Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 LỜI GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM (Khóa PEN-C N3) 11 BÀI TỐN VỀ THỜI GIAN LÒ XO DÃN, NÉN VÀ LỰC (P2) 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 A 11 C 21 B 31 A 41 D 02 C 12 B 22 B 32 C 42 C 03 B 13 B 23 D 33 B 43 A 04 C 14 A 24 C 34 B 44 B 05 B 15 B 25 D 35 B 45 D 06 B 16 A 26 A 36 D 07 A 17 C 27 A 37 A 08 B 18 A 28 C 38 A 09 A 19 C 29 C 39 D 10 B 20 D 30 B 40 C LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng m = 100 (g) Con lắc dao động điều hồ theo   phương trình x  cos 10 5t cm Lấy g = 10 m/s2 Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên giá treo có giá trị A Fmax = 1,5 N B Fmax = N C Fmax = 0,5 N D Fmax = N Lời giải   g  2(cm)  Fmax  k ( A   )  m2 ( A   )  0,1 10 0,03  1,5(N)  Vậy chọn đáp án A Ta có   Câu 2: Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng m = 100 (g) Con lắc dao động điều hoà theo   phương trình x  cos 10 5t cm Lấy g = 10 m/s2 Lực đàn hồi cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị A Fmin = 1,5 N B Fmin = N C Fmin = 0,5 N D Fmin = N Lời giải Ta có  Do  0  g  2(cm) 2  A  Fmin  k (  A)  m2 (    A)  0,1 10 0,01  0,5(N) Vậy chọn đáp án C Câu 3: Con lắc lò xo treo thẳng đứng Lò xo có độ cứng k = 80 N/m, nặng có khối lượng m = 320 (g) Người ta kích thích nặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân với biên độ A = cm Lấy g = 10 m/s2 Lực đàn hồi lớn nhỏ lò xo q trình nặng dao động A Fmax = 80 N, Fmin = 16 N B Fmax = N, Fmin = N C Fmax = N, Fmin = 1,6 N D Fmax = 800 N, Fmin = 160 N Lời giải mg  4(cm) Ta có   k Do   A  Fmin  0( N ) ; Fmax  k ( A   )  80.0,1  8(N) Vậy chọn đáp án B Câu 4: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu cố định, đầu treo vật có khối lượng m = 100 g Kéo vật xuống vị trí cân theo phương thẳng đứng bng nhẹ Vật dao động theo phương trình x = 5cos(4πt) cm Chọn gốc thời gian lúc buông vật, lấy g = 10 m/s2 Lực dùng để kéo vật trước vật dao động có độ lớn Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG A F = 1,6 N B F = 6,4 N C F = 0,8 N Facebook: LyHung95 D F = 3,2 N Lời giải Ta có   g  6, 25(cm) 2 Theo định luật Niuton: P  Fdh  Fk   P  Fk  Fdh  Fk  Fdh  P  k(A   )  mg  m2 (A   )  mg  0,1  4  0,1125  0,1.10  0,8(N) Vậy chọn đáp án C Câu 8: Một lò xo treo thẳng đứng, đầu cố định, đầu có vật m = 100 (g), độ cứng k = 25 N/m, lấy g = π2 = 10 m/s2 Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống Vật dao động với phương trình x = 4cos(5πt + π/3) cm Lực hồi phục thời điểm lò xo bị dãn cm có cường độ A Fhp = N B Fhp = 0,5 N C Fhp = 0,25 N D Fhp = 0,1 N Lời giải Lực hồi phục F  k   độ lớn F  k   25.0,02  0,5( N ) Vậy chọn đáp án B Câu 9: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 100 (g) lò xo có độ cứng k = 40 N/m treo thẳng đứng Cho lắc dao động với biên độ A = cm Lấy g = 10 m/s2 Lực cực đại tác dụng vào điểm treo A Fmax = 2,2 N B Fmax = 0,2 N C Fmax = 0,1 N D Fmax = N Lời giải mg Ta có    2,5(cm)  Fmax  k ( A   )  40(3  2,5)  2, 2(N) k Vậy chọn đáp án A Câu 12: Một lò xo độ cứng k, treo thẳng đứng, chiều dài tự nhiên ℓ0 = 20 cm Khi cân chiều dài lò xo 22 cm   Kích thích cho cầu dao động điều hòa với phương trình x  2sin 10 5t cm Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, lực cực đại tác dụng vào điểm treo có cường độ N Khối lượng cầu A m = 0,4 kg B m = 0,1 kg C m = 0,2 kg Lời giải Ta có   22  20  2(cm) Mà Fmax  m2 ( A   )  2(N)  m  (10 5)2 0,04 D m = 10 (g)  0,1(kg ) Vậy chọn đáp án B Câu 16: Từ VTCB vật khối lượng m = 100 g đầu lò xo độ cứng k = 100 N/m, nâng lên đọan cm truyền vận tốc 30π cm/s để thực dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Lấy g = 10 m/s2 Tính biên độ dao động lực hồi phục qua vị trí lò xo khơng biến dạng ? A A = cm, F = N B A = cm, F = 0,3 N C A = cm, F = 0,3 N D A = cm, F = 0,1 N Lời giải mg  1(cm) Ta có   k Hệ thức liên hệ x  v2 v2 2  A  A  x   5(cm) 2 2 Lực hồi phục F  k   độ lớn F  k   100.0,01  1( N ) Vậy chọn đáp án A Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Câu 17: Một lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 200 g lò xo có độ cứng k = 80 N/m Biết vật dao động điều hòa có gia tốc cực đại 2,4 m/s2 Tính vận tốc qua VTCB giá trị cực đại lực đàn hồi A v = 0,14 m/s, F = 2,48 N B v = 0,12 m/s, F = 2,84 N C v = 0,12 m/s, F = 2,48 N D v = 0,14 m/s, F = 2,84 N Lời giải Ta có   mg k  2,5(cm);    20(rad / s) k m Mà 2 A  2, 4(m / s2 )  A  0,006(m)  vmax  A  0,12(m / s)  Fmax  k ( A   )  80(0,006  0.025)  2, 48(N) Vậy chọn đáp án C Câu 19: Một lò xo nhẹ đầu gắn cố định, đầu gắn vật nhỏ m Chọn trục Ox thẳng đứng, gốc O vị trí cân vật Vật dao động điều hồ Ox với phương trình x = 10sin(10t) cm, lấy g = 10 m/s 2, vật vị trí cao lực đàn hồi lò xo có độ lớn A 10 N B N C N D 1,8 N Lời giải g Ta có    10(cm)  Khi vật vị trí cao     A   F dh  k  0(N) Vậy chọn đáp án C Câu 20: Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100 g lò xo khối lượng khơng đáng kể Chọn gốc toạ độ VTCB, chiều dương hướng lên Biết lắc dao động theo phương trình x = 4sin(10t – π/6) cm Lấy g = 10 m/s2 Độ lớn lực đàn hồi tác dụng vào vật thời điểm vật quãng đường s = cm (kể từ t = 0) A 1,6 N B 1,2 N C 0,9 N D 0,7 N Lời giải g Ta có    10(cm)  x  4sin(10t –  / 6)  4cos(10t  2 / 3)(cm) Quãng đường vật biển diễn hình vẽ  Fdh  k   x  m2   x  0,1.102.0,07  0,7(N) Vậy chọn đáp án D Câu 21: Một lắc lò xo gồm vật nặng treo đầu lò xo nhẹ Lò xo có độ cứng k = 25 N/m Khi vật vị trí cân lò xo dãn cm Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình x = sin(πt + π) cm Trong trình dao động, lực đẩy đàn hồi lò xo có giá trị lớn A 2,5 N B 0,5 N C 1,5 N D N Lời giải Ta có   4(cm)  A  Fdmax  k A    25.0,02  0,5(N) Vậy chọn đáp án B Câu 23: Một lò xo có khối lượng khơng đáng kể, chiều dài tự nhiên 125 cm treo thẳng đứng, đầu có cầu m Chọn gốc toạ độ vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống Vật dao động với phương trình π  x  10cos  2πt   cm Lấy g = 10 m/s2 Chiều dài lò xo thời điểm t0 = 6  A 150 cm B 145 cm C 141,34 cm Lời giải D 158,6 cm Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Ta có   Facebook: LyHung95 g  25(cm) 2  π Tại t0 = 0: x0  10cos     8,6(cm)    6 Vậy chọn đáp án D   x  125  25  8,6  158,6(cm) π  Câu 24: Con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với phương trình x  12cos 10t   cm nơi có g = 10 m/s2 Tỉ 3  số lực đàn hồi vật biên biên A B C 11 D 12 Lời giải g Ta có    10(cm)  Tại biên trên: Fdh1  k  Tại biên dưới: Fdh2  k   Fdh Fdh1  A  0,02k(N)  A  0, 22k(N)  11 Vậy chọn đáp án C 2π   Câu 25: Con lăc lò xo dao động theo phương thẳng đứng với phương trình x  10cos 10t   cm Lò xo có độ cứng   k = 100 N/m Lấy g = 10 m/s2 Chọn chiều dương hướng lên Tại t = 0, lực tác dụng vào điểm treo có giá trị A N B 0,5 N C 1,5 N D 15 N Lời giải g Ta có    10(cm)   2π  Tại t = 0: x0  10cos    5(cm)  Fdh  k(   Vậy chọn đáp án D  x0 )  100.0,15  15(N) Câu 26: Con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ giản vật vị trí cân 10 cm Vật nặng dao động chiều dài quỹ đạo 24 cm Lò xo có độ cứng k = 40 N/m Lực tác dụng vào điểm treo lò xo có chiều dài ngắn A 0,8 N B N C 80 N D 5,6 N Lời giải Ta có : lo  10cm  0, 01m    Biên độ lắc : A  g  10  rad  lo L  12cm Lực tác dụng vào điểm treo lò xo có chiều dài ngắn : Fdh  k lo  A  40.0,02  0,8 N Vậy chọn đáp án A Câu 27: Một lắc lò xo khối lượng vật nặng m = 1,2 kg, dao động điều hoà theo phương ngang với phương π π  trình x  10cos  5t   cm Độ lớn lực đàn hồi thời điểm t  s 3  A 1,5 N B 2,6 N C 13,5 N Lời giải Tại thời điểm t   D 27 N s li độ vật x  5cm Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Độ lớn lực đàn hồi CLLX nằm ngang độ lớn lực phục hồi  F  kx  30.0,05  1,5N Vậy chọn đáp án A Câu 28: Một lò xo khối lượng đáng kể có độ cứng k = 100 N/m, đầu cố định, đầu gắn vật nặng có khối π  lượng m = kg Cho vật dao động điều hoà với phương trình x  10cos  ωt   cm Độ lớn lực đàn hồi vật 3  có vận tốc 50 cm/s phía vị trí cân A N B 10 N C 15 N D 30 N Lời giải Ta có :   k g  10rad  lo   0,1m  10cm m  2  50  v Áp dụng công thức độc lập : x     A2  x     10  x  5cm   10     Độ lớn lực đàn hồi lúc : Fdh  k  lo  x   100  0,1  0, 05  15N Vậy chọn đáp án C Câu 29: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m  400 g , lò xo có độ cứng k  200 N / m , chiều dài tự nhiên l0 = 35 cm đặt mặt phẳng nghiêng góc α  300 so với mặt phẳng nằm ngang Đầu cố định, đầu gắn vật nặng Cho vật dao động điều hoà với biên độ cm Lấy g = 10 m/s Chiều dài cực tiểu cực đại lò xo trình dao động A 32 cm; 42 cm B 38 cm; 40 cm C 32 cm; 40 cm D 30 cm; 40 cm Lời giải mg sin   0, 01m  1cm k Chiều dài lò xo VTCB : lcb  lo  lo  36cm Ta có : lo  Chiều dài cực tiểu lò xo lmin  lcb  A  32cm Chiều dài cực đại lò xo lmax  lcb  A  40cm Vậy chọn đáp án C Câu 30: Một lắc lò xo có độ cứng k treo thẳng đứng, đầu có vật khối lượng m = 100 g Lấy g = 10 m/s2 Chọn gốc toạ độ O vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng Kích thích cầu dao động với phương trình π  x  4cos  20t   cm Độ lớn lực lò xo tác dụng vào giá treo vật đạt vị trí cao 6  A N B 0,6 N C 0,4 N D 0,2 N Lời giải Ta có : lo  g 2  0, 025m  2,5cm Độ cứng lò xo k  m  40 N / m Độ lớn lực tác dụng vào giá treo vật đạt vị trí cao : Fdh  k lo  A  40 0,025  0,04  0,6 N Vậy chọn đáp án B Câu 35: Trong dao động điều hoà vật đổi chiều chuyển động A Lực tác dụng đạt giá trị cực đại B Lực tác dụng có độ lớn C Lực tác dụng đổi chiều D Lực tác dụng có giá trị nhỏ Lời giải Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 Lực tác dụng dao động điều hòa F  kx  Fmax  kA Vật đổi chiều chuyển động x=A x=-A Vậy chọn đáp án A Câu 36: Một vật treo vào lò xo làm dãn cm Cho g = π2 = 10 m/s2 Biết lực đàn hồi cực đại, cực tiểu 10 N N Chiều dài tự nhiên lò xo 20 cm Chiều dài cực đại cực tiểu lò xo q trình dao động A 30 cm 28 cm B 26 cm 24 cm C 28 cm 25 cm D 30 cm 26 cm Lời giải Ta có : Fmax l  A 10 0, 08  A     A  0, 02m  2cm Fmin l  A 0, 08  A Chiều dài lò xo VTCB : lcb  lo  lo  28cm Chiều dài cực đại lò xo : lmax  lcb  A  30cm Chiều dài cực tiểu lò xo : lmin  lcb  A  26cm Vậy chọn đáp án D Câu 40: Con lắc lò xo có m = 200 g, chiều dài lò xo vị trí cân 30 cm dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số góc 10 rad/s Lực hồi phục tác dụng vào vật lò xo có chiều dài 33 cm A 0,33N B 0,3 N C 0,6 N D 0,06 N Lời giải Li độ vật lò xo có chiều dài 33cm : x  l  lcb  33  30  3cm Lực phục hồi tác dụng vào vật F  kx  m x  0,6 N Vậy chọn đáp án C Câu 41: Con lắc lò xo có độ cứng k = 50 N/m dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với tần số góc 10 rad/s Chọn gốc toạ độ O vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên v = lò xo khơng biến dạng Lực đàn hồi tác dụng vào vật vật lên với vận tốc v = +80 cm/s A 2,5 N B 1,6 N C N D N N Lời giải Ta có : lo  g 2  0,1m  10cm Khi v = 0, lò xo khơng biến dạng  A  10cm 2 v  80  2   A  x     10  x  6cm    10  Áp dụng hệ thức độc lập : x   Chiều dương hướng lên  Fdh  N  Fdh  N Lực đàn hồi tác dụng vào vật lúc Fdh  k  lo  x   50  0,1  0, 06    (Các em nên vẽ video giảng thầy dạy nhé, nhìn đơn giản