Ôn tập: 20 câu ôn lý thuyết con lắc lò xo

20 câu hỏi ôn tập lý thuyết con lắc lò xo bao gồm một các dạng câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết từ đơn giản đến khó, giúp các em tổng hợp lại kiến thức đã học liên quan đến con lắc lò xo, cũng như phương pháp nhớ và biến đổi một số công thức.

Câu 1: Chọn ý sai. Đối với con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa:
A. Ở vị trí cân bằng lò xo không biến dạng.
B. Li độ có độ lớn bằng độ biến dạng lò xo.
C. Lực đàn hồi là lực kéo về.
D. Lò xo luôn dãn khi vật dao động điều hòa.

Lời giải:
Lò xo luôn dãn khi dao động ⇒ Sai
⇒ Chọn D.

Câu 2: Chiều dài của con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hoà biến đổi từ 20 cm đến 40 cm, khi lò xo có chiều dài 30 cm thì:
A. Lực đàn hồi tác dụng vào vật bằng 0.
B. Gia tốc của vật đạt cực tiểu.
C. Lực kéo về bằng giá trị lực đàn hồi.
D. Động năng của vật cực đại.

Lời giải:
\(\left.\begin{matrix} \ell_{min} = 20\ cm\\ \ell_{max} = 40\ cm \end{matrix}\right\} \ell_{CB} = \frac{\ell_{max} + \ell_{min}}{2} \Rightarrow \ell_{CB} = 30\ cm\)
⇒ Vật ở VTCB ⇒ W_{đ max}
⇒ Chọn D.

Câu 3: Con lắc lò xo dao động điều hoà trên phương ngang, tốc độ vật triệt tiêu khi
A. lò xo có chiều dài tự nhiên.
B. độ lớn lực đàn hồi cực đại.
C. lực tác dụng vào vật bằng 0.
D. gia tốc vật bằng 0.

Lời giải:
|v| = 0 ⇒ Vật ở biên ⇒ F_{đh max}
⇒ Chọn B.

Câu 4: Trong dao động của con lắc lò xo nằm ngang, phát biểu nào sau đây sai?
A. Chu kỳ của con lắc chỉ phụ thuộc độ cứng của lò xo và khối lượng của quả cầu.
B. Khi thế năng của quả cầu lớn nhất thì lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất.
C. Tần số của con lắc không phụ thuộc biên độ dao động.
D. Khi quả cầu cân bằng thì lò xo có chiều dài bằng chiều dài tự nhiên của nó.

Lời giải:
W_{t max}: Ở biên ⇒ |F_đh|_max
⇒ Chọn B.

Câu 5: Lò xo nhẹ và có độ cứng k, hai vật nặng M và m được nối với nhau bằng sợi dây khối lượng không đáng kể. Gọi g là gia tốc trọng trường. Khi cắt nhanh sợi dây giữa m và M thì biên độ dao động của con lắc gồm lò xo và vật M sẽ là?
A. \(A = \frac{mg}{k}\)                 B. \(A = \frac{Mg}{k}\)                 C. \(A = \frac{|M-m|g}{k}\)       D. \(A = \frac{(M-m)g}{k}\)

Lời giải:
\(+\ m, M \Rightarrow \Delta \ell = \frac{(m + M)g}{k}\)
\(+\ M \Rightarrow \Delta \ell _0= \frac{Mg}{k}\)
\(\Rightarrow A = \Delta \ell - \Delta \ell_0 = \frac{mg}{k}\)
⇒ Chọn A.

Câu 6: Kích thích con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật có khối lượng m dao động điều hòa dọc theo trục của lò xo. Trong quá trình dao động, độ lớn của lực tác dụng lên điểm treo có giá trị nhỏ nhất 0,01 N. Chọn câu đúng.
A. Biên độ dao động lớn hơn độ biến dạng của lò xo khi vật qua vị trí cân bằng.
B. Lò xo luôn dãn trong quá trình dao động.
C. Trong một chu kì, lực đàn hồi tác dụng lên vật đổi chiều hai lần.
D. Tại vị trí cân bằng, lực đàn hồi tác dụng lên vật hướng xuống.

