Năng lượng trong dao động điều hòa lớp 11

Tài liệu Năng lượng trong 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.

Năng lượng trong 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. Động năng – Thế năng – Cơ năng

2. Cơ năng của con lắc đơn và con lắc lò xo

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. Đồ thị chỉ sự biến thiên của động năng theo li độ x là một đường ………………. có bề lõm ……………..

b. Đồ thị cho thấy, khi vật đi từ vị trí cân bằng tới vị trí biên thì động năng của vật đang ……………………..

c. Khi đi từ ………………………… thì động năng của vật tăng từ 0 đến giá trị cực đại.

d. Đồ thị biến thiên của thế năng theo li độ x cũng là một đường parabol có bề lõm …………..

e. Thế năng của con lắc đơn là thế năng …………………. Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng thì thế năng của con lắc ở li độ góc α là: ………………………….

B. BÀI TẬP NỐI CÂU

Câu 2. Hãy nối những khái niệm tương ứng ở cột A với những công thức tương ứng ở cột B

C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

NHẬN BIẾT

Câu 1: Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, cơ năng của nó bằng:

A. Tổng động năng và thế năng của vật khi qua một vị trí bất kì.

B. Thế năng của vật nặng khi qua vị trí cân bằng.

C. Động năng của vật nặng khi qua vị trí biên.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Câu 2: Một con lắc lò xo dao động điều hoà, cơ năng toàn phần có giá trị là W thì:

A. Tại vị trí biên dao động: động năng bằng W.

B. Tại vị trí cân bằng: động năng bằng W.

C. Tại vị trí bất kì: thế năng lớn hơn W.

D. Tại vị trí bất kì: động năng lớn hơn W.

Câu 3: Cơ năng của một vật dao động điều hòa

A. Tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi.

B. Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật.

C. Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật.

D. Bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng.

Câu 4: Một chất điểm có khối lượng m đang dao động điều hòa. Khi chất điểm có vận tốc v thì động năng của nó là:

A. $m{v}^2$

B.$\frac{m{v}^2}{2}$

C. $v{m}^2$

D. $\frac{v{m}^2}{2}$

Câu 5: Đối với một chất điểm dao động cơ điều hòa với chu kì T thì:

A. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian nhưng không điều hòa.

B. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.

C. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.

D. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T.

Câu 6: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, đang dao động điều hòa. Mốc thế năng tại VTCB. Biểu thức thế năng của con lắc ở li độ x là:

A. $2k{x}^2$

B. $\frac{k{x}^2}{2}$

C. $\frac{kx}{2}$

D. $2kx$

Câu 7: Cơ năng của một chất điểm dao động điều hoà tỷ lệ thuận với

A. Bình phương biên độ dao động.

B. Li độ của dao động

C. Biên độ dao động.

D. Chu kỳ dao động.

Câu 8: Chọn câu sai: Năng lượng của một vật dao động điều hòa:

A. Luôn luôn là một hằng số.

B. Bằng động năng của vật khi qua vị trí cân bằng.

C. Bằng thế năng của vật khi qua vị trí cân biên.

D. Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.

Câu 9: Điều nào sau đây là đúng khi nói về động năng và thế năng của 1 vật dđđh:

A. Động năng của vật tăng và thế năng giảm khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên.

B. Động năng bằng không và thế năng cực đại khi vật ở VTCB.

C. Động năng giảm, thế năng tăng khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên.

D. Động năng giảm, thế năng tăng khi vật đi từ vị trí biên đến VTCB.

Câu 10: Chọn phát biểu sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo

A. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

B. Cơ năng tỉ lệ với bình phương của tần số dao động.

C. Cơ năng là 1 hàm số sin theo thời gian với tần số bằng tần số dao động

D. Có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng luôn bảo toàn.

Câu 11: Một con lắc đơn dao động điều hoà từ vị trí biên độ cực đại đến vị trí cân bằng có:

A. Thế năng tăng dần

B. Động năng tăng dần

C. Vận tốc giảm dần

D. Vận tốc không đổi.

Câu 12: Năng lượng dao động điều hoà của con lắc đơn

A. Bằng động năng của vật khi vật qua vị trí cân bằng

B. Bằng thế năng của vật khi vật ở biên

C. Luôn không đổi

D. Cả 3 điều trên

Câu 13: Trong dao động điều hoà của con lắc đơn, cơ năng của nó bằng :

A. Động năng của vật khi qua vị trí cân bằng

B. Tổng động năng và thế năng của vật khi qua một vị trí bất kỳ

C. Thế năng của vật khi qua vị trí biên.

D. Cả A, B và C đều đúng.

Câu 14: Một vật dao động điều hòa theo thời gian có phương trình:

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

thì động năng và thế năng cũng dao động điều hòa với tần số:

A. $\omega \text{'}=\omega$

B. $\omega \text{'}=2\omega$

C. $\omega \text{'}=\frac{\omega }{2}$

D. $\omega \text{'}=4\omega$

Câu 15: Kết luận nào sau đây là sai khi nói về chuyển động điều hoà của chất điểm?

