Đề Xuất 5/2022 # Chinh Phục Bài Tập Đồ Thị Dao Động Điều Hòa, Dao Động Cơ Có Giải Chi Tiết # Top Like

Xem 13,266

Cập nhật nội dung chi tiết về Chinh Phục Bài Tập Đồ Thị Dao Động Điều Hòa, Dao Động Cơ Có Giải Chi Tiết mới nhất ngày 20/05/2022 trên website Techcombanktower.com. Hy vọng thông tin trong bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu ngoài mong đợi của bạn, chúng tôi sẽ làm việc thường xuyên để cập nhật nội dung mới nhằm giúp bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Cho đến nay, bài viết này đã thu hút được 13,266 lượt xem.

--- Bài mới hơn ---

  • Dạng Đồ Thị Trong Dao Động Điều Hòa
  • Điểm Hòa Vốn Là Gì? Cách Phân Tích Và Xác Định Điểm Hòa Vốn?
  • Phân Tích Điểm Hòa Vốn Là Gì? Các Cách Xác Định Điểm Hòa Vốn
  • Sử Dụng Excel Tìm Điểm Hoà Vốn
  • Huong Dan Su Dung Eview 7
  • I. KIẾN THỨC CƠ BẢN

    1. Đồ thị dao động cơ

    Xét phương trình dao động x = Acos(ωt + φ), chọn gốc thời gian và chiều dương trục tọa độ thích hợp sao cho φ = 0. Lập bảng biến thiên của li độ x theo thời gian và đồ thị biểu diễn x theo t như sau:

    2. Đồ thị và sự so sánh pha của các dao động điều hòa: x, v, a.

    Vẽ đồ thị của dao động x = Acos(ωt + φ) trong trường hợp φ = 0.

    Nhận xét:

    + Nếu dịch chuyển đồ thị v về phía chiều dương của trục Ot một đoạn thì đồ thị của v và x cùng pha nhau. Nghĩa là, v nhanh pha hơn x một góc π/2 hay về thời gian là T/4.

    + Nếu dịch chuyển đồ thị a về phía chiều dương của trục Ot một đoạn thì đồ thị của a và v cùng pha nhau.

    Nghĩa là, a nhanh pha hơn v một góc π/2 hay về thời gian là T/4.

    + Nhận thấy a và x luôn ngược pha nhau (trái dấu nhau).

    3. Đồ thị x, v và a dao động điều hòa vẽ chung trên một hệ trục tọa độ

    Vẽ đồ thị trong trường hợp φ = 0.

    4. Đồ thị năng lượng trong dao động điều hòa

    a. Sự bảo toàn cơ năng:

    Dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo dưới lực thế (trọng lực và lực đàn hồi, …) và không có ma sát nên cơ năng của nó được bảo toàn. Vậy cơ năng của vật dao động được bảo toàn.

    b. Biểu thức thế năng:

    Xét con lắc lò xo.

    Tại thời điểm bất kỳ vật có li độ x = Acos(ωt + φ) và thế năng của con lắc lò xo có dạng:

    Ta có đồ thị E t trong trường hợp φ = 0.

    c. Biểu thức động năng

    Ở thời điểm t bất kì vật có vận tốc v = -ωAsin(ωt + φ) và có động năng

    Ta có đồ thị E đ trong trường hợp φ = 0.

    d. Biểu thức cơ năng

    Cơ năng tại thời điểm t: E = E đ + E t = = hằng số

    Ta có đồ thị E đ và E t vẽ trên cùng một hệ trục.

    II. Phương pháp xác định phương trình từ đồ thị

    a. Xác định biên độ

    Nếu tại VTCB, x = 0, thì:

    + x = x max = A (Từ số liệu trên đồ thị ta xác định được A).

    + v = v max = ωA (Từ số liệu trên đồ thị ta xác định được v max).

    + a = a max = ω 2A (Từ số liệu trên đồ thị ta xác định được a max).

    b. Xác định pha ban đầu φ

    Nếu là hàm cos thì dùng các công thức:

    Sau đó dựa vào chiều tăng giảm của đồ thị tại thời điểm t = 0 ta xác định được dấu của pha ban đầu φ, φ v, φ a.

    c. Xác định chu kì T (Suy ra tần số f hoặc tần số góc ω):

    Nhận dạng thời điểm trạng thái lặp lại, hay chu kì T là khoảng thời gian giữa hai điểm cùng pha gần nhất. Rồi suy ra tần số f (hoặc tần số góc ω).

