CHUYÊN ĐỀ 2 :
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO
Câu 1: Một vật dao động điều hòa, có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 10 cm. Biên độ dao động của vật nhận giá trị nào sau
đây?
A. 5 cm. B. -5 cm. C. 10 cm. D. -10 cm.
Câu 2: Tốc độ của một vật dao động điều hòa có độ lớn đạt giá trị cực đại khi
A. t = 0. B. t = T/4. C. t = T. D. qua vị trí cân bằng.
Câu 3: Một vật thực hiện dao động điều hòa với chu kì T = 3,14 s và biên độ A = 1 m. Tại thời điểm vật đi qua vị trí cân
bằng, vận tốc của vật nhận giá trị là
A. 0,5 m/s. B. 1 m/s. C. 2 m/s. D. 3 m/s.
Câu 4: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(4πt) (cm). Li độ và tốc độ của vật sau khi nó bắt đầu dao
động được 5 s nhận giá trị nào sau đây?
A. x = 5 cm; v = 20 cm/s. B. x = 5 cm; v = 0.
C. x = 20 cm; v = 5 cm/s. D. x = 0; v = 5 cm/s.
Câu 5: Một con lắc lò xo dao động với biên độ A =
2
m. Li độ của quả nặng có giá trị là bao nhiêu để thế năng của lò xo
bằng động năng của vật?
A. ± 2 m. B. ± 1,5 m. C. ± 1 m D. ± 0,5 m.
Câu 6: Con lắc lò xo gồm một vật nặng có khối lượng m, một lò xo có khối lượng không đáng kể và có độ cứng k = 100
N/m. Thực hiện dao động điều hòa, chu kì T = 2 s. Tại thời điểm t = 1 s, li độ và vận tốc của vật lần lượt là x = 0,3 m và v
= 4 m/s. Biên độ dao động của vật là
A. 0,5 m. B. 0,4 m. C. 0,3 m. D. không có đáp án.
Câu 7: Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 0,5 kg. Lò xo có độ cứng k = 0,5 N/m đang dao động
điều hòa. Khi vận tốc của vật là 200 cm/s thì gia tốc của nó bằng 2
3
m/s
2
. Biên độ dao động của vật là
A. 20
3
= 0,6 s. Thay quả cầu này bằng quả cầu khác
có khối lượng m
2
thì hệ dao động với chu kì T
2
= 0,8 s. Chu kì dao động của hệ gồm hai quả cầu cùng gắn vào lò xo là
A. 1 s. B. 2 s. C. 3 s. D. 4 s.
Câu 13: Một con lắc lò xo gồm một vật nặng m = 400 g và một lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng 2
cm rồi truyền cho nó vận tốc đầu 10
5
cm/s (hướng xuống dưới). Năng lượng dao động của vật là
A. 0,275 J. B. 2,75 J. C. 0,03 J. D. 4 J.
Câu 14: Li độ của một con lắc lò xo biến thiên điều hòa với chu kì T = 0,4 s thì động năng và thế năng của nó biến thiên
điều hòa với chu kì là
A. 0,8 s. B. 0,6 s. C. 0,4 s. D. 0,2 s.
Câu 15: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos2πt (cm). Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian t
= 0,5 s là
A. 20 cm. B. 15 cm. C. 10 cm. D.5 cm.
Câu 16: Một con lắc lò xo gồm một vật nặng có khối lượng m = 400 g, một lò xo có độ cứng k = 80 N/m, chiều dài tự nhiên
ℓ
0
= 25 cm được đặt trên một mặt phẳng nghiêng có góc α = 30
0
so với mặt phẳng nằm ngang. Đầu trên của lò xo gắn vào
một điểm cố định, đầu dưới gắn với vật nặng. Lấy g =10m/s
2
. Chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là
A. 21 cm. B. 25,5 cm. C. 27,5 cm. D. 29,5 cm.
Câu 17: Một con lắc lò xo nằm ngang dao động đàn hồi với biên độ A = 0,1 m, chu kì T = 0,5 s. Khối lượng quả lắc
m = 0,25 kg. Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên quả lắc có giá trị
2
t - π/6) (cm). D. x = 4cos(10
2
t + π/6) (cm).