Lời giải:
Lực tác dụng lên điểm treo: \(|F_{dh}|_{min} \neq 0\)
⇒ Lò xo luôn gian khi dao động ⇒ \(A < \Delta \ell\)
⇒ Chọn B.

Câu 7: Chọn câu sai. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang
A. trong một chu kì thời gian lò xo bị nén bằng thời gian lò xo bị dãn.
B. gia tốc đổi chiều 1 lần.
C. vật thực hiện được quãng đường bằng 4 lần biên độ.
D. vận tốc trung bình bằng 0.

Lời giải:
Gia tốc đổi chiều 2 lần
⇒ Chọn B.

Câu 8: Chọn câu đúng.
A. Con lắc lò xo dao động điều hòa là một dao động tự do.
B. Chuyển động tròn đều là một dao động điều hòa.
C. Vận tốc của vật dao động điều hòa ngược pha với gia tốc của vật.
D. Dao động tuần hoàn cũng là một dao động điều hòa.

Lời giải:
\(T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}} \in m, k\)
⇒ Chọn A.

Câu 9: Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m, lò xo có độ cứng k. Kích thích vật dao động điều hòa với chu kì T. Cắt bớt lò xo một nửa, rồi kích thích vật m dao động điều hòa thì chu kỳ dao động khi đó bằng
A. T.                             B. 2T.                           C. \(A = \frac{T}{2}\).                           D. \(A = \frac{T}{\sqrt{2}}\).

Lời giải:
\(T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)
\(T' = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k'}}\)
\(+\ k. \ell = k'. \ell ' = k'. \frac{\ell }{2} \Rightarrow k' = 2k\)
\(\Rightarrow \frac{T'}{T} = \sqrt{\frac{k}{k'}} = \frac{1}{\sqrt{2}} \Rightarrow T' = \frac{T}{\sqrt{2}}\)
⇒ Chọn D.

Câu 10: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Lực làm vật dao động điều hòa
A. có độ lớn không đổi.                     
B. biến thiên với tần số gấp hai lần tần số của li độ.
C. biến thiên điều hòa ngược pha với li độ. 
D. luôn luôn cùng chiều với chuyển động.

Lời giải:
\(F_{hp} = ma = -m \omega ^2 x = -kx\)
⇒ F_hp ngược pha với li độ x
⇒ Chọn C.

Câu 11: Chu kỳ của con lắc lò xo tăng 2 lần khi
A. khối lượng vật nặng tăng gấp đôi.
B. khối lượng vật nặng giảm 4 lần.
C. độ cứng lò xo giảm 4 lần.
D. biên độ tăng 2 lần.

Lời giải:
\(T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)
+ k giảm 4 lần ⇒ T tăng 2 lần
⇒ Chọn C.

Câu 12: Chọn câu đúng. Đối với con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa thì lực đàn hồi tác dụng vào vật
A. khi lò xo có chiều dài ngắn nhất có giá trị nhỏ nhất.
B. khi lò xo có chiều dài cực đại có giá trị lớn nhất.
C. cũng chính là lực làm cho vật dao động điều hòa.
D. khi vật ở vị trí cân bằng có giá trị bằng 0.

Lời giải:
Con lắc lò xo treo thẳng đứng
\(\Rightarrow F_{dh\ max} = k(\Delta \ell + A)\): Vị trí ℓ_max
⇒ Chọn B.

Câu 13: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật có khối lượng m dao động điều hòa trên mặt phẳng ngang với biên độ A. Chọn câu sai.
A. Lực đàn hồi cực đại bằng kA.
B. Lực đàn hồi cũng chính là lực kéo về.
C. Gia tốc cùng chiều chuyển động.
D. Chu kì không phụ thuộc vào biên độ A.

Lời giải:
+ Gia tốc a luôn hướng về vị trí cân bằng
⇒ Chọn C.

Câu 14: Chọn câu sai. Đối với con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa, lực đàn hồi tác dụng lên vật
A. phụ thuộc độ cứng của lò xo.
B. không phụ thuộc vào khối lượng của vật.
C. luôn cùng chiều với trọng lực.
D. triệt tiêu khi vật qua vị trí lò xo không biến dạng.

