Trắc nghiệm Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 4 (có đáp án): Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng

Với 12 câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 4: Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng có đáp án chi tiết đầy đủ các mức độ sách Chân trời sáng tạo sẽ giúp học sinh lớp 11 ôn luyện trắc nghiệm Vật Lí 11.

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 4 (có đáp án): Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng

Câu 1. Khi nói về dao động tắt dần, phát biểu nào dưới đây là không đúng?

A. Biên độ giảm dần theo thời gian.

B. Cơ năng dao động không thay đổi.

C. Tác dụng của lực cản môi trường là nguyên nhân chính làm cho dao động tắt dần.

D. Sự tắt dần của dao động diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào cơ năng ban đầu của dao động và lực cản của môi trường.

Hiển thị đáp án

Đối với dao động tắt dần thì cơ năng giảm dần theo thời gian.

Đáp án đúng là B

Câu 2. Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi dài $\text{L}=50\text{cm}$ thì nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất. Tốc độ đi của người đó là v = 2,5 km/h. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là

A. 1,44 s.

B. 0,35 s.

C. 0,45 s.

D. 0,52 s.

Hiển thị đáp án

Hai bước đi là một chu kì. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là:

$\text{T}=\frac{2L}{\text{V}}=\frac{2\cdot 0,5}{0,69}\approx 1,44\text{s.}$

Đáp án đúng là A

Câu 3. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về dao động cưỡng bức?

A. Biên độ của dao động cưỡng bức không đổi.

B. Tần số của dao động bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

C. Tần số ngoại lực càng lớn thì biên độ của dao động càng lớn.

D. Với một tần số ngoại lực xác định, biên độ ngoại lực càng lớn thì biên độ của dao động càng lớn.

Hiển thị đáp án

- Biên độ của dao động cưỡng bức không đổi.

- Tần số của dao động bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

- Tần số ngoại lực càng lớn đến một giá trị nào đó thì biên độ của dao động cực đại sau đó tần số tăng thì biên độ giảm dần.

- Với một tần số ngoại lực xác định, biên độ ngoại lực càng lớn thì biên độ của dao động càng lớn.

Đáp án đúng là C

Câu 4. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Dao động của quả lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức.

B. Dao động cưỡng bức đang xảy ra cộng hưởng, nếu lực cản của môi trường tác dụng lên vật dao động giảm thì biên độ dao động cũng giảm.

C. Hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức luôn có hại.

D. Dao động cưỡng bức lúc ổn định, tốc độ cung cấp năng lượng của ngoại lực bằng tốc độ mất năng lượng của dao động.

Hiển thị đáp án

A - sai vì dao động của đồng hồ quả lắc là dao động duy trì

B - sai vì biên độ còn phụ thuộc vào tần số của lực cưỡng bức

C – sai vì có trường hợp cộng hưởng có lợi (hộp đàn ghita,…)

Đáp án đúng là D

Câu 5. Một con lắc lò xo có chu kì dao động riêng $T_0=1s$. Tác dụng các lực cưỡng bức biến đổi tuần hoàn theo phương trùng với trục của lò xo. Lực cưỡng bức nào dưới đây làm cho con lắc dao động mạnh nhất?

A. $F=3F_0\mathrm{cos\pi }\text{t}$

B. $F=F_0\cos 2\pi \text{t}$

C. $F=3F_0\cos 2\pi \text{t}$

D. $F=2F_0\mathrm{cos\pi }\text{t}$

Hiển thị đáp án

Chu kì dao động riêng $T_0=1s\Rightarrow f_0=\frac{1}{T_0}=1\mathrm{Hz}$

Lực nào có tần số lực cưỡng bức càng gần với tần số riêng và biên độ lực cưỡng bức càng lớn thì con lắc dao động mạnh nhất.

Đáp án đúng là C

Câu 6: Một vật có tần số riêng 20 Hz đang thực hiện dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn $F=20\text{cos}\left(50\mathrm{\pi t}+\pi \right)\left(\text{N}\right)\in$. Tần số dao động của vật trong giai đoạn ổn định là

A. 50 Hz.

B. 20 Hz.

C. 25 Hz.

D. 100 Hz.

Hiển thị đáp án

Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức:

$f=\frac{\omega }{2\pi }=\frac{50\pi }{2\pi }=25\text{Hz}$

Đáp án đúng là C

Câu 7: Một chiếc ô tô đang chạy trên đoạn đường lát gạch, cứ cách khoảng 5 m lại có một rãnh nhỏ. Tần số dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 0,5 Hz. Ô tô bị xóc mạnh nhất khi chạy với tốc độ bao nhiêu?

A. 2,5 m/s.

B. 10 m/s.

C. 50 m/s.

D. 5 m/s.

Hiển thị đáp án

Ô tô bị xóc mạnh nhất khi chu kì của ngoại lực bằng với chu kì dao động riêng của khung xe. Khi đó, ô tô có tốc độ là: $v=\frac{s}{T}=s.f=5.0,5=2,5\text{m/s}$

Đáp án đúng là A

Câu 8: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 500 g gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m. Con lắc này chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Khi tần số góc của ngoại lực lần lượt là 5 rad/s và 8 rad/s thì biên độ của dao động con lắc lần lượt là A₁ và A₂. Hãy so sánh A₁ và A₂.

