TOP 40 câu Trắc nghiệm Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức (có đáp án 2024) – Vật Lí 12

Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức

Bài giảng Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức

Câu 1. Nhận định nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

A. Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian.

B. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

C. Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh.

D. Dao động tắt dần là dao động có biên độ không đổi trong quá trình dao động.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

A – Đúng

B – Đúng

C – Đúng

D – Sai, vì biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian.

Câu 2. Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Tần số của dao động cưỡng bức là tần số riêng của hệ dao động.

B. Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức.

C. Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào lực cản môi trường.

D. Cả A, B, C đều không đúng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

A – Sai, vì tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.

B – Sai, vì biên độ của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc cả vào độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ dao động.

C – Sai, vì biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào lực cản môi trường.

Câu 3. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?

A. Cơ năng của dao động tắt dần không đổi theo thời gian.

B. Biên độ của dao động tắt dần không đổi theo thời gian.

C. Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.

D. Dao động tắt dần là dao động chỉ chịu tác dụng của nội lực.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

A – Sai, vì cơ năng của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian.

B – Sai, vì biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian.

C – Đúng

D – Sai, vì nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là lực ma sát và lực cản môi trường (ngoại lực).

Câu 4. Nhận xét nào sau đây là đúng khi nói về dao động cưỡng bức?

A. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi.

B. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.

C. Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức.

D. Cả A, B và C đều đúng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

Câu 5. Nhận xét nào sau đây là đúng khi nói về dao động duy trì?

A. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì.

B. Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì.

C. Trong trò chơi dân gian “đánh đu”, khi người đánh đu làm cho đu dao động với biên độ ổn định thì dao động của hệ lúc đó là dao động duy trì.

D. Cả A, B và C đều đúng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì.

- Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. Với loại đồng hồ dây cót, khi lên dây cót, ta đã tích lũy vào dây cót một thế năng nhất định. Dây cót cung cấp năng lượng cho con lắc thông qua một kết cấu trung gian. Cơ cấu này cho phép chính con lắc điều khiển sự cung cấp năng lượng theo chu kì riêng của nó. Ngày nay, người ta thường dùng đồng hồ điện tử. Loại đồng hồ này được cung cấp năng lượng bằng pin.

- Trong trò chơi dân gian “đánh đu”, khi người đánh đu làm cho nó dao động với biên độ ổn định thì dao động của hệ lúc đó là dao động duy trì. Những người chơi đu duy trì dao động của chiếc đu bằng cách truyền năng lượng cho chiếc đu.

Câu 6. Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theo thời gian?

A. Li độ và gia tốc.

B. Li độ và cơ năng.

C. Biên độ và cơ năng.

D. Vận tốc và gia tốc.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Dao động tắt dần có biên độ và cơ năng giảm dần theo thời gian.

Câu 7. Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = F₀cospft (với F₀ và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là

A. 0,2f.

B. 0,5f.

C. f.

D. 1,2f.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực.

Tần số dao động cưỡng bức của vật là:

$f_{cb}=\frac{{\omega }_n}{2\pi }=\frac{\pi f}{2\pi }=0,5f$

Câu 8. Một hệ dao động cơ đang thực hiện dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

A. tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ.

B. tần số của lực cưỡng bức nhỏ hơn tần số dao động riêng của hệ.

C. tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số dao động riêng của hệ.

D. có thêm một lực cưỡng bức tác dụng vào hệ.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Một hệ dao động cơ đang thực hiện dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ.

Câu 9. Nhận xét nào sau đây không đúng?

A. Khi không có ma sát con lắc dao động điều hòa với tần số riêng.

B. Hiện tượng cộng hưởng chỉ có hại.

C. Cơ năng của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian.

D. Điều kiện xảy ra cộng hưởng là tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

A – Đúng

B – Sai, vì hiện tượng cộng hưởng vừa có hại vừa có lợi ví dụ trường hợp có lợi như khi chơi đàn ghita, hộp đàn là bộ phận cộng hưởng làm cho âm thanh phát ra to hơn, chuẩn hơn.

C – Đúng

D – Đúng

Câu 10. Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng f₀. Khi tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức nào sau đây đúng?

