Đang tải... (xem toàn văn)
CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁCH GIẢI CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 PHẦN I. MỞ ĐẦU 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích của đề tài 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 4. Đối tượng nghiên cứu 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 6. Giả thuyết khoa học 2 7. Đóng góp của đề tài 2 8. Cấu trúc đề tài 2 PHẦN II. NỘI DUNG 4 CHƯƠNG I. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN VÀ MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VỀ LÍ THUYẾT 4 1. Dao động điều hòa 4 1.1. Dao động và dao động tuần hoàn 4 1.2. Dao động điều hòa 4 1.3. Một số lưu ý 5 1.4. Biểu diễn dao động điều hòa bằng véctơ quay 5 2. Con lắc lò xo 6 3. Con lắc đơn, con lắc vật lý 6 3.1. Con lắc đơn 6 3.2. Con lắc vật lí 7 4. Năng lượng của dao động điều hòa 7 4.1. Sự bảo toàn cơ năng 7 4.2. Biểu thức của thế năng 7 4.3. Biểu thức của động năng 8 4.4. Biểu thức của cơ năng 8 5. Tổng hợp dao động 8 5.1. Tổng hợp hai hàm dạng sin cùng tần số góc. Phương pháp giản đồ Frenen 8 5.2. Biên độ, pha ban đầu của dao động tổng hợp 8 6. Các loại dao động 9 6.1. Dao động tự do 9 6.2. Dao động tắt dần 9 6.3. Dao động duy trì 9 6.4. Dao động cưỡng bức 9 6.5. Sự cộng hưởng 9 7. Một số bài tập trắc nghiệm về lí thuyết 9 CHƯƠNG II. PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁCH GIẢI 16 1. Dao động điều hòa 16 1.1. Các dạng bài toán mở đầu cơ bản có tác dụng làm quen các đại lượng, công thức và tính chất dao động 16 1.2. Lập phương trình dao động điều hòa 18 1.3. Bài toán cho phương trình dao động. Tìm khoảng thời gian để vật đi từ li độ x1 đến x2 theo một tính chất nào đó 21 1.4. Bài toán tìm quãng đường và tìm số lần vật đi qua li độ x từ thời điểm t1 đến t2 22 1.5. Bài toán tìm tốc độ trung bình của vật trên một đoạn đường xác định từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 24 1.6. Bài toán biết tại thời điểm t vật đi qua li độ xt theo một chiều nào đó. Tìm li độ tại thời điểm sau hoặc trước thời điểm t một khoảng thời gian Δt 25 1.7. Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < Δt < T2 27 1.8. Bài toán liên quan đến đồ thị dao động 28 2. Con lắc lò xo 30 2.1. Các đại lượng đặc trưng và viết phương trình dao động của con lắc lò xo 30 2.2. Dạng bài thay đổi khối lượng của vật nặng hoặc cắt ghép lò xo dẫn đến thay đổi chu kì dao động 32 2.3. Bài tập liên quan đến năng lượng của dao động. Tính động năng và thế năng 34 2.4. Con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo trên mặt phẳng nghiêng 36 2.5. Dạng bài tính chiều dài của con lắc lò xo trong quá trình vật dao động 38 2.6. Dạng bài tính lực phục hồi, lực đàn hồi 40 2.7. Tính thời gian lò xo nén hay dãn trong một chu kỳ khi vật treo ở dưới và A > Δl0 43 2.8. Một số bài toán khác về con lắc lò xo 44 3. Con con lắc đơn 46 3.1. Các đại lượng đặc trưng và phương trình dao động của con lắc đơn 46 3.2. Dạng bài thay đổi chiều dài dây treo l 48 3.3. Vận tốc và lực căng dây ở li độ góc bất kì 49 3.4. Dạng bài tập liên quan đến năng lượng dao động. Tính động năng, thế năng 50 3.5. Con lắc vướng đinh 51 3.6. Dạng bài tập liên quan đến biến thiên chu kỳ nhỏ của con lắc đơn và sự nhanh chậm của đồng hồ quả lắc 53 3.7. Dạng bài liên quan đến sự trùng phùng của hai con lắc 56 3.8. Con lắc chịu thêm các lực khác ngoài trọng lực 57 4. Tổng hợp dao động và các loại dao động 60 4.1. Tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số 60 4.2. Bài toán về các loại dao động 64 5. Dạng bài về con lắc vật lí 65 5.1. Cách giải 65 5.2. Ví dụ minh họa 65 5.3. Vận dụng 66 CHƯƠNG III. MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA MỘT TIẾT 67
