3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 17)

3000 câu hỏi ôn tập Vật lí (Phần 17)

Câu 1: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8 cm, chu kì T = 0,5 s, khối lượng của vật là m = 0,4 kg (lấy ${\pi }^2=10$). Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là

A. $F_{\max }=525N$

B. $F_{\max }=\mathrm{5,12}N$

C. $F_{\max }=256N$

D. $F_{\max }=\mathrm{2,56}N$ 

Lời giải:

Chu kỳ dao động: $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\Rightarrow k=64N/m$

Lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật là $F_{\max }=kA=\mathrm{5,12}N$

Câu 2: Một diễn viên xiếc có khối lượng 65 kg cùng những chiếc ghế gỗ có khối lượng tổng cộng 60 kg, xếp chồng cân bằng trên một cái ghế 4 chân có khối lượng 5 kg. Diện tích tiếp xúc của một chân ghế là 10 cm². Tính áp suất của mỗi chân ghế tác dụng lên sàn sân khấu.

Lời giải:

Áp lực phân bố đều cho mỗi chân ghế: $F=\frac{10.\left(65+60+5\right)}{4}=325\left(N\right)$

Diện tích của mỗi chân ghế là: $S=10c{m}^2=\mathrm{0,001}{m}^2$

Áp suất của mỗi chân ghế tác dụng lên mặt sàn là: $p=\frac{F}{S}=\frac{325}{\mathrm{0,001}}=325000\left(N/m^2\right)$

Câu 3: Trình bày sự ra đời của Vật lí thực nghiệm?

Lời giải:

Sự ra đời của Vật lí thực nghiệm:

- Từ buổi bình minh, con người quan sát bầu trời, tò mò về điều đã làm cho các thiên thể chuyển động trên bầu trời.

- Mục đích hình thành, sáng tạo nên Vật lí thực nghiệm: phát hiện ra các quy luật, các định luật vật lí và kiểm chứng các lí thuyết mới (yếu tố chính hình thành nên là tìm kiếm câu trả lời về sao chổi và chuyển động của các thiên thể khác).

- Quá trình:

+ Hans Lippershey phát hiện ra các bức ảnh được nhìn qua hai thấu kính đặt song song và đồng trục to và rõ hơn.

+ Năm 1608: Lippershey chế tạo ra một thiết bị rất giống với kính thiên văn ngày nay.

+ Galilei dựa vào miêu tả sơ lược về thiết bị của Lippershey, đã chế tạo ra kính viễn vọng có độ phóng đại khoảng 3 lần, từ đó phát hiện bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc, quan sát và phân tích vết đen Mặt Trời,...

+ Năm 1600: Galilei làm thí nghiệm tại tháp nghiêng Pi-sa, sử dụng thực nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của lí thuyết; là người mở đầu, thúc đẩy để hình thành Vật lí thực nghiệm.

+ Năm 1687: Newton công bố cuốn sách "Các nguyên lí Toán học của Triết học tự nhiên" (mô tả các nguyên lí để xác định chuyển động vật lí của cả vũ trụ).

+ Năm 1765: Phát minh ra động cơ hơi nước, mở đầu cho cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.

Câu 4: Tác dụng quang

Lời giải:

Tác dụng quang hay còn gọi là tác dụng phát sáng của dòng điện. Tác dụng này được thể hiện qua việc nó có thể làm sáng bóng đèn của bút thử điện và đèn đi ốt phát quang.

Câu 5: Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 43,2 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau 2,5 phút thì tàu dừng lại ở sân ga.

a) Tính gia tốc của đoàn tàu.

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm.

Lời giải:

43,2 km/h = 12 m/s.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

a) Gia tốc: $a=\frac{v-v_0}{\Delta t}=\frac{0-12}{\mathrm{2,5.60}}=-\mathrm{0,08}m/s^2$

b) Từ $v^2-v_0^2=2as$ $\Rightarrow$ quãng đường tàu đi được trong thời gian hãm:

$s=\frac{v^2-v_0^2}{2a}=\frac{0-{12}^2}{2.\left(-\mathrm{0,08}\right)}=900\left(m\right)$

Câu 6: Một người phải dùng một lực 80 N để kéo một gầu nước đầy từ dưới giếng sâu 9 m lên đều trong 15 giây.

a) Tính công và công suất của người.

b) Tính dung tích của nước trong gầu. Biết khối lượng của gầu khi không có nước là 1 kg. Khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³.

Lời giải:

a) Công của người kéo là: $A=F.s=80.9=720\left(J\right)$

Công suất của người kéo là: $\text{P}=\frac{A}{t}=\frac{720}{15}=48\left(W\right)$

b) Ta có: $P=F=80\left(N\right)$

mà $P=10m\Rightarrow m=\frac{P}{10}=\frac{80}{10}=8\left(kg\right)$

Ta có: $m_{nuoc}=m-m_{gau}=8-1=7\left(kg\right)$

Vậy thể tích của nước là: $V_{nuoc}=\frac{m_{nuoc}}{D_{nuoc}}=\frac{7}{1000}=\mathrm{0,007}\left(m^3\right)=7\left(d{m}^3\right)$ hay 7 lít.

Câu 7: Môt ô tô đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh, chạy chậm dần đều với gia tốc 2,5 m/s². Lập công thức tính vận tốc tức thời. Tính thời gian để xe dừng hẳn kể từ lúc hãm phanh.

