Mô tả dao động điều hòa lớp 11

Tài liệu Mô tả dao động điều hòa Vật Lí lớp 11 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 11.

Mô tả dao động điều hòa lớp 11

Xem thử

Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 11 (cả 3 sách) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

I. Tóm tắt lý thuyết

1. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

Phương trình dao động điều hòa:

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

- Li độ x: là độ dịch chuyển từ vị trí cân bằng đến vị trí của vật tại thời điểm t.

- Biên độ A: là độ dịch chuyển cực đại của vật tính từ vị trí cân bằng.

- Chu kì: là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động, kí hiệu là T. Đơn vị của chu kì dao động là giây (s).

- Tần số: là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây, kí hiệu là f.

Đơn vị của tần số là 1/s, gọi là Héc (kí hiệu Hz)

- Tần số góc:

Trong dao động điều hòa của mối vật thì $A,T,f$ và $\omega$ là những đại lượng không đổi, không phụ thuộc vào thời điểm quan sát. Với những vật khác nhau thì các đại lương này khá nhau. Vì thế chúng là những đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa.

2. Độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì

+) Pha ban đầu $\phi$ (rad): cho biết tại thời điểm bắt đầu quan sát vật dao động điều hòa ở đâu và sẽ đi về phía nào. Nó có giá trị nằm trong khoảng từ -$\pi$ đến $\pi$ (rad) +) ($\omega t+\phi$): Pha dao động (rad). +) Độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì: luôn bằng độ lệch pha ban đầu. - Nếu ${\phi }_1>{\phi }_2$ thì dao động 1 sớm pha hơn dao động 2. - Nếu ${\phi }_1<{\phi }_2$ thì dao động 1 trễ pha hơn dao động 2. - Nếu ${\phi }_1={\phi }_2$ thì dao động 1 cùng (đồng) pha hơn dao động 2. - Nếu ${\phi }_1={\phi }_2\pm \pi$ thì dao động 1 ngược pha với dao động 2.

a. Hai dao động đồng pha b. Hai dao động ngược pha

¨ Lưu ý: Cách tính độ lệch pha giữa hai dao động lệch nhau một khoảng thời gian $\Delta t$

II. Bài tập ôn lý thuyết

A. BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT

Câu 1: Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống:

a. Li độ: x là …………………. từ vị trí cân bằng đến vị trí của vật tại thời điểm t.

b. Biên độ A là độ dịch chuyển …………… của vật tính từ…………………….

c. Chu kỳ là …………………… để vật thực hiện một dao động, kí hiệu là T. Đơn vị của chu kì dao động là giây (s).

d. Tần số: là ………………… mà vật thực hiện được trong một giây, kí hiệu là f.

e. Nếu ${\phi }_1>{\phi }_2$ thì dao động 1 …………………… hơn dao động 2.

f. Nếu ${\phi }_1<{\phi }_2$ thì dao động 1 …………………… hơn dao động 2.

g. Nếu ${\phi }_1={\phi }_2$ thì dao động 1 …………………… hơn dao động 2.

h. Nếu ……………………. thì dao động 1 ngược pha với dao động 2.

B. BÀI TẬP NỐI CÂU

Câu 2. Hãy nối những kí hiệu tương ứng ở cột A với những khái niệm tương ứng ở cột B

C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

NHẬN BIẾT

Câu 1: Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho độ lệch về thời gian giữa hai dao động điều hòa cùng chu kì?

A. Li độ

B. Pha

C. Pha ban đầu

D. Độ lệch pha.

Câu 2: Biên độ của hệ dao động điều hòa phụ thuộc yếu tố nào?

A. Cách kích thích cho vật dao động

B. Cách chọn trục tọa độ

C. Cách chọn gốc thời gian

D. Cấu tạo của hệ

Câu 3: Pha của dao động được dùng để xác định:

A. Biên độ dao động

B. Tần số dao động

C. Trạng thái dao động

D. Chu kỳ dao động

Câu 4:Chu kì dao động là:

A. Số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s

B. Khoảng thời gian dể vật đi từ bên này sang bên kia của quỹ đạo chuyển động.

C. Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí ban đầu.

D. Khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại trạng thái ban đầu.

Câu 5:Trong phương trình dao động điều hoà:

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

các đại lượng $\omega ,\phi$ và $(\omega t+\phi )$ là những đại lượng trung gian giúp ta xác định :

A. Tần số và pha ban đầu.

B. Tần số và trạng thái dao động.

C. Biên độ và trạng thái dao động.

D. Li độ và pha ban đầu.

Câu 6:Vật dđđh theo trục Ox. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng.

B. Lực kéo về tác dụng vào vật không đổi.

C. Quỹ đạo chuyển động của vật là một đường hình cos.

D. Li độ của vật tỉ lệ với thời gian dao động.

Câu 7:Trong dđđh, đại lượng nào sau đây không có giá trị âm?

A. Pha dao động

B. Pha ban đầu

C. Li độ

D. Biên độ.

Câu 8:Trong phương trình dđđh:

$x=A\cos (\omega t+\phi )$.

Mét (m) là thứ nguyên của đại lượng

A. A.

B. $\omega$

C. Pha $(\omega t+\phi )$

D. T.

Câu 9:Trong phương trình dđđh:

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

Radian trên giây(rad/s) là thứ nguyên của đại lượng

A. A.

B. $\omega$

C. Pha $(\omega t+\phi )$

D. T.

Câu 10:Trong phương trình dđđh

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

Radian(rad) là thứ nguyên của đại lượng

A. A.

B. $\omega$

C. Pha $(\omega t+\phi )$

D. T.

Câu 11: Công thức nào sau đây biểu diễn sự liên hệ giữa tần số góc $\omega$, tần số $f$ và chu kì T của một dao động điều hòa.

A. $\omega =2\pi f=\frac{l}{T}$

B. $\frac{\omega }{2}=\pi f=\frac{\pi }{T}$

C. $T=\frac{1}{f}=\frac{\omega }{2\pi }$

D. $\omega =2\pi T=\frac{2\pi }{f}$

THÔNG HIỂU

Câu 12: Pha ban đầu của vật dao động điều hoà phụ thuộc vào:

A. Đặc tính của hệ dao động.

B. Biên độ của vật dao động.

C. Gốc thời gian và chiều dương của hệ toạ độ.

D. Vận tốc ban đầu.

Câu 13:Chọn phát biểu sai :

A.Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của vật dao động được lặp lại như cũ những khoảng thời gian bằng nhau.

B.Dao động là sự chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.

C.Pha ban đầu $\phi$ là đại lượng xác định vị trí của vật dao động ở thời điểm t = 0.

D.Dao động điều hoà được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.

Câu 14:Phương trình của vật dđ điều hoà có dạng $x=A\cos (\omega t+\phi )$. Chọn phát biểu sai:

A. Tần số góc $\omega$ tuỳ thuộc vào đặc điểm của hệ

B. Biên độ A tuỳ thuộc vào cách khích thích

C. Pha ban đầu $\phi$ chỉ tuỳ thuộc vào gốc thời gian .

D. Biên độ A không tuỳ thuộc vào gốc thời gian .

Câu 15:Khi thay đổi cách kích thích ban đầu để vật dao động thì đại lượng nào sau đây thay đổi

A. Tần số và biên độ

B. Pha ban đầu và biên độ.

C. Biên độ

D. Tần số và pha ban đầu.

Câu 16:Một vật dđđh với phương trình $x=A\cos \omega t$. Nếu chọn gốc toạ độ O tại VTCB của vật thì gốc thời gian t = 0 là lúc vật

A. Ở vị trí li độ cực đại thuộc phần dương của trục Ox.

B. Qua VTCB O ngược chiều dương của trục Ox.

C. Ở vị trí li độ cực đại thuộc phần âm của trục Ox.

D. Qua VTCB O theo chiều dương của trục Ox.

Câu 17:Một vật dđđh, mỗi chu kỳ dao động vật đi qua VTCB

A. Một lần

B. Bốn lần

C. Ba lần

D. Hai lần.

Câu 18:Một vật dđđh với theo phương trình $x=A\cos (\omega t+\phi )$với $A,\omega ,\phi$ là hằng số thì pha của dao động

A. Không đổi theo thời gian

B. Biến thiên điều hòa theo thời gian.

C. Là hàm bậc nhất với thời gian

D. Là hàm bậc hai của thời gian.

Câu 19:Đồ thi biễu diễn hai dđđh cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ A như hình vẽ. Hai dao động này luôn

A. Có li độ đối nhau.

B. Cùng qua VTCB theo cùng một hướng.

C. Có độ lệch pha là $2\pi$.

D. Có biên độ dao động tổng hợp là $2A$.

III. Bài tập phân dạng

DẠNG 1. Xác định các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dựa vào các khái niệm đã nêu ở mục lí thuyết.