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC NGUYỄN KIM HỒNG NGUYỄN QUỲNH GIANG ĐỖ CÔNG HÀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁCH GIẢI CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 - BAN NÂNG CAO Chuyên ngành: TN Người hướng dẫn: ThS Dương Văn Lợi Sơn La - 2013 LỜI CẢM ƠN Đề tài hoàn thành giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Dương Văn Lợi – giảng viên mơn Vật lí, trường Đại Học Tây Bắc Qua xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy quan tâm, giúp đỡ suốt trình thực đề tài Chúng xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Bộ mơn Vật lí – Trường Đại Học Tây Bắc, Ban chủ nhiệm Khoa Toán – Lí – Tin, Phòng Quản lí khoa học Quan hệ quốc tế, Thư viện trường Đại Học Tây Bắc tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực đề tài Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn sinh viên tập thể lớp K51 – ĐHSP Vật lí ln động viên, đóng góp ý kiến, giúp đỡ chúng tơi thực hồn thành đề tài Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện tốt Xin chân thành cảm ơn! Sơn la, tháng năm 2013 Nhóm tác giả : Nguyễn Kim Hồng Đỗ Cơng Hà Nguyễn Quỳnh Giang NHỮNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI STT CĐ VIẾT LÀ ĐỌC LÀ Cao đẳng CNH – HĐH Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa ĐH Đại học ĐHSP Đại học sư phạm GD Giáo dục GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất TB Trung bình 10 TN Tự nhiên 11 TNTHPT Tốt nghiệp trung học phổ thông 12 THPT Trung học phổ thông 13 TSCĐ Tuyển sinh cao đẳng 14 TSĐH Tuyển sinh đại học 15 SBT Sách tập 16 SGK Sách giáo khoa 17 VTCB Vị trí cân MỤC LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU .1 Lí chọn đề tài .1 Mục đích đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu .2 Đối tượng nghiên cứu .2 Phương pháp nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đóng góp đề tài Cấu trúc đề tài PHẦN II NỘI DUNG CHƯƠNG I TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN VÀ MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VỀ LÍ THUYẾT Dao động điều hòa 1.1 Dao động dao động tuần hoàn 1.2 Dao động điều hòa 1.3 Một số lưu ý 1.4 Biểu diễn dao động điều hòa véc-tơ quay Con lắc lò xo .6 Con lắc đơn, lắc vật lý 3.1 Con lắc đơn 3.2 Con lắc vật lí Năng lượng dao động điều hòa 4.1 Sự bảo toàn 4.2 Biểu thức 4.3 Biểu thức động .8 4.4 Biểu thức Tổng hợp dao động 5.1 Tổng hợp hai hàm dạng sin tần số góc Phương pháp giản đồ Frenen 5.2 Biên độ, pha ban đầu dao động tổng hợp Các loại dao động .9 6.1 Dao động tự 6.2 Dao động tắt dần 6.3 Dao động trì 6.4 Dao động cưỡng 6.5 Sự cộng hưởng .9 Một số tập trắc nghiệm lí thuyết .9 CHƯƠNG II PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁCH GIẢI 16 Dao động điều hòa 16 1.1 Các dạng toán mở đầu có tác dụng làm quen đại lượng, cơng thức tính chất dao động 16 1.2 Lập phương trình dao động điều hòa 18 1.3 Bài tốn cho phương trình dao động Tìm khoảng thời gian để vật từ li độ x1 đến x2 theo tính chất 21 1.4 Bài tốn tìm qng đường tìm số lần vật qua li độ x từ thời điểm t đến t2 .22 1.5 Bài tốn tìm tốc độ trung bình vật đoạn đường xác định từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 24 1.6 Bài toán biết thời điểm t vật qua li độ xt theo chiều Tìm li độ thời điểm sau trước thời điểm t khoảng thời gian Δt 25 1.7 Bài tốn tính qng đường lớn nhỏ vật khoảng thời gian < Δt < T/2 27 1.8 Bài toán liên quan đến đồ thị dao động 28 Con lắc lò xo 30 2.1 Các đại lượng đặc trưng viết phương trình dao động lắc lò xo .30 2.2 Dạng thay đổi khối lượng vật nặng cắt ghép lò xo dẫn đến thay đổi chu kì dao động 32 2.3 Bài tập liên quan đến lượng dao động Tính động .34 2.4 Con lắc lò xo thẳng đứng lắc lò xo mặt phẳng nghiêng 36 2.5 Dạng tính chiều dài lắc lò xo q trình vật dao động 38 2.6 Dạng tính lực phục hồi, lực đàn hồi 40 2.7 Tính thời gian lò xo nén hay dãn chu kỳ vật treo A > Δl0 .43 2.8 Một số tốn khác lắc lò xo 44 Con lắc đơn .46 3.1 Các đại lượng đặc trưng