Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 LỜI GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM (Khóa PEN-C N3) 17 NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Thầy Đặng Việt Hùng – Hocmai.vn HỆ THỐNG BÀI GIẢNG LỜI GIẢI BÀI TẬP có website: www.Hocmai.vn BẢNG ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01 D 11 B 21 B 31 C 41 A 51 C 61 D 71 B 81 A 91 C 02 C 12 C 22 D 32 C 42 C 52 A 62 B 72 A 82 C 92 D 03 D 13 B 23 C 33 B 43 B 53 A 63 C 73 C 83 D 93 B 04 B 14 C 24 D 34 D 44 C 54 A 64 A 74 B 84 D 94 D 05 D 15 D 25 D 35 B 45 C 55 C 65 A 75 B 85 D 95 A 06 B 16 D 26 C 36 C 46 A 56 A 66 B 76 A 86 A 07 C 17 C 27 D 37 D 47 C 57 B 67 C 77 A 87 B 08 B 18 B 28 C 38 A 48 A 58 A 68 B 78 A 88 A 09 D 19 A 29 C 39 A 49 B 59 D 69 B 79 B 89 D 10 B 20 C 30 C 40 C 50 B 60 C 70 B 80 A 90 C LỜI GIẢI CÁC CÂU CHỌN LỌC TRONG TÀI LIỆU Câu 18: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T biên độ A Ban đầu vật vị trí cân bằng, khoảng thời gian ngắn kể từ vật dao động đến thời điểm mà động A tmin = T/4 B tmin = T/8 C tmin = T/6 D tmin = 3T/8 Lời giải: Khi động : Et  Ed  Et x A    x E A 2  Khoảng thời gian ngắn kể từ vật dao động đến thời điểm mà động tmin  T Vậy chọn đáp án B Câu 19: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T biên độ A Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà động A t = T/4 B t = T/8 C t = T/6 D t = T/12 Lời giải: Et x A    x E A 2 T T T Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà động : t    8 Vậy chọn đáp án A Khi động : Et  Ed  Câu 22: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T biên độ A Khoảng thời gian ngắn kể từ thời điểm động đến thời điểm lần động A tmin = T/12 B tmin = T/8 C tmin = T/6 D tmin = T/24 Lời giải: Khi động : Et  Ed  Et x A    x E A 2 Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Khi lần động : Et  3Ed  Facebook: LyHung95 Et x A    x E A 2 Khoảng thời gian ngắn kể từ thời điểm động đến thời điểm lần động T T T   24 Vậy chọn đáp án D : t  Câu 23: Mối liên hệ li độ x, tốc độ v tần số góc ω dao động điều hòa động hệ 2x A ω = x.v B x = v.ω C v = ω.x D ω  v Lời giải: A   x  Khi E d  E t    v  x  v  A  Vậy chọn đáp án C Câu 24: Mối liên hệ li độ x, tốc độ v tần số góc ω dao động điều hòa lần động hệ là: A ω = 2x.v B x = 2v.ω C 3v = 2ω.x D ω.x  3v Lời giải:  A  x   v  x  3v  x Khi E t  3E d  E    v  A  Vậy chọn đáp án D Câu 28: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Asin(2πt/T – π/3) cm Khoảng thời gian từ vật bắt đầu dao động (t = 0) đến thời điểm mà động lần lần thứ hai A T/3 B 5T/12 C T/4 D 7T/12 Lời giải: Khi động lần : x   Tại thời điểm t = 0, vật vị trí  A A theo chiều âm Thời gian kể từ t = đến thời điểm mà động lần lần thứ hai : t  T T T   12 Vậy chọn đáp án C Câu 34: Một lắc lò xo có khối lượng