14 câu trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 1: Dao động điều hòa (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án

Hướng dẫn giải

a. Từ $x = A\cos (\omega t - \frac{\pi }{3})$suy ra pha ban đầu $\varphi = - \frac{\pi }{3}(rad)$

b. Tại t = 0 : $x = A\cos ( - \frac{\pi }{3}) = \frac{A}{2}$

c. Vì $\varphi = - \frac{\pi }{3} < 0$ nên ban đầu vật hướng về phía biên dương do đó vật đi theo chiều dương

d. Quãng đường vật đi được trong 1 dao động là 4A nên quãng đường vật đi được trong n dao động là 4A.n

Hướng dẫn giải

a. Dựa vào đồ thị xác định được: $T = 2s = > f = \frac{1}{T} = 0{,}5Hz$

b. A = 2cm => Chiều dài quỹ đạo dao động của vật là L = 2A= 4 cm.

c. Ta có: $\omega = 2\pi f = \pi {\rm{ rad/s}}$

$$t = 0:\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 0}\\{v > 0}\end{array}} \right. = > \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\cos \varphi = \frac{x}{A}}\\{v > 0}\end{array}} \right. = > \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{ \pm \frac{\pi }{2}}\\{v > 0}\end{array}} \right. = > \varphi = \frac{{ - \pi }}{2}rad$$

=> $\begin{array}{l}x = 2\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)cm\\t = \frac{{11}}{6}s = > x = 2\cos \left( {\pi .\frac{{11}}{6} - \frac{\pi }{2}} \right) = - 1cm\end{array}$

$t = \frac{{11}}{6}s = \frac{{3T}}{4} + \frac{T}{6}$. Dựa vào vòng tròn lượng giác=> v>0

Ở thời điểm $\frac{{11}}{6}{\rm{s}}$ vật chuyển động qua vị trí x = -1 theo chiều dương.

*d**.* ${S_T} = 4A = 8cm = > S = 13cm = 4A + 2A + \frac{A}{2}$

$$\begin{array}{l}t = T + \frac{T}{2} + \frac{T}{{12}} = \frac{{19}}{{12}}s\\ = > v = \frac{S}{t} = 8{,}21{\rm{cm/s}}\end{array}$$

Hướng dẫn giải

a. Dựa vào đồ thị: Độ dịch chuyển của vật ở thời điểm 0,1 s là x = -2 cm

*b**. Quãng đường vật đi được sau 0,6s : s = 6A = 12cm*

c. Tại t = 0,5 s : x = - 2 cm (VT biên âm)

*d**. Tại t = 0 : x = 0 (VTCB)*

Hướng dẫn giải

a. Biên độ dao động của vật là A = 5 cm

b. Dựa vào đồ thị ta có:

$$t = 0:\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 0}\\{v > 0}\end{array}} \right. = > \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\cos \varphi = \frac{x}{A}}\\{v > 0}\end{array}} \right. = > \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{ \pm \frac{\pi }{2}}\\{v > 0}\end{array}} \right. = > \varphi = \frac{{ - \pi }}{2}rad$$

c. Dựa vào đồ thị xác định được trạng thái chuyển động của vật khi đi qua VTCB là thứ 2 kể từ lúc bắt đầu dao động là $\frac{{ - \pi }}{2}rad$

d. 1T vật đi được quãng đường S = 4A = 20 cm; T = 10s

Do đó: 37,5 = 4A+3A+A/2 => $t = T + \frac{{3T}}{4} + \Delta t$

Dựa vào đường tròn lượng giác xác định: $\Delta t = \frac{T}{6}$

Thời điểm vật đi được quãng đường 37,5 cm là $t = T + \frac{{3T}}{4} + \frac{T}{6} =$19,2 s.

Hướng dẫn giải

a . Biên độ dao động của vật: A = 4 cm.

b. Trên trục Ot, 5 ô tương ứng 0,75 s.

Suy ra, 1 ô tương ứng = 0,15 s.

Chu kì dao động của vật:

T = 6ô = 0,9 (s).

c. Trên trục Ox, 2 ô tương ứng 4 cm. Do đó, 1 ô tương ứng 2 cm.

Suy ra, tại thời điểm, ban đầu (t = 0), vật có li độ 2 cm và đi theo chiều âm (đồ thị đi xuống).

d. Tại thời điêm t = 0,75 s, vật đang ở vị trí biên dương.

Hướng dẫn giải

a) Tại thời điểm 0,4 s, hai dao động thành phần có cùng li độ.

b) Dựa vào đồ thị suy ra: 8 ô ngang = 0,8 s => 1 ô = 0,1 s.