phương trình dao động lắc đơn 46 3.2 Dạng thay đổi chiều dài dây treo l 48 3.3 Vận tốc lực căng dây li độ góc 49 3.4 Dạng tập liên quan đến lượng dao động Tính động năng, .50 3.5 Con lắc vướng đinh 51 3.6 Dạng tập liên quan đến biến thiên chu kỳ nhỏ lắc đơn nhanh chậm đồng hồ lắc 53 3.7 Dạng liên quan đến trùng phùng hai lắc .56 3.8 Con lắc chịu thêm lực khác trọng lực 57 Tổng hợp dao động loại dao động 60 4.1 Tổng hợp hai dao động phương, tần số .60 4.2 Bài toán loại dao động .64 Dạng lắc vật lí 65 5.1 Cách giải 65 5.2 Ví dụ minh họa 65 5.3 Vận dụng .66 CHƯƠNG III MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA MỘT TIẾT 67 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .81 1.1 Kết luận .81 1.2 Kiến nghị .81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong thời kì phát triển hội nhập quốc tế nay, đất nước ta cần nhiều tri thức lao động có tay nghề, có lực, có kĩ năng, lĩnh hồi bão cống hiến nghiệp xây dựng bảo vệ Tổ Quốc Trước tình hình Giáo dục nước ta cần có đổi toàn diện sâu sắc Theo nghị Quốc Hội ngày 09/12/2000 “Đổi chương trình giáo dục phổ thơng” mục tiêu việc đổi giáo dục phổ thông là: “Xây dựng nội dung chương trình phương pháp giáo dục, SGK phổ thơng nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện hệ trẻ, đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực, phục vụ CNH – HĐH đất nước, phù hợp với truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thơng nước phát triển khu vực giới” “Đổi nội dung chương trình SGK, phương pháp giảng dạy phải phù hợp, thực đồng với việc nâng cấp đổi trang thiết bị dạy học, tổ chức đánh giá thi cử, chuẩn hóa trường học, sở đào tạo, bồi dưỡng giáo viên cơng tác quản lí giáo dục” Để thực tốt mục tiêu nghị quyết, Bộ Giáo dục Đào tạo có nhiều sách cải cách Giáo dục Trong số có việc áp dụng phương pháp trắc nghiệm khách quan vào việc kiểm tra, đánh giá kết học tập học sinh kì thi quan trọng kì thi tốt nghiệp THPT kì thi tuyển sinh vào ĐH - CĐ Dao động chương thứ hai chương trình SGK Vật Lí 12 - Ban nâng cao nội dung khơng thể thiếu kì thi tốt nghiệp THPT, tuyển sinh ĐH - CĐ Để giúp em học sinh nhận dạng dạng tập từ giải nhanh xác Ngồi ra, giúp em rèn luyện phương pháp giải tập, hiểu sâu học, củng cố kĩ giải tập từ đến nâng cao, làm quen với mức độ khó đề thi tốt nghiệp THPT tuyển sinh ĐH CĐ Chúng xin tập hợp dạng tập điển hình SGK, SBT, đề thi tốt nghiệp THPT tuyển sinh ĐH - CĐ qua năm, đồng thời phân loại chúng thành dạng từ đưa cách giải cho dạng Với lí chúng tơi chọn đề tài: Các dạng tập cách giải chương “dao động cơ” Vật Lí 12 - ban nâng cao Mục đích đề tài Nghiên cứu dạng tập chương “Dao động cơ” chương trình Vật lí phổ thông nhằm nâng cao chất lượng dạy học, giúp học sinh ôn tập, tự đánh giá, nâng cao khả vận dụng lí thuyết, tạo hứng thú học tập u thích mơn Vật lí Từ giúp cho học sinh lớp 12 chuẩn bị tốt cho kì thi tốt nghiệp THPT tuyển sinh vào ĐH – CĐ Đối với thân người làm đề tài này: Nhằm nâng cao trình độ chun mơn, rèn luyện kĩ sử dụng phần mềm tin học, ứng dụng vào giảng dạy; có kĩ để trình bày hồn thiện cơng trình nghiên cứu khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phân loại dạng tập đề cách giải cho dạng tập phần “Dao động cơ” Đối tượng nghiên cứu Chương 2: Dao động – SGK Vật Lí 12 – Ban nâng cao Phương pháp nghiên cứu Phương pháp tổng hợp, thống kê tốn học, xử lí phân tích kết quả, điều tra khảo sát Giả thuyết khoa học Nếu biết cách phân loại dạng tập phần “Dao động cơ” sử dụng cách giải tập cách hợp lí giúp học sinh giải tập phần “Dao động cơ” nhanh, xác dễ dàng Đóng góp đề tài Làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, học sinh THPT ôn thi tốt nghiệp, luyện thi ĐH - CĐ Làm tài liệu cho sinh viên chuyên ngành Sư phạm Vật lí tham khảo Cấu trúc đề tài Phần I Mở Đầu u Phần II Nội Dung Chương I Tóm tắt kiến thức số