30 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bài 2: Con lắc lò xo

Ôn tập vật lý 12 cực hay có lời giải

Bài 2: Con lắc lò xo

7878 lượt thi
30 câu hỏi
30 phút

BẮT ĐẦU LÀM BÀI

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m₁ = 300 g dao động điều hòa với chu kì 1 s. Nếu thay vật nhỏ có khối lượng m₁ bằng vật nhỏ có khối lượng m₂ thì con lắc dao động với chu kì 0,5 s. Giá trị m₂ bằng

A. 100 g

B. 150 g

C. 25 g

D. 75 g

Chọn đáp án D

Câu 2:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với chu kì 0,4 s. Khi vật nhỏ của con lắc ở vị trí cân bằng, lò xo có độ dài 44 cm. Lấy g = 10 m/s²; π² = 10. Chiều dài tự nhiên của lò xo là

A. 40 cm

B. 36 cm

C. 38 cm

D. 42 cm

Chọn đáp án A

Câu 3:

Một con lắc lò xo thẳng đứng, đầu dưới treo vật m dao động theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo với phương trình x = 2cosωt (cm) (gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Biết tại vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn lớn hơn 2 cm. Tỉ số giữa lực cực đại và cực tiểu tác dụng vào điểm treo trong quá trình dao động là 3. Lấy gia tốc trọng trường g = π² m/s². Tần số góc dao động của vật là

A. 5π rad/s

B. 10π rad/s

C. 2,5π rad/s

D. 5 rad/s

Chọn đáp án A

Câu 4:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có vật khối lượng 0,5 kg, độ cứng của lò xo 100 N/m. Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống. Lấy g = 10 m/s². Khi vật có li độ + 2 cm, lực tác dụng của lò xo vào điểm treo có độ lớn

A. 3 N và hướng xuống

B. 3 N và hướng lên

C. 7 N và hướng lên

D. 7 N và hướng xuống

Chọn đáp án D

∆l = mg/k = (0,5.10)/100 =0,05m = 5cm

Khi vật ở li độ + 2 cm thì lò xo dãn 7 cm so với chiều dài lúc đầu.

Lực tác dụng của lò xo vào điểm treo chính bằng lực đàn hồi của lò xo

® F = k.Dl’ = 100.0,07 = 7 N

Theo địn luật III Niuton thì lực này hướng xuống vì lực đàn hối hướng lên

Câu 5:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật dao động m. Sau khi kích thích cho vật dao động điều hòa thì trong 1 chu kì khoảng thời gian mà lực kéo về ngược chiều lực đàn hồi tác dụng lên vật gấp đôi thời gian lò xo bị nén trong một chu kì và bằng 2/15 s. Tính A. Lấy g = 10 m/s² = π² m/s²

A. 8/ $\sqrt{3}$ cm

B. 4 $\sqrt{2}$ cm

C. 4 $\sqrt{3}$ cm

D. 8 cm

Chọn đáp án A

Vì lò xo treo thẳng đứng và có thời gian bị nén nên A > Dl.

Thời gian lực kéo về ngược chiều với lực đàn hồi ứng với vật dao động từ vị trí cân bằng đến vị trí lò xo không biến dạng (tại A) và từ B về VTCB.

→t = 2/15 = (2.(90⁰-j))/ꞷ (1)

Thời gian lò xo bị nén ứng với vật dao động từ A đến B.

→t = 2/15 = 2j/ꞷ (2)

Từ (1) và (2) ® j = 30⁰ ® w = 5p rad/s ® T = 0,4 s

w = $\sqrt{\frac{g}{∆ l}}$ = 5p → $∆ l$ = 0,04m = 4cm

cosj = $∆ l$ /A→A= $∆ l$ /cosj = 4/cos30⁰ = 8/ $\sqrt{3}$ cm

Câu 6:

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động đều hòa theo phương ngang với phương trình x = Acos(ωt + φ). Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp con lắc có động năng bằng thế năng là 0,1 s. Lấy π² = 10. Khối lượng vật nhỏ bằng

