TopStudy

Vật lí · Lớp 11

Giải SBT Vật lí 11 CTST Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa có đáp án

11 câu · 17 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 hoà theo chu kì T. Trong quá trình dao động, thế năng dao động có giá trị
  1. Đáp án A: không đổi.
  2. Đáp án B: biến thiên tuần hoàn theo chu kì T2\frac{T}{2}.
  3. Đáp án C: biến thiên tuần hoàn theo chu kì T.
  4. Đáp án D: tăng theo thời gian.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là B

Thế năng biến thiên tuần hoàn theo chu kì T/2.

Câu 2

1 điểm

Khi nói về một vật dao động điều hoà với biên độ A và tần số f, trong những phát biểu dưới đây:

(1) Cơ năng biến thiên tuần hoàn với tần số 2f.

(2) Cơ năng bằng thế năng tại thời điểm vật ở biên.

(3) Cơ năng tỉ lệ thuận với biên độ dao động.

(4) Khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, thế năng giảm, động năng tăng.

(5) Khi vật đi từ biên về vị trí cân bằng, thế năng giảm, động năng tăng.

Số phát biểu đúng là

  1. Đáp án A: 1.
  2. Đáp án B: 3.
  3. Đáp án C: 2
  4. Đáp án D: 4.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là C

Các phát biểu đúng: (2), (5).

(3) – sai vì cơ năng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ.

(4) – sai vì khi đi từ VTCB ra biên thì thế năng tăng, động năng giảm.

Câu 3

1 điểm
Một vật dao động điều hoà có phương trình li độ là x=5cos(10t)x=5\text{cos}(10t) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc bằng bao nhiêu?
  1. Đáp án A: 10 rad/s.
  2. Đáp án B: 10t rad/s.
  3. Đáp án C: 5 rad/s
  4. Đáp án D: 20 rad/s.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc bằng hai lần tần số góc của li độ.

Câu 4

1 điểm
Tỉ số thế năng và cơ năng của một vật dao động điều hoà tại thời điểm tốc độ của vật bằng 25% tốc độ cực đại là bao nhiêu?
  1. Đáp án A: 1516\frac{15}{16}
  2. Đáp án B: 116\frac{1}{16}
  3. Đáp án C: 14\frac{1}{4}
  4. Đáp án D: 34\frac{3}{4}
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A

Ta có: v=0,25vmax⇒Wd=0,252Wv=0{,}25{v}_{\text{max}}\Rightarrow {W}_{d}=0,{25}^{2}W.

Suy ra: Wt=W−Wd=1516W{W}_{\text{t}}=W-{W}_{\text{d}}=\frac{15}{16}W

Câu 5

1 điểm
Cho một vật dao động điều hoà thực hiện 20 dao động trong 10 giây, khi vật qua vị trí cân bằng, tốc độ của vật là 16πcm/s.16π\text{cm/s.}Chọn gốc thời gian là lúc vật ở vị trí có li độ 2 cm và đang chuyển động về vị trí cân bằng. Trong quá trình dao động, thế năng bằng ba lần động năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động tại thời điểm nào?
  1. Đáp án A: t=124st=\frac{1}{24}\text{s}
  2. Đáp án B: t=18st=\frac{1}{8}\text{s}
  3. Đáp án C: t=524st=\frac{5}{24}\text{s}
  4. Đáp án D: t=724st=\frac{7}{24}\text{s}
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là C

Chu kì dao động: T=Δtn=1020=0,5sT=\frac{\text{Δ}t}{n}=\frac{10}{20}=0{,}5\text{s}.

Tần số góc: ω=2πT=2π0,5=4πrad/sω=\frac{2π}{T}=\frac{2π}{0{,}5}=4π\text{rad/s}.

Biên độ dao động của vật: A=vmaxω=16π4π=4cmA=\frac{{v}_{\text{max}}}{ω}=\frac{16π}{4π}=4\text{cm}.

Vị trí vật có thế năng bằng ba lần động năng, suy ra: W=43Wt⇒x=±32AW=\frac{4}{3}{W}_{\text{t}}\Rightarrow x=\pm \frac{\sqrt{3}}{2}A.

Thời điểm thế năng bằng ba lần động năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động ứng với vật chuyển động từ vị trí A2\frac{A}{2} đến biên âm và quay lại vị trí −32A-\frac{\sqrt{3}}{2}A là: t=T12+T4+T12=5T12=524st=\frac{T}{12}+\frac{T}{4}+\frac{T}{12}=\frac{5T}{12}=\frac{5}{24}\text{s}.

Phần II. Tự luận

Câu 6

1 điểm
Cho khối lượng của vật dao động là 300 g và phương trình li độ của một vật dao động điều hoà là x=10cos(20t+π3)(cm)x=10\text{cos}(20t+\frac{π}{3})(\text{cm}). Tính cơ năng trong quá trình dao động.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 0,2 kg gắn vào một lò xo. Kích thích cho con lắc dao động với biên độ 6 cm và tần số góc 5 rad/s Tính động năng của chất điểm khi nó đi qua vị trí có li độ 2 cm.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Một vật khối lượng 2 kg có thể dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát với tần số góc là 4 rad/s. Để kích thích vật dao động điều hoà, tại thời điểm t=0t=0, kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 10 cm và truyền cho vật một vận tốc có độ lớn 1 m/s hướng về vị trí cân bằng. Hãy xác định:

a) Động năng của vật tại vị trí cân bằng.

Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
c) Tỉ số động năng và thế năng tại vị trí x=15cm .
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
d) Tốc độ của vật tại vị trí mà động năng bằng 5/11 thế năng.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Năng lượng trong dao động điều hoà · Các bộ sách Vật lí Lớp 11