tập trắc nghiệm lí thuyết Chương II Phân loại dạng tập cách giải Chương III Một số đề kiểm tra tiết Phần III Kết Luận kiến nghị PHẦN II NỘI DUNG CHƯƠNG I TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN VÀ MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VỀ LÍ THUYẾT Dao động điều hòa 1.1 Dao động dao động tuần hoàn - Dao động chuyển động qua lại quanh VTCB - Dao động tuần hoàn dao động mà trạng thái vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian - Chu kì T khoảng thời gian ngắn để vật trở vị trí cũ theo hướng cũ: T 2π ; đơn vị chu kì s ω - Tần số f số dao động toàn phần thực 1s: f 1ω ; đơn vị tần số Hz T 2π 1.2 Dao động điều hòa - Dao động điều hòa dao động mà trạng thái dao động mô tả định luật sin cosin với thời gian φ - Phương trình dao động: x A cosωt + A gọi biên độ, giá trị cực đại li độ x ứng với cos(ωt ) , đơn vị đơn vị chiều dài (thường cm) + ωt φ pha dao động thời điểm t, đơn vị rad + φ pha ban đầu, tức pha ωt φ thời điểm t = 0, đơn vị rad + ω tần số góc dao động, đơn vị rad/s - Vận tốc tính đạo hàm bậc biểu thức tính li độ theo thời gian π� � v x ' Aωsin ωt φ Aωcos �ωt φ � 2� � Vận tốc biến đổi điều hòa chu kì với li độ nhanh pha π - Gia tốc tính đạo hàm bậc biểu thức tính vận tốc đạo hàm bậc hai biểu thức tính li độ theo thời gian Câu 12: Chọn câu sai A Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào tần số chung hai dao động B Li độ x = Acos(t +) dao động điều hoà pha dao động /2 C Vận tốc chất điểm dao động điều hồ có độ lớn cực đại li độ D Động vật dao động điều hòa biến đổi theo thời gian tuần hoàn với tần số / Câu 13: Chọn câu sai A Tần số góc đại lượng xác định pha dao động B Pha dao động đại lượng xác định trạng thái dao động vật vào thời điểm t C Tần số góc góc pha biến thiên đơn vị thời gian D li độ gia tốc hai dao động ngược pha Câu 14: Một lắc vật lí vật rắn có khối lượng m = 4kg dao động điều hòa với chu kì T = 0,5s Khoảng cách từ trọng tâm vật đến trục quay d = 20 cm Lấy g = 10 m/s 2 = 10 Mơmen qn tính vật trục quay là: A 0,05 kg.m2 B 0,5 kg.m2 C 0,025 kg.m2 D 0,64 kg.m2 Câu 15: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương có phương trình: x1 A1 cos(ωt φ) x A sin(ωt φ 5π ) Biên độ dao động tổng hợp A A (A1 A ) 2A1A B A (A1 A ) 2A1A C A (A1 A ) 3A1A D A (A1 A ) 3A1A Câu 16: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với tần số f, biên độ A, Vị trí cân chất điểm trùng với gốc tọa độ chọn làm gốc 70 năng, khoảng thời gian ngắn để từ vị trí có động đến vị trí biên A 1/3f B 1/8f C 1/6f D 1/12f Câu 17: Dao động cưỡng dao động A có biên độ tỉ lệ nghịch với biên độ ngoại lực tuần hồn B có biên độ thay đổi theo thời gian C có lượng tỉ lệ với biên độ ngoại lực tuần hồn D có chu kì chu kì ngoại lực cưỡng Câu 18: Tại nơi xác định, chu kỳ lắc đơn tỉ lệ thuận với: A Căn bậc hai chiều dài lắc B Chiều dài lắc C Căn bậc hai gia tốc trọng trường D Gia tốc trọng trường Câu 19: Gia tốc chất điểm dao động điều hòa A vận tốc cực đại cực tiểu B li độ cực tiểu C vận tốc D li độ cực đại Câu 20: Chọn câu đúng: Gọi l chiều dài dây treo, α, α o li độ góc biên độ góc Vận tốc vật dao động điều hòa lắc đơn A vαmax 2glo C v max gl.sin B v gl (sin αo αo α sin ) 2 D v max glαo Câu 21: Chọn câu sai: A Khi cộng hưởng dao động, tần số ngoại lực cưỡng tần số riêng hệ dao động B Tần số dao động cưỡng tần số riêng hệ dao động C Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian D Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn Câu 22: Chọn câu A Một lắc lò xo, muốn tăng chu kì dao động gấp đơi phải tăng gấp đơi khối lượng vật 71 B Đối với lắc đơn dao độ với biên độ góc 0 nhỏ lực căng T cực tiểu góc lệch = cực đại = 0 C Khi chất điểm qua vị trí cân bằng, co vận tốc cực đại, gia tốc cực tiểu D Một lắc lò xo dao động, trình từ vị trí biên dương qua vị trí cân để tới biên độ âm gia tốc