Tổng hợp bài tập Dao động điều hòa

01/09/2016 17:27

» Phương pháp vec-tơ quay và ứng dụng
» Con lắc đơn dao động trong lực lạ
» Học Vật Lý cùng thầy Thân Thanh Sang - Con lắc lò xo

Dao động điều hòa luôn là dạng bài tập quen thuộc góp mặt trong cấu trúc đề thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý. Việc nắm vững những bài tập về Dao động điều hòa sẽ giúp các bạn làm tốt các phần bài tập tiếp theo của chương Dao động cơ. Xin mời các bạn cùng đến với bài viết : "Tổng hợp bài tập Dao động điều hòa " với những hướng dẫn khi làm bài rất chi tiết và rõ ràng..

TỔNG HỢP BÀI TẬP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

(CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT )

Câu 1: Vật dao động điều hòa với biên độ A: Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng đến li độ $x = 0,5\sqrt{3}$ A là 0,2 s. Chu kì dao động của vật là

A. 0,2 s B. 0,6 s C. 1,2 s D. 2,4 s

Lời giải:
Từ x = 0 đến $x = \frac{A\sqrt{3}}{2} \Rightarrow \Delta t_{min} = \frac{T}{6} = 0,2$
⇒ T = 1,2s
⇒ Chọn C

Câu 2: Vật dao động điều hòa thực hiện 10 dao động trong 5 giây. Truyền cho vật nặng vận tốc v = 62,8 cm/s khi vật đang ở vị trí cân bằng để vật dao động điều hòa. Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí có li độ $x = -2,5 \sqrt{2}$ cm cùng chiều (+). Phương trình dao động điều hòa của vật là
A. $x = 5cos(4 \pi t - \frac{\pi}{4})\ cm$ B. $x = 5cos(4 \pi t + \frac{5 \pi}{4}) \ cm$
C. $x = 4cos(4 \pi t + \frac{5\pi}{4}) \ cm$ D. $x = 4cos(2 \pi t - \frac{\pi}{4})\ cm$

Lời giải:
+ $T = \frac{\Delta t}{n} = \frac{S}{10} = 0,5 \Rightarrow \omega = \frac{2\pi}{T} = 4\pi \frac{rad}{s}$
+ Vị trí cân bằng: $v_{max} = 62,8 \frac{cm}{s} = \omega A \Rightarrow A = \frac{v_{max}}{\omega } = 5 \ cm$
+ $t = 0: \left\{\begin{matrix} x = -2,5\sqrt{2} \cm\\ v>0 \end{matrix}\right.$ $\Rightarrow \left\{\begin{matrix} \cos \varphi = - \frac{\sqrt{2}}{2}\\ \sin \varphi < 0 \ \ \ \ \end{matrix}\right. \Rightarrow \varphi = -\frac{3\pi}{4}$
$\Rightarrow x= 5\có(4\pi t - \frac{\pi}{3}) = 5\cos (4\pi + \frac{5\pi}{4})\ (cm)$
⇒ Chọn B

Câu 3: Vận tốc của một chất điểm dao động điều hoà khi qua vị trí cân bằng là 20 $\pi$ cm/s. Tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kỳ bằng
A. 40 cm/s B. 30 cm/s C. 20 $\pi$ cm/s D. 0

Lời giải:
+ $v_{max} = 20\pi \frac{cm}{s}$
+ Tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ: $\overline{v} = \frac{4A}{T} = \frac{2}{\pi}v_{max}$
$\Rightarrow \overline{v} = \frac{2}{\pi} .20 \pi = 40 \frac{cm}{s}$
⇒ Chọn A

Câu 4: Chất điểm có khối lượng m1 = 50 gam dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình dao động $x_1 = \sin(5 \pi t + \frac{\pi}{6})$ (cm). Chất điểm có khối lượng m2 = 100 gam dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình dao động $x_2 = 5\sin(\pi t - \frac{\pi}{6})$ (cm). Tỉ số cơ năng trong quá trình dao động điều hòa của chất điểm m1 so với chất điểm m2 bằng

A. 0,5 B. 2 C. 1 D. 0,2

Lời giải:
+ $m_1 = 50g; x_1 = \sin (5\pi t + \frac{\pi}{6}) \ (cm)$
+ $m_2 = 100g; x_2 = 5 \sin (\pi t - \frac{\pi}{6}) \ (cm)$
Ta có: $\frac{W_1}{W_2} = \frac{\frac{1}{2}m_1\omega _{1}^{2}A_{1}^{2}}{\frac{1}{2}m_2\omega _{2}^{2}A_{2}^{2}} = \frac{1}{2}$
⇒ Chọn A

Câu 5: Một vật dao động điều hòa theo phương trình $x = \cos(40t - \frac{\pi}{2})$ (cm). Khi vật có vận tốc 20 cm/s thì nó có
A. thế năng bằng 4 lần động năng. B. thế năng bằng 8 lần động năng.
C. thế năng bằng 3 lần động năng. D. thế năng bằng 2 lần động năng.