hơn) Vậy chọn đáp án D Câu 42: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(wt − π/3) Biết chu kì khoảng thời gian lò xo bị nén 1/5 khoảng thời gian lò xo bị dãn Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ xuống Lực đàn hồi có độ lớn nhỏ vào thời điểm A 5T/12 B T/6 C 7T/12 D T/12 Lời giải Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! Khóa học PEN–C (Nhóm N3) mơn Vật lí – HOCMAI.VN – Thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG Facebook: LyHung95 T  t  tnen  nen A Ta có :    lo  5T tdan  t   dan A Tại t = vật vị trí theo chiều dương Lực đàn hồi có độ lớn nhỏ x  lo Chiều dươngg hướng xuống  lo   x   A  Lực đàn hồi có độ lớn nhỏ vào thời điểm t  T T T 7T    6 12 Vậy chọn đáp án C Câu 43: Một lắc lò xo nằm ngang dao động tự với biên độ A  cm Lực đàn hồi lò xo có công suất tức thời đạt giá trị cực đại vật qua vị trí có tọa độ x A  cm B  2,5 cm C  cm D  cm Lời giải Công suất lực đàn hồi : P  FV  kx A  x Theo co-si ta có x A2  x  x  A2  x A2 k A2 A  P x  5cm 2 2 Vậy chọn đáp án A Câu 44: Một lắc lò xo treo thẳng đứng Con lắc dao động điều hòa với biên độ A = cm, chu kì T Khoảng thời gian ngắn kể từ lúc lực đàn hồi đạt giá trị cực đại đến lúc đạt giá trị cực tiểu T/3 Lấy g = 10 m/s Tính tốc độ vật lúc cách vị trí thấp cm ? A 68,90 cm/s B 83,67 cm/s C 60,25 cm/s D 86,68 cm/s Lời giải Khoảng thời gian ngắn kể từ lúc lực đàn hồi đạt giá trị cực đại đến lúc đạt giá trị cực tiểu T/3  lo  g 10 A   5  rad   4cm    lo 0, 04 Khi vật cách vị trí thấp cm  x  6cm Tốc độ lúc : v   A2  x  83,66cm / s Vậy chọn đáp án B Câu 45: Một lắc lò xo có độ cứng k = 40 N/m đầu giữ cố định phía gắn vật m Nâng m lên đến vị trí lò xo khơng biến dạng thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5 cm Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, cơng suất tức thời trọng lực vật m đạt cực đại A 0,5 W B 0,32 W C 0,41 W D 0,64 W Lời giải Ta có : lo  A  2,5cm    g k  20  rad   m   0,1kg lo  Công suất trọng lực : P  Fv  mgv Công suất tức thời trọng lực đạt cực đại Khi tốc độ đạt cực đại  Pmax  mgvmax  mg A  0,5W Vậy chọn đáp án A Tham gia trọn vẹn khóa Luyện thi PEN-C (Nhóm N3) HOCMAI.VN để sẵn sàng chinh phục kì thi THPTQG 2017 ! ... có    2, 5(cm)  Fmax  k ( A   )  40(3  2, 5)  2, 2( N) k Vậy chọn đáp án A Câu 12: Một lò xo độ cứng k, treo thẳng đứng, chiều dài tự nhiên ℓ0 = 20 cm Khi cân chiều dài lò xo 22 cm  ... lò xo làm dãn cm Cho g = 2 = 10 m/s2 Biết lực đàn hồi cực đại, cực tiểu 10 N N Chiều dài tự nhiên lò xo 20 cm Chiều dài cực đại cực tiểu lò xo q trình dao động A 30 cm 28 cm B 26 cm 24 cm C 28 ... k  2, 5(cm);    20 (rad / s) k m Mà 2 A  2, 4(m / s2 )  A  0,006(m)  vmax  A  0, 12( m / s)  Fmax  k ( A   )  80(0,006  0. 025 )  2, 48(N) Vậy chọn đáp án C Câu 19: Một lò xo nhẹ