Bài tập file word vật lí 11 chân trời sáng tạo Chương 1: Dao động (P2)
Bộ câu hỏi tự luận vật lí 11 Chân trời sáng tạo. Câu hỏi và bài tập tự luận Chương 1: Dao động (P2). Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học vật lí 11 Chân trời sáng tạo.
ÔN TẬP CHƯƠNG 1. DAO ĐỘNG PHẦN 2
Câu 1: Li độ của vật dao động là gì?
Trả lời:
Li độ của vật dao động là tọa độ của vật mà gốc tọa độ được chọn trùng với vị trí cân bằng
Câu 2: phương trình vận tốc của vật dao động điều hòa có dạng?
Trả lời:
Câu 3: phương trình gia tốc của vật dao động điều hòa có dạng?
Trả lời:
Câu 4: động năng của vật dao động điều hòa được tính theo công thức:
Trả lời:
Câu 5: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động
Trả lời:
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động với tần số bằng tần số dao động riêng.
Câu 6: Độ lệch pha được xác định bởi công thức nào?
Trả lời:
Câu 7: biểu thức li độ của vật dao động điều hòa có dạng: . Tìm biên độ dao động A
Trả lời:
Vậy A = 8 cm
Câu 8: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, tần số góc ω. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có toạ độ dương và có vận tốc bằng − . Phương trình dao động của vật là:
Trả lời:
Ta có:
t = 0 ⇒
ð
Câu 9: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(t − ) (cm) (t tính bằng giây). Thời điểm vật đi qua vị trí có li độ x = 2√3cm theo chiều âm lần thứ 2 là:
Trả lời:
Dùng PTLG:
⇒
⇒ − = + n.2π + n.2π
t = 1 + n.4 ≥ 0 ⇒ n = 0,1,2,3....
Lần thứ 2 ứng với n = 1 nên t = 5(s)
Câu 10: Một con lắc dao động tắt dần, cứ sau mỗi chu kỳ biên độ giảm 3%. Phần năng lượng của con lắc bị mất đi trong một dao động toàn phần là bao nhiêu?
Trả lời:
Câu 11:. Cho một chất điểm dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng O với biên độ 4 cm. Vận tốc biến thiên theo thời gian như mô tả trong đồ thị hình bên. Tại thời điểm t3
- A. chất điểm ở vị trí biên dương.
- B. chất điểm ở vị trí biên âm.
- C. chất điểm chuyển động theo chiều dương.
- D. chất điểm chuyển động theo chiều âm.
Trả lời:
C. Tại thời điểm t3 vận tốc cực đại và dương nên chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương
Câu 12: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng 100 g. Con lắc dao động điều hoà theo phương ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm t vật có li độ 5 cm, ở thời điểm t + vật có tốc độ 50 cm/s. Tìm giá trị của k.
Trả lời:
Sau khoảng thời gian thì động năng ở thời điểm này bằng thế năng ở thời điểm kia. Do đó, ta có: N/m
Câu 13: Một vật dao động điều hoà đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm ở thời điểm ban đầu. Khi vật có li độ x1 = 3 cm thì vận tốc của vật là v1 = 8π cm/s, khi vật có li độ x2 = 4 cm thì vận tốc của vật là v2 = 6 cm/s. Viết phương trình dao động của vật.
Trả lời:
Áp dụng công thức độc lập thời gian, ta có:
Phương trình dao động x = 5cos(
Câu 14: Một vật dao động điều hòa có dạng như hình vẽ, tìm A,T,w
Trả lời:
Từ đồ thị ta có biên độ của x: A = 6cm
Ta có chu kì:
Câu 15: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 5s, vận tốc của chất điểm này có giá trị bằng:
Trả lời:
Câu 16: Một vật dao động theo phương trình x = 4.cos() (cm) (t đo bằng giây). Tại thời điểm t1 li độ là 2√3cm và đang giảm. Tính li độ sau thời điểm t1 là 3 (s).
Trả lời:
Dùng PTLG:
⇒ =
⇒ x (t+3) = 4cos(t+3)(s)
⇒ x (t+3) = 4cos( + + ) = −2(cm)
Câu 17: 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
Trả lời:
+ Biên độ dao động của vật trong quá trình chuyển động theo chiều âm lần đầu tiên A = Δl - Δl + 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 + 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 18: 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
Trả lời:
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.
Câu 19: Một vật thực hiện dao động điều hoà với biên độ A tại thời điểm t1 = 1,2 s vật đang ở vị trí x = theo chiều âm, tại thời điểm t2 = 9,2 s vật đang ở biên âm và đã đi qua vị trí cân bằng 3 lần tính từ thời điểm t1. Hỏi tại thời điểm ban đầu thì vật đang ở đâu và đi theo chiều nào?
Trả lời:
Chọn lại gốc thời gian t = t1 = 1,2 s thì pha dao động có dạng: ϕ = ωt +
Từ M1 quay một vòng (ứng với thời gian T) thì vật qua vị trí cân bằng 2 lần, rồi quay tiếp một góc (ứng với thời gian ) vật đến biên âm và tổng cộng đã qua vị trí cân bằng 3 lần.
Ta có: T + = 9,2 − 1,2⇒ T = 6(s)
⇒ ω = = (rad/s)
Để tìm trạng thái ban đầu ta cho t = − 1,2 s thì
Φ = - + + = − ⇒
Câu 20: 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
Trả lời:
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.