A. Giá trị vận tốc tỉ lệ thuận với li độ

B. Giá trị của thế năng tỷ lệ thuận với bình phương li độ.

C. Biên độ dao động là đại lượng không đổi

D. Động năng là đại lượng biến đổi .

Câu 16: Một vật nhỏ khối lượng m dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình $x=A\cos \omega t$. Động năng của vật tại thời điểm t là

A. $W_{đ}=2m{\omega }^2{A}^2{\sin }^2\omega t$.

B. $W_{đ}=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2{\sin }^2\omega t.$

C. $W_{đ}=m{\omega }^2{A}^2{\sin }^2\omega t.$

D. $W_{đ}=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2{\cos }^2\omega t.$

Câu 17: Một con lắc lò xo gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k, 1 đầu cố định và một đầu gắn với một viên bi nhỏ khối lượng m. Con lắc này đang dao động điều hòa có cơ năng:

A. Tỉ lệ nghịch với khối lượng m của viên bi.

B. Tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

C. Tỉ lệ với bình phương chu kì dao động.

D. Tỉ lệ nghịch với độ cứng k của lò xo.

Câu 18: Khi nói về dao động điều hoà của một chất điểm, phát biểu nào sau đây sai?

A. Khi động năng của chất điểm giảm thì thế năng của nó tăng.

B. Biên độ dao động của chất điểm không đổi trong quá trình dao động.

C. Độ lớn vận tốc của chất điểm tỉ lệ thuận với độ lớn li độ của nó.

D. Cơ năng của chất điểm được bảo toàn.

Câu 19: Chọn phát biểu sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hoà:

A. Tổng năng lượng là đại lượng tỉ lệ với bình phương của biên độ.

B. Tổng năng lượng là đại lượng biến thiên theo li độ.

C. Động năng và thế năng là những đại lượng biến thiên tuần hoàn.

D. Trong quá trình dao động luôn diễn ra hiện tượng: khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại .

Câu 20: Một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì:

A. Động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại.

B. Khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc và gia tốc của vật luôn cùng dấu.

C. Khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng.

D. Thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên.

Câu 21: Chọn câu đúng:

A. Năng lượng của dao động điều hòa biến thiên theo thời gian.

B. Năng lượng dao động điều hòa của hệ “quả cầu + lò xo” bằng động năng của quả cầu khi qua vị trí cân bằng.

C. Năng lượng của dao động điều hòa chỉ phụ thuộc đặc điểm của hệ.

D. Khi biên độ của vật dao động điều hòa tăng gấp đôi thì năng lượng của hệ giảm một nửa.

Câu 22: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với phương trình $x=A\cos \omega t$ và có cơ năng là E. Động năng của vật tại thời điểm t là

A. $E_{đ}=E/2\cos \omega t$.

B. $E_{đ}=E/4\sin \omega t.$

C. $E_{đ}=E\sin 2\omega t.$.

D. $E_{đ}=E\cos 2\omega t.$

Câu 23: Phát biểu sai khi nói về dđđh?

A. Gia tốc của chất điểm dđđh sớm pha hơn li độ một góc $\frac{\pi }{2}$

B. Vận tốc của chất điểm dđđh trễ pha hơn gia tốc một góc $\frac{\pi }{2}$.

C. Khi chất điểm chuyển động từ VTCB ra biên thì thế năng của chất điểm tăng.

D. Khi chất điểm chuyển động về VTCB thì động năng của chất điểm tăng.

Câu 24: Một vật nhỏ dđđh trên trục Ox. Khi đi từ VT biên về VTCB thì

A. Độ lớn vận tốc của chất điểm giảm

B. Động năng của chất điểm giảm.

C. Độ lớn gia tốc của chất điểm giảm

D. Độ lớn li độ của chất điểm tăng.

Câu 25: Trong dđđh của một vật, tập hợp nào sau đây gồm các đại lượng không đổi theo thời gian?

A. Biên độ, gia tốc

B. Vận tốc, li độ

C. gia tốc, pha dao động

D. Chu kì, cơ năng.

Câu 26: Công thức tính tần số góc của cllx là

A. $\omega =\sqrt{\frac{m}{k}}$

B. $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$

C. $\omega =\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}$

D. $\omega =\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{m}{k}}$

Câu 27: Công thức tính tần số dao động của cllx

A. $f=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

B. $f=2\pi \sqrt{\frac{k}{m}}$

C. $f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}$

D. $f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{m}{k}}$

Câu 28: Công thức tính chu kỳ dao động của cllx là

A. $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

B. $T=2\pi \sqrt{\frac{k}{m}}$

C. $T=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}$

D. $T=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{m}{k}}$

Câu 29: Chu kỳ dđđh của cllx phụ thuộc vào

A. Biên độ dao động.

B. Cấu tạo của con lắc

C. Cách kích thích dao động.

D. Pha ban đầu của con lắc

Câu 30: Một cllx dđđh có

A. Cchu kỳ tỉ lệ với khối lượng vật.

B. Chu kỳ tỉ lệ với căn bậc hai của khối lượng vật.

C. Chu kỳ tỉ lệ với độ cứng lò xo.

D. Chu kỳ tỉ lệ với căn bậc 2 của độ cứng của lò xo.

Câu 31: Chu kỳ dao động của clđ phụ thuộc vào

A. Biên độ dao động và chiều dài dây treo

B. Chiều dài dây treo và gia tốc trọng trường nơi treo con lắc

C. Gia tốc trọng trường và biên độ dao động.

D. Chiều dài dây treo, gia tốc trọng trường và biên độ dao động.

Câu 32: Một clđ chiều dài ℓ dđđh tại nơi có gia tốc trọng trường với biên độ góc nhỏ. Chu kỳ dao động của nó là

A. $T=2\pi \sqrt{\frac{g}{l}}$

B. $T=\sqrt{\frac{g}{l}}$

C. $T=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{l}{g}}$

D. $T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$

Câu 33: Một clđ chiều dài ℓ dđđh tại nơi có gia tốc trọng trường g với biên độ góc nhỏ. Tần số của dao động là

A. $f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{l}{g}}$

B. $f=2\pi \sqrt{\frac{g}{l}}$

C. $f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{g}{l}}$

D. $f=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$

Câu 34: Tại 1 nơi, chu kỳ dđđh của clđ tỉ lệ thuận với

A. Gia tốc trọng trường.

B. Căn bậc hai gia tốc trọng trường.

C. Chiều dài con lắc

D. Căn bậc hai chiều dài con lắc

THÔNG HIỂU

Câu 35: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ, đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Động năng của con lắc đạt giá trị cực tiểu khi:

A. Lò xo không biến dạng

B. Vật có vận tốc cực đại.

C. Vật đi qua VTCB.

D. Lò xo có chiều dài cực đại.

Câu 36: Trong dao động điều hoà khi động năng giảm đi 2 lần so với động năng cực đại thì:

A. Thế năng đối với vị trí cân bằng tăng hai lần.

B. Li độ dao động tăng 2 lần

C. Vận tốc dao động giảm $\sqrt{2}$ lần

D. Gia tốc dao động tăng 2 lần.

Câu 37: Con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng trong thang máy đứng yên, khi thang máy đi lên nhanh dần đều, đại lượng vật lý nào không thay đổi:

A. VTCB.

B. Chu kì

C. Cơ năng

D. Biên độ.

Câu 38: Một con lắc đơn được thả không vận tốc ban đầu từ biên độ góc ${\alpha }_0$. Cơ năng của con lắc là:

A. $W=\frac{mgl}{2}(1-\cos {\alpha }_0)$

B. $W=mgl(1-\cos {\alpha }_0)$

C. $W=\frac{mgl}{2}\left(\cos {\alpha }_0\right)$

D. $W=mgl(1+\cos {\alpha }_0)$

Câu 39: Trong dao động điều hoà của con lắc đơn cơ năng của nó được xác định theo biên độ góc ${\alpha }_0$ khối lượng m của vật nặng, chiều dài l của sợi dây là:

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

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

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

Xem thử

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

• Dao động điều hòa

• Mô tả dao động điều hòa

• Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa

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

• Đề ôn tập chương Dao động

---