vật có hướng không thay đổi Câu 23: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với chu kì T vị trí cân chất điểm trùng với gốc tọa độ, khoảng thời gian ngắn để từ vị trí có li độ x1 = A đến vị trí có li độ x A T/12 B T/3 A là: C T/6 D T/8 Câu 24: Một vật dao động điều hồ với tần số góc Thế vật A biến đổi tuần hồn với chu kì / B hàm dạng sin theo thời gian với tần số góc C hàm dạng sin theo thời gian với tần số góc 2 D biến đổi tuần hồn với chu kì / Câu 25: Chọn câu sai A Một dao động tắt dần tác dụng lực biến đổi điều hồ có tần số góc riêng tần số góc ngoại lực biên độ dao động cưỡng đạt cực đại gọi cộng hưởng dao động B Một vật chuyển động qua vị trí lặp lại liên tiếp mãi gọi dao động tuần hoàn C Một dao động tắt dần bù thêm lượng lực điều khiển dao động mà khơng làm thay đổi tần số góc riêng gọi dao động trì D Một dao động mà phương trình trạng thái có dạng hàm cosin hay sin thời gian nhân với số, gọi dao động điều hoà. 72 - HẾT -ĐỀ SỐ Câu Dao động tuần hoàn dao động A Mà trạng thái chuyển vật động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian B Li độ vật hàm cos (hay sin) thời gian C Chuyển động qua lại vị trí cân D Biên độ vật giảm dần theo thời gian Câu Chu kì T dao động điều hòa là: A Là khoảng thời gian ngắn vật trở vị trí cũ theo hướng cũ B Là khoảng thời gian vật từ vị trí cân đến vị trí biên C Là khoảng thời gian vật trở vị trí cũ theo hướng ngược hướng ban đầu D Là khoảng thời gian vật từ vị trí cân đến vị trí x = A/2 Câu Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T 0,5π s biên độ A = 2cm Vận tốc chất điểm vị trí cân có độ lớn là: A 3cm/s B 0,5cm/s C 4cm/s D 8cm/s Câu Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với A 2cm vật nhỏ có m = 100g, k = 100N/m Khi vật nhỏ có vận tốc 10 10 cm/s gia tốc có độ lớn là: A m/s2 B 10 m/s2 C m/s2 D m/s2 Câu Tại nơi xác định, chu kỳ lắc đơn tỉ lệ thuận với A Căn bậc hai chiều dài lắc B chiều dài lắc C bậc hai gia tốc trọng trường D gia tốc trọng trường Câu Một vật dao động điều hòa có T 2s ,A = 10cm Khi vật cách vị trí cân đoạn 6cm tốc độ (theo chiều dương) bằng: A 18,84cm/s B 20,08cm/s C 25,12cm/s 73 D 12,56cm/s Câu Hai dao động điều hòa có phương, tần số có phương trình lần π lượt là: x1 4cos100πt(cm) x 3cos(100πt )(cm) Dao động tổng hợp dao động có biên độ là? A.1cm B 5cm C 3,5cm D 7cm Câu Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ π x 2cos(2πt )(cm) (x tính cm, t tính s) Tại thời điểm t = 1/4 s chất điểm có li độ là? A 2cm B 3cm C 3cm D 2cm Câu Một lắc lò xo gồm lò xo khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k, đầu cố định đầu gắn với viên bi nhỏ khối lượng m Con lắc dao động điều hòa có năng: A Tỉ lệ với bình phương biên độ dao động B Tỉ lệ với bình phương chu kì dao động C Tỉ lệ nghịch với độ cứng k lò xo D Tỉ lệ nghịch với khối lượng m viên bi Câu 10 Một lắc lò xo gồm lò xo khối lượng khơng đáng kể, đầu cố định đầu gắn với viên bi nhỏ Con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang Lực đàn hồi lò xo tác dụng lên viên bi hướng: A Theo chiều chuyển động viên bi B Về vị trí cân viên bi C Theo chiều dương quy ước D Theo chiều âm quy ước Câu 11 Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc v 4π cos 2πt (cm/s), gốc tọa độ VTCB Mốc thời gian chọn vào lúc chất điểm có li độ vận tốc là? A x = 2cm, v = B x = -2cm, v = C x = 0, v = 4πcm/s D x = 0, v = -4πcm/s Câu 12 Dao động tắt dần: A Có biên độ giảm dần theo thời gian 74 B Ln có lợi C Có biên độ khơng đổi theo thời gian D Ln có hại Câu 13 Một lắc lò xo bố trí nằm ngang, lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 20cm, độ cứng k= 100N/m Vật nặng có khối lượng m= 100g dao động điều hòa với lượng E =2.102 J Chiều dài cực đại cực tiểu lò xo trình dao động là: A lmax 23cm ; lmin 19cm B lmax 22cm ; lmin 18cm C lmax 20cm ; lmin 18cm D lmax 32cm ; lmin 30cm Câu 14 Nói chất điểm dao động điều hòa, phát biểu ĐÚNG? A Ở vị trí biên, chất điểm có vận tốc khơng gia tốc khơng B Ở vị trí cân bằng, chất điểm có vận tốc khơng gia tốc cực đại C Ở vị trí cân bằng, chất điểm có vận tốc cực đại gia tốc không D Ở vị trí biên, chất điểm lớn vận tốc cực đại gia tốc cực đại Câu 15 Một lắc đơn gồm cầu khối lượng m treo vào đầu dây mềm, nhẹ, không dãn dài 64cm Con lắc dao động điều hòa nơi có gia tốc trọng trường g Lấy g= π (m / s ) Chu kì dao động lắc A 1,6s B 1s C 0,5s D 2s Câu 16 Một vật nhỏ dao động với biên độ A, chu kì T Ở thời điểm t vật vị trí biên Quãng đường từ đến t = T/4 là: A A/2 B 2A C A/4 D A Câu 17 Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400g, lò có khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 100N/m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang, lấy π 10 Dao động lắc có chu kỳ là: A 0,6s B 0,8s C 0,4s D 0,2s Câu 18 Khi đưa lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài lắc khơng đổi) tần số dao động A Giảm gia tốc trọng trường giảm theo độ cao B Tăng chu kì dao động điều hòa giảm 75 C Tăng tần số giao động điều hòa tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường D khơng đổi chu kì dao động điều hòa khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường Câu 19 Một lắc lò xo gồm cầu nhỏ khối lượng 500g lò xo có độ cứng 50N/m, cho lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang Thời điểm vận tốc cầu 0,1m/s gia tốc - 3m / s lắc là: A 0,04J B 0,02J C 0,01J D 0,05J Câu 20 Phương trình phương trình dao động chất điểm dao động điều hòa có tần số f 1Hz ? Biết thời điểm ban đầu vật qua li độ x 5cm theo chiều dương, v0 10π (cm/s) π� � 2πt � cm A x 2cos � 6� � π� � 2πt � cm B x 5cos � 6� � π� � 2πt � cm C x 2cos � 4� � π� � 2πt � cm D x 5sin � 4� � Câu 21 Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A Với tần số dao động tần số dao động riêng B Mà không chịu ngoại lực tác dụng C Với tần số lớn tần số dao động riêng D Với tần số dao động nhỏ tần số dao động riêng Câu 22 Một vật dao động với phương trình x 6cos 4πt(cm) vào thời điểm t=5s vật có gia tốc là: A 947,5cm / s B 947,5cm / s C 75,4cm / s D 75, 4cm / s Câu 23 Một lắc dao động tắt chậm dần sau chu kì biên độ giảm 3% Phần lượng lắc dao động toàn phần là: A 3% B 6% C 9% D.94% Câu 24 Một lắc lò xo có độ cứng k = 900N/m Vật dao động điều hòa với biên độ A = 10cm, vật qua x = 4cm động vật bằng: A 3,78J B 0,78J C 0,28J D 4,22J Câu 25 Lực kéo tác dụng lên chất điểm dao động điều hòa có độ lớn A Và hướng không đổi B Tỉ lệ với độ lớn li độ ln hướng vị trí cân 76 C Tỉ lệ với bình phương biên độ D Không đổi hướng thay đổi - HẾT -ĐỀ SỐ Câu Nói chất điểm dao động điều hòa, phát biểu đúng? A Ở vị trí biên, chất điểm có vận tốc không gia tốc không B Ở VTCB, chất điểm có vận tốc khơng gia tốc cực đại C Ở VTCB, chất điểm có độ lớn vận tốc cực đại gia tốc D Ở vị trí biên, chất điểm có độ lớn vận tốc cực đại gia tốc cực đại Câu Tại nơi xác định, chu kỳ lắc đơn tỉ lệ thuận với: A Căn bậc hai chiều dài lắc B Chiều dài lắc C Căn bậc hai gia tốc trọng trường D Gia tốc trọng trường Câu Một lắc lò xo gồm lò xo khối lượng không đáng kể, đầu cố định đầu gắn với viên bi nhỏ Con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang Lực đàn hồi lò xo tác dụng lên viên bi hướng: A Theo chiều chuyển động viên bi B Về VTCB viên bi C Theo chiều dương quy ước D Theo chiều âm quy ước Câu Một vật dao động điều hòa gắn với tần số góc 5rad/s Khi vật qua li độ x = 3cm có tốc độ 25cm/s Biên độ dao động vật là: A 5,24cm B cm C cm D 10cm Câu Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ π x 2cos(2πt ) (x tính cm, t tính s) Tại thời điểm t = 0,25s chất điểm có li độ là: A 2cm B 3cm C 3cm D 2cm Câu Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong khoảng thời gian 31,4s chất điểm thực 100 