1T = 12 ô => T = 1,2 s

c) Dựa vào đồ thị ta có: A$_{2}$ = 4 cm

$$t = 0:\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{{x_2} = - 2}\\{{v_2} < 0}\end{array}} \right. = > \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\cos \varphi = \frac{{{x_2}}}{A}}\\{{v_2} < 0}\end{array}} \right. = > {\varphi _2} = \frac{{2\pi }}{3}$$

d) Dựa vào đồ thị ta xác định được: $\Delta t$= 2 ô = 0,2 s

$$\Rightarrow \Delta \varphi = \omega .\Delta t = \frac{{2\pi }}{T}.\Delta t = \frac{\pi }{3}$$

Vậy x$_{1}$ nhanh pha hơn dao động x$_{2}$ là$\frac{{\rm{\pi }}}{3}{\rm{ rad}}{\rm{.}}$

Đáp án

7

2

0

Hướng dẫn giải

Dựa vào đồ thị ta được: T = 6 s

$t = 27s = 4T + \frac{T}{2} = > S = 4.4A + 2A = 18A =$720 cm

Đáp án

0

$_{,}$

6

Hướng dẫn giải

Tốc độ trung bình của vật trong 1 dao động là: $\overline v = \frac{S}{t} = \frac{{4A}}{T} = 60(cm/s) = 0{,}6(m/s)$

Đáp án

4

0

0

Hướng dẫn giải

S$_{min(∆t)}$ = 2A → T = 1,5 s → v$_{tb(T)}$ = $\frac{{4A}}{T}$ = 40 cm/s. = 400 mm/s

Đáp án

0

$_{,}$

3

6

Hướng dẫn giải

+ Tại t = 0: x = .

+ ∆t = $\frac{T}{6} + \frac{T}{2} + \frac{T}{6}$ = 0,3 s ⟶ T = $\frac{9}{{25}}$ = 0,36s

Đáp án

2

$_{,}$

5

Hướng dẫn giải

Thời điểm t = $\frac{{13}}{8}$ s: ${\Phi _{\frac{{13}}{8}s}} = 4\pi \equiv 0$ ⟶ x = A

Trạng thái vật đi qua ℓà x = và x = .

Diễn biến dao động:

Vậy thời điểm cần tìm ℓà : t’ = t + $\frac{T}{2} + \frac{T}{4} + \frac{T}{8} = t + \frac{{7T}}{8} = 2{,}5$ s.

Đáp án

4

$_{,}$

8

5

Hướng dẫn giải

$$T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{2}{3}s$$

Tại t = 0: φ =

Cứ 1T, vật qua x = 8 cm 2 ℓần; tách: 16 = 7.2 + 2 Þ sau 7T, vật đi qua x = 8 cm 14 ℓần.

Diễn biến dao động 2 ℓần cuối:

Với ∆t = $\frac{{{{\cos }^{ - 1}}\left( {\frac{8}{{10}}} \right)}}{{2\pi }}T$

→ thời điểm cần tìm là $t' = 7T + \frac{T}{6} + \frac{{{{\cos }^{ - 1}}\left( {\frac{8}{{10}}} \right)}}{{2\pi }}T \approx {\rm{ 4{,}85 s}}$

Đáp án

2

$_{,}$

5

Hướng dẫn giải

Dựa vào đồ thị ta xác định được:

t$_{1}$ = 5s : vật đi qua vị trí cân bằng (x$_{1}$ = 0) theo chiều âm.

t$_{2}$ = 9s : vật đi qua vị trí x$_{2}$ = - 2,5 cm theo chiều dương.

=> Độ dịch chuyển của vật từ lúc t$_{1}$ = 5s đến t$_{2}$ = 9s là ${\rm{\Delta x = }}{{\rm{x}}_{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{x}}_{\rm{2}}}{\rm{ = 2{,}5 cm}}$

Đáp án

3

$_{,}$

7

1

Hướng dẫn giải

Thời điểm t = $\frac{{41}}{{12}}$ s: ${\Phi _{\frac{{41}}{{12}}s}} = \frac{{67\pi }}{4} \equiv \frac{{3\pi }}{4}$ .

Diễn biến dao động:

Vậy thời điểm cần tìm là $t' = t + \frac{T}{8} + \frac{T}{2} + T\frac{{{{\cos }^{ - 1}}\left( {\frac{3}{4}} \right)}}{{2\pi }} \approx 3{,}71s$