Lời giải:

Đổi 72 km/h = 20 m/s

Công thức tính vận tốc tức thời: $v=v_0+at=20-\mathrm{2,5}t$

Thời gian kể từ lúc hãm phanh đến lúc xe dừng lại là: $t=\frac{v-v_0}{a}=\frac{0-20}{-\mathrm{2,5}}=8$ giây

Câu 8: Một đoàn tàu chuyển động với vận tốc 54 km/h thì hãm phanh sau, sau 1 phút thì dừng hẳn

a) Tính gia tốc của đoàn tàu.

b) Tính vận tốc sau 30 giây.

c) Tính quãng đường mà đoàn tàu đi được kể từ hãm phanh cho đến khi dừng hẳn.

Lời giải:

$v_1=54km/h=15m/s$

1 phút = 60 s

a) Gia tốc của đoàn tàu là: $a=\frac{v_2-v_1}{t}=\frac{0-15}{60}=-\mathrm{0,25}(m/s^2)$

b) Vận tốc sau 30s là: $a=\frac{v_3-v_1}{t\text{'}}=\frac{v_3-15}{30}=-\mathrm{0,25}\Rightarrow v_3=\mathrm{7,5}(m/s)$

c) Quãng đường đoàn tàu đi thêm là:

$v_2^2-v_1^2=2as\Rightarrow 0^2-{15}^2=2.(-\mathrm{0,25}).s\Rightarrow s=450m$

Câu 9: Một xe chạy trong 5 giờ. 2 giờ đầu xe chạy với tốc độ trung bình 60 km/h, 3 giờ sau xe chạy với tốc trung bình 40 km/h. Tính tốc độ trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.

Lời giải:

Quãng đường xe đi được là: $S=t_1.v_1+t_2.v_2=2.60+3.40=240km$

Tốc độ trung bình của xe là: $v_{tb}=\frac{S}{t}=\frac{240}{5}=48km/h$

Câu 10: Một ôtô đi 5 phút trên con đường bằng phẳng với vận tốc 60 km/h, sau đó lên dốc 3 phút với vận tốc 40 km/h. Coi ôtô chuyển động đều. Tính quãng đường ôtô đã đi trong 2 giai đoạn.

Lời giải:

Gọi $S_1,v_1,t_1$ là quãng đường, vận tốc, thời gian mà oto đi trên đường bằng phẳng. Gọi $S_2,v_2,t_2$ là quãng đường, vận tốc, thời gian mà oto đi trên đường dốc.

Gọi S là quãng đường oto đi trong 2 giai đoạn

Quãng đường bằng phẳng mà oto đã đi: $S_1=v_1.t_1=\frac{60.5}{60}=5km$

Quãng đường dốc mà oto đã đi: $S_2=v_2.t_2=\frac{40.3}{60}=2km$

Quãng đường oto đi trong 2 giai đoạn $S=S_1+S_2=5+2=7km$

Câu 11: Một nguời đi xe máy từ A tới B cách 45 km. Trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc $v_1$, nửa thời gian sau đi với $v_2=\frac{2}{3}{v}_1$. Xác định $v_1,v_2$ biết sau 1h30 phút người đó đến B.

Lời giải:

$t_1=\frac{\mathrm{1,5}}{2}=\mathrm{0,75}\left(h\right)\Rightarrow t_2=\mathrm{0,75}\left(h\right)$

Ta có: $S_1+S_2=S\Rightarrow v_1{t}_1+v_2{t}_2=45\Rightarrow \mathrm{0,75}{v}_1+\frac{2}{3}{v}_1\mathrm{.0,75}=45$

$\Rightarrow v_1=36(km/h)$

$\Rightarrow v_2=24(km/h)$

Câu 12: Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa dưới tác dụng của một lực kéo về $F=-2\cos \left(4\pi t+\frac{\pi }{3}\right)N$. Lấy ${\pi }^2=10$. Biên độ dao động của vật bằng

Lời giải:

Đổi $m=100g=\mathrm{0,1}kg$

Ta có $\omega =4\pi (rad/s),F_{\text{max}}=2N$

Do $F_{\text{max}}=m{\omega }^{2}A\to A=\frac{F_{\text{max}}}{m{\omega }^2}=\frac{2}{\mathrm{0,1.}{\left(4\pi \right)}^2}=\mathrm{0,125}m=\mathrm{12,5}cm$

Câu 13: Hai ôtô cùng xuất phát từ Hà Nội đi Vinh, xe thứ nhất chuyển động với vận tốc trung bình 60 km/h, xe thứ hai chuyển động với vận tốc trung bình 70 km/h. Sau 1,5 h xe thứ hai dừng lại nghỉ 30 phút rồi tiếp tục chạy với vận tốc như trước.

a) Vẽ đồ thị chuyển động hai xe trên cùng một hệ trục tọa độ

b) Sau bao lâu xe thứ hai đuổi kịp xe thứ nhất? Điểm gặp nhau cách Hà Nội bao xa?

Lời giải:

a) Đồ thị

Theo đồ thị, hai xe đuổi kịp nhau sau 3h30min, tại vị trí cách Hà Nội 210 km

Xe thứ hai dừng lại ở vị trí cách Hà Nội là: 70.1,5 = 105 km. Khi này xe bắt đầu chặng tiếp theo thì xe thứ nhất ở vị trí cách Hà Nội 60.2 = 120 km. Phương trình chuyển động của hai xe kể từ lúc đó là:

$x_1=120+60t$

$x_2=105+70t$

Xe thứ hai đuổi kịp xe thứ nhất khi $x_1=x_2$. Từ hai phương trình trên ta tìm được t = 1h30min và $x=x_1=x_2=210km$

Vậy thời điểm đuổi kịp nhau kể từ lúc xuất phát tại Hà Nội là 2h + 1h30min = 3h30min, vị trí đuổi kịp nhau cách Hà Nội là 210 km

Câu 14: Thả rơi một vật rơi tự do có khối lượng 4 kg từ độ cao 60 m, không vận tốc đầu, lấy $g=10m/s^2$

a) Tìm vị trí mà tại đó động năng bằng thế năng.

b) Tìm vận tốc khi vật rơi được 10 m.