dao động toàn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ 2cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy 3,14 Phương trình dao động chất điểm là: 77 � � 20t � (cm) A x 6cos � � � � � 20t � (cm) B x 4cos � � � � � 20t � (cm) C x 4cos � 6� � � � 20t � (cm) D x 6cos � 6� � Câu Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với chu kì T Mốc VTCB Tính từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm động vật là: A T/4 B T/8 C T/12 D T/6 Câu Một vật dao động với phương trình x = 6cos( 5 t ) cm Trong giây tính từ thời điểm ban đầu, số lần vật qua li độ x = 2cm A lần B lần C lần D lần Câu Một vật dao động với phương trình x = 14cos(4πt+ /3)cm Tính tốc độ trung bình vật khoảng thời gian kể từ thời điểm ban đầu đến vật qua VTCB theo chiều dương lần thứ A 0,6m/s B 1,2m/s C 0,8m/s D 1,5m/s Câu 10 Một vật nhỏ thực dao động điều hòa theo phương trình x 5cos(4t / 3) cm Tại thời điểm t1, vật có li độ 2,5 cm có xu hướng giảm Li độ vật sau thời điểm 7/48s là: A 2,5cm B -2,5 cm C -2,5 cm D -2,5cm Câu 11 Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T Xét khoảng thời gian A 2T , tính tốc độ trung bình nhỏ mà vật đạt 3A 2T B 3A C 2T 3A T D 3A T Câu 12 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(ωt+ φ) (cm) So sánh khoảng thời gian T/3 nhau, người ta thấy quãng đường dài mà vật 6cm Tìm biên độ dao động vật A cm B cm C 5cm 78 D 6cm Câu 13 Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 100g, treo vào lò xo có độ cứng k = 90N/m Thời điểm ban đầu, kéo vật lệch khỏi VTCB theo chiều âm đoạn 10cm, truyền cho vật vận tốc ban đầu 3 m/s theo chiều dương Phương trình dao động là: A x = 20cos(30t + π/3)cm B x = 20sin(30t + π/3)cm C x = 20cos(30t + π/3)cm D x = 20cos(30t - 2π/3)cm Câu 14 Lò xo ban đầu có độ cứng k 60 N/m, cắt thành lò xo có chiều dài l1 l2 theo tỉ lệ l1 Gọi k1 ,k k h độ cứng lò xo l2 hệ chúng mắc song song Hãy chọn đáp án A k1 100 N/m; k 150 N/m; k h 250 N/m B k1 200 N/m; k 150 N/m; k h 250 N/m C k1 200 N/m; k 150 N/m; k h 350 N/m D k1 200 N/m; k 150 N/m; k h 500 N/m Câu 15 Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s Biết động (mốc VTCB) vận tốc vật có độ lớn 0,6m/s Biên độ dao động lắc là: A 6cm B cm C 12cm D 12 cm Câu 16 Một lắc lò xo bố trí thẳng đứng Đầu cố định, đầu móc vật nặng, gọi l0 độ biến dạng lò xo vật VTCB Biểu thức sau không đúng? A l0 = mg k B 2 = g l0 C f = g 2 l0 D T= 2π g l0 Câu 17 Một lắc lò xo bố trí thẳng đứng Đầu cố định, đầu móc vật nặng, gọi l0 độ biến dạng lò xo vật VTCB Biểu thức sau không đúng? 79 A l0 = mg k B 2 = g l0 C f = g 2 l0 D T= 2π g l0 Câu 18 Một lắc lò xo treo thẳng đứng đầu có gắn vật nặng m = 50g Trong hệ trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, phương trình � � 2t �(cm) Lấy g 2 10 m/s2 Lực dao động vật có dạng x 10cos � 2� � đàn hồi tác dụng vào giá treo lực phục hồi tác dụng vào vật thời điểm t = 1,25s là: A Fđh 1,5 N; Fph N B Fđh 2,5 N; Fph 2N C Fđh N; Fph N D Fđh N; Fph 1,5 N Câu 19 Một lò xo khối lượng khơng đáng kể, có chiều dài tự nhiên l0 135cm , treo thẳng đứng, đầu giữ cố định, đầu lại gắn với cầu khối lượng m Chọn trục Ox thẳng đứng, gốc tọa độ VTCB vật, chiều dương hướng xuống Biết cầu dao động điều hòa với phương trình x 8sin(t ) cm trình dao động tỉ số độ lớn lớn nhỏ lực đàn hồi lò xo 7/3 Lấy g 10 m/s2 Chiều dài lò xo thời điểm t = 1,41s là: A 159cm B 162,12cm C 107,88cm D 147,88cm Câu 20 Một lắc đơn gồm cầu nhỏ khối lượng m treo vào đầu sợi dây mềm, nhẹ, không dãn, dài 64cm Con lắc dao động điều hòa nơi có gia tốc trọng trường g Lấy g 2 m/s Chu kỳ dao động lắc là: A 1,6s B 1s C 0,5s D 2s Câu 21 Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn dao động điều hòa với biên độ nhỏ Lấy mốc VTCB Khi lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí động li độ góc α lắc bằng: 80 A 0 B 0 C 0 D 0 Câu 22 Kéo