Lời giải:
$x = \cos (40t - \frac{\pi}{2}) \ 9cm \Rightarrow v_{max} = A\omega = 40 \frac{cm}{s}$
$v = 20 \frac{cm}{s} \Rightarrow$

⇒ Chọn C

Câu 6: Một vật dao động điều hòa với phương trình $x = 5\cos(5\pi t + \frac{\pi}{2})$ cm. Sau bao lâu kể từ lúc t = 0, vật đi được quãng đường là 42,5 cm?

A. $\frac{5}{6}s$ B. $\frac{13}{15}s$ C. $\frac{2}{5}s$ D. $\frac{17}{5}s$

Lời giải:
$x = 5\cos (5\pi t + \frac{\pi}{2}) \ (cm)$
$S = 42,5 \ cm \Rightarrow \frac{S}{4A} = \frac{42,5}{4.5} = 2 + \frac{1}{2}$
⇒ S = 2.4A + 2,5 cm
Tại $t = 0: \left\{\begin{matrix} x = 0\\ v < 0 \end{matrix}\right.$

$\Delta t_0 = \frac{T}{2} = \frac{2}{5}.\frac{1}{12} = \frac{1}{30}s$
$\Rightarrow \Delta t = 2.T + \Delta t_0 = 2.\frac{2}{5}+\frac{1}{30} = \frac{5}{6}s$
⇒ Chọn A

Câu 7: Một vật có khối lượng 100 g dao động điều hòa theo phương trình $x = 5\cos(\omega t + \frac{\pi}{3})$ (cm). Tại thời điểm t = 0 lực kéo về tác dụng vào vật có độ lớn bằng 1 N. Tần số góc có giá trị là

A. 20 rad/s. B. 3,14 Hz. C. 24 rad/s. D. 0,628 rad/s.

Lời giải:
$m = 100g; x = 5 \cos (\omega t + \frac{\pi}{3})\ (cm)$
$t = 0 \Rightarrow |F_{KV}| = 1 N \Rightarrow m\omega ^2|x_0| = 1$
Với $t = 0 \Rightarrow x = 2,5 \ cm \Rightarrow 0,1\omega ^2 . 2,5.10^{-2} = 1$
$\Rightarrow \omega = 20 \frac{rad}{s}$
⇒ Chọn A

Câu 8: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox. Phương trình dao động là $x = 5\cos(8 \pi t - \frac{\pi}{6})$ (cm). Thời gian ngắn nhất vật đi từ lúc bắt đầu xét dao động đến lúc vật có li độ x = 2,5 cm là

A. $\frac{3}{8}s$ B. $\frac{1}{16}s$ C. $\frac{8}{3}s$ D. $\frac{1}{12}s$

Lời giải:
$x = 5\cos (8 \pi t - \frac{\pi}{6})\ (cm)$
$t=0: x = 2,5\sqrt{3}\ cm; v >0; T = \frac{2\pi}{\omega } = \frac{1}{4}s$

$\Delta t_{min} = \frac{T}{12} + \frac{T}{6} = \frac{T}{4} = \frac{1}{16}s$
⇒ Chọn B

Đây là phần bài tập Trắc nghiệm Dao động điều hòa được trích ra từ bài giảng 20 Câu ôn bài tập Dao động điều hòa của thầy Thân Thanh Sang - Giáo viên: Trường THPT Nguyễn Chí Thanh - TP. HCM đồng thời là giảng viên dạy tại Hoc247.vn . Để xem đầy đủ bài giảng trên và các bài giảng chất lượng khác của thầy Thân Thanh Sang, các em có thể tham khảo toàn bộ khoá luyện tốt nghiệp THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2007 .

Chúc các em học tập tốt, chuẩn bị sẵn sàng kiến thức để tham gia kì thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2017 tự tin và đạt thành tích cao nhất!

Mod Vật Lý

Tổng hợp bài tập Dao động điều hòa

TIN LIÊN QUAN

TIN XEM NHIỀU