Bài tập ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Bài: Con lắc lò xo - Con lắc đơn

Nội dung tài liệu: Bài tập ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Bài: Con lắc lò xo - Con lắc đơn

1. CON LẮC LÒ XO - CON LẮC ĐƠN Câu 1. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400 g, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang. Lấy 2 = 10. Dao động của con lắc có chu kỳ là A. 0,6 s. B. 0,2 s. C. 0,8 s. D. 0,4 s. Câu 2. Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Biết lò xo có độ cứng 36 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100g. Lấy π2 = 10. Động năng của con lắc biến thiên theo thời gian với tần số. A. 6Hz B. 3Hz C. 12Hz D. 1Hz Câu 3. Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8cm, lấy g = 10m/s2. Chu kỳ dao động của vật là: A. T = 0,178s. B. T = 0,057s. C. T = 222s. D. T = 1,777s Câu 4. Một vật nhỏ hình cầu khối lượng 400 g được treo vào lò xo nhẹ có độ cứng 160 N/m. Vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 10 cm. Vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng là A. 4 m/s. B. 6,28 m/s. C. 0 m/s D. 2 m/s. Câu 5. Một con lắc lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng m, dao động điều hòa với chu kì T = 1s. Muốn tần số dao động của con lắc là f’ = 0,5 Hz, thì khối lượng m’ của vật phải là: A. m’ = 2m. B. m’ = 3m. C. m’ = 4m. D. m’ = 5m. Câu 6. Một con lắc lò xo nằm ngang gồm một hòn bi có khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k=45 (N/m). Kích thích cho vật dao động điều hòa với biên độ 2 cm thì gia tốc cực đại của vật khi dao động bằng 18 m/s2. Bỏ qua mọi lực cản. Khối lượng m bằng A. 75 g. B. 0,45 kg. C. 50 g. D. 0,25 kg. Câu 7. Gắn lần lượt hai quả cầu vào một lò xo và cho chúng dao động. Trong cùng một khoảng thời gian, quả cầu m1 thực hiện được 28 dao động, quả cầu m2 thực hiện được 14 dao động. Kết luận nào đúng? A. m2 = 2 m1. B. m2 = 4 m1. C. m2 = 0,25 m1. D. m2 = 0,5 m1. Câu 8. Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50g. Con lắc dao động điều hòa theo trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acost. Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy 2 =10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng A. 50 N/m. B. 100 N/m. C. 25 N/m. D. 200 N/m. Câu 9. Con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ A. T = 2π√ . B. T = 2π√ . C. T = 2π√ D. T = 2π√ Câu 10. Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn có sợi dây dài đang dao động điều hòa. Tần số dao động của con lắc là A. 2π√ . B. 2π√ . C. √ . D. √ . Câu 11. Con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài l, khối lượng vật m dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi vật có li độ dài s thì lực kéo về có giá trị là A. F = - s B. F = s C. F = s D. F = - mgs. Câu 12. Chu kỳ dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào A. khối lượng của con lắc. B. chiều dài của con lắc.
2. C. cách kích thích con lắc dao động. D. biên độ dao động cảu con lắc. Câu 13. Tại một nơi xác định, chu kỳ dao động điều hòa của con lắc đơn tỉ lệ thuận với A. gia tốc trọng trường B. chiều dài con lắc. C. căn bậc hai gia tốc trọng trường D. căn bậc hai chiều dài con lắc. Câu 14. Ứng dụng quan trọng nhất của con lắc đơn là A. xác định chu kì dao động B. xác định chiều dài con lắc. C. xác định gia tốc trọng trường D. khảo sát dao động điều hòa của một vật. Câu 15. Con lắc đơn dao động điều hoà, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao động của con lắc A. tăng lên 2 lần B. giảm đi 2 lần C. tăng lên 4 lần D. giảm đi 4 lần. Câu 16. Tại nơi có g, một con lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc α0. Biết khối lượng vật nhỏ là m, dây ℓ. Cơ năng của con lắc là 2 2 2 2 A. mglα0 B. mgα0 C. mglα0 D. 2mgα0 . Câu 17. Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2, một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì 2 /7. Chiều dài của con lắc đơn đó là A. 2 mm. B. 2 cm. C. 20 cm. D. 2 m. Câu 18. Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2, một con lắc đơn và một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với cùng tần số. Biết con lắc đơn có chiều dài 49 cm và lò xo có độ cứng 10 N/m. Khối lượng vật nhỏ của con lắc lò xo là A. 0,125 kg. B. 0,750 kg. C. 0,500 kg. D. 0,250 kg. Câu 19. Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8 m/s2, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 60. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là 90 g và chiều dài dây treo là 1 m. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc xấp xỉ bằng A. 6,8.10-3 J. B. 3,8.10-3 J. C. 5,8.10-3 J. D. 4,8.10-3 J. Câu 20. Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,86 m/s2, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 60. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là 100 g và chiều dài dây treo là 1 m. Chọn gốc thời gian lúc vật có li độ cực đại . Phương trình dao động của con lắc? A. s = 10,5.cos( t )cm B. s = 10,5.cos( t - /2 )cm C. = 0.01cos( t + /2 ) rad D. = 10cos( t )rad Câu 21. Một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện 12 dao động. Khi giảm độ dài của con lắc đi 16 cm thì trong cùng khoảng thời gian Δt như trên, con lắc thực hiện 20 dao động. Độ dài ban đầu của con lắc là: A. 50 cm. B. 40 cm. C. 60 cm. D. 25 cm. Câu 22. Tại một nơi hai con lắc đơn dao động điều hòa. Trong cùng một khoảng thời gian, người ta thấy con lắc thứ nhất thực hiện được 4 dao động, con lắc thứ hai thực hiện được 5 dao động. Tổng chiều dài của hai con lắc là 164 cm. Chiều dài của mỗi con lắc lần lượt là A. ℓ1 = 100 m, ℓ2 = 6,4 m. B. ℓ1 = 64 cm, ℓ2 = 100 cm.
