TopStudy

Vật lí · Lớp 11

10 Bài tập Viết phương trình dao động điều hoà (có lời giải)

10 câu · 15 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 2 cm, tần số góc 5rad/s pha ban đầu π2rad.\frac{π}{2}rad. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=2cos⁡(5πt+π2)(cm).x=2\cos (5πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
  2. Đáp án B: x=2cos⁡(5t+π2)(cm).x=2\cos (5t+\frac{π}{2})(\text{cm}).
  3. Đáp án C: x=2cos⁡(5πt−π2)(cm).x=2\cos (5πt-\frac{π}{2})(\text{cm}).
  4. Đáp án D: x=2cos⁡(10πt+π2)(cm).x=2\cos (10πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là B

Phương trình dao động của vật là x=2cos⁡(5t+π2)(cm).x=2\cos (5t+\frac{π}{2})(\text{cm}).

Câu 2

1 điểm
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 5 cm, chu kỳ 2 s. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=5cos⁡(πt−π2)(cm).x=5\cos (πt-\frac{π}{2})(\text{cm}).
  2. Đáp án B: x=5cos⁡(2πt−π2)(cm).x=5\cos (2πt-\frac{π}{2})(\text{cm}).
  3. Đáp án C: x=5cos⁡(2πt+π2)(cm).x=5\cos (2πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
  4. Đáp án D: x=5cos⁡(πt+π2)(cm).x=5\cos (πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là B

Ta có ω=2πT=πrad/s.ω=\frac{2π}{T}=π\text{rad/s.}

Phương trình dao động của vật có dạng x=5cos⁡(2πt+φ)x=5\cos (2πt+φ).

Tại thời điểm t=0 ta có {cosφ=0−sin⁡φ>0⇒φ=−π2.\{\begin{matrix}c\text{os}φ=0 \\ -\sin φ>0\end{matrix}\Rightarrow φ=-\frac{π}{2}.

Câu 3

1 điểm
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần. Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm với tốc độ 403cm/s.\text{40}\sqrt{\text{3}}\text{cm/s.} Lấy π=3,14,π=3{,}14,phương trình dao động của chất điểm là
  1. Đáp án A: x=4cos⁡(20t−π3)(cm).x=4\cos (20t-\frac{π}{3})(\text{cm}).
  2. Đáp án B: x=6cos⁡(20t+π6)(cm).x=6\cos (20t+\frac{π}{6})(\text{cm}).
  3. Đáp án C: x=6cos⁡(20t−π6)(cm).x=6\cos (20t-\frac{π}{6})(\text{cm}).
  4. Đáp án D: x=4cos⁡(20t+π3)(cm).x=4\cos (20t+\frac{π}{3})(\text{cm}).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Chu kì dao động là T=31,4100=π10s⇒ω=2πT=20rad/s.T=\frac{31{,}4}{100}=\frac{π}{10}\text{s}\Rightarrow ω=\frac{2π}{T}=20\text{rad/s}.

Ta có A=x2+v2ω2=4+(40320)2=4cm.A=\sqrt{{x}^{2}+\frac{{v}^{2}}{{ω}^{2}}}=\sqrt{4+{(\frac{40\sqrt{3}}{20})}^{2}}=4\text{cm.}

Phương trình dao động của vật có dạng x=4cos⁡(20t+φ)(cm).x=4\cos (20t+φ)(\text{cm}).

Tại thời điểm t=0 ta có {cosφ=12−sin⁡φ=−32⇒φ=π3.\{\begin{matrix}c\text{os}φ=\frac{1}{2} \\ -\sin φ=-\frac{\sqrt{3}}{2}\end{matrix}\Rightarrow φ=\frac{π}{3}.

Câu 4

1 điểm
Một vật nhỏ dao động điều hòa với chu kì T = 2 s. Khi vật cách vị trí cân bằng một khoảng 5 cm thì vật có vận tốc là 12π cm/s.\text{12π cm/s.} Chọn mốc thời gian khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=13cos⁡(2πt+π2)(cm).x=13\cos (2πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
  2. Đáp án B: x=13cos⁡(2πt−π2)(cm).x=13\cos (2πt-\frac{π}{2})(\text{cm}).
  3. Đáp án C: x=12cos⁡(πt+π2)(cm).x=12\cos (πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
  4. Đáp án D: x=13cos⁡(πt+π2)(cm).x=13\cos (πt+\frac{π}{2})(\text{cm}).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Ta có ω=2πT=πrad/s.ω=\frac{2π}{T}=π\text{rad/s.}

Lại có hệ thức độc lập với thời gian x2+v2ω2=A2⇒A=52+122=13cm.{x}^{2}+\frac{{v}^{2}}{{ω}^{2}}={A}^{2}\Rightarrow A=\sqrt{{5}^{2}+{12}^{2}}=13\text{cm.}

Phương trình của vật x=13cos⁡(πt+φ)x=13\cos (πt+φ) .

Tại t=0t=0 ta có {x=13cos⁡φ=0v=−13πsin⁡φ<0⇒φ=π2⇒x=13cos⁡(πt+π2)(cm).\{\begin{matrix}x=13\cos φ=0 \\ v=-13π\sin φ<0\end{matrix}\Rightarrow φ=\frac{π}{2}\Rightarrow x=13\cos (πt+\frac{π}{2})(cm).

