75 Bài tập trắc nghiệm Dao động điều hòa chọn lọc, có đáp án (phần 3)



75 Bài tập trắc nghiệm Dao động điều hòa chọn lọc, có đáp án (phần 3)

Câu 51. Một vật dao động điều hòa phải mất 0,025 s để đi từ điểm có vận tốc bằng không tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bằng không, hai điểm ấy cách nhau 10 cm. Chọn đáp án

A. chu kì dao động là 0,025 s

B. tần số dao động là 10 Hz

C. biên độ dao động là 10 cm

D. vận tốc cực đại của vật là 2π cm/s.

Chọn D.

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 52. Một vật dao động điều hòa, ở thời điểm t1 vật có li độ x1 = 1 cm, và có vận tốc v1 = 20 cm/s. Đến thời điểm t2 vật có li độ x2 = 2 cm và có vận tốc v2 = 10 cm/s. Hãy xác định biên độ, vận tốc cực đại của vật?

A. ω = 10 rad/s và vmax = 10√5 cm/s

B. ω = 15 rad/s và vmax = 10 cm/s

C. ω = 15 rad/s và vmax = 10 cm/s

D. ω = 10 rad/s và vmax = 10√5 cm/s

Chọn A. Hướng dẫn: Tại thời điểm t ta có :

x = Acos(ωt + φ) và v = x' = -ωAsin(ωt + φ)

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Từ (1) và (2) ta được:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chu kỳ: T = 2π/ω = 2π/10 = 0,625 s Tần số: f = 2π/ω = 1/T = 1,59 Hz

Biên độVật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vận tốc cực đại: vmax = Aω = 10√5 cm/s

Câu 53. Vật dao động điều hòa với biên độ A = 4 cm và T = 2 s. Chọn gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo. Phương trình dao động của vật là :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn A. Hướng dẫn: Ta có: ω = 2πf = π rad/s và A = 4 cm

Khi: t = 0 : x0 = 0, v0 > 0 :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 54. Một vật dao động điều hoà trên trục Ox với tần số f = 4 Hz, biết toạ độ ban đầu của vật là x = 3 cm và sau đó 1/24 s thì vật lại trở về toạ độ ban đầu. Phương trình dao động của vật là

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn B. Hướng dẫn: Vẽ vòng lượng giác so sánh thời gian đề cho với chu kì T sẽ xác định được vị trí ban đầu của vật ở thời điểm t = 0 và thời điểm sau 1/24 s

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ta có: T = 1/f = 0,25 s ⇒ Δt = 1/24

suy ra vật chưa quay hết được một vòng Dễ dàng suy ra góc quay:

Δα = 2|φ| = ωΔt = 8π/24 = π/3

Vì đề cho x = 3 cm ⇒ góc quay ban đầu là φ = –π/6

Câu 55. Một vật dao động điều hòa có phương trình

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Li độ và vận tốc của vật lúc t = 0,25 s là :

A. 1 cm; ± 2√3π cm/s.

B. 1,5 cm; ± π√3 cm/s.

C. 0,5 cm; ±√3 cm/s.

D. 1 cm; ± π cm/s.

Chọn A. Hướng dẫn: Từ phương trình

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Thay t = 0,25 s vào phương trình x và v, ta được: x = 1 cm, v = ±2√3 cm/s

Câu 56. Một vật dao động điều hòa có phương trình:Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vận tốc cực đại và gia tốc cực đại của vật là :

A. 10 m/s; 200 m/s2.

B. 10 m/s; 2 m/s2.

C. 100 m/s; 200 m/s2.

D. 1 m/s; 20 m/s2.

Chọn D. Hướng dẫn: Áp dụng : |vmax| = ωA và a = ω2A

Câu 57. Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm, chu kì T. Vào một thời điểm t, vật đi qua li độ x = 5 cm theo chiều âm. Vào thời điểm t + T/6, li độ của vật

A. 5√3 cm      B. 5 cm        C. –5√3 cm      D. –5 cm

Chọn D.Hướng dẫn: Ở thời điểm t: x1 = 5 cm, v < 0

t = T/6, α = π/3 ⇒ x2 = -5 cm.

Câu 58. Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox.

Phương trình dao động làVật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Tại thời điểm t vật có li độ x = 6 cm và đang chuyển động theo chiều dương sau đó 0,25 s thì vật có li độ là :

A. 6 cm      B. 8 cm      C. – 6 cm      D. – 8 cm

Chọn B. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ở thời điểm t1 : x1 = 6 cm, v > 0

T = 1s ⇒ 0,25 s = T/4

⇒ ở thời điểm t2 = t1 + 0,25s : α = α1 + α2 = π/2

⇒ sinα1 = cosα2 ⇒ x2 = 8 cm.