vật nặng m, dao động điều hòa với biên độ A lượng E Khi vật có li độ x = A/2 vận tốc có biểu thức A v   2E m B v   E 2m C v   2E 3m D v   3E 2m Lời giải: Khi x  max 3v A  v2   3 A 3kA 3E 3E   v 4m 2m m 2 Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Vậy chọn đáp án D Câu 37: Cơ hệ lắc lò xo dao động điều hoà A tăng 9/4 lần tần số dao động f tăng lần biên độ A giảm lần B giảm 9/4 lần tần số góc ω tăng lên lần biên độ A giảm lần C tăng lần khối lượng m vật nặng biên độ A tăng gấp đôi D tăng 16 lần tần số dao động f biên độ A tăng gấp đôi Lời giải: m A2  2 2mf A2  Tần số f thăng gấp đôi, biên độ A thăng gấp đôi tăng 16 lần Cơ lắc lò xo : E  Vậy chọn đáp án D Câu 38: Một lắc lò xo dao động với biên độ A = 10 cm Độ cứng lò xo k = 20 N/m Tại vị trí vật có li độ x = cm tỉ số động lắc A 1/3 B C D Lời giải: E x A Tại vị trí x  5cm   t      E  Et E  A Mặt khác : Ed  E  Et  3Et Tỉ số động lắc : Et  Ed Vậy chọn đáp án A Câu 43: Ở thời điểm, vận tốc vật dao động điều hòa 20% vận tốc cực đại, tỉ số động vật 1 A 24 B C D 24 Lời giải: v E  v  Vận tốc vật 20% vận tốc cực đại : v  max  d    E  25Ed   E  vmax  25 Mặt khác : Et  E  Ed  24Ed Tỉ số động vật : Ed E  d  Et 24 Ed 24 Vậy chọn đáp án B Câu 47: Một lắc lò xo nằm ngang, vị trí cân bằng, cấp cho vật nặng vận tốc có độ lớn v = 10 cm/s dọc theo trục lò xo, sau 0,4 (s) lắc đạt cực đại lần đầu tiên, lúc vật cách vị trí cân khoảng A 1,25 cm B cm C 2,5 cm D cm Lời giải: Thế cực đại x   A Tại t = vật vị trí cân Kể từ thời điểm t = đến thời điểm đạt cực đại lần : t  Mặt khác : vmax   A  T  0,  T  1, 6s 2 A  10  A  2,5cm T Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Vậy chọn đáp án C Câu 50: Trong trình dao động điều hòa lắc lò xo A động biến thiên tuần hoàn tần số, tần số gấp đôi tần số dao động B sau lần vật đổi chiều, có thời điểm gấp hai lần động C động tăng, giảm ngược lại, động giảm tăng D vật động vật đổi chiều chuyển động Lời giải: A 2 Vật đổi chiều vị trí biên  Sau lần đổi chiều, có hai thời điểm gấp lần động Vậy chọn đáp án B Cơ lần động : x   Câu 63: Một lắc lò xo độ cứng k = 20 N/m dao động điều hòa với chu kỳ T = (s) Khi pha dao động 2π rad vật có gia tốc a  20 cm/s2 Lấy π2 = 10, lượng dao động vật A E = 48.103 J B E = 96.103 J C E = 12.103 J D E = 24.103 J Lời giải: Khi pha dao động 2  Vật vị trí biên  amax   A  20  A  3cm Năng lượng dao động vật : E  kA  12.103 J Vậy chọn đáp án C Câu 64: Một vật có khối lượng m = 100 (g) dao động điều hoà trục Ox với tần số f = Hz, lấy thời điểm t vật có li độ x1 = –5 cm, sau 1,25 (s) vật A Et = 20 mJ B Et = 15 mJ C Et = 12,8 mJ D Et = mJ Lời giải: Ta có : T  T  0,5s  t  1, 25  s   2T  f  Lúc vật có li độ x2  5cm Thế vật lúc : Et  m x22  20mJ Vậy chọn đáp án A Câu 65: Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng có lượng dao động E = 2.10 –2 J, lực đàn hồi cực đại lò xo Fmax = N Lực đàn hồi lò xo vật vị trí cân F = N Biên độ dao động vật A A = cm B A = cm C A = cm D A = cm Lời giải: 1 2  kA  2.10 (J)  2   kA  2.10 (J)  A  0,02(m)  2(cm) Ta có k(  A)  4(N)   k  2(N) kA  2(N)   Vậy chọn đáp án A Câu 71: Một vật m = kg dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = Asin(ωt + φ) cm Lấy gốc tọa độ vị trí cân O Từ vị trí cân ta kéo vật theo phương ngang cm buông nhẹ Sau thời gian t = π/30 (s) kể từ lúc buông, vật quãng đường dài cm Cơ vật Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG –2 –2 A E = 16.10 J –2 B E = 32.10 J C E = 48.10 J Facebook: LyHung95 D E = 24.10–2 J Lời giải: Từ hình vẽ ta xác định  T    T  (s)    20(rad / s) 30 10 1  E  m2 A  1.202.0,042  32.102 (J) 2 Vậy chọn đáp án B Câu 72: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + φ) cm Trong khoảng thời gian vật từ VTCB đến li độ x  (s) đầu tiên, 60 A theo chiều dương điểm cách vị trí cân cm vật có tốc độ v  40π cm/s Biết khối lượng vật nặng m = 100 (g), lượng dao động A E = 32.102 J B E = 16.102 J C E = 9.103 J D E = 12.103 J Lời giải: T Vẽ trục thời gian ta dễ dàng xác định   T  (s)    20(rad / s) 60 10  40 v2 v2 Hệ thức liên hệ A  x   A  x   22      20 2    4(cm)  1  E  m2 A2  0,1. 20  0,042  32.102 (J) 2 Vậy chọn đáp án A Câu 73: Một lò xo chiều dài tự nhiên ℓ o = 20 cm Đầu cố định, đầu có vật có khối lượng m = 120 (g) Độ cứng lò xo k = 40 N/m Từ vị trí cân bằng, kéo vật thẳng đứng xuống tới lò xo dài 26,5 cm buông nhẹ, lấy g = 10 m/s2 Động vật lúc lò xo dài 25 cm A Eđ = 24,5.103 J B Eđ = 22.103 J C Eđ = 16,5.103 J D Eđ = 12.103 J Lời giải: Ta có   k 10 30 mg  (rad / s);    3(cm)  A  26,5  20   3,5(cm) m k Tại vị trí lò xo dài 25 cm : v   A2  x  110(cm / s)  1  Ed  mv2  0,12 110.102 2 Vậy chọn đáp án C   16,5.103 (J) (s) động lại Quãng đường vật 0,5 (s) 16 cm Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm Phương trình dao động vật A x = 8cos(2πt + π/2) cm B x = 8cos(2πt – π/2) cm C x = 4cos(4πt – π/2) cm D x = 4cos(4πt + π/2) cm Lời giải: 1 T Sau (s) động lại    T  (s)    4(rad / s) 8 Trong 1T vật quãng đường S  4A  16(cm)  A  4(cm) Câu 85: Một vật lắc lò xo dao động điều hoà sau Tại t = vật qua vị trí cân theo chiều âm  pha ban đầu   x  4cos(4t   / 2)(cm) Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Vậy chọn đáp án D Câu 87: Khi mô tả chuyển hoá lượng lắc đơn điều sau sai ? A Khi kéo lắc đơn lệch khỏi vị trí cân góc 0 lực kéo thực công cung cấp lượng ban đầu cho vật B Khi buông nhẹ, độ cao viên bi giảm làm viên bi tăng C Khi viên bi đến vị trí cân 0, động cực đại D Khi viên bi đến vị trí biên cực đại, động Lời giải: Đáp án A Đáp án B sai buông nhẹ, viên bị giảm Đáp án C Đáp án D Vậy chọn đáp án B Câu 91: Một lắc lò