Câu 5

1 điểm
Một vật nhỏ dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 8 cm. Khi đi qua vị trí cân bằng vận tốc có độ lớn 40π cm/s.40π\ c\text{m/s.} Gọi mốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí 232\sqrt{3}theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=4cos⁡(10πt−π6)(cm).x=4\cos (10πt-\frac{π}{6})(cm).
  2. Đáp án B: x=4cos⁡(20πt+π6)(cm).x=4\cos (20πt+\frac{π}{6})(cm).
  3. Đáp án C: x=2cos⁡(20πt−π6)(cm).x=2\cos (20πt-\frac{π}{6})(cm).
  4. Đáp án D: x=2cos⁡(0πt+π6)(cm).x=2\cos (0πt+\frac{π}{6})(cm).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A

Biên độ dao động là A=L2=4cm.A=\frac{L}{2}=4\text{cm.}

Lại có ωA=40π⇒ω=10πrad/s.ωA=40π\Rightarrow ω=10π\text{rad/s.}

Giả sử phương trình dao động của vật là x=4cos⁡(10πt+φ).x=4\cos (10πt+φ).

Tại t=0 ta có {x=4cos⁡φ=23v=−40πsin⁡φ>0⇒φ=−π6⇒\{\begin{matrix}x=4\cos φ=2\sqrt{3} \\ v=-40π\sin φ>0\end{matrix}\Rightarrow φ=\frac{-π}{6}\Rightarrowx=4cos⁡(10πt−π6)(cm).x=4\cos (10πt-\frac{π}{6})(cm).

Câu 6

1 điểm
Một vật dao động điều hoà, khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân bằng là 0,5s quãng đường vật đi được trong 2s là 32cm Gốc thời gian được chọn lúc vật qua li độ x = 23cm\text{x = 2}\sqrt{\text{3}}\text{cm} theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=8cos(πt+π3 )(cm).x=8c\text{os}(πt+\frac{π}{3}\ )(cm).
  2. Đáp án B: x=4cos(2πt−π3 )(cm).x=4c\text{os}(2πt-\frac{π}{3}\ )(cm).
  3. Đáp án C: x=4cos(2πt−π6) (cm).x=4c\text{os}(2πt-\frac{π}{6})\ (cm).
  4. Đáp án D: x=8cos(πt+π6)(cm).x=8c\text{os}(πt+\frac{π}{6})(cm).
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Một vật dao động điều hoà với chu kì T=2s trong 2s vật đi được quãng đường 40cm Khi t=0 vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=10sin⁡(πt−π2)(cm).x=10\sin (πt-\frac{π}{2})(cm).
  2. Đáp án B: x=20cos(πt+π)(cm).x=20c\text{os}(πt+π)(cm).
  3. Đáp án C: x=10cos(2πt+π2)(cm).x=10c\text{os}(2πt+\frac{π}{2})(cm).
  4. Đáp án D: x=10cos(πt−π2)(cm).x=10c\text{os}(πt-\frac{π}{2})(cm).
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Một vật có khối lượng m=1kg dao động điều hoà với chu kỳ 2s Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc 0,314m/s Khi t=0vật qua vị trí có li độ x=5 cmx=5\ cm theo chiều âm của quỹ đạo. Lấy π2=10.{\text{π}}^{\text{2}}=10. Phương trình dao động điều hoà của vật là
  1. Đáp án A: x=10cos(πt+π3)(cm).x=10c\text{os}(πt+\frac{π}{3})(cm).
  2. Đáp án B: x=10cos(4πt+5π6)(cm).x=10c\text{os}(4πt+\frac{5π}{6})(cm).
  3. Đáp án C: x=10cos(πt+π6)(cm).x=10c\text{os}(πt+\frac{π}{6})(cm).
  4. Đáp án D: x=10cos(4πt+π6)(cm).x=10c\text{os}(4πt+\frac{π}{6})(cm).
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Một vật nhỏ dao động điều hòa có phương trình dạng x=Acos(ωt+φ)(cm).x=Ac\text{os}(ωt+φ)(\text{cm}). Tại thời điểm ban đầu vật cách vị trí cân bằng một khoảng 4 cm, vận tốc và gia tốc của vật lúc đó lần lượt là −20π3cm/s-20π\sqrt{\text{3}}\text{cm/s} và −100π2cm/s2.-100{π}^{2}{\text{cm/s}}^{\text{2}}. Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=8cos⁡(5πt+π3)(cm).x=8\cos (5πt+\frac{π}{3})(\text{cm}).
  2. Đáp án B: x=8cos⁡(5πt+π6)(cm).x=8\cos (5πt+\frac{π}{6})(\text{cm}).
  3. Đáp án C: x=8cos⁡(5πt−π3)(cm).x=8\cos (5πt-\frac{π}{3})(\text{cm}).
  4. Đáp án D: x=16cos⁡(5πt−π6)(cm).x=16\cos (5πt-\frac{π}{6})(\text{cm}).
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Một vật nhỏ dao động điều hòa theo trục Ox, chọn gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng của vật. Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí cân bằng là 1 s. Lấy π2=10.{π}^{2}=10. Tại thời điểm ban đầu vật có gia tốc a=−0,1m/s2a=-0{,}1{\text{m/s}}^{\text{2}} và vận tốc v0=−π3cm/s.{v}_{0}=-π\sqrt{3}\text{cm/s.} Phương trình dao động của vật là
  1. Đáp án A: x=2cos⁡(πt−5π6)(cm).x=2\cos (πt-\frac{5π}{6})(cm).
  2. Đáp án B: x=2cos⁡(πt+π6)(cm).x=2\cos (πt+\frac{π}{6})(cm).
  3. Đáp án C: x=2cos⁡(πt+π3)(cm).x=2\cos (πt+\frac{π}{3})(cm).
  4. Đáp án D: x=4cos⁡(πt−2π3)(cm).x=4\cos (πt-\frac{2π}{3})(cm).
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Dao động điều hoà · Các bộ sách Vật lí Lớp 11