Lời giải:

a) Chọn mặt đất là mốc thế năng

Cơ năng tại vị trí z = 60 m

$\text{W}={\text{W}}_{đ}+W_t=0+m.g.z=0+\mathrm{4.10.60}=2400J$

Tại vị trí động năng bằng thế băng có ${\text{W}}_{đ}=W_t$

$\text{W}={\text{W}}_{đ}+W_t=2W_t=2.m.g.z\text{'}\iff \mathrm{2.4.10.}z\text{'}=2400\iff z\text{'}=30m$

b) Có $\text{W\hspace{0.17em}'}=\frac{1}{2}m.v^2+m.g.z\text{'}\text{'}=2400$

$\iff \frac{1}{2}\mathrm{.4.}{v}^2+\mathrm{4.10.}(60-10)=2400$$\Rightarrow v=10\sqrt{2}m/s$

Câu 15: Hai dây dẫn bằng nhôm có cùng tiết diện, một dây dài 3 m có điện trở R1 và dây kia dài 6 m có điện trở R2. Tính tỉ số $\frac{R_1}{R_2}$.

A. R₁ = 2R₂.

B. R₁ = 3R₂.

C. R₁ = 4R₂.

D. R₁ = R₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Do điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn nên ta có: $\frac{R_1}{R_2}=\frac{{\mathcal{l}}_1}{{\mathcal{l}}_2}=\frac{3}{6}=\frac{1}{2}\Rightarrow R_1=2R_2$

Câu 16: Hãy thiết lập phương trình chuyển động của một ô tô chuyển động thẳng đều. Biết ô tô chuyển động theo chiều dương với vận tốc 10 m/s và ở thời điểm 3 s thì ô tô có tọa độ 60 m.

Lời giải:

Ta có phương trình chuyển động: $x=x_0+vt$

Ô tô chuyển động theo chiều dương với vận tốc 10 m/s và ở thời điểm 3 s thì vật có tọa độ 60 m. 

$60=x_0+10.3\Rightarrow x_0=30m$

Vậy phương trình chuyển động: $x=30+10t$

Câu 17: Tại sao các đường sức từ không cắt nhau?

Lời giải:

Tại vì có nhiều điện tích nằm trong điện trường của một điểm, và tương tác với điểm đó nên có hiện tượng chồng chất điện trường. Đường sức điện của 1 điểm ta xét không cắt các đường sức điện của các điện tích nằm trong điện trường của nó vì nếu cắt thì sẽ có nhiều vecto cường độ điện trường trong 1 điện trường. Điều này vô lí.

Câu 18: Viên bi chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu với gia tốc $a=\mathrm{0,2}m/s^2$.

a/ Tính quãng đường viên bi đi được trong 6 giây?

b/ Tính quãng đường viên bi đi được trong giây thứ 6?

Lời giải:

a) Vì viên bi chuyển động nhanh dần đều không có vận tốc đầu nên quãng đường bi đi được trong 6 giây là: $s=\frac{1}{2}a{t}^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.0,2.6}}^2=\mathrm{3,6}\left(m\right)$

b) Quãng đường xe đi được trong 5 giây đầu là: $s\text{'}=\frac{1}{2}a{t}_2^{\text{'}}=\frac{1}{2}{\mathrm{.0,2.5}}^2=\mathrm{2,5}\left(m\right)$

Quãng đường xe đi được trong giây thứ 6 là: $\Delta s=s-s\text{'}=\mathrm{3,6}-\mathrm{2,5}=\mathrm{1,1}\left(m\right)$

Câu 19: Bộ nguồn gồm 3 pin giống nhau khi mắc song song thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là 1,5V và 0,25 $\Omega$. Khi 3 pin đó mắc nối tiếp thì suất điện động và điện trở trong của bộ pin là?

Lời giải:

Khi mắc song song, ta có: $R=\frac{r}{3}\Rightarrow r=\mathrm{0,75}\Omega$

$E=e=\mathrm{1,5}V$

Khi mắc nối tiếp, ta có:

$R=3r=\mathrm{2,25}\Omega$

$E=3e=\mathrm{4,5}V$

Câu 20: Một hành khách ngồi trên xe ôto đang chạy, xe đột ngột rẽ trái, hành khách sẽ ở trạng thái

A. Không thể phán đoán được.

B. Nghiêng người sang trái.

C. Ngồi yên.

D. Nghiêng người sang phải.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Một hành khách ngồi trên xe ôto đang chạy, xe đột ngột rẽ trái, hành khách sẽ ở trạng thái nghiêng người sang phải do quán tính.

