Tài liệu bồi dưỡng HSG dao động cơ 2 File word có lời giải chi tiết

WORD 81 2.407Mb
Tài liệu bồi dưỡng HSG dao động cơ 2 File word có lời giải chi tiết là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Nội dung tóm tắt

Tài liệu ôn thi HSG chương Dao Động Cơ BÀI TẬP CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ Bài 1 Con lắc lò xo như hình vẽ. Vật nhỏ khối lượng m = 200g, lò xo lí tưởng có độ cứng k = 1N/cm, góc α = 300. Lấy g = 10m/s2. a/ Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng. Viết phương trình dao động. Biết tại thời điểm ban đầu lò xo bị dãn 2cm và vật có vận tốc v0 = 10cm/s hướng theo chiều dương. b/ Tại thời điểm t1 lò xo không biến dạng. Hỏi tại t2 = t1 + s, vật có tọa độ bao nhiêu? c/ Tính tốc độ trung bình của m trong khoảng thời gian Δt = t2 - t1. Bài 2: Một con lắc đơn có chiều dài , quả cầu nhỏ có khối lượng được treo tại nơi có gia tốc rơi tự do . Bỏ qua sức cản không khí. Đưa con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc rồi thả nhẹ, quả cầu dao động điều hoà. a) Tính chu kì dao động T và tốc độ cực đại của quả cầu. b) Tính sức căng dây treo khi quả cầu đi qua vị trí cân bằng. c) Tính tốc độ trung bình của quả cầu sau n chu kì. d) Tính quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong khoảng thời gian 2T/3 và tốc độ của quả cầu tại thời điểm cuối của quãng đường cực đại nói trên. Bài 3: Một lò xo nhẹ có độ cứng , đầu trên được gắn vào giá cố định trên mặt nêm nghiêng một góc so với phương ngang, đầu dưới gắn vào vật nhỏ có khối lượng (hình vẽ 1). Bỏ qua ma sát ở mặt nêm và ma sát giữa nêm với sàn ngang. Nêm có khối lượng M. Ban đầu nêm được giữ chặt, kéo m lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi thả nhẹ vật và đồng thời buông nêm. Tính chu kì dao động của vật m so với nêm. Bài 4 : Một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ số đàn hồi k = 100N/m được đặt nằm ngang, một đầu được giữ cố định, đầu còn lại được gắn với chất điểm m1 = 0,5 kg. Chất điểm m1 được gắn với chất điểm thứ hai m2 = 0,5kg (Hình 1). Các chất điểm đó có thể dao động không ma sát trên trục Ox nằm ngang (gốc O ở vị trí cân bằng của hai vật) hướng từ điểm cố định giữ lò xo về phía các chất điểm m1, m2. Tại thời điểm ban đầu giữ hai vật ở vị trí lò xo nén 2cm rồi buông nhẹ. Bỏ qua sức cản của môi trường. 1. Xem các chất điểm luôn gắn chặt với nhau trong quá trình dao động, viết phương trình dao động của chúng. Gốc thời gian chọn khi buông vật. 2. Chỗ gắn hai chất điểm bị bong ra nếu lực kéo tại đó đạt đến 1N. Hỏi chất điểm m2 có thể bị tách khỏi chất điểm m1 không? Nếu có thì tách ở toạ độ nào? Viết phương trình dao động của chất điểm m1 sau khi chất điểm m2 tách khỏi nó. Mốc thời gian vẫn lấy như cũ. Bài 5: Một hòn bi sắt treo vào một sợi dây dài được kéo cho dây nằm ngang rồi thả cho rơi. Khi góc giữa dây và đường thẳng đứng có giá trị 300 thì va chạm đàn hồi vào một tấm sắt đặt thẳng đứng (Hình 2). Hỏi viên bi nẩy lên đến độ cao h bằng bao nhiêu? Bài 6: Một con lắc lò xo nằm ngang có độ cứng , vật nhỏ khối lượng . Ban đầu giữ vật sao cho lò xo bị nén 10(cm) rồi thả nhẹ. 1. Bỏ qua mọi ma sát, vật dao động điều hoà. a) Viết phương trình dao động của vật, chọn gốc O là vị trí cân bằng của vật, chiều dương là chiều chuyển động của vật lúc thả, gốc thời gian lúc thả vật. b) Xác định thời điểm lò xo nén 5cm lần thứ 2010 kể từ lúc thả. 2. Thực tế có ma sát giữa vật và mặt bàn với hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là . Lấy . Tính tốc độ của vật lúc gia tốc của nó đổi chiều lần thứ 4 Bài 7: Cho cơ hệ gồm có một vật nặng có khối lượng m được buộc vào sợi dây không dãn vắt qua ròng rọc C, một đầu dây buộc cố định vào điểm A. Ròng rọc C được treo vào một lò xo có độ cứng k. Bỏ qua hối lượng của lò xo, ròng rọc và của dây nối. Từ một thời điểm nào đó vật nặng bắt đầu chịu tác dụng của một lực không đổi như hình vẽ a. Tìm quãng đường mà vật m đi được và khoảng thời gian kể từ lúc vật bắt đầu chịu tác dụng của lực đến lúc vật dừng lại lần thứ nhất b. Nếu dây không cố định ở A mà nối với một vật khối lượng M (M>m) Hãy xác định độ lớn của lực F để sau đó vật dao động điều hòa Bài 8: Một lò xo có khối lượng không đáng kể, một đầu gắn với giá cố định, đầu kia gắn với vật m = 300 g. Vật có thể chuyển động không ma sát dọc theo thanh cứng nghiêng góc α = 30o so với phương nằm ngang, hình 1. Đẩy vật xuống dưới vị trí cân bằng đến khi lò xo bị nén một đoạn 3 cm, rồi buông nhẹ cho vật dao động. Biết năng lượng dao động của hệ là 30 mJ. Lấy g = 10 m/s2. a. Chứng minh vật dao động điều hoà. b. Viết phương trình dao động và tính thời gian lò xo bị dãn trong một chu kì ? Chọn trục toạ độ hướng lên dọc theo thanh, gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, mốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động. Bài 9: 1) Một vật có khối lượng , dao động điều hoà theo phương trình có dạng . Biết đồ thị lực kéo về theo thời gian F(t) như hình vẽ. Lấy . Viết phương trình dao động của vật. 2) Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T và biên độ . Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vận tốc có độ lớn không vượt quá (cm/s) là . Xác định chu kì dao động của chất điểm. 3) Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang có (N/m), . Đưa quả cầu đến vị trí mà lò xo bị nén 10cm, rồi thả nhẹ. Biết hệ số ma sát giữa vật v