    Dựa vào thời gian ghi trên đồ thị và pha ban đầu, vẽ lại đường tròn Fresnel để xác định góc quét tương ứng với thời gian sau đó áp dụng công thức tìm ω:

    Lưu ý:

    – Các đồ thị dao động điều hòa của li độ (x), vận tốc (v) và gia tốc (a) biến thiên điều hòa theo hàm số sin và cos với chu kì T.

    – Các đồ thị đồng năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo hàm số sin và cos với chu kì T/2.

    ⋇ Vận dụng giải các bài tập về đồ thị, chúng ta quan sát đồ thị tìm ra các đại lượng dựa quy luật sau:

    + Tìm biên độ dao động dựa vào trục giới hạn cắt điểm nào đó trên trục tung (tìm biên độ A, ωA hoặc ω 2 A).

    + Tìm chu kì dao động dựa vào sự lặp lại trên trục thời gian, hoặc dựa vào khoảng thời gian gần nhất cùng pha để vật nhận giá trị nào đó.

    + Tại thời điểm t thì x = ?, v = ?, a = ? nhằm tìm được pha ban đầu φ và chu kì T. Suy ra tần số góc ω.

    + Dựa vào đường tròn và vận dụng các công thức của dao động tìm các đại lượng và các yếu tố cần tìm.

    Xác định chu kì T, rồi suy ra tần số f (hoặc tần số góc ω): Thường căn cứ vào số liệu trên trục thời gian.

    (Mô hình mối liên hệ giá trị của các đại lượng x, v, a, F tại các điểm đặc biệt: x = 0; x = – A; x = A)

    2. Ví dụ

    Ví dụ 1: Cho đồ thị của một dao động điều hòa.

    a) Tính biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số.

    b) Tính pha ban đầu của dao động.

    c) Viết phương trình dao động.

    d) Phương trình vận tốc.

    e) Phương trình gia tốc.

    f) Sau những khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau và bằng bao nhiêu thì động năng lại bằng thế năng.

    Hướng dẫn:

    a) Dựa vào đồ thị ta có: A = 10cm. Tại thời điểm t = 0; x = 5cm; x đang tăng:

    x = Acosφ →

    Vận dụng mối quan hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều:

    Ta nhận xét vì x đang tăng nên ta chọn φ = -π/3

    Thời gian đi từ vậy thời gian đi từ x = 5 đến x = 10 là: . Vậy: ω = 2π, f = 1Hz

    b) Theo câu a ta có: φ = -π/3.

    c) Phương trình dao động:

    d) Phương trình vận tốc:

    e) Phương trình gia tốc:

    f) Động năng bằng thế năng tại các vị trí:

    W = W đ + W t = 2W t

    Thời gian để vật đi từ đến là:

    Ví dụ 2: Một vật thực hiện đồng thời dao động điều hòa cùng phương, li độ x 1 và x 2 phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp là:

    Hướng dẫn:

    Từ đồ thị ta có:

    Phương trình dao động tổng hợp ở dạng phức:

    Chọn đáp án B

    B. Bài tập trắc nghiệm

    Chu kì dao động: . Biên độ: A = 4 cm.

    Chọn đáp án A

    Câu 2. Cho hai dao động điều hoà, có li độ x 1 và x 2 như hình vẽ. Tổng tốc độ của hai dao động ở cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là:

    A. 140π cm/s.

    B. 100π cm/s.

    C. 200π cm/s.

    D. 280π cm/s.

    Phương trình dao động của hai vật:

    Chọn đáp án C

    Cách 2: Ta có:

    Dao động 1 đang ở vị trí cân bằng và có li độ đang tăng:

    Dao động 2 đang ở vị trí biên âm và đang tăng nên:

    Câu 3. Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc độ cực đại của chất điểm 2 là 4π cm/s. Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần thứ 5.

