[2013] Bài tập Dao động cơ trong các đề thi thử Vật lí

Hôm nay mình lập topic nhằm có một cái nhìn tổng quan về bài tập dao động cơ trong các đề thi thử, đặc biệt là đề thi thử các trường Chuyên trên cả nước, mong các bạn tham gia nhiệt tình ^^! [prbreak][/prbreak]
Nội quy của topic như sau:
Thứ nhất: Thực hiện đúng nội quy của diễn đàn tại đây
Thứ hai: Các bài post phải đánh số thứ tự, và phải trình bày theo mẫu sau:
(có được bằng cách ấn vào nút LB trên khung soạn thảo)
Bài x. (Đề thi thử lần y, trường z)
Đề bài viết ở đây
A. Đáp án A viết ở đây
B. Đáp án B viết ở đây
C. Đáp án C viết ở đây
D. Đáp án D viết ở đây
Mã:
Chú ý
[b][color=blue]Bài x.[/color][/b] (Đề thi thử lần y, trường z)
Đề bài viết ở đây
[b][color=blue]A.[/color][/b] Đáp án A viết ở đây
[b][color=blue]B.[/color][/b] Đáp án B viết ở đây
[b][color=blue]C.[/color][/b] Đáp án C viết ở đây
[b][color=blue]D.[/color][/b] Đáp án D viết ở đây
Ví dụ:
Bài 1. (Đề thi thử lần 1, trường Chuyên Sư phạm Hà Nội)
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng $k=100 \left(N/m\right)$, và quả cầu nhỏ được đặt trên mặt bàn nằm ngang, nhẵn. Kéo vật nhỏ lệch khỏi vị trí cân bằng để lò xo dãn $4cm$, tại thời điểm $t=0$ buông nhẹ quả cầu để nó dao động điều hoà. Thời gian để vật đi được quãng đường $10cm$ kể từ thời gian đầu tiên là $\dfrac{\pi }{15}s$. Khối lượng của quả cầu bằng:
A. 250 g.
B. 400 g.
C. 200 g.
D. 100 g.
Thứ ba: Phải giải quyết xong bài trước đó, rồi mới post bài tiếp theo.
 
Sau mỗi lần vật đi từ biên về VTCB hoặc từ VTCB đến biên thì VTCB lại thay đổi 1 đoạn $\Delta x=\dfrac{\mu mg}{k}=2cm$ để cân bằng với lực ma sát
Do đó vị trí lò xo dãn lần hai $7cm$ sẽ ứng với vị trí $x=\dfrac{A}{2}$ nên thời điểm lần thứ 2 lò xo dãn $7cm$ là:
$t=\dfrac{3T}{4}+\dfrac{T}{12}=\dfrac{\pi }{6}\left(s\right)\rightarrow \boxed B$
Tớ cũng ra B. Ai giúp với
 
Bài 36. (Đề thi thử lần 1, trường DH Vinh)
1 con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xò nhẹ độ cứng $k=50 \ \text{N}/\text{m}$, 1 đầu cố định, đầu còn lại gắn vật nhỏ $m_1=100 \ \text{g}$, ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10cm, đặt 1 vật nhỏ $m_2=400 \ \text{g}$ sát m1 rồi thả nhẹ cho 2 vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương lò xo, hệ số ma sát u=0.05, $g=10 \ \left(\text{m}/\text{s}^2\right)$. Thời gian từ khi thả đến khi vật m2 dừng lại là
A. 2.16s
B. 0.31s
C. 2.21s
D. 2.06s
 
Bài 7. (đề thi thử chuyên Phan Bội Châu lần 1)
Cho ba chất điểm (1), (2) và (3) dao động theo phương thẳng đứng trong cùng một hệ trục tọa độ với phương trình của vật (1) và (2) tương ứng là $x_1=4\cos \left(5 \pi t-\dfrac{\pi }{2}\right)cm$ và $x_2=2\cos \left(5 \pi t+\dfrac{\pi }{6}\right)cm$. Biết trong quá trình dao động, chất điểm (2) luôn cách đều hai chất điểm (1) và (3) và ba chất điểm luôn thẳng hàng. Phương trình dao động của chất điểm thứ 3 là:
A. $x_3=4\cos \left(5 \pi t+\dfrac{\pi }{3}\right)cm$
B. $x_3=4\sqrt{3}\cos \left(5 \pi t+\dfrac{\pi }{3}\right)cm$
C. $x_3=4\sqrt{3}\cos \left(5 \pi t-\dfrac{2\pi }{3}\right)cm$
D. $x_3=4\cos \left(5 \pi t-\dfrac{2\pi }{3}\right)cm$
 
