50 Bài tập về Dao động cơ Vật lí lớp 12 (Có đáp án)

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! Page 1

50 – Bài tập dao động cơ lấy điểm 9 10 – Có lời giải chi tiết

Câu 1. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 1 kg và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m được treo thẳng đứng

vào một điểm cố định. Vật được đặt trên một giá đỡ D. Ban đầu giá đỡ D đứng yên và lò xo dãn 1 cm. Cho D chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc a = 1 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, lấy g = 10 m/s2. Sau khi rời khỏi giá đỡ, vật m dao động điều hoà với biên độ xấp xỉ bằng

A. 6,08 cm. B. 9,80 cm. C.4,12 cm. D. 11,49 cm.

Giải:

+ Độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng: l = mg/k = 10cm.

+ Khi vật dao động điều hòa thì li độ x của vật mà gia tốc là 100cm/s là: x = 2 | a |



= 1cm ứng với lò xo dãn 9cm hoặc

11cm.

+ Lúc đầu vật chuyển động cùng với giá đỡ D với gia tốc a = 100cm/s từ phía trên VTCB xuống, đến khi lò xo dãn 9cm hay li độ 1cm thì gia tốc của vật bắt đầu giảm nên tách khỏi giá.

+ Xét chuyển động nhanh dần đều cùng giá trên đoạn đường s = 8cm trước khi vật rời giá D: 2as = v2 v = 40cm/s.

+ Biên độ A =

2 2 2 2 2 v 40 x 1 10         

= 17 cm = 4,12cm

Câu 2. Một lò xo nhẹ độ cứng k = 20N/m đặt thẳng đứng, đầu dưới gắn cố định, đầu trên gắn với 1 cái đĩa nhỏ khối

lượng M = 600g, một vật nhỏ khối lượng m = 200g được thả rơi từ độ cao h = 20cm so với đĩa, khi vật nhỏ chạm đĩa thì chúng bắt đầu dao động điều hòa, coi va chạm hoàn toàn không đàn hồi. Chọn t = 0 ngay lúc va chạm, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của hệ vật M+m, chiều dương hướng xuống. Phương trình dao động của hệ vật là.

A. 3 x 20 2cos(5t )cm 4

   B. 3 x 10 2cos(5t )cm 4

  

C. x 10 2cos(5t )cm 4    D. x 20 2cos(5t )cm 4   

Giải:

+ Khi chỉ có đĩa M thì trạng thái cân bằng lò xo nén: 1

Mg l k  

+ Khi có hệ M + m thì vị trí cân bằng lò xo nén; 2

(M m)g l k   

+ Khi xảy ra va chạm thì hệ M+m đang ở li độ 0 2 1

mg x l l k    = 10cm

+ Vận tốc của m ngay trước khi va chạm là: v 2gh  = 2m/s.

+ Bảo toàn động lượng cho hệ hai vật trong thời gian va chạm ta có: 0 0

mv mv (M m)v v M m      = 0,5m/s

+ Tần số góc: k M m   = 5(rad/s).

ThuVienDeThi.com

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử tốt nhất! Page 2

 Biên:

2 2 0 0

v A x        

= 10 2 cm.

+ t0 = 0 có: 0

A 2 x 2  và v0> 0(chiều dương hướng xuống)  = -

4 

 π x = 20 2cos(5t - )cm 4

Câu 3. Con lắc lò xo treo thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn Δl. Kích thích để quả nặng dao động điều

hoà theo phương thẳng đứng với cho kì T. Trong một chu kỳ khoảng thời gian để trọng lực và lực đàn hồi tác

dụng vào vật cùng chiều với nhau là T

4 . Biên độ dao động của vật là

A. 3

2

Δl. B. 2.Δl. C. 2 Δl. D. 1,5.Δl.

GIẢI:

+ trọng lực và lực đàn hồi tác dụng vào vật cùng chiều với nhau khi lò xo bị nén. Trg 1 chiều chuyển động thời gian nén là T/8 => A/ 2 = l => A = 2 Δl.

ĐÁP ÁN C

Câu 4. Một toa xe trượt không ma sát trên một đường dốc xuống dưới, góc nghiêng của dốc so với mặt phẳng nằm ngang

là α = 30

0

. Treo lên trần toa xe một con lắc đơn gồm dây treo chiều dài l = 1(m) nối với một quả cầu nhỏ. Trong thời gian

xe trượt xuống, kích thích cho con lắc dao động điều hoà với biên độ góc nhỏ. Bỏ qua ma sát, lấy g = 10m/s2. Chu kì dao động của con lắc là

A. 2,315s B. 2,809s C.2,135s D. 1,987s

+ Khi trượt không ma sát xuống hay lên thì lực quán tính luôn hướng lên( 

qt P,F 

) = 90 + 

+ Gia tốc trọng trường hiệu dụng

qt F g' g m  

  

l

giãn O

x

A

-A

nén(T/8)

(A >l)

-A/ 2

ThuVienDeThi.com