lắc đơn có chiều dài 1m khỏi VTCB góc nhỏ so với phương thẳng đứng thả nhẹ cho dao động Khi qua VTCB, dây treo bị vướng đinh đóng điểm treo lắc đoạn 36cm, lấy g 10 m/s Chu kỳ dao động lắc là: A 3,6s B 2.2s C 2s D 1,8s Câu 23 Một lắc có dây treo kim loại, hệ số giãn nở dài 1,8.105 K 1 biết đồng hồ chạy 25o C Nếu giảm nhiệt độ xuống 10o C đồng hồ chạy nhanh chậm lượng là: A Nhanh 14,32s B Chậm 11,6s C Chậm 14,32s D Nhanh 11,66s Câu 24 Chuyển động vật tổng hợp hai dao động điều hòa phương Hai dao động có phương trình : π� π� � � x1 3cos � 100πt � (cm); x cos � 100πt � (cm) Phương trình dao động 3� 6� � � tổng hợp là: π� � 100πt � (cm) A x 2cos � 6� � π� � 100πt � (cm) B x 3cos � 6� � π� � 100πt � (cm) C x 2sin � 6� � π� � 100πt � (cm) D x 2cos � 6� � Câu 25 Một lắc vật lí vật rắn có khối lượng m = kg dao động điều hòa với chu kì T = 2s Khoảng cách từ trọng tâm vật đến trục quay d = 20 cm Lấy g = 10 m/s2 2 = 10 Mơmen qn tính vật trục quay là: A 0,05 kg.m2 B 0,4 kg.m2 C 0,025 kg.m2 - HẾT 81 D 0,46 kg.m2 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.1 Kết luận Sau thời gian thực đề tài, đối chiếu với mục đích nghiên cứu, nhiệm vụ đặt ra, giải vấn đề sau: Trên sở nghiên cứu lý luận tập vật lý, việc lựa chọn sử dụng tập dạy học, lựa chọn hệ thống bao gồm tập từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, đáp ứng yêu cầu vận dụng lý thuyết trình độ hiểu, tái đến trình độ vận dụng linh hoạt sáng tạo Từ hệ thống tập đó, chúng tơi xây dựng cách giải cho dạng Từ đưa tập ví dụ, tập vận dụng mang tính định hướng để khơi dậy học sinh tính tích cực, sáng tạo giải tập Nội dung phương pháp nghiên cứu đề tài tiếp tục áp dụng cho nhiều vấn đề khác môn vật lý Qua việc thực đề tài, thu nhiều kiến thức bổ ích qua tài liệu liên quan Tuy nhiên, trình độ thân hạn chế, thời gian có hạn nên phạm vi nghiên cứu đề tài bó hẹp tập chương “Dao động cơ” khơng tránh khỏi thiếu sót Vì mong nhận bảo thầy giáo ý kiến đóng góp bạn sinh viên để đề tài thêm hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn ! 1.2 Kiến nghị 82 - Tại trường trung học phổ thông nên tăng thêm số tiết học tập để học sinh nắm vững kiến thức phương pháp giải toán vật lý - Thư viện cần tăng thêm số đầu sách tham khảo để việc thực đề tài thuận lợi - Các cấp lãnh đạo, đồn thể thầy giáo tạo điều kiện để số sinh viên tham gia nghiên cứu đề tài tăng số lượng chất lượng 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Quang Hân (chủ biên) (2006), Giải toán vật lý lớp 12, NXB Giáo Dục Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư cộng (2006), Vật lí lớp 12, NXB Giáo dục Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư cộng (2006), Bài tập Vật lí lớp 12, NXB Giáo dục Nguyễn Thị Bảo Ngọc (2005), Dao động sóng, NXB Giáo dục Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí trường THPT, NXB Giáo dục Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lí trường phổ thông theo hướng phát triển hoạt động học tập tích cực, chủ động, sáng tạo tư khoa học , NXB ĐHSP Nguyễn Anh Vinh (2011), Cẩm nang ơn luyện thi ĐH mơn Vật lí 12, NXB ĐHSP Nguyễn Anh Vinh (2010), Hướng dẫn giải nhanh tập trắc nghiệm Vật lí lớp 12, NXB ĐHSP Bộ giáo dục đào tạo, Đề thi TNTHPT, TSĐH – CĐ từ năm 2007 đến 2012 84 ... đề tài: Các dạng tập cách giải chương “dao động cơ” Vật Lí 12 - ban nâng cao Mục đích đề tài Nghiên cứu dạng tập chương “Dao động cơ” chương trình Vật lí phổ thông nhằm nâng cao chất lượng dạy... khảo sát Giả thuyết khoa học Nếu biết cách phân loại dạng tập phần “Dao động cơ” sử dụng cách giải tập cách hợp lí giúp học sinh giải tập phần “Dao động cơ” nhanh, xác dễ dàng Đóng góp đề tài... tập đề cách giải cho dạng tập phần “Dao động cơ” Đối tượng nghiên cứu Chương 2: Dao động – SGK Vật Lí 12 – Ban nâng cao Phương pháp nghiên cứu Phương pháp tổng hợp, thống kê tốn học, xử lí phân