Bài 37. Con lắc lò xo treo thẳng đứng. KHi vật nặng đang đứng yên, người ta truyền cho vật 1 vận tốc hướng thẳng đứng xuống dưới. Sau khoảng thời gian pi/20 s. Vật dừng lại lần đầu và khi đó lò xò bị giãn 15cm. Tình tốc độ của vật khi lò xo giãn 7cm
 
Bài 37. Con lắc lò xo treo thẳng đứng. KHi vật nặng đang đứng yên, người ta truyền cho vật 1 vận tốc hướng thẳng đứng xuống dưới. Sau khoảng thời gian pi/20 s. Vật dừng lại lần đầu và khi đó lò xò bị giãn 15cm. Tình tốc độ của vật khi lò xo giãn 7cm
Vật dừng lại lần đầu có nghĩa là vật đang ở biên dưới.
Khoảng thời gian để đi từ VTCB đến biên là T/4, suy ra T=pi/5, suy ra:
$\Delta l_{0}=\dfrac{T^2.g}{4\pi ^2}=0,1m=10cm$.
Vậy biên độ A=15-10=5cm.
Khi lò xo giãn 7cm có nghĩa là vật ở vị trí có li độ bằng -3 so với VTCB.
Suy ra tốc độ của vật $v=\left|\sqrt{1-\dfrac{x^2}{A^2}}.\omega A \right|$=40 cm/s
 
Bài làm
Con lắc thứ nhất có tốc độ góc $\omega $, biên độ $A$ thì con lắc thứ hai có tốc độ góc $2 \omega $, biên độ $3A$.
Khi hai con lắc gặp nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng nên cả 2 con lắc đều có li độ $|x|=\dfrac{A}{2}.$
Khi đó
$$\begin{cases} v_1 = \omega \sqrt{A^2 -\left(\dfrac{A}{2}\right)^2}=\dfrac{\omega .A.\sqrt{3}}{2} \\ v_2 =2.\omega \sqrt{\left(3A\right)^2 -\left(\dfrac{A}{2}\right)^2}=\omega .A.\sqrt{35} \end{cases}$$
$$\Rightarrow \dfrac{v_2}{v_1}= \sqrt{\dfrac{140}{3}}$$
Sao $v_2 = 2.\omega \sqrt{\left(3A\right)^2 -\left(\dfrac{A}{2}\right)^2}$
 
Sau mỗi lần vật đi từ biên về VTCB hoặc từ VTCB đến biên thì VTCB lại thay đổi 1 đoạn $\Delta x=\dfrac{\mu mg}{k}=2cm$ để cân bằng với lực ma sát
Do đó vị trí lò xo dãn lần hai $7cm$ sẽ ứng với vị trí $x=\dfrac{A}{2}$ nên thời điểm lần thứ 2 lò xo dãn $7cm$ là:
$t=\dfrac{3T}{4}+\dfrac{T}{12}=\dfrac{\pi }{6}\left(s\right)\rightarrow \boxed B$
Nữa chu kỳ sau thì vị trí cân bằng tại lò xo bị nén 2 cm, nên li độ là 9cm chứ không phải 7cm. Đề bài này phải sửa lại tại vị trí lò xo dãn 5 cm
 
$F_{msn}=m_2a\rightarrow F_{msnmax}=m_2.a_{max}=m_2.\dfrac{k}{m_1+m_2}.A=\dfrac{kA}{2}$
Vậy vật đến vị trí lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng độ lớn lực ma sát nghỉ cực đại giữa hai vật lần thứ 2 khi vật đi từ $x=-A\rightarrow x=\dfrac{A}{2}$
$S=\dfrac{3A}{2}=3 cm$
$t=\dfrac{1}{3}.2\pi \sqrt{\dfrac{m_1+m_2}{k}}=\dfrac{\pi }{15}
\rightarrow v=\dfrac{45}{\pi } \left( \ \left(\text{cm}/\text{s}\right)\right)$
Sai chỗ nào nhỉ :S
 

Các chủ đề tương tự

Thống kê diễn đàn

Chủ đề
11,861
Bài viết
51,625
Thành viên
32,926
Thành viên mới nhất
long0210
Top