3. C. ℓ1 = 1,00 m, ℓ2 = 64 cm. D. ℓ1 = 6,4 cm, ℓ2 = 100 cm. Câu 23. Một sợi dây dài ℓ nếu làm một con lắc đơn thì tần số riêng của nó là 0,6 Hz. Nếu cắt sợi dây này làm hai phần tạo thành hai con lắc đơn thì tần số riêng của hai con lắc đó lần lượt là 1 Hz và A. 0,65 Hz. B. 0,75 Hz. C. 0,85 Hz. D. 0,95 Hz. Câu 24. Tại nơi có g = 9,8m/s2 , một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m đang dao đông điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là: A. 2,7 cm/s B. 27,1 cm/s C. 1,6 cm/s D. 15,7 cm/s Câu 25. Một con lắc đơn dao động điều hoà, nếu tăng chiều dài 25% thì chu kỳ dao động của nó A. tăng 25%. B. giảm 25%. C. tăng 11,80%. D. giảm 11,80%. Câu 26. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m và viên bi có khối lượng 0,2 kg dao động điều hòa. Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20 cm/s và 23 m/s2. Biên độ dao động của viên bi là A. 16cm. B. 4 cm. C. 43cm. D. 10 3 cm. Câu 27. Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0 nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc α của con lắc bằng A. -α0/√3 B. -α0/√2 C. α0/√2 D. α0/√3 Câu 28. Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, được treo thẳng đứng vào một giá cố định. Tại vị trí cân bằng O của vật, lò xo giãn 2,5 cm. Kéo vật dọc theo trục của lò xo xuống dưới cách O một đoạn 2 cm rồi truyền cho nó vận tốc 40 3 cm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Chọn trục toạ độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc tại O, chiều dương hướng lên trên; gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Lấy g = 10 m/s2. Phương trình dao động của vật nặng. 2π π A. x 4cos 20t cm. B. x 4cos 20t cm. 3 3 π 2π C. x 4cos 20t cm. D. x 4cos 20t cm. 3 3 Câu 29. Một con lắc lò xo có khối lượng m = 50 g, dao động điều hòa trên trục Ox với chu kì T = 0,2 s và chiều dài quỹ đạo là L = 40 cm. Chọn gốc thời gian lúc con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Phương trình dao động của con lắc. π π A. x 20cos 10πt cm. B. x 20cos 10πt cm. 2 2 π π C. x 20cos 10πt cm. D. x 20cos 10πt cm. 4 4 Câu 30. Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với phương trình x 2cos20t cm. Chiều dài tự nhiên của 2 lò xo là l0 = 30 cm, lấy g = 10m/s . Chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động lần lượt là A. 28,5 cm và 33 cm. B. 31 cm và 36 cm. C. 30,5 cm và 34,5 cm. D. 32 cm và 34 cm. Câu 31. Tại một nơi trên mặt đất, con lắc đơn có chiều dài l đang dao động điều hòa với chu kì 2 s. Khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21 cm thì chu kì dao động điều hòa của nó là 2,2 s. Chiều dài bằng:
4. A. 2 m. B. 1 m. C. 2,5 m. D. 1,5 m. Câu 32. Hai con lắc đơn dao động điều hòa tại cùng một vị trí trên Trái Đất. Chiều dài và chu kì dao động của con T 1 lắc đơn lần lượt là l1, l2 và T1, T2. Biết 1 . Hệ thức đúng là: T2 2 l l l 1 l 1 A. 1 2 B. 1 4 C. 1 D. 1 l2 l2 l2 4 l2 2 A Câu 33. Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T = 3s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ x = là 2 A. t = 0,250s. B. t = 0,375s. C. t = 0,750s. D. t = 1,50s. Câu 34. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang có tần số góc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng bằng nhau thì vận tốc có độ lớn 0,6 m/s. Biên độ dao động của con lắc là A. 6 cm. B. 62cm. C. 12 cm. D.12 2 cm. 2 Câu 35. Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad ở một nơi có gia tốc trọng trường là g 10 m/s . Vào thời điểm vật qua vị trí có li độ dài 8 cm thì vật có vận tốc 20 3 cm/s. Chiều dài dây treo con lắc là: A. 0,8 m. B. 0,2 m. C. 1,6 m. D. 1,0 m. Câu 36. Con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T = π/5 s. Biết rằng ở thời điểm ban đầu con lắc ở vị trí biên, có 2 biên độ góc α0 với cosα0 = 0,98. Lấy g = 10 m/s . Phương trình dao động của con lắc theo li độ góc. A. α = 0,2cos10t rad. B. α = 0,1cos10t rad. C. α = 0,2cos(10t + π) rad. D. α = 0,1cos(10t + π) rad.