B. BÀI TẬP TỰ LUẬN

VẬN DỤNG

Bài 1:Một con ong mật đang bay tại chỗ trong không trung, đập cánh với tần số khoảng 300Hz. Xác định số dao động mà cánh ong mật thực hiện trong 1s và chu kì dao động của cánh ong.
Bài 2:Hình 2.1 là dao động điều hòa của một vật. Hãy xác định: a.Biên độ, chu kì, tần số của dao động b.Nêu thời điểm mà vật có li độ x = 0. c.Xác định tần số góc của dao động.		Hình 2.1
Bài 3:Hình 2.3 là dao động điều hòa của một con lắc. Hãy cho biết: a.Vị trí và hướng di chuyển của con lắc tại thời điểm ban đầu. b.Pha ban đầu của dao động.		Hình 2.2
Bài 4:Xác định biên độ, chu kì và tần số của dao động có đồ thị li độ - thời gian được biểu diễn ở Hình 1.1	Hình 1.1. Đồ thị li độ - thời gian của một dao động

Bài 5:Xét một vật dao động điều hòa có biên độ 10cm, tần số 5Hz. Tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật có li độ cực đại về phía dương.

a.Xác định chu kì, tần số góc, pha ban đầu của dao động.

b.Viết phương trình và vẽ đồ thị (x – t) của dao động.

Bài 6:Hình bênlà dao động điều hòa của một con lắc. Hãy cho biết: a.Vị trí và hướng di chuyển của con lắc tại thời điểm ban đầu. b.Biên độ, chu kì, tần số của dao động c.Pha ban đầu của dao động. d.Nêu thời điểm mà vật có li độ x = 0; x = -40cm.
Bài 7:Một vật dao động có đồ thị li độ - thời gian được mô tả trong hình 2.1. Hãy xác định: a.Biên độ dao đông, chu kì, tần số, tần số góc của dao động. b.Li độ của vật dao động tại các thời điểm t1, t2, t3 ứng với các điểm A, B, C trên đồ thị. c.Độ dịch chuyển so với vị trí ban đầu tại thời điểm t1, t2, t3 trên đường đồ thị.	Hình 2.1. Đồ thị li độ - thời gian của một vật dao động.

C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

VẬN DỤNG

Câu 1:(Bài 2.1-SBT).Một chất điểm dao động điều hoà có chu kì T = 1 s. Tần số góc $\omega$ của dao động là

A. $\pi$ (rad/s).

B. $2\pi$ (rad/s).

C. $1$ (rad/s).

D. $2$ (rad/s).

Câu 2:(Bài 2.2-SBT).Một chất điểm dao động điều hoà có tần số góc $\omega =10\pi$ (rad/s). Tần số củadao động là

A. 5Hz.

B.10Hz.

C. 20Hz.

D. 5π Hz.

Câu 3:(Bài 2.3-SBT).Một chất điểm dao động điều hoà trong thời gian 1 phút vật thực hiện được 30dao động. Chu kì dao động của vật là

A. 2s.

B. 30s.

C.0,5s.

D.1s.

Câu 4:(Bài 2.4-SBT).Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình li độ theo thời gian là:

$x=5\sqrt{3}\cos (10\pi t+\frac{\pi }{3})\left(cm\right).$

Tần số của dao động là:

A. 10Hz.

B. 20Hz.

C.10πHz.

D. 5Hz.

Câu 5:Câu 12 (Bài 2.5-SBT).Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình li độ theo thời gian là:

$x=6\cos (4\pi t+\frac{\pi }{3})\left(cm\right).$

Chu kì của dao động bằng:

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

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

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

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 11 các chương hay khác:

• Dao động điều hòa

• Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa

• Năng lượng trong dao động điều hòa

• Dao động điều hòa tắt dần và hiện tượng cộng hưởng

• Đề ôn tập chương Dao động

---