A. 400 g

B. 40 g

C. 200 g

D. 100 g

Chọn đáp án A

Câu 7:

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với biên độ 5 cm và chu kì 0,5 s trên mặt phẳng nằm ngang. Khi vật nhỏ của con lắc có tốc độ v thì người ta giữ chặt một điểm trên lò xo, vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ 2,25 cm và chu kì 0,25 s. Giá trị của v gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 50 cm/s

B. 60 cm/s

C. 70 cm/s

D. 40 cm/s

Chọn đáp án A

Câu 8:

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với chu kì T, vật dao động có khối lượng m. Độ cứng lò xo là

A. 2π²m/T²

B. 0,25mT²/π²

C. 4π²m/T²

D. 4π²m/T

Chọn đáp án C

Câu 9:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng vào điểm J tại nơi có gia tốc rơi tự do 10 (m/s²). Khi vật dao động điều hòa thì lực nén cực đại lên điểm treo J là 2 N còn lực kéo cực đại lên điểm treo J là 4 N. Gia tốc cực đại của vật dao động là:

A. 10 $\sqrt{2}$ m/s²

B. 30 $\sqrt{2}$ m/s²

C. 40 $\sqrt{2}$ m/s²

D. 30 m/s²

Chọn đáp án D

Câu 10:

Con lắc lò xo treo thẳng đứng. Nâng vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng và thả không vận tốc ban đầu thì vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo, khi vận tốc của vật là 1 m/s thì gia tốc của vật là 5 m/s². Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s². Tần số góc có giá trị là:

A. 2 rad/s

B. 3 rad/s

C. 4 rad/s

D. $5 \sqrt{3}$ rad/s

Đáp án đúng là : D

- Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2. Tần số góc có giá trị là:5√3 rad/s

* Chu kì. Tần số. Tần số góc của dao động điều hòa

1. Chu kì và tần số

- Chu kì dao động (T) là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị của chu kì là giây (s).

$T = \frac{t}{N}$

Trong đó N là số dao động toàn phần chất điểm thực hiện được trong khoảng thời gian t.

- Tần số dao động (f) là số dao động toàn phần vật thực hiện được trong một giây. Đơn vị của tần số là Héc (Hz)

$f = \frac{1}{T} = \frac{N}{t}$

2. Tần số góc

Là đại lượng liên hệ với chu kì T hay tần số f bằng hệ thức:

$ω = \frac{2 π}{T} = 2 π f$ (rad/s)

II. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa

1. Vận tốc

- Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:

$v = x' = - ω A \sin (ω t + φ) = ω A \cos (ω t + φ + \frac{π}{2})$

+ Khi vật đi từ - A đến A thì vận tốc có giá trị dương, vận tốc có giá trị cực đại $v_{\max} = ω A$ khi vật đi qua vị trí cân bằng

+ Khi vật đi từ A đến –A thì vận tốc có giá trị âm, vận tốc có giá trị cực tiểu $v_{\min} = - ω A$ khi vật đi qua vị trí cân bằng

- Tốc độ là độ lớn vận tốc:

+ Tại vị trí biên x = $\pm A$ : tốc độ cực tiểu: ${|v|}_{\min} = 0$

+ Tại VTCB x = 0: tốc độ cực đại: ${|v|}_{\max} = ω A$ .

2. Gia tốc

- Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian: $a = v' = - ω^{2} A \cos (ω t + φ) = - ω^{2} x$

Vec tơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.

+ Gia tốc cực đại tại vị trí biên âm: $a_{\max} = ω^{2} A$

+ Gia tốc cực tiểu tại vị biên dương: $a_{\min} = - ω^{2} A$

+ Gia tốc bằng 0 tại vị trí cân bằng

Xem thêm các bài viết liên quan,chi tiết khác:

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 1: Dao động điều hòa

Mục lục Giải SBT Lí 12 Bài 1: Dao động điều hòa

Câu 11:

Cho một lò xo có chiều dài tự nhiên OA = 50 cm, độ cứng 20 N/m. Treo lò xo OA thẳng đứng, O cố định. Móc quả nặng m = 1 kg vào điểm C của lò xo. Cho quả nặng dao động theo phương thẳng đứng. Biết chu kì dao động của con lắc là 0,628 s. Điểm C cách điểm O một khoảng bằng:

A. 20 cm

B. 7,5 cm

C. 15 cm

D. 10 cm

Chọn đáp án D

Câu 12:

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm t vật có li độ 5 cm, ở thời điểm t + T/4 vật có tốc độ 50 cm/s. Giá trị của m bằng

A. 0,5 kg

B. 1,2 kg

C. 0,8 kg

D. 1,0 kg

Chọn đáp án D

Câu 13:

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ gắn với lò xo nhẹ dao động điều hòa theo phương ngang. Lực kéo về tác dụng vào vật luôn

A. cùng chiều với chiều chuyển động của vật

B. hướng về vị trí biên

C. cùng chiều với chiều biến dạng của lò xo

D. hướng về vị trí cân bằng

Chọn đáp án D

Lực kéo về tác dụng lên vật luôn hướng về vị trí cân bằng

Câu 14:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s². Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là

A. $10 \sqrt{30}$ cm/s

B. $20 \sqrt{6}$ cm/s

C. $40 \sqrt{2}$ cm/s

D. $40 \sqrt{3}$ cm/s

Chọn đáp án C

Câu 15:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo trục x nằm ngang. Lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Khi vật có khối lượng m của con lắc đi qua vị trí có li độ x = 4 cm theo chiều âm thì thế năng của con lắc đó là bao nhiêu?

A. 8 J

B. 0,08 J

C. –0,08 J

D. –8 J

Chọn đáp án B

Câu 16:

Con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo, đúng lúc vật đi qua vị trí cân bằng người ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo thì vật

A. vật không dao động nữa

B. vật dao động xung quanh vị trí cân bằng mới khác vị trí cân bằng cũ

C. vật dao động với động năng cực đại tăng

D. dao động với biên độ giảm

Chọn đáp án D

Câu 17:

Con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương nằm ngang, cứ mỗi giây thực hiện được 4 dao động toàn phần. Khối lượng vật nặng của con lắc là m = 250 g (lấy π² = 10). Động năng cực đại của vật là 0,288 J. Quỹ đạo dao động của vật là một đoạn thẳng dài

A. 10 cm

B. 5 cm

C. 6 cm

D. 12 cm

Chọn đáp án D

Câu 18:

Con lắc lò xo có chu kì riêng T. Nếu tăng khối lượng của quả cầu lên gấp 4 lần còn lò xo vẫn giữ nguyên như cũ thì chu kì riêng của con lắc sẽ là

A. 4T

B. 2T

C. 0,25T

D. 0,5T

Chọn đáp án B

Câu 19:

Một con lắc lò xo dao động không ma sát trên trục nằm ngang trùng với trục của lò xo gồm, vật nặng có khối lượng m = 50 g, tích điện q = + 20 μC và lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật đang ở VTCB người ta tác dụng một điện trường đều xung quanh con lắc có phương trùng với trục của lò xo có cường độ E = 10⁵ (V/m) trong thời gian rất nhỏ 0,01 s. Tính biên độ dao động

A. 2 cm

B. $\sqrt{2}$ cm

C. 3 cm

D. $2 \sqrt{3}$ cm

Chọn đáp án A

Câu 20:

Lò xo của một con lắc lò xo thẳng đứng bị giãn 4 cm khi vật nặng ở vị trí cân bằng. Lấy g = 10 m/s², p² = 10. Chu kì dao động của con lắc là

A. 0,4 s

B. 4 s

C. 10 s

D. 100 s

Chọn đáp án A

Câu 21:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc ω = 20 rad/s tại vị trí có gia tốc trọng trường g = 10 m/s². Khi qua vị trí x = 2 cm, vật có vận tốc v = $40 \sqrt{3}$ cm/s. Lực đàn hồi cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động có độ lớn:

A. 0,2 N

B. 0,1 N

C. 0 N

D. 0,4 N

Chọn đáp án C

Câu 22:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400 g đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m dính chặt ngay vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ

A. $2 \sqrt{5}$ cm

B. 4,25 cm

C. 3 $\sqrt{2}$ cm

D. 2 $\sqrt{2}$ cm

Chọn đáp án A

Câu 23:

Một con lắc lò xo, quả nặng có khối lượng 200g dao động điều hòa với chu kì 0,8 s. Để chu kì của con lắc là 1 s thì cần

A. gắn thêm một quả nặng 112,5 g.

B. gắn thêm một quả nặng có khối lượng 50 g

C. Thay bằng một quả nặng có khối lượng 160 g

D. Thay bằng một quả nặng có khối lượng 128 g

Chọn đáp án A

Câu 24:

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 10 N/m và vật nặng có khối lượng m = 100 g. Dao động theo phương ngang với biên độ A = 2 cm. Trong mỗi chu kì dao động, khoảng thời gian ngắn nhất mà vật nặng ở những vị trí có khoảng cách với vị trí cấn bằng không nhỏ hơn 1 cm là

A. 0,418 s

B. 0,209 s

C. 0,314 s

D. 0,242 s

Chọn đáp án A

Câu 25:

Một con lắc lò xo thẳng đứng và một con lắc đơn được tích điện q, cùng khối lượng m. Khi không có điện trường chúng dao động điều hòa với chu kỳ T₁ = T₂. Khi đặt cả hai con lắc trong cùng một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường E nằm ngang thì độ dãn của con lắc lò xo tăng 1,44 lần, con lắc đơn dao động với chu kỳ 5/6s. Chu kỳ dao dộng của con lắc lò xo trong điện trường đều là:

A. 1,44 s

B. 1 s

C. 1,2 s

D. 5/6s

Chọn đáp án B

Câu 26:

Một con lắc lò xo gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một đầu cố định và một đầu gắn với viên bi nhỏ, dao động điều hòa theo phương ngang. Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên viên bi luôn hướng

A. theo chiều chuyển động của viên bi

B. về vị trí cân bằng của viên bi

C. theo chiều dương qui ước

D. theo chiều âm qui ước

Chọn đáp án B

Đối với con lắc lò xo nằm ngang, lực đàn hồi đóng vai trò là lực hồi phục.

Lực hồi phục luôn hướng về VTCB Þ Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB

Câu 27:

Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m, lò xo có độ cứng k được kích thích dao động với biên độ A. Khi đi qua vị trí cân bằng tốc độ của vật là v₀. Khi tốc độ của vật là v₀/3 thì nó ở li độ

Chọn đáp án A

Câu 28:

Một con lắc lò xo gồm lò xo có chiều dài tự nhiên l₀ = 30 cm. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang thì chiều dài cực đại của lò xo là 38 cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai thời điểm động năng bằng n lần thế năng và thế năng bằng n lần động năng là 4 cm. Giá trị lớn nhất của n gần với giá trị nào nhất sau đây?

A. 8

B. 3

C. 5

D. 12

Chọn đáp án C

Câu 29:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm một hòn bi có khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k = 45 N/m. Kích thích cho vật dao động điều hòa với biên độ 2 cm thì gia tốc cực đại của vật khi dao động bằng 18 m/s². Bỏ qua mọi lực cản. Khối lượng m bằng

A. 0,45 kg

B. 0,25 kg

C. 75 g

D. 50 g

Chọn đáp án D

Câu 30:

Một con lắc lò xo dao động trên mặt sàn nằm ngang gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m, một đầu gắn cố định, đầu còn lại gắn vào vật khối lượng m = 100g. Hệ số ma sát giữa vật với mặt sàn là µ = 0,1. Ban đầu đưa vật đến vị trí lò xo bị nén một đoạn 7 cm và thả ra. Lấy g = 10 m /s². Quãng đường vật đi được cho đến khi vật dừng lại là:

A. 32,5 cm

B. 24,5 cm

C. 24 cm

D. 32 cm

Chọn đáp án B

Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan