40 bài tập trắc nghiệm Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì có lời giải (phần 2)



40 bài tập trắc nghiệm Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì có lời giải (phần 1)

Xem thêm: Lý thuyết - Phương pháp giải: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì

Câu 21. Một vật dao động tắt dần có cơ năng ban đầu E = 0,5 J cứ sau một chu kỳ thì biên độ giảm 2%, phần năng lượng mất đi trong một chu kỳ là:

Quảng cáo

A. 0 J         B. 10 mJ        C. 19,9 J        D. 19,8 mJ

Biên độ của vật sau 1 chu kỳ:

A1 = A - 2%A = 98%A = 0,98A

Năng lượng còn lại sau 1 chu kỳ:

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

Phần năng lượng mất đi trong một chu kỳ:

ΔE1 = E - E1 = E - 0,982E = 0,0396E = 0,0396.0,5 = 0,0198 J = 19,8 mJ

Câu 22. Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian:

A. biên độ và gia tốc

B. li độ và gia tốc

C. biên độ và năng lượng

D. biên độ và tốc độ

Vật dao động tắt dần th biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian

Đáp án A

Câu 23. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định, nằm ngang dọc theo trục của lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ lớn nhất của vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là:

A. 10√30 cm/s        B. 20√6 cm/s        C. 40√2 cm/s        D. 40√3 cm/s

Tốc độ của vật cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng tạm lần đầu tiên

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

Đáp án C

Quảng cáo

Câu 24. Một chất điểm dao động cưỡng bức dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f. Chu kì của dao động là:

A. 1/2πf         B. 2π/f        C. 2f        D. 1/f

Chu kì dao động của vật chính bằng chu kì dao động của ngoại lực cưỡng bức T = 1/f. Đáp án D

Câu 25. Khi nói về dao động cưỡng bức phát biểu nào sau đây đúng:

A. dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

B. dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức

C. biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức

D. dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức

Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức. Đáp án A

Câu 26. Chọn câu sai:

A. tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực tuần hoàn

B. ngoại lực tác dụng lên quả lắc đồng hồ là trọng lực của nó

C. quả lắc đồng hồ dao động với tần số bằng tần số riêng của nó

D. tần số của dao động tự do là tần số riêng của nó

Ngoại lực tác dụng lên quả lắc không chỉ là trọng lực. Đáp án B

Câu 27. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn. Khi tần số của ngoại lực là f1 = 3 Hz thì biên độ ổn định của con lắc là A1. Khi tần số của ngoại lực là f2 = 7 Hz thì biên độ ổn định của con lắc là A2 = A1. Lấy π2 = 10. Độ cứng của lò xo có thể là

A. 20 N/m        B. 100 N/m        C. 10 N/m        D. 200 N/m

Quảng cáo

Biên độ dao động của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ

A1 = A2 ⇔ |f1 - f0| = |f2-f0| hay f1 + f2 = 2f0

Từ đây ta tính được Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Đáp án B

Câu 28. Một dao động riêng chịu tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn để trở thành một dao động cưỡng bức. Kết luận nào sau đây sai:

A. Lực cản môi trường càng lớn thì biên độ dao động cưỡng bức càng bé

B. Biên độ ngoại lực càng lớn thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn

C. Độ chênh lệch tần số dao động riêng với tần số ngoại lực càng lớn thì biên độ dao động càng bé

D. Khi tần số của ngoại lực bằng với tần số dao động riêng thì biên độ dao động cưỡng bức là bé nhất

Khi tần số của ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ thì xảy ra cộng hưởng (biên độ dao động là lớn nhất). Đáp án D

Câu 29. Một con lắc lò xo có độ cứng k = 10 N/m, khối lượng của vật nặng bằng m = 200 g, dao động trên mặt phẳng nằm ngang, được thả nhẹ từ vị trí lò xo giãn 6 cm. Hệ số ma sát trượt giữa con lắc và mặt phẳng là μ = 0,1. Thời gian chuyển động của vật m từ lúc thả tay đến lúc vật m đi qua vị trí lực đàn hồi của lò xo nhỏ nhất lần đầu tiên là

A. 0,296 s        B. 0,444 s        C. 0,222 s        D. 1,111 s

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

+ Biên độ dao động của vật trong quá trình chuyển động theo chiều âm lần đầu tiên A = Δl - Δl0 = 4 cm

+ Vị trí lực đàn hồi của lò xo nhỏ nhất là vị trí lò xo không bị biến dạng x = 0 ⇔ X = -μmg/k

Khoảng thời gian này ứng với góc quét φ = 2π/3

Thời gian tương ứng t = φ/ω = 0,296 s. Đáp án A

Câu 30. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Biên độ của dao động riêng phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu

B. Biên độ của dao động duy trì phụ thuộc vào phần năng lượng cung cấp thêm cho dao động trong một chu kì

C. Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức

D. Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian

Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch giữa tần số dao động riêng của hệ vào tần số của ngoại lực cưỡng bức. Đáp án C

Câu 31. Một chiếc xe chuyển động đều trên một đoạn đường mà cứ 20 m trên đường lại có một rảnh nhỏ. Biết chu kì dao động riêng của khung xe trên lò xo giảm xóc là 2 s. Chiếc xe bị xóc mạnh nhất khi tốc độ của xe là

A. 54 km/h        B. 36 km/h        C. 8 km/h        D. 12 km/h

Chiếc xe xóc mạnh nhất khi chu kì xóc (bị cưỡng bức do đi qua các rãnh) đúng bằng chu kì dao động riêng của xe t = S/v = 2 ⇒ v = 10 m/s. Đáp án B