A. f = 4f₀.

B. f = 3f₀.

C. f = 2f₀.

D. f = f₀.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Điều kiện xảy ra cộng hưởng: f = f₀

Câu 11. Thực hiện thí nghiệm về dao động cưỡng bức như hình bên. Năm con lắc đơn: (1), (2), (3), (4) và M (con lắc điều khiển) được treo trên một sợi dây. Ban đầu hệ đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Kích thích M dao động nhỏ trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ thì các con lắc còn lại dao động theo. Không kể M, con lắc dao động mạnh nhất là

A. con lắc (1).

B. con lắc (2).

C. con lắc (3).

D. con lắc (4).

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Khi M dao động thì tác dụng một lực cưỡng bức lên dây treo. Lực này lại tác dụng lên các con lắc còn lại làm cho các con lắc dao động. Nói cách khác con lắc 1, 2, 3, 4 chịu tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn nên nó dao động cưỡng bức. Lực này biến thiên với tần số đúng bằng tần số dao động của M.

Trong dao động cưỡng bức, khi tần số của ngoại lực càng gần với tần số dao động riêng thì con lắc sẽ dao động với biên độ càng lớn.

Vậy con lắc nào có chiều dài gần với chiều dài của M nhất thì sẽ dao động mạnh nhất.

Câu 12. Phát biểu nào sau đây là đúng? Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với

A. dao động điều hòa.

B. dao động tắt dần.

C. dao động cưỡng bức.

D. dao động duy trì.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động cưỡng bức.

Câu 13. Một vật đang dao động cơ thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, vật sẽ

A. tiếp tục dao động với tần số nhỏ hơn tần số riêng.

B. tiếp tục dao động với tần số bằng tần số riêng.

C. tiếp tục dao động với tần số lớn hơn tần số riêng.

D. đột ngột dừng lại.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Một vật đang dao động cơ thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, vật sẽ tiếp tục dao động với tần số bằng tần số riêng.

Câu 14. Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào

A. tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

B. lực cản của môi trường tác dụng lên vật.

C. biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

D. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào hiệu số |f – f₀|.

Hiệu số này càng nhỏ thì biên độ dao động càng lớn.

Khi hiệu số này bằng 0 tức là f = f₀ thì biên độ dao động cưỡng bức lớn nhất, ta gọi hiện tượng này là hiện tượng cộng hưởng cơ.

+ Biên độ của hệ dao động cưỡng bức cũng phụ thuộc vào biên đô F₀ của ngoại lực cưỡng bức và vào lực ma sát (hoặc lực cản) của môi trường.

+ Biên độ của hệ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào pha ban đầu của ngoại lực cưỡng bức

Câu 15. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng m. Tác dụng lên vật ngoại lực F = 20cos10πt (N) (t tính bằng s) dọc theo trục lò xo thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Lấy π² = 10. Giá trị của m là

A. 0,1 kg.

B. 0,3 kg.

C. 0,7 kg.

D. 1 kg.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Khi cộng hưởng:

${\omega }_F={\omega }_0=\sqrt{\frac{k}{m}}\iff 10\pi =\sqrt{\frac{100}{m}}\Rightarrow m=0,1\left(kg\right)$

Câu 16. Một hành khách dùng dây cao su treo một chiếc ba lô lên trần toa tàu, ngay phía trên một trục bánh xe của toa tàu. Khối lượng của ba lô 16 (kg), hệ số cứng của dây cao su 900 (N/m), chiều dài mỗi thanh ray là 12,5 (m), ở chỗ nối hai thanh ray có một khe nhỏ. Hỏi tàu chạy với tốc độ bao nhiêu thì ba lô dao động mạnh nhất?