Câu 21: Cùng một lúc, có hai người cùng khởi hành từ A để đi trên quãng đường ABC (với AB = 2BC). Người thứ nhất đi quãng đường AB với vận tốc v₁ = 12km/h, quãng đường BC với vận tốc v₂ = 4km/h. Người thứ hai đi quãng đường AB với v₃ = 4 km/h, quãng đường BC với v₄ = 12km/h. Người nọ đến trước người kia 30 phút. Ai đến sớm hơn. Tính chiều dài quãng đường ABC

Lời giải:

Đổi 30 phút = 0,5 giờ

Vận tốc trung bình của người 1 trên quãng đường ABC là:

$v_{t{b}_1}=\frac{AB+BC}{\frac{AB}{v_1}+\frac{BC}{v_2}}=\frac{3BC}{\frac{2BC}{12}+\frac{BC}{4}}=\frac{3}{\frac{2}{12}+\frac{1}{4}}=\mathrm{7,2}(km/h)$

Tương tự, vận tốc trung bình của người 2 trên quãng đường ABC là:

$v_{t{b}_2}=\frac{3}{\frac{2}{4}+\frac{1}{12}}=\frac{36}{7}(km/h)$

Thấy $v_{t{b}_1}>v_{t{b}_2}$ nên người thứ nhất sẽ đến đích sớm hơn.

Gọi thời gian người đi từ lúc xuất phát đến đích là t (h)

Vì quãng đường 2 người đi là như nhau nên:

$S=v_{t{b}_1}.t=v_{t{b}_2}.(t+\mathrm{0,5})\iff \mathrm{7,2.}t=\frac{36}{7}(t+\mathrm{0,5})\Rightarrow t=\mathrm{1,25}\left(h\right)$

Độ dài đoạn đường ABC là: $S=v_{t{b}_1}.t=\mathrm{7,2.1,25}=9\left(km\right)$

Vậy chiều dài quãng đường ABC là 9 km.

Câu 22: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m được kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc ${\alpha }_{0 }=5^{o }$so với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho vật dao động.

Cho $g = {\text{π}}^2 = 10m/s^2$. Vận tốc của con lắc khi về đến vị trí cân bằng có giá trị là:

A. 15,8 m/s.

B. 0,278 m/s.

C. 0,028 m/s.

D. 0,087 m/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là B

Vận tốc của con lắc khi đi qua vị trí cân bằng

$v_{max}=\sqrt{2g\mathcal{l}(1-\cos {\alpha }_0)}$$=\sqrt{\mathrm{2.10.1}(1-\cos 5^0)}=\mathrm{0,27}m/s$

Câu 23: Một điện trường đều cường độ 4000 V/m, có phương song song với cạnh huyền BC của một tam giác vuông ABC có chiều từ B đến C, biết AB = 6 cm, AC = 8 cm. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm BA:

A. 144 V.

B. 120 V.

C. 72 V.

D. 44 V.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Gọi AH là đường cao kẻ từ A xuống BC

$\to BH.BC=A{B}^2$$\to BH=\frac{6^2}{\sqrt{6^2+8^2}}=\mathrm{3,6}cm$

Hiệu điện thế giữa BA: $U_{BA}=E{d}_{BA}={\mathrm{4000.3,6.10}}^{-2}=144V$

Câu 24: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình: $x_1=4\cos \left(\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$  cm và $x_2=4\sqrt{3}\cos \left(\pi t\right)$ cm. Phương trình dao động tổng hợp là:

A. $x=8\cos \left(\pi t\right)$

B. $x=8\cos \left(\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$

C. $x=8\cos \left(\pi t+\frac{\pi }{6}\right)$

D. $x=8\cos \left(\pi t-\frac{\pi }{2}\right)$

Lời giải

Sử dụng máy tính ta bấm được:

Đáp án đúng: C

Câu 25: Một con lắc đơn có chu kỳ T = 2 s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng D = 8,67 g/cm3Một con lắc đơn có chu kỳ T = 2 s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng D = 8,67 g/cm3. Tính chu kỳ T' của con lắc khi đặt con lắc trong không khí; sức cản của không khí xem như không đáng kể, quả lắc chịu tác dụng của sức đẩy Archiméde, khối lượng riêng của không khí là d = 1,3 g/lít. 

A. 2,00024 s.             

B. 2,00015 s.       

C. 1,99993 s.                       

D. 1,99985 s.

Lời giải

Chu kì dao động của con lắc đặt trong chân không: $T=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}$

Chu kì dao động của con lắc đặt trong không khí: $T^{\text{'}}=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g^{\text{'}}}}$

Lực đẩy Archimed có hướng thẳng đứng lên trên nên:

$g^{\text{'}}=g-\frac{F_A}{m}=g-\frac{D_{kk}Vg}{DV}=g-\frac{D_{kk}g}{D}$

$$\begin{gathered} \Rightarrow \frac{T^{\text{'}}}{T}=\sqrt{\frac{g}{g^{\text{'}}}}=\sqrt{\frac{1}{1-\frac{D_{kk}}{D}}}=1,00075 \\ \Rightarrow T^{\text{'}}=1,00075.2=2,00015\left(s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 26: Vật dao động điều hòa theo phương trình $x=5\cos \left(\pi t\right)$ (cm) sẽ qua vị trí cân bằng lần thứ ba (kể từ lúc t = 0) vào thời điểm nào?

