Hướng dẫn : Chọn B
Chu kì T
1
, T
2
xác định từ phương trình:
=
=
2
2
2
2
2
2
1
1
4
1
4
1
π
π
m
TT
kk
2
2
2
2
1
21
4
11
π
+
=+⇒
m
TT
sTT
m
TT
m
kk
kk
m
k
m
T 18,06,0
4
.222
222
2
2
1
2
2
2
2
1
21
21
=+=+=
+
=
+
==
π
πππ
=
=
2
2
1
1
2
2
k
m
T
k
m
T
π
π
=
=
⇒
2
mkk
+
=+⇒
π
k
1
, k
2
ghép song song, độ cứng của hệ ghép xác định từ công thức:
21
kkk +=
Chu kì dao động của con lắc lò xo ghép
( ) ( )
( )
s
TT
TT
TTm
TT
m
kk
m
k
m
T 48,0
8,06,0
8,0.6,0
4
.222
22
Câu 23: Lần lượt treo hai vật m
1
và m
2
vào một lò xo có độ cứng k=40N/m và kích thích chúng dao động.
Trong cùng một khoảng thời gian nhất định, m
1
thực hiện 20 dao động và m
2
thực hiện 10 dao động. Nếu treo
cả hai vật vào lò xo thì chu kì dao động của hệ bằng π/2(s). Khối lượng m
1
và m
2
lần lượt bằng bao nhiêu
a) 0,5kg; 1kg b) 0,5kg; 2kg c) 1kg; 1kg d) 1kg; 2kg
Hướng dẫn :Chọn B. Thời gian để con lắc thực hiện dao động là chu kì dao động của hệ
5
Khi lần lượt mắc từng vật vào lò xo, ta có:
k
m
T
k
m
T
2
2
1
1
2;2
kg
kT
m 5,0
20
40.2/
20
2
2
2
2
1
1
===⇒
π
π
π
( )
kgmm 25,0.44
12
===⇒
Câu 24: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k không đổi, dao động điều hoà. Nếu
khối lượng m=200g thì chu kì dao động của con lắc là 2s. Để chu kì con lắc là 1s thì khối lượng m bằng(Đề thi
tuyển sinh cao đẳng năm 2007)
A. 100 g. B. 200 g. C. 800 g. D. 50 g.
Hướng dẫn : Chọn D.
Công thức tính chu kì dao động của 2 con lắc lò xo:
k
m
T
k
2
1
2
2
2
1
===⇒=⇒
Câu 25: Cho 2 dao động điều hòa :
1
5cos(2 )
4
x t
π
π
= +
cm ;
2
3
5cos(2 )
4
x t
π
π
= +
cm
Tìm dao động tổng hợp x = x
1
+x
2
?
2
vuông pha. x là đường chéo hình vuông hường thẳng đứng lên ( hình vẽ) :
5 2 cos(2 )
2
x t
π
π
= +
( cm)
II.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM PHẦN SÓNG CƠ
Câu 26: Một nam điện có dòng điện xoay chiều tần số 50Hz đi qua. Đặt nam châm điện phía trên một dây
thép AB căng ngang với hai đầu cố định, chiều dài sợi dây 60cm. Ta thấy trên dây có sóng dừng với 2 bó sóng.
Tính vận tốc sóng truyền trên dây?
A.60m/s B. 60cm/s C.6m/s D. 6cm/s
6
A
ur
x
0
1
A
uur
2
A
uur
α
Hướng dẫn giải : Chọn A. Vì nam châm có dòng điện xoay chiều chạy qua lên nó sẽ tác dụng lên dây một
lực tuần hoàn làm dây dao động cưỡng bức.Trong một T(s) dòng điện đổi chiều 2 lần nên nó hút dây 2 lần . Vì
vậy tần số dao động của dây = 2 lần tần số của dòng điện.
Tần số sóng trên dây là: f’ = 2.f =2.50 =100Hz
( )
72
T 4 s
9
= =
. xác định tần số dao động.
1 1
0,25
4
f Hz
T
= = =
Xác định vận tốc truyền sóng:
( )
10
=vT v= 2,5 m / s
T 4
λ
λ ⇒ = =
Câu 29: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm,
T=0,5s. Vận tốc truyền sóng là 40cm/s. Viết phương trình sóng tại M cách O d=50 cm.
A.
5cos(4 5 )( )
M
u t cm
π π
= −
B
5cos(4 2,5 )( )
M
5cos(4 )( )
o
u t cm
π
=
.
Phương trình dao động tai M :
2
cos( )
M
d
u A t
π
ω
λ
= −
Trong đó:
( )
vT 40.0,5 20 cmλ = = =
;d= 50cm
5cos(4 5 )( )
M
u t cm
π π
= −
Câu 30: Một dây dàn dài 60cm phát ra âm có tần số 100Hz. Quan sát trên dây đàn ta thấy có 3 bụng sóng.
Tính vận tốc truyền sóng trên dây.
; L=
π
3
H. cường độ
dòng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100
π
t (A). Viết biểu thức tức thời điện áp hai đầu mạch điện.
A.
200 2 cos(100 )
4
u t
π
π
= +
V B.
200 2 cos(100 )
4
u t
π
π
= −
V
C.
200cos(100 )
4
u t
π
π
= +
V D.
Z
C
= 200
Ω
-Tổng trở : Z =
Ω=−+=−+ 2100)200300(100)(
2222
CL
ZZR
-HĐT cực đại : U
0
= I
0
.Z = 2.
2100
V =200
2
V
-Độ lệch pha :
rad
R
ZZ
tg
CL
4
451
100
200300
0
π
cos100
π
t (V). Điện trở R = 50
3
Ω
, L là cuộn dây thuần cảm có L =
H
π
1
, điện dung C =
F
π
5
10
3−
, viết biểu thức cường độ dòng điện và
tính công suất tiêu thụ của mạch điện trên.
A.
1,2 2 cos(100 )
6
i t
π
π
= −
A ; P= 124,7W B.
1,2cos(100 )
6
i t
π
π
ω
5
10
.100
1
.
1
3−
==
C
Z
C
= 50
Ω
Tổng trở : Z =
Ω=−+=−+ 100)50100()350()(
2222
CL
ZZR
CĐDĐ cực đại : I
0
=
Z
U
0
=
22.1
A
Độ lệch pha :
rad
0
cos( ) 1, 2 2 cos(100 )
6
i
I t t
π
ω φ π
+ = −
A
Công suất tiêu thụ của mạch điện : P = I
2
.R = 1.2
2
.50
=3
124,7 W
8
Câu 33: Cho mạch điện gồm RLC nối tiếp.Điện áp hai đầu mạch u
= 120
2
cos100
π
t (V). Điện trở R = 50
3
Ω
, L là cuộn dây thuần cảm có L =
H
π
1
Ta có pha của HĐT hai đầu mạch nhanh hơn HĐT hai đầu tụ
2
π
;nghỉa là cùng pha CĐDĐ;
vì HĐT hai đầu tụ chậm hơn CĐDĐ
2
π
=> xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Khi đó Z
L
= Z
C
ππωω
4
10
100.100
1
.
1
.
1
−
===⇒=⇔
L
L
Z
C
C
Z
F
i t
π
π
= −
A.
C.
2cos(100 )
4
i t A
π
π
= +
D.
2cos(100 )
4
i t A
π
π
= −
Hướng dẫn giải : Chọn A
Cảm kháng :
1
. 100 50
2
L
Z L
ω π
π
= = = Ω
.Dung kháng :
25 4
L C
Z Z
tg rad
R
π
φ ϕ
−
−
= = = ⇒ =
Pha ban đầu của HĐT :
0
4
i u
π
φ φ φ
= − = − =
-
4
rad
π
Biểu thức CĐDĐ :i =
0
cos( ) 2cos(100 )
4
i
I t t
π
ω φ π
+ = −
π
= −
C.
200cos(100 )
4
u t
π
π
= +
D.
200cos(100 )
4
u t
π
π
= −
Hướng dẫn giải : chọn câu A
9
-Cảm kháng :
Ω=== 300100
3
.
π
π
ω
LZ
L
; Dung kháng :
π
π
R
ZZ
tg
CL
4
451
100
200300
0
π
ϕϕ
==⇒=
−
=
−
=
-Pha ban đầu của HĐT :
=+=+=
4
0
π
ϕϕϕ
iu
rad
4
π
-Biểu thức HĐT : u =
)
4
100cos(2200)cos(
=32
Ω
thì công suất tiêu thụ P trên đoạn mach như nhau. Công suất của đoạn mạch có thể nhận giá trị nào
sau đây:
A.144W B.288W C.576W D.282W
HD Giải: CHỌN B . Áp dụng công thức:
2
1 2
( )
L C
R R Z Z= −
1 2
24
L C
Z Z R R⇒ − = = Ω
Vậy
1
2 2
1 2
2 2 2 2
2
288
( ) ( )
L C L C
U U
P R R W
R Z Z R Z Z
= = =
+ − + −
mH
π
D.
1
10
π
mF và
4
H
π
HD Giải:
⇒
CHỌN A .
P UI=
hay
2 2
2 2
( )
L C
U U
P
Z
R Z Z
= =
+ −
Vậy P max khi và chỉ khi:
L C
R Z Z= −
hay
( 2 )