Dao động (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Chuyên đề Dao động có trong bộ 14 Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí năm 2025 đầy đủ lý thuyết và bài tập đa dạng có lời giải giúp học sinh có thêm tài liệu ôn tập cho bài thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí.

Dao động (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Chỉ từ 350k mua trọn bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật lí năm 2025 theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

1. Dao động điều hòa

Phương trình: $x=A\cos (\omega t+\phi )$

Trong đó:

+ x (cm, m,...) là li độ hay độ dịch chuyển từ vị trí cân bằng đến vị trí của vật tại thời điểm t.

+ A (cm, m,...) là biên độ dao động: là độ dịch chuyển cực đại của vật tính từ vị trí cân bằng (với A > 0).

+ ω (rad/s) là tần số góc của dao động (với ω > 0).

+ $\left(\omega t+\phi \right)$ (rad) là pha của dao động tại thời điểm t.

+ φ (rad) là pha ban đầu của dao động (thời điểm t = 0).

2. Các đại lượng đặc trưng

Chu kì, tần số, tần số góc

- Chu kì T (s): là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động hay là khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.

- Tần số f (Hz): là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây: $f=\frac{1}{T}$

- Liên hệ giữa ω, T và f: $\omega =2\pi f=\frac{2\pi }{T}$.

- Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:

v = x' = $-\omega A\sin \left(\omega t+\phi \right)=\omega A\cos \left(\omega t+\phi +\frac{\pi }{2}\right)$

- Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian: a = v' = $-{\omega }^{2}A\cos \left(\omega t+\phi \right)=-{\omega }^{2}x$

- Độ lệch pha: a nhanh pha hơn v một góc $\frac{\pi }{2}$, v nhanh pha hơn x một góc $\frac{\pi }{2}$, a nhanh pha hơn x một góc π (a ngược pha với x).

- v vuông pha với x nên có: ${\left(\frac{x}{A}\right)}^2+{\left(\frac{v}{A\omega }\right)}^2=1$

- a vuông pha với v nên có: ${\left(\frac{a}{A{\omega }^2}\right)}^2+{\left(\frac{v}{A\omega }\right)}^2=1$

3. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Một vật dao động điều hoà có phương trình là $x=2\cos \left(4\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ (cm). Hãy cho biết biên độ, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu và pha của dao động ở thời điểm t = 1 s.

Hướng dẫn giải

Từ phương trình: $x=2\cos \left(4\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ (cm) ta xác định được các đại lượng:

- Biên độ: A = 2 cm

- Tần số góc: $\omega =4\pi \left(rad/s\right)$

- Chu kì: $T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{4\pi }=\mathrm{0,5}s$

- Tần số: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{\mathrm{0,5}}=2Hz$

- Pha ban đầu: $\phi =-\frac{\pi }{6}rad$

- Pha của dao động tại thời điểm t = 1s: $4\pi .1-\frac{\pi }{6}=\frac{23\pi }{6}rad$

Ví dụ 2: Một chất điểm đang dao động điều hòa trên trục Ox với chu kì bằng 0,25 s và biên độ bằng 4 cm quanh vị trí cân bằng là gốc tọa độ O. Tại thời điểm ban đầu, t = 0, chất điểm có li độ âm và đang chuyển động với vận tốc 16π cm/s. Phương trình dao động của chất điểm là

A. $x=4\cos \left(4\pi t+\frac{5\pi }{3}\right)cm$.

B. $x=4\cos \left(4\pi t-\frac{\pi }{3}\right)cm$.

C. $x=4\cos \left(8\pi t-\frac{5\pi }{6}\right)cm$.

D. $x=4\cos \left(8\pi t+\frac{5\pi }{6}\right)cm$.

Hướng dẫn giải

Tần số góc: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{\mathrm{0,25}}=8\pi \left(rad/s\right)$.

Tại thời điểm ban đầu:

$\left\{\begin{array}{l}x<0\\ v=16\pi \left(cm/s\right)\end{array}\right.$ => $\left\{\begin{array}{l}A\cos \phi <0\\ -\omega A\sin \phi =16\pi \end{array}\right.$=> $\left\{\begin{array}{l}\cos \phi <0\\ \sin \phi =\frac{16\pi }{-8\pi .4}=-\frac{1}{2}\end{array}\right.$ => $\phi =-\frac{5\pi }{6}\left(rad\right)$.