xo có m = 200 (g) dao động điều hoà theo phương đứng Chiều dài tự nhiên lò xo ℓo = 30 cm Lấy g =10 m/s Khi lò xo có chiều dài 28 cm vận tốc không lúc lực đàn hồi có độ lớn N Năng lượng dao động vật A E = 1,5 J B E = 0,1 J C E = 0,08 J D E = 0,02 J Lời giải: mg Ta có Fdh  k  k   100(N / m)     2(cm)  A      4(cm) 0,02 k 1  E  kA  100.0,042  0,08(J) 2 Vậy chọn đáp án C Câu 93: Hai vật có khối lượng gắn vào lò xo có tần số dao động, phương, ngược pha có biên độ A1; A2 với A1 = 2A2 Khi vật có động 0,56 J vật 0,08 J Khi vật có động 0,08 J vật bao nhiêu? A 0,22 J B 0,2 J C 0,56 J D 0,48 J Lời giải: Vì dao động ngược pha nên ta có x1  A1cost, x  A2cost A1  2A2  x1  2x  v1  2v2  E1  4E2 ;Et1  4Et ;Ed1  4Ed2 Khi Eđ1  0,56(J); E t  0,08(J)  Wt1  4.0,08  0,32(J)  E1  0,56  0,32  0,88(J) Khi E’đ1  0,08(J)  E’t1  0,88  0,08  0,8(J)  E’t  E’t1 /  0,2(J) Vậy chọn đáp án B Chú ý : Dạng câu hỏi xuất đề thi năm 2016 ! Câu 94: Một chất điểm dao động điều hòa không ma sát theo trục Ox Khi vừa rời khỏi vị trí cân đoạn S động chất điểm 3,6 J Đi tiếp đoạn S động chất điểm J, tiếp đoạn S động Eđ Biết biên độ dao động vật lớn 2S Giá trị Eđ A 1J B 1,2 J C 1,8 J D J Lời giải: Khi vật vừa qua vị trí cân đoạn S: E t  E  3,6  kS2 2 Khi vật thêm đoạn S nữa, tương tự ta có: E t   E   k  2S  Et E  E d1 E 3 S    E  3,8(J)     3S  A E t E  3,6 A E 19 Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Khi vật 3S: Et3  9Et1  9(3,8  3,6)  1,8(J)  Ed  3,8  1,8  2(J) Vậy chọn đáp án D Câu 95: Một chất điểm dao động điều hòa không ma sát theo trục Ox với biên độ A, mốc vị trí cân Khi vừa rời khỏi vị trí cân đoạn S động chất điểm 10,92 J Đi tiếp đoạn S động 2S chất điểm 7,68 J, vật tiếp tục đoạn động chất điểm bao nhiêu, biết vật chưa đổi chiều chuyển động? A 2,28 J B 4,32 J C 3,36 J D 4,84 J Lời giải: Khi vật vừa qua vị trí cân đoạn S: E t  E  10,92  kS2 2 Khi vật thêm đoạn S nữa, tương tự ta có: E t   E  7,68  k  2S  E t  E  7,68 E  Ed1 S    E  12(J)    0,3  3S  A E t E  10,92 A E Khi vật 3S: Et3  9Et1  9(12  10,92)  9,72(J)  Ed3  12  9,72  2,28(J) Vậy chọn đáp án A Tham gia khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để tự tin hướng đến kì thi THPTQG 2017 ! ... THPTQG 2 017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) môn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Vậy chọn đáp án D Câu 37: Cơ hệ lắc lò xo dao động điều hoà A tăng 9/4 lần tần số dao động... Câu 63: Một lắc lò xo độ cứng k = 20 N/m dao động điều hòa với chu kỳ T = (s) Khi pha dao động 2π rad vật có gia tốc a  20 cm/s2 Lấy π2 = 10, lượng dao động vật A E = 48.103 J B E = 96.103... giải: Khi pha dao động 2  Vật vị trí biên  amax   A  20  A  3cm Năng lượng dao động vật : E  kA  12.103 J Vậy chọn đáp án C Câu 64: Một vật có khối lượng m = 100 (g) dao động điều