Lời giải

Ta có: $T=\frac{2\pi }{\omega }=2\left(s\right)$

Tại $t=0:\left\{\begin{array}{l}x=5\\ v=0\end{array}\right.$

Sử dụng đường tròn lượng giác xác định được, vật qua VTCB lần thứ ba vào thời điểm: $t=\frac{T}{4}+T=2,5\left(s\right)$

Câu 27: Hai nguồn sóng cơ kết hợp S1, S2 ở trên mặt nước cách nhau 20 cm dao động cùng pha, cùng biên độ, theo phương vuông góc với mặt nước, có bước sóng 3 cm. M là điểm trên mặt nước có sóng truyền đến cách S1, S2 lần lượt 16 cm, 25 cm. Xét điểm S'2 trên đường thẳng S1S2 cách  S1, S2 lần lượt là 30 cm, 10 cm. Trong khoảng S2S'2 số điểm có thể đặt nguồn S2 để điểm M dao động với biên độ cực đại là

A. 3 điểm.

B. 2 điểm.

C. 0 điểm.

D. 4 điểm.

Lời giải

Xét $\Delta M{S}_1{S}_2$  có $M{S}_1=16\left(cm\right);M{S}_2=25\left(cm\right)$

Ta có:

 $$\begin{gathered} S_1{S}_2=S_{1}H+S_{2}H \\ =\sqrt{{16}^2-M{H}^2}+\sqrt{{25}^2-M{H}^2}=20 \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \Rightarrow MH=15,98\left(cm\right) \\ \Rightarrow M{S^{\text{'}}}_2=33,3cm \end{gathered}$$

Gọi O là điểm nằm trong khoảng S2S'2 để đặt vị trí nguồn S2.

Tại M có cực đại giao thoa: $MO-M{S}_1=k\lambda$

Vì O nằm trên khoảng $S_2{S^{\text{'}}}_2\Rightarrow M{S}_2-M{S}_1<$$k\lambda <M{S^{\text{'}}}_2-M{S}_1$

$$\begin{gathered} \Rightarrow 25-16<3k<33,3-16 \\ \Rightarrow 3<k<5,7\Rightarrow k=4;5 \end{gathered}$$

Có hai giá trị k thoả mãn.

Đáp án đúng: B

Câu 28: Đồ thị li độ của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động của vật 

Lời giải

Tại vị trí ban đầu vật ở VTCB, vật đi theo chiều âm nên φ = π/2

=> Phương trình dao động: $x=A\cos \left(\frac{2\pi }{T}t+\frac{\pi }{2}\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 29: Một con lắc đếm giây có độ dài 1 m dao động với chu kì 2 s. Tại cùng một vị trí thì con lắc đơn có độ dài 3 m sẽ dao động với chu kì là?

A. 6 s.

B. 4,24 s.

C. 3,46 s.

D. 1,5 s.

Lời giải

$T=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}\Rightarrow T~\sqrt{\mathcal{l}}$

$$\begin{gathered} \Rightarrow \frac{T^{\text{'}}}{T}=\sqrt{\frac{{\mathcal{l}}^{\text{'}}}{\mathcal{l}}}=\sqrt{3} \\ \Rightarrow T^{\text{'}}=T\sqrt{3}=2\sqrt{3}\left(s\right)\approx 3,46\left(s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 30: Trong thang máy treo một con lắc lò xo có độ cứng 25 N/m, vật nặng có khối lượng 400 g. Khi thang máy đứng yên ta cho con lắc dao động điều hoà, chiều dài con lắc thay đổi từ 32 cm đến 48 cm. Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/10. Lấy g =   = 10 m/s². Biên độ dao động của vật trong trường hợp này là:

A. 17 cm.

B. 19,2 cm.

C. 8,5 cm.

D. 9,6 cm.

Lời giải

Biên độ dao động của con lắc khi thang máy đứng yên:

$A=\frac{{\mathcal{l}}_{max}-{\mathcal{l}}_{\min }}{2}=\frac{48-32}{2}=8\left(cm\right)$

Độ biến dạng ở VTCB: $\Delta \mathcal{l}=\frac{mg}{k}=0,16\left(m\right)=16\left(cm\right)$

Lại có: ${\mathcal{l}}_{max}={\mathcal{l}}_0+\Delta \mathcal{l}+A\Rightarrow {\mathcal{l}}_0=24\left(cm\right)$

Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/10 thì con lắc chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên.

Lực này sẽ gây ra biến dạng thêm cho vật đoạn: 

$$\begin{gathered} x=\frac{F_{qt}}{k}=\frac{0,4}{25} \\ =0,016\left(m\right)=1,6\left(cm\right) \end{gathered}$$

Vậy sau đó vật dao động với biên độ: 8 + 1,6 = 9,6 cm.

Đáp án đúng: D

Câu 31: Hai dao động điều hoà cùng phương, biên độ A bằng nhau, chu kì T bằng nhau và có hiệu pha ban đầu  $\Delta \phi$= 2π/3. Dao động tổng hợp của hai dao động đó sẽ có biên độ bằng

A. 2A.

B. A.

C. 0.

D. $A\sqrt{2}$ .

Lời giải

Dao động tổng hợp của hai dao động đó sẽ có biên độ bằng $A_{th}=\sqrt{A^2+A^2+2A.A.\cos \frac{2\pi }{3}}=A$

Đáp án đúng: B

Câu 32: Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một lực bằng 1,2 N. Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau với lực đẩy có độ lớn bằng độ lớn lực hút. Tính điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu.

Lời giải

Hai quả cầu hút nhau nên chúng tích điện trái dấu.

