Đang tải... (xem toàn văn)
bài tập và lý thuyết tổng hợp môn lý
BÀI TẬP VẬN DỤNG II.BÀI TẬP SÓNG II.BÀI TẬP SÓNG I.BÀI TẬP DAO DỘNG I.BÀI TẬP DAO DỘNG III.BÀI III.BÀI TẬP TẬP SÓNG ÂM SÓNG ÂM IV.BÀI IV.BÀI TẬP SÓNG ÁNH SÁNG TẬP SÓNG ÁNH SÁNG §1 §2 §3 §4 I.BÀI TẬP DAO DỘNG Li đ x=Asin(ộ ωt+ϕ) V n t c ậ ố v=Aωcos(ωt+ϕ) Gia t c ố a= - ω 2 Asin(ωt+ϕ) v=s/t = x-x0 / t-t0 Ed = ½ mv 2 Et = ½ kx 2 E= ½ kA 2 ½ kA 2 = ½mv 2 + ½kx 2 Lực đàn hồi +Độ biến dạng ∆l = mg/k +Fmax = k(∆l + A) +Fmin = k(∆l - A) Nếu A<∆l +Fmin = 0 Nếu A>∆l +F=k(∆l ±x) +Lò xo nằm ngang ∆l=0 Tìm t: sinx = sina x= a + k2π x= π - a + k2π Tổng hợp dao động Ta có x=x1+x2 = Asin(ωt+ϕ) Với A2 = A 1 2 + A 2 2 + 2A 1 A 2 Cos(ϕ2-ϕ1) Tgϕ = A 1 Sinϕ1 + A 2 Sinϕ2 A 1 Cosϕ1 + A 2 Cosϕ2 Bài 1: Con lắc đơn có khối lượng 1kg và độ dài 2m. Góc lệch cực đại so với phương thẳng đứng là 150 . Tìm cơ năng và vận tốc ở vị trí thấp nhất. Bài 2: Trong một khoảng thời gian con lắc đơn thực hiện 60 daođộng. Tăng chiều dài thêm 44cm thì thực hiện 50 dao động. Tìm chiều dài ban đầu con lắc Bài 3: Con lắc đơn có chiều dài l, cắt đi một đoạn x thì chu kỳ giảm 2 lần. Tìm x theo l Bài 4: Con lắc đồng hồ chạy đúng ở mặt biển. Bán kính trái đất là R = 6400km a)Tính chu kỳ ở độ cao 4800m (Nhiệt độ không đổi) b)Trong một ngày đêm, con lắc chạy nhanh, chậm bao nhiêu Bài 5: Con lắc đồng hồ chạy đúng ở 300C. Chiều dài ở 00C là 500mm. Hệ số nở dài là 2.10 -5 độ -1 . a)Tính gia tốc trọng trường g. b) Tính chu kỳ ở 20 độ c)Trong một ngày đêm, con lắc chạy nhanh hay chậm bao nhiêu Bài 6: Quả cầu 1 kg gắn lò xo k=25N/cm. Từ vị trí cân bằng truyền vận tốc 1.5m/s thẳng đứng hướng xuống. 1. Viết phương trình dao động. 2. Tìm vận tốc và gia tốc cực đại 3. Tính vận tốc trung bình khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có biên đô Bài 7: Vật 200g gắn vào lò xo. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 4cm và truyền vận tốc 40π cm/s hệ dao động theo phương ngang với tần số 2,5Hz. 1. Viết phương trình dao động. Vẽ đồ thị li độ 2. Tìm động năng lúc t=0,1s 3. Tính Fmax và Fdh lúc t= 0,5s Bài 8: Treo vật nặng vào lò xo làm nó thực hiện 50 dao động trong 15,7s. Chiều dài con lắc biến đổi từ 24cm đến 32cm trong lúc dao động, 1.Tìm gia tốc, vận tốc cực đại và chiều dài ban đầu của lò xo khi chưa treo vật 2.Viết phương trình li độ, chọn t=0 lúc vật có li độ 2cm, theo chiều dương. Vẽ giản đồ Bài 9 Treo vật nặng 200g vào lò xo làm nó giãn ra 2,5cm. Từ vị trí ban đầu kéo vật ra 4cm và truyền vận tốc 80 cm/s a.Tính chu kỳ, tần số và viết phương trình li độ. b.Tìm thời điểm có độ lớn lực đàn hồi bằng 5.2N Bài 10 Quả cầu 1 kg gắn lò xo k=25N/cm. Truyền vận tốc 1.5m/s và gia tốc 75 m/s 2 . 