A. $A_1=2A_2$

B. $A_1>A_2$

C. $A_1=A_2$

D. $A_1<A_2$

Hiển thị đáp án

Tần số góc riêng của hệ là ${\omega }_0=\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{50}{0,5}}=10\text{rad/s}$. Do tần số góc 8 rad/s gần với giá trị ${\omega }_0$, nên biên độ A₂ lớn hơn biên độ A₁.

Câu 9: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m. Tác dụng lên vật ngoại lực cưỡng bức $F=40\text{cos}\left(10\mathrm{\pi t}-\pi \right)\left(\text{N}\right)$ dọc theo trục lò xo thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Lấy ${\pi }^2=10$. Giá trị của m là

A. 5 kg.

B. 5.10^-2 kg.

C. 5 g.

D. 0,05 g.

Hiển thị đáp án

Khi cộng hưởng xảy ra: $\omega ={\omega }_0\iff 10\pi =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{50}{m}}$.

Suy ra: $m=\frac{50}{{\left(10\sqrt{10}\right)}^2}=5{.10}^{-2}\text{kg}$.

Đáp án đúng là B

Câu 10: Vật nhỏ nặng 100 g gắn với một lò xo nhẹ đang dao động điều hoà dọc theo một trục nằm trong mặt phẳng ngang trên đệm không khí có li độ $x=\sqrt{2}\text{sin}\left(100\mathrm{\pi t}-\frac{\pi }{3}\right)\left(\text{cm}\right)$. Nếu tắt đệm không khí, độ giảm cơ năng của vật đến khi vật hoàn toàn dừng lại là bao nhiêu?

A. 2 J.

B. 10 000 J.

C. 1 J.

D. 0,1 J.

Hiển thị đáp án

Độ giảm cơ năng của vật đến khi vật hoàn toàn dừng lại là:

$\text{Δ}W=W=\frac{1}{2}{\mathrm{m\omega }}^2{A}^2=\frac{1}{2}.0,1.{\left(100\pi \right)}^2.{\left(\sqrt{2}.{10}^{-2}\right)}^2\approx 1\text{J}$

Đáp án đúng là C

Câu 11: Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng 100 N/m gắn với vật nặng 100 g dao động điều hoà trong không khí dưới ngoại lực cưỡng bức $F=F_0\text{sin}\left(50\mathrm{\pi t}\right)\left(\text{N}\right)$. Để có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng, người ta thực hiện phương án nào sau đây?

A. Tăng tần số của ngoại lực.

B. Thay lò xo có độ cứng lớn hơn.

C. Thay lò xo có độ cứng nhỏ hơn.

D. Tăng khối lượng của vật nặng.

Hiển thị đáp án

Tần số riêng của hệ ${\omega }_0=\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{100}{0,1}}=10\sqrt{10}\text{rad/s}\approx 10\pi \text{rad/s}$, nhỏ hơn tần số của ngoại lực cưỡng bức nên để xảy ra cộng hưởng phải giảm tần số ngoại lực hoặc thay đổi hệ để tăng tần số riêng.

Đáp án đúng là B

Câu 12: Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang gồm một vật nhỏ có khối lượng 100 g gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 98 N/m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,02 . Lấy <$g=9,8\text{m}/{\text{s}}^2$. Tính độ giảm biên độ sau mỗi lần vật qua vị trí cân bằng.

A. 0,08 mm.

B. 0,04 mm.

C. 0,8 mm.

D. 0,4 mm.

Hiển thị đáp án

Độ giảm cơ năng sau nửa chu kì bằng công của lực ma sát thực hiện trong nửa chu kì đó: $\frac{{\mathrm{kA}}^2}{2}-\frac{{\mathrm{kA}}^{\text{'}2}}{2}=F_{\text{ms}}\left(A+A^{\text{'}}\right)\iff \frac{k}{2}\left(A+A^{\text{'}}\right)\cdot \left(A-A^{\text{'}}\right)=F_{\text{ms}}\left(A+A^{\text{'}}\right)$

Suy ra độ giảm biên độ sau mỗi lần vật qua vị trí cân bằng (sau nửa chu kì) là:

$\text{Δ}{A}^{\text{'}}=\frac{2F_{\text{ms}}}{k}=\frac{2\mathrm{\mu mg}}{k}=\frac{2\cdot 0,02\cdot 0,1\cdot 9,8}{98}=4\cdot {10}^{-4}\text{m}=0,4\text{mm}.$

Đáp án đúng là D

Xem thêm câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo có đáp án hay khác:

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 5: Sóng và sự truyền sóng

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 7: Sóng điện từ

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 8: Giao thoa sóng

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 9: Sóng dừng

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---