Câu 59. Một chất điểm M chuyển động với tốc độ 0,75 m/s trên đường tròn có đường kính bằng 0,5 m. Hình chiếu M’ của điểm M lên đường kính của đường tròn dao động điều hoà. Tại t = 0 s, M’ đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Khi t = 8 s hình chiếu M’ qua li độ

A. -10,17 cm theo chiều dương

B. -10,17 cm theo chiều âm

C. 22,64 cm theo chiều dương

D. 22.64 cm theo chiều âm

Chọn D. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Với chất điểm M :

v = ωR = ωA ⇒ ω = 3 rad/s (A = 25 cm)

Với M’ : x = 25cos( 3t + π/2 )

+ ở thời điểm t = 8 s ⇒ x = 22,64 cm và v < 0

Câu 60. Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Tại thời điểm t1 gia tốc của chất điểm có giá trị cực tiểu. Tại thời điểm t2 = t1 + Δt (trong đó t2 < 2013T ) thì tốc độ của chất điểm là 10π√2 cm/s. Giá trị lớn nhất của Δt là

A. 4024,75 s       B. 4024,25 s

C. 4025,25 s      D. 4025,75 s.

Chọn A. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Tại thời điểm t1 : amin = – 20π2 cm/s2 khi cos(πt - 5π/6) = 1 ⇒ t1 = 5/6 s và v = 0.

Ở thời điểm t2 :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Giá trị lớn nhất của Δt1 ứng với Δt2

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 61. Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ở thời điểm t = π/15 (s) vật có:

A. Vận tốc 60√3 cm/s, gia tốc 12 m/s2 và đang chuyển động theo chiều dương quĩ đạo.

B. Vận tốc -60√3 cm/s, gia tốc –12 m/s2 và đang chuyển động theo chiều âm quĩ đạo.

C. Vận tốc 60 cm/s, gia tốc 12√3 m/s2 và đang chuyển động theo chiều dương quĩ đạo.

D. Vận tốc –60 cm/s, gia tốc -12√3 m/s2 và đang chuyển động theo chiều âm quĩ đạo.

Chọn D. Hướng dẫn:

Biểu thức vận tốc:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

v < 0 ⇒ chuyển động theo chiều âm quỹ đạo

Biểu thức gia tốc:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 62. Một vật nhỏ dao động điều hòa với chu kỳ T = 1 s. Tại thời điểm t1 nào đó, li độ của vật là – 2 cm. Tại thời điểm t2 = t1 + 0,25 s, vận tốc của vật có giá trị:

A. 4π cm/s      B. – 2π m/s

C. 2π cm/s       D. – 4π m/s

Chọn A. Hướng dẫn: Giả sử phương trình dao động của vật có dạng x = Acos(2π/T)t cm.

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 63. Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(4πt + π/6 ) cm. Thời điểm thứ 2011 vật đi qua vị trí x = 2 cm.

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn A

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Hướng dẫn: Cách giải 1:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật qua lần thứ 2011(lẻ) ứng với nghiệm trên k = (2011-1)/2 = 1005

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Cách giải 2: Vật qua x = 2 là qua M1 và M2. Vật quay 1 vòng (1 chu kỳ) qua x = 2 là 2 lần

Qua lần thứ 2011 thì phải quay 1005 vòng rồi đi từ M0 đến M1

Góc quét:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 64. Một dao động điều hoà vớiVật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án.Thời điểm thứ 2014 vật qua vị trí có vận tốc v = -8π cm/s

A. 1006,5 s      B. 1005,5 s

C. 2014 s      D. 1007 s

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn A. Hướng dẫn:Cách giải 1: Ta có v = –16πsin(2πt – π/6) = – 8π

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Thời điểm thứ 2012 ứng với nghiệm

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Cách giải 2:

Ta cóVật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp ánVì v < 0 nên vật qua M1 và M2; Qua lần thứ 2014 thì phải quay 1006 vòng rồi đi từ M0 đến M2. Góc quét Δφ = 1006.2π + π ⇒ t = 1006,5 s.

Câu 65. Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox có vận tốc bằng 0 tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,75 s và t2 = 2,5 s, tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Toạ độ chất điểm tại thời điểm t = 0 là

A. – 8 cm      B. – 4 cm      C. 0 cm       D. – 3 cm

Chọn D. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Giả sử tại thời điểm t0 = 0; t1 và t2 chất điểm ở các vị trí M0; M1 và M2; từ thời điểm t1 đến t2 chất điểm CĐ theo chiều dương.