Câu 32. Một con lắc lò xo dao động điều hòa trong môi tường có lực cản. Tác dụng vào con lắc một ngoại lực cưỡng bức, tuần hoàn F = Focos(ωt), tần số góc ω thay đổi được. Khi thay đổi tần số đến giá trị ω1 và 3ω1 thì biên độ dao động của hai con lắc đều bằng A1. Khi tần số góc bằng 2ω1 thì biên độ dao động của con lắc là A2. So sánh A1 và A2 ta có

A. A1 = A2        B. A1 > A2        C. A1 < A2        D. A1 = 2A2

Với giá trị tần số nằm trong khoảng hai giá trị cho cùng một biên độ thì biên độ ứng với tần số đó luôn lớn hơn A1 < A2. Đáp án B

Câu 33. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 200 g và lò xo có độ cứng 20 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,01. Từ vị trí lò xo không biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1 m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn của lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động bằng

A. 2 N        B. 2,98 N        C. 1,98 N        D. 1,5 N

Lực đàn hồi có độ lớn cực đại khi vật đi đến vị trí biên lần đầu tiên

Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, ta có

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

Lực đàn hồi cực đại Fđhmax = kx = 1,98 N. Đáp án C

Câu 34. Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 2 N/m và vật nhỏ có khối lượng 40 g. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị giãn 20 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s2. Kể từ lúc bắt đầu cho đến khi tốc độ của con lắc bắt đầu giảm, thế năng của con lắc lò xo đã giảm một lượng bằng

A. 39,6 mJ        B. 24,4 mJ        C. 79,2 mJ        D. 240 mJ

Tốc độ của con lắc sẽ bắt đầu giảm tại vị trí cân bằng tạm. Tại vị trí này lò xo đã biến dạng một đoạn Δl0 = μmg/k = 0,02 m

Độ giảm thế năng Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Đáp án A

Câu 35. Con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m, khối lượng vật nặng m = 1 kg. Vật nặng đang ở vị trí cân bằng, ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian với phương trình F = Fo10πt. Sau một thời gian ta thấy vật dao động ổn định với biên độ A = 6 cm. Tốc độ cực đại của vật có giá trị bằng

A. 60 cm/s        B. 60π cm/s        C. 0,6 cm/s        D. 6π cm/s

Tần số của dao động cưỡng bức là tần số của ngoại lực cưỡng bức

vmax = ωF.A = 60π cm/s. Đáp án A

Câu 36. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo có độ cứng 10 N/m đặt trên mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng là 0,2. Đưa vật tới vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi thả nhẹ. Ngay sau khi thả vật, nó chuyển động theo chiều dương. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình nó chuyển động theo chiều âm lần đầu tiên là

A. 0,80 m/s        B. 0,40 m/s        C. 0,70 m/s        D. 0,45 m/s

Vật có tốc độ cực trong quá trình chuyển động theo chiều âm tại vị trí cân bằng tạm

Biên độ dao động của vật khi chuyển động theo chiều âm lần đầu tiên là A = Δl - 3(μmg/k) = 4 cm

Tốc độ cực đại vmax = ωA = 40 cm/s. Đáp án B

Câu 37. Một con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật m = 100 g, dao động trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là μ = 0,1 . Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Lấy g = 10 m/s2. Quãng đường vật đi được từ khi bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn là

A. 50 m         B. 5 m         C. 50 cm         D. 5 cm

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Xét tỉ số con lắc dừng lại tại vị trí (X0/2Δl0) = 50 ⇒ con lắc dừng lại tại vị trí x = 0

Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có

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

Đáp án B

Câu 38. Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m1 = 100 g. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác có khối lượng m2 = 400 g sát vật m1 rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là μ = 0,05. Lấy g = 10 m/s2. Thời gian từ khi thả đến khi vật m2 dừng lại là

A. 2,16 s        B. 2,21 s         C. 2,06 s         D. 0,31 s

Vật m2 sẽ rời khỏi m2 khi hai vật này đi qua vị trí cân bằng tạm lần đầu tiên

Tốc độ của vật m2 tại vị trí này

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

Quãng đường m2 đi được từ khi rời vật m1 đến khi dừng lại

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

Vậy tổng thời gian từ khi thả vật m2 đến khi m2 dừng lại là

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

Đáp án C

Câu 39. Một con lắc lò xo đang dao động tắt dần, người ta đo được độ giảm tương đối của biên độ trong ba chu kì đầu tiên là 10%. Khi đó, độ giảm tương đối của thế năng là

A. 10%        B. 20%        C. 19,5%        D. 10%

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

Đáp án C

Câu 40. (Chuyên Phan Bội Châu – 2017) Một con lắc lò xo nằm ngang, lò xo có độ cứng 40 N/m, vật nhỏ có khối lượng 100 g. Hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Ban đầu giữ cho vật sao cho bị nén 5 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động tắt dần. Quãng đường mà vật đi được từ lúc thả vật đến lúc gia tốc của nó đổi chiều lần thứ 3 là

A. 18,5 cm        B. 19,0 cm        C. 21,0 cm        D. 12,5 cm

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

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng tạm Δl0 = μmg/k = 5 mm

Gia tốc của vật sẽ đổi chiều tại các vị trí cân bằng này. Từ hình vẽ ta có quãng đường đi được của vật là

S = 2A1 + 2A2 + A3 ⇔ S = 2(5 - 0,5) + 2(5 - 3.0,5) + 4 - 5.0,5

Đáp án A

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

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

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

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

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

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85


dao-dong-tat-dan-dao-dong-cuong-buc-dao-dong-duy-tri.jsp


Các loạt bài lớp 12 khác