1. Viết phương trình dao động chọn gốc thời gian lúc truyền vận tốc và gia tốc. 2. Tìm động năng cực đại 3. Tính vận tốc trung bình sau 1 chu kỳ. Bài 11 Lò xo dao động điều hòa chiều dài biến đổi từ 12cm đến 28 cm chu kì 2s. 1. Viết phương trình li độ, chọn t=0 lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiểu âm. Vẽ đồ thị li độ 2.Tìm li độ, vận tốc và gia tốc lúc t=7,5s Bài 12: Vật dao động với phương trình x= 4 sin(πt+π/2) (cm). Tìm các thời điểm: 1.Vật qua vị trí cân bằng lần 1, 2 2. Vật có li độ 2cm theo chiều dương quĩ đạo lần 1,2 3. Vẽ đồ thị li độ Bài 13: Quả cầu m= 200g gắn vào lò xo có độ cứng 20N/m treo thẳng đứng. Kéo ra khỏi vị trí cân bằng 3cm theo phương thẳng đứng và buông tay. 1.Viết phương trình li độ, chọn t=0 lúc buông tay và chiều dương là chiều vật bắt đầu chuyển động. 2. Tìm vận tốc và gia tốc tại vị trí cách vị trí cân bằng 1cm Bài 14: Vật m gắn vào lò xo k=80N/m thực hiện 100 dao động trong 31,4s theo phương ngang Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 2cm và truyền vận tốc 40cm/s cho dao động 1. Viết phương trình dao động, chọn gốc thời gian lúc truyền vận tốc 2. Tìm động năng và thế năng lúc t=0,1πs. 3. Tính Fmax và Fdh lúc t= 0,5πs Bài 15: Con lắc m= 0,4kg treo vào lò xo thẳng đứng, dao động với biên độ 8cm, chu kì 0,5s 1.Tìm độ cứng lò xo. 2. Tìm giá trị cực đại của lực đàn hồi. Bài 16: Vật m= 1kg treo vào lò xo có k=1600N/m. Từ vị trí cân bằng truyền cho vật vận tốc 2m/s thẳng đứng hướng xuống. 1.Tìm cơ năng toàn phần và biên độ dao động. 2.Thiết lập phương trình dao động. Chọn chiều dương hướng lên 3.Tìm vận tốc cực đại và lực hồi phục cực đại. Vẽ giản đồ biểu diễn dao động Bài 17: Vật khối lượng 100g treo vào đầu lò xo k. Từ VTCB nâng lên 5cm rồi buông nhẹ. Hệ thực hiện 20 dao động trong 10s. Chọn trục thẳng dướng hướng xuống. 1.Tìm độ cứng, Viết phương trình li độ 2.Tìm vận tốc cực đại và lực hồi phục cực đại. Bài 18: Vật khối lượng m treo vào lò xo có độ cứng k. Hệ dao động với chu kì 1s. Lực đàn hồi cực tiểu là 2N. khi li độ bằng 3cm thì vận tốc là 8π cm/s. Tìm năng lượng và lực đàn hồi cực đại. Bài 19: Treo vật vào lò xo, hệ thực hiện 10 dao động trong 2s. Lực đàn hồi cực đại 11N. khi x= 8cm thì v= 60π cm/s. Tìm năng lượng và lực đàn hồi cực tiểu. Bài 20: Treo khối lượng 2kg vào lò xo có độ cứng 50N/cm. Từ vị trí cân bằng kéo ra 3cm và truyền vận tốc 2m/s.1. Tìm cơ năng toàn phần. 2. Biên độ 3. Tìm vận tốc và li độ khi động năng bằng thế năng 4. Viết phương trình li độ chọn t=0 lúc vật qua VTCB theo chiều dương • Bài 21: Con lắc lò xo có độ cứng k=20N/cm Khi li độ 12cm thì vận tốc là 10π cm/s và năng lượng là 16,9J. Tìm biên độ và chu kỳ, tần số. Viết pt li độ, chọn gốc thời gian ở vị trí biên độ dương • Bài 22 Con lắc lò xo có độ cứng k=40N/m thực hiện 50 dao động dao trong 15,7s, biên độ A=5cm. 1. Tìm tần số và khối lượng. • 2. Tìm động năng khi li độ bằng 2cm • 3.Lúc t=0 vật qua VTCB theo chiều dương, viết pt li độ. Tìm vận tốc lúc t=T/6 • 4.Tìm thời gian đi từ vị trí x=2,5cm đến x=A • Bài 23: Con lắc lò xo có chu kỳ T= 2s. Tại thời điểm t=1,5s li độ là 0cm và vận tốc v= 5π cm/s. 1. Viết pt li độ 2. Biết Fdh min = 3.8N. tính Fdh max và Fdh tại thời điểm t=2s. • Bài 24: Lò xo thực hiện 20 dao động hết 10s. Lúc li độ x=2 cm thì vận tôc là 8π cm/s theo chiều dương. 