Lời giải:
(Con lắc lò xo thẳng đứng)
+ \(\overrightarrow{F_{dh}}\) có thể không cùng chiều với trọng lực \(\overrightarrow{P}\)

⇒ Chọn C.

Câu 15: Một con lắc lò xo gồm lò xo độ cứng k và vật có khối lượng m dao động điều hòa với chu kì T. Chọn câu sai.
A. Khối lượng tăng 4 lần thì chu kỳ tăng 2 lần.
B. Độ cứng giảm 4 lần thì chu kỳ tăng 2 lần.
C. Khối lượng giảm 4 lần đồng thời độ cứng tăng 4 lần thì chu kỳ giảm 4 lần.
D. Biên độ tăng 2 lần và khối lượng giảm 4 lần thì cơ năng không đổi.

Lời giải:
\(T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)
Chọn câu sai
\(+\ W = \frac{1}{2}kA^2 \notin m\)
⇒ Chọn D.

Câu 16: Chọn câu đúng. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trên quĩ đạo BC, vị trí cân bằng O.
A. Tại B và C lực đàn hồi cực đại.
B. Tại O cơ năng bằng 0.
C. Tại O vận tốc có độ lớn cực đại, lực đàn hồi nhỏ nhất.
D. Khi vật đi từ B về O thì thế năng giảm, động năng tăng.

Lời giải:
+ Con lắc lò xo thẳng đứng
+ Quỹ đạo BC, VTCB là O
⇒ Khi vật đi từ B (biên) về O (VTCB) thì W_t giảm, W_đ tăng
⇒ Chọn D.

Câu 17: Đối với con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa thì
A. trọng lực của trái đất tác dụng lên vật ảnh hưởng đến chu kỳ dao động.
B. biên độ dao động phụ thuộc vào độ giãn lò xo ở vị trí cân bằng.
C. lực đàn hồi tác dụng lên vật cũng chính là lực làm cho vật dao động điều hòa.
D. lò xo có chiều dài cực tiểu thì lực đàn hồi tác dụng vào vật nhỏ nhất.

Lời giải:
Con lắc lò xo nằm ngang \(\Rightarrow \overrightarrow{F_{dh}} = \overrightarrow{F_{hp}}\)
⇒ Chọn C.

Câu 18: Con lắc lò xo gồm vật nặng m và lò xo có độ cứng k. Chọn phát biểu đúng. Cơ năng của con lắc
A. tỉ lệ với biên độ dao động.
B. phụ thuộc vào khối lượng của vật.
C. biến thiên với chu kì \(\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\).
D. tỉ lệ với độ cứng k.

Lời giải:
Con lắc lò xo \(\Rightarrow W = \frac{1}{2}kA^2\)
⇒ Chọn D.

Câu 19: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng (vật có khối lượng m) dao động điều hòa với phương trình dao động \(x = A\cos \omega t\) (m). Biết ở vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn \(\Delta \ell \ (\Delta \ell < A)\). Khi vật ở vị trí cao nhất, lực đàn hồi tác dụng vào vật có độ lớn bằng
A. \(m \omega ^2 \Delta \ell\).                 B. 0.                            C. \(m \omega ^2 (A - \Delta \ell)\).          D. \(m \omega ^2 (A+ \Delta \ell)\).

Lời giải:
Con lắc lò xo treo thẳng đứng

\(\Rightarrow F_{dh} = k.X\)
\(\Rightarrow F_{dh} = m \omega ^2 (A - \Delta \ell)\)
⇒ Chọn C.

Câu 20: Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng m và lò xo có độ cứng k, dao động tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Con lắc dao động với biên độ \(A < \Delta \ell\) (độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng). Chọn phát biểu sai. Trong một chu kì thời gian
A. lò xo dãn là \(2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}}\).
B. lực đàn hồi hướng về vị trí cân bằng là \(\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\).
C. lực hồi phục hướng về vị trí cân bằng là \(\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\).
D. lực hồi phục hướng về vị trí lò xo không biến dạng là \(\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\).

Lời giải:
+ Con lắc lò xo treo thẳng đứng
+ \(A < \Delta \ell\)
F_hp luôn hướng về VTCB
⇒ Chọn C.