Chất điểm có vận tốc bằng 0 tại các vị trí biên.

Chu kì T = 2(t2 – t1 ) = 1,5 s. vtb = 16 cm/s

Suy ra M1M2 = 2A = vtb(t2 – t1) = 12 cm

Do đó A = 6 cm. Từ t0 = 0 đến t1:

t1 = 1,5 s + 0,25 s = T + T/6

Vì vậy khi chất điểm ở M0, chất điểm CĐ theo chiều âm, đến vị trí biên âm, trong t = T/6 đi được quãng đường A/2

Do vậy tọa độ chất điểm ở thời điểm t = 0 là x0 = –A/2 = – 3 cm.

Câu 66. Một vật dao động có phương trình là

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Trong giây đầu tiên vật đi qua vị trí có tọa độ là x = 1 cm mấy lần?

A. 2 lần      B. 3 lần      C. 4 lần      D. 5 lần

Chọn D. Hướng dẫn: Vật dao động hòa quanh vị trí x = 1cm

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ở thời điểm Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Trong 2 chu kì vật qua vị trí x = 1 cm được 4 lần( mỗi chu kì qua 2 lần)

Trong nửa chu kì tiếp theo vật qua x = 1 cm thêm 1 lần nữa

Câu 67. Vật dao động điều hòa có phương trình x = Acosωt. Thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật có li độ x = -A/2 là :

A. T/6      B. T/8      C. T/3      D. T/4

Chọn C. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Tại t = 0 : x0 = A, v0 = 0 : Trên đường tròn ứng với vị trí M

Tại t : x = -A/2 : Trên đường tròn ứng với vị trí N

Vật đi ngược chiều + quay được góc Δφ = 120° = 2π/3

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 68. Vật dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(8πt – π/6) cm. Thời gian ngắn nhất vật đi từ x1 = –2√3 cm theo chiều dương đến vị trí có li độ x2 = 2√3 cm theo chiều dương là:

A. 1/16 (s)      B. 1/12 (s)

C. 1/10 (s)      D. 1/20 (s)

Chọn B

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Hướng dẫn: Tiến hành theo các bước ta có :

Vật dao động điều hòa từ x1 đến x2 theo chiều dương tương ứng vật CĐTĐ từ M đến N.

Trong thời gian t vật quay được góc

Δφ = 120° = 2π/3

Vậy

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 69. Một dao động điều hòa có chu kì dao động là T và biên độ là A. Tại thời điểm ban đầu vật có li độ x1 (mà x1 ≠ 0; +A, -A) bất kể vật đi theo hướng nào thì cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt nhất định thì vật lại có li độ cách vị trí cân bằng như cũ. Chọn phương án:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn B. Hướng dẫn: Theo giả thuyết, cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt nhất định thì vật lại có li độ cách vị trí cân bằng như cũ.

Khi đó:Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Nếu ta chọn x1 có dạng Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Từ (1) ta có: t1 = t2 = T/8, thay vào (2) suy ra: x1 = +- ((A√2)/2)

Câu 70. Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 10 cm và tần số góc 10 rad/s. Khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí có li độ + 3,5 cm đến vị trí cân bằng là

A. 0,036 s      B. 0,121 s      C. 2,049 s      D. 6,951 s

Chọn A. Hướng dẫn

Bấm máy tính:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 71. Vật dao động điều hòa, thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí x = + A đến vị trí x = A/3 là 0,1 s. Chu kì dao động của vật là

A. 1,85 s      B. 1,2 s      C. 0,51 s      D. 0,4 s

Chọn C. Hướng dẫn: Bấm máy tính:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 72. Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Khoảng thời gian trong một chu kì để vật cách VTCB một khoảng nhỏ hơn một nửa biên độ là

A. T/3      B. 2T/3      C. T/6      D. T/2

Chọn A. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 73. Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Khoảng thời gian trong một chu kì để vật cách VTCB một khoảng nhỏ hơn 0,5√2 biên độ là

A. T/3      B. 2T/3      C. T/6      D. T/2

Chọn D. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 74. Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Khoảng thời gian trong một chu kì để vật cách VTCB một khoảng nhỏ hơn 0,5√3 biên độ là

A. T/3      B. 2T/3      C. T/6      D. T/2

Chọn C. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 75. Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Khoảng thời gian trong một chu kì để vật có tốc độ nhỏ hơn một nửa tốc độ cực đại là :

A. T/3      B. 2T/3      C. T/6      D. T/2

Chọn A. Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

KHÓA HỌC GIÚP TEEN 2002 ĐẠT 9-10 THI THPT QUỐC GIA

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com


dao-dong-co.jsp


Các loạt bài lớp 12 khác
Khóa học 12