Ðề thi tuyển sinh Đại học Khối A năm 2012 môn thi Vật lý (Có lời giải chi tiết)

GIẢI CHI TIẾT ÐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC KHỐI A NĂM 2012

Môn thi : VẬT LÝ –

I. PHẦN DAO ĐỘNG CƠ Câu 1: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm t vật có li độ 5cm, ở thời điểm t+

4 T vật có tốc độ 50cm/s. Giá trị của m bằng

A. 0,5 kg B. 1,2 kg C.0,8 kg D.1,0 kg

Giải: Giả sử phương trình dao động của vật x = Acos T

 2 t (cm, s). Khi đó vận tốc cảu vật\

v = - T

 2 Asin T

 2 t (cm/s); Khi x =Acos T

 2 t = 5 cm-----> cosAcos T

 2 t = A

5

v = - T

 2 Asin T

 2 (t + 4

T ) = - T

 2 Asin( T

 2 t + 2

) = - T

 2 Acos T

 2 t

-------> T

 2 A A

5 = 50 -----> T = 5

= 2 k m -----> m = 1kg. Chọn đáp án D

Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Gọi vTB là tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kì, v là tốc độ tức thời của chất điểm. Trong một chu kì, khoảng thời gian mà

4

TB v v   là

A. 6

T B. 2

3

T C. 3

T D. 2

T

Giải: vTB = T

A 4 Giả sử phương trình dao động của vật x = Acos T

 2 t

v = - T

 2 Asin T

 2 t -----> 4

TB v v   ------>- T

 2 Asin T

 2 t≥ 4



T

A 4 = T

A

----> sin T

 2 t≥ 2

1

Trong một chu kì, khoảng thời gian mà 4

TB v v   là 3

2T

Chọn đáp án B

Câu 3: Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua góc tọa độ và vuông góc với Ox. Biên độ của M là 6 cm, của N là 8 cm. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Ở thời điểm mà M có động năng bằng thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là

A. 4

3 . B. 3

4 . C. 9

16 . D. 16

9 .

Vẽ giãn đồ véc tơ của hai dao động. khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox khi đoạn thẳng A1A2 song song với Ox. Do A1A2 = 10 cm A1 = 6 cm; A2 = 8 cm -----> hai dao đông vuông pha nhau. Giả sử phương trình dao động của M và N

x1 = 6cos(t + 2

); x2 = 8cost

A1 A2

O

x

ThuVienDeThi.com

Ở thời điểm WđM = WtM = 2

1 W ----> x1 = 2

2 A1 = 3 2 (cm)

6cos(t + 2

) = 3 2 ----> -6sint = 3 2 ----> sint = - 2

2

Khi đó x2 = 8cost = ± 4 2 cm = ± 2

2 2 A ----> Wt2 = 2

2 W ----> Wđ2 = Wt2 = 2

2 W

Cơ năng của dao động tỉ lệ với bình phương của biên độ. m1 = m2 và f1 = f2

--->

2

1

đ

đ W

W =

2

1 W

W = 2 2

2 1 A

A = 16

9 Chọn đáp án C.

Câu 4. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Véc tơ gia tốc của chất điểm có A. độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ, chiều luôn hướng về VTCB B. độ lớn không đổi, chiều luôn hướng về VTCB C. độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luôn hướng ra biên. D. độ lớn cực tiểu khi qua vị trí cân bằng, luôn cùng chiều với vectơ vận tốc Theo công thức a = - 2x ta chọn đáp án A

Câu 5: Hai dao động cùng phương lần lượt có phương trình x1 = 1 cos( ) 6 A t   (cm) và x2 =

6cos( ) 2 t   (cm). Dao động tổng hợp của hai dao động này có phương trình

cos( ) x A t     (cm). Thay đổi A1 cho đến khi biên độ A đạt giá trị cực tiểu thì

A. . 6 rad   B. . rad    C. . 3 rad   D. 0 . rad 

Giải: Vẽ giãn đồ như hình vẽ. Theo ĐL hàm sin

3 sin 

A =

) 6 sin(

2

 

A ---> A đạt giá trị cực tiểu khi sin( 6

- ) = 1

6

 -  = 2

 Do đó  = - 3

. Chọn đáp án C

Câu 6: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với cơ năng dao động là 1 J và lực đàn hồi cực đại là 10 N. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Gọi Q là đầu cố định của lò xo, khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo có độ lớn 5 3 N là 0,1 s. Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc đi được trong 0,4 s là

A. 40 cm. B. 60 cm. C. 80 cm. D. 115 cm.

Giải: Gọi A là biên độ của dao động: kA = 10 (N); 2

2 kA = 1 (J) ----> A = 0,2m = 20cm

khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo có độ lớn 5 3 N

là t = 12

T + 12

T = 6

T ( khi lực kéo Q tăng …