Câu 22: Một con lắc lò xo dao động thẳng đứng gồm quả cầu có m = 0,4 kg, treo vào lò xo có độ cứng k = 10 N/m. Truyền
cho vật nặng một vận tốc ban đầu là v
0
= 1,5 m/s theo phương thẳng đứng hướng lên. Chọn gốc tọa độ (o) tại VTCB, chiều
dương cùng chiều với vận tốc ban đầu. Chọn t = 0 lúc vật bắt đầu chuyển động. Phương trình dao động là
A. x = 0,3cos(5t + π/2) (cm). B. x = 0,3cos(5t) (cm).
C. x = 0,3cos(5t - π/2) (cm). D. x = 0,15cos(5t) (cm).
Câu 23: Treo quả cầu có khối lượng m
1
vào lò xo thì hệ dao động với chu kì T
1
= 0,3 s. Thay quả cầu này bằng quả cầu
khác có khối lượng m
2
thì hệ dao động với chu kì T
2
. Treo quả cầu có khối lượng m = m
1
+m
2
vào lò xo đã cho thì hệ dao
động với chu kì T = 0,5 s. Giá trị của chu kì T
2
là
A. 0,2 s. B. 0,4 s. C. 0,58 s. D. 0,7 s.
Câu 24: Treo một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k thì vật dao động với chu kì 0,2 s. Nếu treo thêm gia
π
. Khối lượng m
1
và m
2
bằng bao nhiêu?
A. m
1
= 0,5 kg, m
2
= 2 kg. B.m
1
= 0,5 kg, m
2
= 1 kg.
C. m
1
= 1 kg, m
2
=1 kg. D. m
1
= 1 kg, m
2
=2 kg.
Câu 27: Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 0,1 kg và lò xo có động cứng k = 40 N/m. Khi thay m bằng m’ =
0,16 kg thì chu kì của con lắc tăng
A. 0,0038 s. B. 0,0083 s. C. 0,083 s. D. 0,038 s.
Câu 28: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và độ cứng k, dao động điều hòa. Nếu tăng độ cứng của lò xo lên gấp
hai lần và giảm khối lượng vật nặng một nửa thì tần số dao động của vật
A. tăng 4 lần. B. giảm 4 lần. C. tăng 2 lần. D. giảm 2 lần.
2
cm. B. 2 cm. C. 2
2
cm. D. không có kết quả.
Câu 34: Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m gắn vào lò xo có độ cứng k = 40 N/m, dao động điều hoà theo phương
ngang. Lò xo biến dạng cực đại 4 cm. Ở li độ x = 2 cm con lắc có động năng là
A. 0,048 J. B. 2,4 J. C. 0,024 J. D. một kết quả khác.
Câu 35: Hàm nào sau đây biểu thị đường biểu diễn thế năng trong dao động điều hòa đơn giản?
A. U = C (hằng số). B. U = x + C. C. U = Ax
2
+ Bx + C. D. U = Ax
2
+ C.
Câu 36: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 10 g và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 4
cm, tần số 5 Hz. Lúc t = 0, vật ở vị trí cân bằng và bắt đầu đi theo hướng dương. Biểu thức tọa độ của vật theo thời gian là
A. x = 2cos(10πt - π) (cm). B. x = 4cos(10πt + π) (cm).
C. x = 4cos(10πt + π/2) (cm). D. x = 2cos(10πt - π/2) (cm).
Câu 37: Một con lắc lò xo gồm một khối cầu nhỏ gắn vào đầu một lò xo, dao động điều hòa với biên độ 3 cm dọc theo trục