Vì điện tích trái dấu nên:

$$\begin{gathered} \left|q_1{q}_2\right|=-q_1{q}_2=\frac{F.r^2}{{9.10}^9}=\frac{16}{3}{.10}^{-12} \\ \Rightarrow q_1{q}_2=-\frac{16}{3}{.10}^{-12} \left(1\right) \end{gathered}$$

Sau khi tiếp xúc $q{\text{'}}_1=q{\text{'}}_2=\frac{q_1+q_2}{2}$  và cho chúng trở lại khoảng cách như cũ:

$$\begin{gathered} {\left(\frac{q_1+q_2}{2}\right)}^2=\frac{F^{\text{'}}{r}^2}{{9.10}^9}=\frac{16}{3}{.10}^{-12} \\ \Rightarrow q_1+q_2=\pm \frac{\sqrt{192}}{3}{.10}^{-6}\left(2\right) \end{gathered}$$

Từ (1) và (2) ta thấy q₁ và q₂ là nghiệm của các phương trình: $3q^2\pm \sqrt{192}{.10}^{-6}q-{16.10}^{-12}=0$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{q}_1=0,{96.10}^{-6}C\\ q_2=-5,{58.10}^{-6}C\end{array}\right.$ hoặc $\left\{\begin{array}{l}{q}_2=0,{96.10}^{-6}C\\ q_1=-5,{58.10}^{-6}C\end{array}\right.$

Hoặc $\left\{\begin{array}{l}{q}_1=-0,{96.10}^{-6}C\\ q_2=5,{58.10}^{-6}C\end{array}\right.$  hoặc $\left\{\begin{array}{l}{q}_2=-0,{96.10}^{-6}C\\ q_1=5,{58.10}^{-6}C\end{array}\right.$

Câu 33: Vật có khối lượng m treo vào lò xo có độ cứng k. Kích thích cho vật dao động điều hoà với biên độ 3 cm, thì chu kì dao động của nó là T = 0,3 s. Nếu kích thích cho vật dao động với biên độ bằng 6 cm thì chu kì biến thiên của động năng là:

A. 0,15 s.

B. 0,3 s.

C. 0,6 s.

D. 0,423 s.

Lời giải

+ Chu kì dao động điều hòa của con lắc lò xo không phụ thuộc vào biên độ dao động.

+ T’ = T/2 = 0,15 s.

Đáp án đúng: A

Câu 34: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật cân bằng lò xo dãn 5 cm, khi đó lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn 2 N. Đưa vật đến vị trí lò xo dãn 2 cm rồi truyền cho vật một vận tốc $40\sqrt{2}$ cm/s theo phương dọc theo trục của lò xo, vật dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s². Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng lên vật bằng

A. 4 N.

B. $4\sqrt{2}$  N.

C. 5 N.

D. 3,6 N.

Lời giải

Lực đàn hồi tác dụng lên vật khi ở VTCB:

$$\begin{gathered} F_{dh}=k\Delta {\mathcal{l}}_0 \\ \Rightarrow k=\frac{F_{dh}}{\Delta {\mathcal{l}}_0}=\frac{2}{0,05}=40\left(\text{N/m}\right) \end{gathered}$$

Tần số góc của dao động:  $\omega =\sqrt{\frac{g}{\Delta {\mathcal{l}}_0}}=10\sqrt{2}$ rad/s

Lò xo giãn 2 cm, li độ của vật khi đó: x = 2 – 5 = –3 (cm)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian tại thời điểm t = 0, ta có:

$A=\sqrt{x^2+\frac{v^2}{{\omega }^2}}=5\left(cm\right)$

Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng lên vật:

F_dhmax = k.(Δℓ + A) = 40.(0,05 + 0,05) = 4 (N).

Đáp án đúng: A

Câu 35: Một vật có khối lượng m = 100 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình: x₁ = 6cosπt (cm) và x₂ = 8cos(πt – π/2) (cm). Lấy π² = 10. Cơ năng của vật bằng 

A. 5.10^-3 J.

B. 1,8.10^-3 J.

C. 9,8.10^-3 J.

D. 3,2.10^-3 J.

Lời giải

Biên độ dao động tổng hợp: A = 10 cm => $W=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2={5.10}^{-3}J$

Đáp án đúng: A

Câu 36: Phương trình li độ của một vật là: x = 4sin(4πt - π/2)cm. Vật đi qua li độ -2cm theo chiều dương vào thời điểm nào:

A. $t=\frac{1}{12}+\frac{k}{2}$

B. $\left[\begin{array}{l}t=\frac{1}{12}+\frac{k}{2}\\ t=\frac{5}{12}+\frac{k}{2}\end{array}\right.$

C. $t=\frac{5}{12}+\frac{k}{2}$

D. Một giá trị khác.

Lời giải

Lúc đầu vật ở biên âm x = -A

Vật qua li độ $x=-\frac{A}{2}$  theo chiều dương lần đầu tiên tại $\frac{T}{6}$

Vật qua li độ - 2 cm theo chiều dương vào những thời điểm:

$t=\frac{T}{6}+kT=\frac{0,5}{6}+k.0,5=\frac{1}{12}+\frac{k}{2}$

Đáp án đúng: A

Câu 37: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt - π/2) cm. Kể từ lúc t = 0, quãng đường vật đi được sau 12,375 s bằng

A. 235 cm.                      

B. 246,46 cm.     

C. 245,46 cm.      

D. 247,5 cm.

Lời giải

Tại thời điểm ban đầu vật xuất phát từ VTCB đi theo chiều dương.

Chu kì dao động  $T=\frac{2\pi }{\omega }=1\left(s\right)$

Xét khoảng thời gian $t=12,375=12T+\frac{3T}{8}$

Như vậy quãng đường đi được sẽ là s = s₁ + s₂

với s₁ là quãng đường vật đi được trong thời gian 12T kể từ khi bắt đầu dao động, s₂ là quãng đường vật đi được trong thời gian   tiếp theo.