1.Viết phương trình li độ. • 2. Tìm động năng lúc t=1/16s • Bài 25 Lò xo của hệ dao động có chiều dài thay đổi từ 20cm đến 30cm. Khối lượng là 0,25kg. Chu kì con lắc là 0,314s. • 1. Tìm chiều dài ban đầu và độ cứng lò xo • 2. Tính cơ năng của hệ và lực đàn hồi cực đại, cực tiểu. • 3. Tìm li độ và vận tốc khi động năng bằng thế năng TG : Nguyeãn Töôøng Vieân Apr 1, 201 4 * Pt sóng tại A cách nguồn d là u= aSin(2πft – 2πd/λ) * Biên độ cực đại: d= d1 – d2 = kλ Biên độ cực tiểu: d= d1 – d2 = (k + ½) λ * Sóng dừng: Giới hạn cố định l= nλ /2 Giới hạn tự do l = (n+1/2) λ/2 * Năng lượng E = ½ mω 2 A 2 Công của ma sát trong 1 chu kỳ A= Fs =F.4.A 1 + A = Ed 1 – Ed 2 = ½m ω 2 (A 1 2 – A 2 2 ) + Số dao động thực hiện N = A1 / ∆A1 Với ∆A 1 = A 1 – A 2 I.BÀI TẬP SÓNG Bài 1: Trong 5s có 3 ngọn sóng biển qua trước mặt. Mỗi ngọc sóng cao 0,4 m. Vận tốc truyền sóng là 2m/s. Tìm chu kỳ. Viết phương trình sóng, vẽ đường sin tại điểm cách nguồn sóng 10m Bài 2:Đầu A của dây đàn hồi có biên độ 5cm, chu kỳ 2s. a) Viết phương trình sao động của A b) Pha dao động lan truyền vối vận tốc 5m/s. Viết pt sóng tại điểm cách A khoảng d=2,5cm vẽ dạng dây lúc t=1,5s, lúc t= 5s Bài 3:Đầu A chạm vào mặt nước tần số 20Hz, ta thấy điểm B cách A là 10cm luôn dao động ngược pha với a. Tìm vận tốc truyền sóng. Biết 0,8m/s <v< 1m/s. Bài 4: Sóng truyền từ M đến O rồi đến N trên cùng phương truyền sóng với v=20m/s. Pt sóng tại O là u0 = 4sin(ωt - π/6)(cm). Hai điểm gần nhau nhất lệch pha 2π/3 cách nhau 6cm. Tìm tần số sóng và viết phương trình sóng tại M,N biết OM=ON = 0,5cm Bài 5: Giao thoa sóng âm có f= 580Hz. Vận tốc truyền âm trong không khí là 348m/s a) Bước sóng? b) Điểm M cách 2 nguồn d1 = 4,3m và d2 = 5,8m có biên độ cực đại hay cực tiểu Bài 6: Giao thoa sóng cơ có T= 0,1s. Vận tốc truyền sóng là 20cm/s. Hai nguồn cách nhau 10,6cm. Tìm số vân cực đại và cực tiểu trên mặt chất lỏng Bài 7: Giao thoa sóng nước có f= 13Hz. Tại M có d1 = 19cm và d2 = 21cm có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn không còn cực đại nào khác. Tìm vận tốc truyền sóng trên mặt nước Bài 8: Giao thoa sóng nước f= 125Hz, biên độ a= 2mm. Chỉ xét các đường nằm một phía của trung trực không dao động. Đường thứ nhất tại M1 có d1-d2 = 1.07cm, đường thứ 12 tại M2 có d1- d2=3,67cm . a)Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng trên mặt nước b)Tìm biên độ và pha ban đầu của M3 có d1=2.45cm và d2=2.61cm Bài 9: Dây đàn dài 60cm có tần số 100Hz có 4 nút.Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng Bài 10: Dây AB căng ngang dài 2m chu kỳ 1/50s. Trên dây có 5 nút a)Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng trên dây b)muốn tạo ra bó sóng thì tần số rung là bao nhiêu