ox, chu kì 0,5 s. Vào thời điểm ban đầu t
0
= 0 khối cầu đang ở vị trí cân bằng. Khối cầu có ly độ x = +1,5 cm vào thời điểm
A. t = 0,208 s. B. t = 0,176 s. C. t = 0,342 s. D. A và C đều đúng.
Câu 38: Hai lò xo k
1
, k
2
có cùng độ dài, khác độ cứng. Một vật nặng khối lượng m = 200 g khi treo vào lò xo k
1
thì dao động
= sin(2t) (cm) và x
2
= 2,4cos(2t) (cm) là
A. A = 2,6, tanφ = 0,35. B. A = 2,2, tgφ = - 0,42.
C. A = 2,4, tanφ = 2,40. D. A = 2,6, tanφ = - 0,42.
Câu 42: Một lò xo khi chưa treo vật gì vào thì có chiều dài bằng 10 cm. Sau khi treo vật có khối lượng m = 1 kg lò xo dài 20
cm. Khối lượng lò xo xem như không đáng kể, g = 9,8 m/s
2
. Độ cứng k của lò xo là
A. 9,8 N/m. B. 10 N/m. C. 49 N/m. D. 98 N/m.
Câu 43: Chuyển động tròn đều có thể xem như tổng hợp của hai giao động điều hòa: một theo phương Ox, và một theo
phương Oy. Nếu bán kính quỹ đạo của chuyển động tròn đều bằng 1 m và thành phần theo Oy của chuyển động được cho
bởi y = sin(5t), tìm dạng chuyển động của thành phần theo Ox.
A. x = 5cos(5t). B. x = 1/2cos(5t + π/2).
C. x = cos(5t). D. x = sin(5t).
Câu 44: Một vật có khối lượng m, chuyển động tròn đều với bán kính quỹ đạo bằng 2 m và chu kì bằng 10 s. Phương trình
nào sau đây mô tả đúng chuyển động của vật? Chọn gốc thời gian t = 0 khi con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều âm.
A. x = 2cos
( )
5 2
t
π π
−
; y = sin
( )
5
t
π
. B. x = 2cos
(10 )
các lò xo. Cho biết P = 9,8 N, hệ số đàn hồi của các lò xo là k
1
= 400N/m, k
2
= 500N/m và g=
9,8m/s
2
. Tại thời điểm đầu t = 0, có x
0
= 0 và v
0
= 0,9m/s hướng xuống dưới. Hãy tính hệ số đàn hồi chung
của hệ lò xo?.
A. 200,20 N/m. B. 4,5.10
-3
N/m.
C. 222,22 N/m. D. 233,60 N/m.
Câu 46: Vật M có khối lượng m = 2 kg được nối qua 2 lò xo L
1
và L
2
vào 2 điểm cố định. Vật có thể trượt
trên một mặt phẳng ngang. Vật M đang ở vị trí cân bằng, tách vật ra khỏi vị trí đó 10cm rồi thả (không vận
tốc đầu) cho dao động, chu kì dao động đo được T = 2,094 s =
2
3
π
s.
Hãy viết biểu thức độ dời x của M theo t, chọn gốc thời gian là lúc
M ở vị trí cách vị trí cân bằng 10cm.
2
) và bỏ qua các sức ma sát. Độ dãn lò xo khi hệ cân bằng
là 9.10
-2
m. Hãy tính chu kì dao động tự do.
A. 1 s. B. 2 s. C. 0,6 s. D. 2,5 s.
Câu 48: Một lò xo độ cứng k. Cắt lò xo làm 2 nửa đều nhau. Độ cứng của hai lò xo mới là
A. 1k. B. 1,5k.
C. 2k. D. 3k.
Câu 49: Hai lò xo cùng chiều dài, độ cứng khác nhau k
1
, k
2
ghép song song. Khối lượng của vật được treo ở vị trí thích hợp
để các sưc căng luôn thẳng đứng. Độ cứng của lò xo tương đương là
A. 2k1 + k2. B. k1/k2. C. k1 + k2. D. k1.k2.
Câu 50: Hai lò xo không khối lượng có độ cứng k
1
, k
2
nằm ngang gắn vào hai bên một vật có khối lượng m. Hai đầu kia
của 2 lò xo cố định. Khối lượng m có thể trượt không ma sát trên mặt ngang. Độ cứng k của lò xo tương đương là
A. k
1
+ k
2
B. k
1
/ k
2