- Trong thời gian 12T, quãng đường vật đi được là s₁ = 12.4A = 48A

- Trong thời gian $\frac{3T}{8}$  tiếp theo, vật đi được quãng đường:

$s_2=A+\left(A-\frac{A\sqrt{2}}{2}\right)=2A-\frac{A\sqrt{2}}{2}$

Vậy, tổng quãng đường đi được là:

$$\begin{gathered} s=s_1+s_2=48A+2A-\frac{A\sqrt{2}}{2} \\ =50A-\frac{A\sqrt{2}}{2} \end{gathered}$$

Thay số vào ta được s = 246,46 cm.

Đáp án đúng: B

Câu 38: Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng m = 100 g gắn với một lò xo dao động điều hòa trên phương ngang theo phương trình x = 4.cos(10t + φ) cm. Độ lớn cực đại của lực kéo về là

A. 0,04 N.

B. 0,4 N.

C. 40 N.

D. 4 N.

Lời giải

$F_{kv max}= k.A= m{\omega }^{2}A= 0,4 N$

Đáp án đúng: B

Câu 39: Vật có khối lượng 200 g gắn vào lò xo. Con lắc này dao động điều hòa với tần số f = 10 Hz. Lấy ${\pi }^2=10$ . Độ cứng của lò xo bằng

A. 800 N/m.

B. 0,05 N/m.

C. 800π N/m.

D. 15,9 N/m.

Lời giải

Với con lắc lò xo ta có:

$$\begin{gathered} \omega =\sqrt{\frac{k}{m}}\Rightarrow 2\pi f=\sqrt{\frac{k}{m}} \\ \Rightarrow k=4{\pi }^2{f}^{2}m=800\left(N/m\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 40: Một vật dao động điều hòa với phương trình $x=Acos\left(\frac{2\pi }{T}t+\frac{\pi }{2}\right).$  Thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu dao động tới khi vật có gia tốc bằng một nửa giá trị cực đại là

A. t = T/12.            

B. t = T/6.

C. t = T/3.

D. t = 5T/12.

Lời giải

Thời điểm ban đầu t = 0 vật qua VTCB theo chiều âm

Vật có gia tốc bằng một nửa giá trị cực đại $\iff -{\omega }^{2}x=\frac{{\omega }^{2}A}{2}\Rightarrow x=-\frac{A}{2}$

Biểu diễn các thời điểm trên đường tròn lượng giác:

Góc quét là $\alpha =\frac{\pi }{6}\Rightarrow t=\frac{\alpha }{\omega }=\frac{T}{12}$

Đáp án đúng: A

Câu 41: Một con lắc lò xo nằm ngang, có độ cứng là 100 N/m, biên độ A = 2 cm. Xác định thời gian trong một chu kỳ mà lực đàn hồi có độ lớn nhỏ hơn 1 N.

A. 2T/3.

B. T/3.

C. T/2.

D. T/4.

Lời giải

Biên độ A = 2 cm = 0,02 m

$$\begin{gathered} F_x=kx=100x\le 1 \\ \Rightarrow x\le 0,01\left(m\right)\Rightarrow x\le \frac{A}{2} \\ \Rightarrow \Delta t=4.\frac{T}{12}=\frac{T}{3} \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 42: Hai điện tích $q_1={8.10}^{-8}C;q_2=-{8.10}^{-8}C$  đặt tại A và B trong không khí biết AB = 4 cm. Tìm vectơ cường độ điện trường tại C trên đường trung trực của AB và cách AB 2 cm?

Lời giải

Ta có: $r_1=r_2=\sqrt{A{H}^2+A{C}^2}=2\sqrt{2}\left(cm\right)$

Vì $\left|q_1\right|=\left|q_2\right|$  và $r_1=r_2\Rightarrow E_1=E_2=k\frac{\left|q_1\right|}{r_1^2}={9.10}^5\left(\text{V/m}\right)$

Từ hình vẽ ta có: $E=2E_1\cos \alpha$

Với $\cos \alpha =\frac{AH}{AC}=\frac{2}{2\sqrt{2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}$$\Rightarrow E=2E_1\frac{\sqrt{2}}{2}=12,{73.10}^5\left(\text{V/m}\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 43: Dao động điều hoà có vận tốc cực đại là v_max = 8π cm/s và gia tốc cực đại a_max= 16π² cm/s² thì biên độ của dao động là

A. 3 cm.                       

B. 4 cm.                            

C. 5 cm.                           

D. 8 cm.

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{v}_{max}=\omega A\\ a_{max}={\omega }^{2}A\end{array}\right.\Rightarrow v_{max}^2={\omega }^2{A}^2 \\ \Rightarrow \frac{v_{max}^2}{a_{max}}=A=4\left(cm\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 44: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40 cm. Khi li độ là 10 cm vật có vận tốc 20π $\sqrt{3}$cm/s. Lấy π² = 10. Chu kì dao động của vật là

A. 0,5 s.

B. 1 s.

C. 0,1 s.

D. 5 s.

Lời giải

+ Ta có: A = 20 cm; x = 10 cm; v = 20π  $\sqrt{3}$cm/s.

