Bài tập file word vật lí 11 chân trời sáng tạo Chương 1: Dao động (P3)
Bộ câu hỏi tự luận vật lí 11 Chân trời sáng tạo. Câu hỏi và bài tập tự luận Chương 1: Dao động (P3). 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 3
Câu 1: Biên độ là gì?
Trả lời:
Là độ lớn cực đại của li độ
Câu 2: Chu kì của dao động điều hòa là gì?
Trả lời:
Chu kì của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần.
Câu 3: công thức mô tả liên hệ giữa vận tốc và li độ của vật dao động là?
Trả lời:
Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì thế năng, động năng và cơ năng của chất điểm đó như thế nào?
Trả lời:
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì:
+ Li độ giảm => thế năng giảm. + Li độ giảm => thế năng giảm.
+ Vận tốc tăng => động năng tăng. + Vận tốc tăng => động năng tăng.
+ Cơ năng được bảo toàn. + Cơ năng được bảo toàn.
Câu 5: Đối với dao động cơ, hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của lực cưỡng bức
Trả lời:
Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số (chu kỳ) của dao động cưỡng bức bằng với tần số (chu kỳ) của dao động riêng của hệ.
Câu 6: Tần số góc w là gì?
Trả lời:
Đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên của pha đao động được gọi là tần số góc w của dao động
Câu 7: một vật dao động điều hòa có gia tốc cực đại là 314 cm/s2 và tốc độ trung bình trong một chu kỳ là 20 cm/s. Biên độ dao động của vật bằng?
Trả lời:
Trong một chu kỳ
Câu 8: một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo dài 12 cm. Dao động này có biên độ
Trả lời:
A = L/2=6 cm
Câu 9: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kì T. Thời gian dài nhất để vật đi được quãng đường có độ dài 7A là:
Trả lời:
Ta có:
t′max ⇔ S′min = 7A = 3.2A +A
⇒ t′max =3. + + =
Câu 10: 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:
Trả lời:
Biên độ của vật sau 1 chu kỳ:
A1 = A - 2%A = 98%A = 0,98A
Năng lượng còn lại sau 1 chu kỳ:
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 11: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng cơ năng là?
Trả lời:
Động năng bằng cơ năng khi chất điểm qua vị trí cân bằng, do đó khoảng thời gian cần tìm là T/2
Câu 12: Một chất điểm có khối lượng 100g dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O, phương trình li độ có dạng x = 4cos(10t) (cm), t tính theo đơn vị giây. Lấy gốc thế năng tại O. Biểu thức động năng của chất điểm là?
Trả lời:
Wđ =
Câu 13: Một chất điểm dao động điều hòa có thế năng biến thiên theo thời gian như đồ thị bên. Chu kì dao động của thế năng là?
Trả lời:
Chu kì biến thiên thế năng là
Câu 14: Một vật dao động điều hòa có đồ thị như hình vẽ, tìm A,T
Trả lời:
Quan sát đồ thị ta thấy : A = 5cm
Câu 15: 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 16: 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
Trả lời:
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
Lực đàn hồi cực đại Fđhmax = kx = 1,98 N.
Câu 17: 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
Trả lời:
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
Câu 18: cho đồ thị vận tốc như hình vẽ, Tìm w
Trả lời:
Tính chu kì của dao động: xem sơ đồ giải nhanh
Theo sơ đồ giải nhanh, ta có:
Câu 19: Vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng 3 m/s và gia tốc cực đại bằng 30π (m/s2). Lúc t = 0 vật có vận tốc v1 = +1,5 m/s và thế năng đang giảm. Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì vật có gia tốc bằng − 15π(m/s2)?
Trả lời:
Từ các công thức: = ω2A và = ωA suy ra ω = = 10π(rad/s)
Ta có: v1 = 1,5 = ⇒ x = ±
Mà thế năng đang giảm nên chọn x1 = −
Khi a2 = −15π = − ⇒ x2 = (vì sau thời gian ngắn nhất nên chọn x2 = )
⇒ = + + = . = 0,05(s)
Câu 20: Vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng 3 m/s và gia tốc cực đại bằng 30π (m/s2). Lúc t = 0 vật có vận tốc v1 = +1,5 m/s và thế năng đang giảm. Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì vật có gia tốc bằng − 15π(m/s2)?
Trả lời:
Từ các công thức: = ω2A và = ωA suy ra ω = = 10π(rad/s)
Ta có: v1 = 1,5 = ⇒ x = ±
Mà thế năng đang giảm nên chọn x1 = −
Khi a2 = −15π = − ⇒ x2 = (vì sau thời gian ngắn nhất nên chọn x2 = )
⇒ = + + = . = 0,05(s)