    A. 4s. B. 3,25s.

    C. 3,75. D. 3,5s.

    Cách 1: Ta có:

    Chu kì chất điểm 2: . Chu kì chất điểm 1: T 1 = T 2/2 = 1,5s

    Phương trình dao động của hai chất điểm:

    Các thời điểm x 1 = x 2:

    Lần gặp nhau

    Lúc đầu

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    Thời điểm t(s)

    0

    0,5

    1,5

    2,5

    3

    3,5

    4,5

    Chọn đáp án D

    Mặt khác:

    Chọn đáp án D

    Câu 4. Một vật có khối lượng m =100g, đồng thời thực hiện hai dao động điều hòa được mô tả bởi đồ thị hình vẽ. Lực hồi phục cực đại tác dụng lên vật có giá trị là:

    A. 10N B. 8N

    C. 6N D. 4N

    Từ đồ thị ta có:

    Chọn đáp án A

    Câu 5. Có hai dao động điều hòa (1) và (2) được biểu diễn bằng hai đồ thị như hình vẽ. Đường nét đứt là của dao động (1) và đường nét liền của dao động (2). Hãy xác định độ lệch pha giữa dao động (2) với dao động (1) và chu kì của hai dao động.

    Lúc t = 0 dao động (1) đang đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên:

    Lúc t = 0 dao động (2) đang đi qua vị trí theo chiều dương nên:

    Độ lệch pha của hai dao động:

    Chọn đáp án B

    Câu 6. Cho ba vật dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt: x 1 = A 1 cos(ωt + φ 1); x 2 = A 2 cos(ωt + φ 2); x 3 = A 3cos(ωt + φ 3); Biết 3 dao động cùng phương và A 1 = 3A 3; φ 3 – φ 1 = π. Gọi x 12 = x 1 + x 2 là dao động tổng hợp của dao động thứ nhất và dao động thứ hai; x 23 = x 2 + x 3 là dao động tổng hợp của dao động thứ hai và dao động thứ ba. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của li độ hai dao động tổng hợp trên là như hình vẽ. Giá trị của A 2 gần giá trị nào nhất sau đây?

    A. 4,36 cm B. 4,87 cm

    C. 4,18 cm D. 6,93 cm

    Từ đồ thị ta có: T = 2s và x 12 trễ hơn x 23 một góc

    Ngoài ra:

    Chọn đáp án B

    Câu 7. Cho hai vật dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của mỗi vật nằm trên đường thẳng vuông góc với ox tại O. Trong hệ trục vuông góc xov, đường (1) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 1, đường (2) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 2 (hình vẽ). Biết các lực kéo về cực đại tác dụng lên hai vật trong quá trình dao động là bằng nhau. Tỉ số giữa khối lượng của vật 2 với khối lượng của vật 1 là

    Chọn đáp án C

    Cách 2:

    Từ đồ thị ta có:

    Mặt khác:

    Câu 8. Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng W đ của con lắc theo thời gian t. Biết t 3 – t 2 = 0,25 s. Giá trị của t4 – t 1 là:

    A. 0,54 s. B. 0,40 s.

    C. 0,45 s. D. 0,50 s.

    Từ đồ thị ta có:

    Chọn đáp án: D

    Câu 9. Hai chất Hai chất điểm có khối lượng lần lượt là m1, m2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. Đồ thị biểu diễn động năng của m1 và thế năng của m2 theo li độ như hình vẽ. Tỉ số m1/m2 là:

    A. 2/3. B. 9/4. C. 4/9 D. 3/2.

    Đáp án B.

    Câu 10. Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định, ở nơi có gia tốc trọng trường g = π2 m/s2. Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi W đ h của lò xo vào thời gian t. Khối lượng của con lắc gần nhất với giá trị nào sau đây

    A. 0,45 kg B. 0,55 kg

    C. 0,35 kg D. 0,65kg

    Chọn B

    Câu 11. Động năng dao động của một con lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của nó bằng đồ thị như hình vẽ. Cho biết khối lượng của vật bằng 100 g, vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8cm. Tần số góc của dao động là:

    Tần số góc của dao động:

    Chọn B.