Phương trình dao động: $x=4\cos \left(8\pi t-\frac{5\pi }{6}\right)cm$. Chọn C.

Ví dụ 3: Một chất điểm dao động với phương trình $x=4\cos \left(5\pi t-\frac{3\pi }{4}\right)$ (x tính bằng cm; t tính bằng s). Quãng đường chất điểm đi được từ thời điểm t₁ = 0,1 s đến thời điểm t₂ = 6 s là

A. 84,4 cm.

B. 237,6 cm.

C. 333,8 cm.

D. 234,3 cm.

Hướng dẫn giải

Chu kì dao động của chất điểm: $T=\frac{2\pi }{\omega }=\mathrm{0,4}s$. Ta có: $t_2-t_1=14T+\frac{3T}{4}$

Suy ra quãng đường đi được: s = 14.4A + ∆s

Tìm ∆s: Thay t1 = 0,1 s và t2 = 6 s vào phương trình ta tìm được $\left\{\begin{array}{l}{x}_1=\frac{A}{\sqrt{2}}\\ v_1>0\end{array}\right.$và $\left\{\begin{array}{l}{x}_2=-\frac{A}{\sqrt{2}}\\ v_2>0\end{array}\right.$. Từ hình vẽ ta có: $\Delta s=2\left(A-\frac{A}{\sqrt{2}}\right)+2A$

Vậy tổng quãng đường: $s=58A+2A\left(1-\frac{\sqrt{2}}{2}\right)=\mathrm{234,3}cm$. Chọn D.

Ví dụ 4: Một chất điểm dao động điều hòa theo trục Ox, với O trùng với vị trí cân bằng của chất điểm. Đường biểu diễn sự phụ thuộc li độ chất điểm theo thời gian t cho ở hình vẽ. Phương trình vận tốc của chất điểm là:

A. $v=30\pi \cos \left(5\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ cm/s.

B. $v=60\pi \cos \left(10\pi t-\frac{\pi }{3}\right)$ cm/s.

C. $v=60\pi \cos \left(10\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ cm/s.

D. $v=30\pi \cos \left(5\pi t-\frac{\pi }{3}\right)$ cm/s.

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị, ta thấy điểm cao nhất của đồ thị ứng với x = 6 cm = A.

Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật đi qua vị trí x = -3 cm theo chiều dương, sau khoảng thời gian 0,2 s thì trạng thái này lặp lại. Chu kì của dao động: $T=\mathrm{0,2}s\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=10\pi$ rad/s.

Trạng thái của vật tại thời điểm ban đầu: $\left\{\begin{array}{l}x=-3=6\cos \phi \\ v>0\end{array}\right.\Rightarrow \phi =-\frac{2\pi }{3}$

Phương trình dao động của vật: $x=6\cos \left(10\pi t-\frac{2\pi }{3}\right)$ => $v=60\pi \cos \left(10\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$

II. CON LẮC LÒ XO. CON LẮC ĐƠN

1. Con lắc lò xo

Con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình $\text{x}=\text{A}\cos (\omega t+\phi )$

Trong đó: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}(\mathrm{rad}/\text{s});T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}( \text{s});f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}( \text{Hz)}$

2. Con lắc đơn

· Xét con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không dãn có khối lượng không đáng kể. · Dao động của con lắc đơn khi bỏ qua ma sát, với góc lệch nhỏ $\left(\alpha \le 10°\right)$ được coi là dao động điều hòa. · Chu kì dao động: $\text{T}=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}$

Trong đó: ℓ là chiều dài dây treo, đơn vị đo là m.

g là gia tốc rơi tự do tại nơi treo con lắc, đơn vị đo là m/s².

................................

................................

................................

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Xem thêm các chuyên đề ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí năm 2025 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Vật lí nhiệt (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Khí lí tưởng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Từ trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Vật lí hạt nhân (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sai số và chuyển động cơ (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lực học (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Năng lượng, công, công suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lượng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Chuyển động tròn đều (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Biến dạng vật rắn. Áp suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sóng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Điện trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dòng điện. Mạch điện (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)

---