+ Áp dụng công thức độc lập:

$$\begin{gathered} \omega =\sqrt{\frac{v^2}{A^2-x^2}}=2\pi \left(\text{rad/s}\right) \\ \Rightarrow T=\frac{2\pi }{\omega }=1\left(s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 45: Người ta cho nước nhỏ đều đặn lên điểm O nằm trên mặt nước phẳng lặng với tốc độ 90 giọt trong 1 phút. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 60 cm/s. Khoảng cách giữa hai sóng tròn liên tiếp là:

A. 20 cm.

B. 30 cm.

C. 40 cm.

D. 50 cm.

Lời giải

Người ta cho nước nhỏ đều đặn lên điểm O nằm trên mặt nước phẳng lặng với tốc độ 90 giọt trong 1 phút => Tần số sóng là  $f=\frac{90}{60}=1,5\left(Hz\right)$

Khoảng cách giữa hai vòng tròn liên tiếp là 1 bước sóng do đó  $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{60}{1,5}=40\left(cm\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 46: Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S₁ và S₂ dao động theo phương thẳng đứng, cùng pha, với cùng biên độ a không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Khi có sự giao thoa hai sóng đó trên mặt nước thì dao động tại trung điểm của đoạn S₁ S₂ có biên độ

A. cực đại

B. cực tiểu

C. bằng a/2

D. bằng a

Lời giải

S₁ và S₂ cùng pha, tại trung điểm: $d_1-d_2=0=k\lambda$

⇒ Điểm đó dao động cực đại.

Đáp án đúng: A

Câu 47: Hai tấm kim loại phẳng song song cách nhau 2 cm nhiễm điện trái dấu. Muốn làm cho điện tích q = 5.10^-10C di chuyển từ tấm này sang tấm kia cần tốn một công A = 2.10^-9 J. Biết điện trường bên trong là điện trường đều có đường sức vuông góc với các tấm, không đổi theo thời gian. Cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại có độ lớn bằng

A. 100 V/m   

B. 200 V/m 

C. 400 V/m

D. 300 V/m

Lời giải

Áp dụng công thức tính công của lực điện ta có:

 $$\begin{gathered} A=qU=qEd \\ \Rightarrow E=\frac{A}{qd}=200\left(\text{V/m}\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 48: Một người quan sát trên mặt nước biển thấy một cái phao nhô lên 5 lần trong 20 s và khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp là 2 m. Vận tốc truyền sóng biển là:

A. 40 cm/s.

B. 50 cm/s.

C. 60 cm/s.

D. 80 cm/s.

Lời giải

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về sự truyền sóng

+ Phao nhô lên 5 lần trong 20 s => 4T = 20 s => chu kì T = 5 s.

+ Khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp λ = 2 m

=> Vận tốc truyền sóng v  = λ/T = 2/5 = 0,4 m/s = 40 cm/s

Đáp án đúng: A

Câu 49: Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 12,6 cm dao động cùng pha theo phương thẳng đứng.Trên đoạn thẳng AB, khoảng cách từ A tới cực đại giao thoa xa A nhất là 12,0 cm. Biết số vân giao thoa cực đại nhiều hơn số vân giao thoa cực tiểu. Số vân giao thoa cực tiểu nhiều nhất là:

A. 14.

B. 12.

C. 10.

D. 8.

Lời giải

Ta có hình vẽ:

Do số vân giao thoa cực đại nhiều hơn số vân giao thoa cực tiểu và M là cực đại xa A nhất nên khoảng từ M đến B không có vân cực tiểu, do đó đoạn $MB<\frac{\lambda }{4}$

Tại B không phải là cực đại nên ta có:

$$\begin{gathered} d+\frac{\lambda }{4}>AB \\ \Rightarrow \lambda >4\left(AB-d\right)=2,4\left(cm\right) \\ \Rightarrow \frac{AB}{\lambda }<\frac{12,6}{2,4}=5,25 \end{gathered}$$

Giả sử có 5 cực đại ở hai bên đường trung trực của AB, hay tại M là cực đại bậc 5 thì ta có:

$$\begin{gathered} AM-BM=5\lambda \\ \Rightarrow \lambda =\frac{AM-BM}{5}=\frac{12-0,6}{5}=2,28\left(cm\right) \end{gathered}$$

Loại vì $\lambda >2,4\left(cm\right)$

Vậy giả sử có 4 cực đại mỗi bên đường trung trực của AB, hay tại M là cực đại bậc 4 thì ta có:

$$\begin{gathered} AM-BM=4\lambda \\ \Rightarrow \lambda =\frac{AM-BM}{4}=\frac{12-0,6}{4}=2,85\left(cm\right) \end{gathered}$$

Khi đó trên AB có 9 cực đại  (k = ±4; ±3; ±2; ±1; 0)

Số cực tiểu trên BA là số giá trị k thỏa mãn

$$\begin{gathered} -\frac{AB}{\lambda }-\frac{1}{2}<k<\frac{AB}{\lambda }-\frac{1}{2} \\ \Rightarrow -4,9<k<3,9 \end{gathered}$$
Khi đó trên AB có 8 cực tiểu $\left(k=-4;\pm 3;\pm 2;\pm 1;0\right)$   thỏa mãn điều kiện đề bài.

Đáp án đúng: D

Câu 50: Một sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = 5cos(6πt - πx) (cm) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng bằng

A. 1/3 m/s.                               

B. 1/6 m/s.                             

C. 3 m/s.                              

D. 6 m/s.

Lời giải

Phương trình sóng u = 5cos(6πt - πx) (cm) (x tính bằng mét, t tính bằng giây)

Tần số $f=\frac{\omega }{2\pi }=3Hz$

Ta có $\pi x=\frac{2\pi x}{\lambda }\Rightarrow \lambda =2m$

Tốc độ truyền sóng: v = λ.f  = 6 m/s

Đáp án đúng: D

Xem thêm các câu hỏi ôn tập Vật lí chọn lọc, hay khác:

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 12)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 13)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 14)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 15)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 16)