    Câu 12. Hai chất điểm dao động điều hòa cùng biên độ có đồ thị biểu diễn li độ theo thời gian như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0, hai chất điểm có cùng li độ lần đầu tiên. Tại thời điểm t = 1/3 s, hai chất điểm có cùng li độ lần thứ hai. Thời điểm hai chất điểm có cùng li độ nhưng chuyển động cùng chiều nhau lần thứ hai là

    A. 1,5s. B. 2s.

    C. 2,5s. D. 4s.

    Câu 13. Hai con lắc lò xo dao dộng điều hòa cùng phương, vị trí cân bằng của hai con lắc nằm trên một đường thẳng vuông góc với phương dao động của hai con lắc. Đồ thị lực phục hồi F phụ thuộc vào li độ x của hai con lắc được biểu diễn như hình bên (đường (1) nét liền đậm và đường (2) nét liền mảnh). Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Nếu cơ năng của con lắc (1) là W1 thì cơ năng của con lắc (2) là:

    Chọn C

    Câu 14. Con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa ở nơi có gia tốc trọng trường g = π2 m/s2. Độ lớn lực đàn hồi của lò xo biến thiên theo đồ thị như hình vẽ.

    Lấy π2 ≈ 10. Khối lượng của vật nhỏ bằng:

    A. 100 g. B. 300 g.

    C. 200 g. D. 400 g

    + Từ đồ thị, ta có

    Ta có:

    Chọn C.

    Câu 15. Hai con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau à song song với trục Ox. Hai vật nặng có cùng khối lượng. Vị trí cân bằng của hai dao động đều nằm trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với trục Ox. Đồ thị (1), (2) lần lượt biểu diễn mối liên hệ giữa lực kéo về F kv và li độ x của con lắc 1 và con lắc 2. Biết tại thời điểm t, hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo cùng một chiều. Sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất bằng ∆t min con lắc 1 có động năng bằng W và bằng một nửa cơ năng của nó, thì thế năng của con lắc 2 khi đó có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

    A. 1,43 W. B. 2,36 W.

    C. 3,75 W. D. 0,54 W.

    + Vì hai con lắc cùng khối lượng và

    + Tại t = 0, hai vật đều đi qua vị trí cân bằng, sau khoảng thời gian 0,5 s vật 1 đến vị trí động năng bằng thế năng , tương ứng với góc quét ∆φ 1 = 45º trong khoảng thời gian đó góc quét tương ứng của vật 2 là:

    Mặt khác:

    E 2t = 0,72.2.W = 1,44W.

    Chọn A.

    Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại chúng tôi

    --- Bài cũ hơn ---

  • Chuyên Đề Đồ Thị Dao Động Điều Hòa, Vật Lí Lớp 12
  • Dethi Hki (Cvp) Cau 1 Doc
  • Performance Management F5 Lectures: Cách Học Cvp Analysis Trong 30 Phút!
  • Đồ Thị Mối Quan Hệ Giữa Chi Phí
  • Ứng Dụng Chức Năng Vẽ Đồ Thị Trong Excel Để Vẽ Đồ Thị Cho Các Hàm Số Phổ Thông, Đồ Thị Cung Cầu, Đồ Thị Stocks, Đồ Thị Parato, Đ
  • Bạn đang đọc nội dung bài viết Chinh Phục Bài Tập Đồ Thị Dao Động Điều Hòa, Dao Động Cơ Có Giải Chi Tiết trên website Techcombanktower.com. Hy vọng một phần nào đó những thông tin mà chúng tôi đã cung cấp là rất hữu ích với bạn. Nếu nội dung bài viết hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!

  • Web hay
  • Links hay
  • Push
  • Chủ đề top 10
  • Chủ đề top 20
  • Chủ đề top 30
  • Chủ đề top 40
  • Chủ đề top 50
  • Chủ đề top 60
  • Chủ đề top 70
  • Chủ đề top 80
  • Chủ đề top 90
  • Chủ đề top 100
  • Bài viết top 10
  • Bài viết top 20
  • Bài viết top 30
  • Bài viết top 40
  • Bài viết top 50
  • Bài viết top 60
  • Bài viết top 70
  • Bài viết top 80
  • Bài viết top 90
  • Bài viết top 100