A. 10 m/s.

B. 15 m/s.

C. 27 m/s.

D. 32 m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Để ba lô dao động mạnh nhất khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

Chu kì dao động của ba lô bằng với chu kì dao động riêng của xe khi đi qua chỗ nối

T_{thanh ray} = T_{cưỡng bức}

_{$\Rightarrow \frac{\Delta S}{v}=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\Rightarrow \frac{12,5}{v}=2\pi \sqrt{\frac{16}{900}}\Rightarrow v=15\left(m/s\right)$}

Câu 17. Một lò xo nhẹ một đầu lò xo gắn với vật nặng dao động có khối lượng m, treo đầu còn lại lò xo lên trần xe tàu lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh xe của toa xe gặp chỗ nối nhau của các đoạn đường ray (các chỗ nối cách đều nhau). Con lắc dao động mạnh nhất khi tàu có tốc độ v. Nếu tăng khối lượng vật dao động của con lắc lò xo thêm 0,45 kg thì con lắc dao động mạnh nhất khi tốc độ của tàu là 0,8v. Giá trị m là

A. 0,1 kg.

B. 0,5 kg.

C. 0,8 kg.

D. 1,3 kg.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Điều kiện cộng hưởng đối với con lắc lò xo:

$T_{cb}=T_0\Rightarrow \frac{\Delta S}{v}=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\frac{\Delta S}{v_1}=2\pi \sqrt{\frac{m_1}{k}}\\ \frac{\Delta S}{v_2}=2\pi \sqrt{\frac{m_2}{k}}\end{array}\right.\Rightarrow \frac{v_2}{v_1}=\sqrt{\frac{m_1}{m_2}}$

$\Rightarrow 0,8=\sqrt{\frac{m}{m+0,45}}\Rightarrow m=0,8\left(kg\right)$

Câu 18. Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m = 250 g và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F = F₀cosωt (N). Khi thay đổi ω thì biên độ dao động của viên bi thay đổi. Khi ω lần lượt là 10 rad/s và 15 rad/s thì biên độ dao động của viên bi tương ứng là A₂ và A₂. So sánh A₂ và A₂.

A. A₁ < A₂.

B. A₁ > A₂.

C. A₁ = 3 A₂.

D. $A_1=\frac{1}{3}{A}_2$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Tại vị trí cộng hưởng:

${\omega }_0=\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{100}{0,25}}=20\left(rad/s\right)$

Vì ω₁ xa vị trí cộng hưởng hơn ω₂ $\left({\omega }_1<\omega <{\omega }_2\right)$ nên A₁ < A₂.

Câu 19. Một vật khối lượng 100 (g) gắn với một lò xo có độ cứng 100 N/m, vật chỉ dao động được trên trục Ox nằm ngang trùng với trục của lò xo. Ban đầu, kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 8 (cm) rồi truyền cho vật vận tốc 60 cm/s hướng theo phương Ox. Trong quá trình dao động vật luôn chịu tác dụng một lực cản không đổi 0,02 N. Tổng chiều dài quãng đường mà vật đi được từ lúc bắt đầu dao động cho tới lúc dừng lại là

A. 16,9 m.

B. 23,1 m.

C. 37,9 m.

D. 40 m.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Gọi S là tổng quãng đường đi được kể từ lúc bắt đầu dao động cho đến khi dừng hẳn, theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng thì độ giảm cơ năng (W – W_C) đúng bằng công của lực ma sát (A_ms = F_msS).

$W-\underset{\approx 0}{\underbracket{W_C}}=F_{ms}$

$\Rightarrow S=\frac{W}{F_{ms}}=\frac{\frac{k{x}_0^2}{2}+\frac{m{v}_0^2}{2}}{F_C}=\frac{100.0,{08}^2+0,1.0,6^2}{2.0,02}=16,9\left(m\right)$

Câu 20. Một vật nhỏ đang dao động điều hòa dọc theo một trục nằm trên mặt phẳng ngang trên đệm không khí có li độ $x=2\sqrt{2}\cos \left(10\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$ cm (t đo bằng giây). Lấy gia tốc trọng trường $g={\pi }^2=10m/s^2$. Nếu tại thời điểm t = 0, đệm không khí ngừng hoạt động, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng là 0,1 thì vật sẽ đi thêm được tổng quãng đường là bao nhiêu?

A. 0,1 m.

B. 0,2 m.

C. 0,3 m.

D. 0,4 m.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Ta có:

$S=\frac{W}{F_{ms}}=\frac{\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2}}{\mu mg}=\frac{{\omega }^2{A}^2}{2\mu g}=\frac{{\left(10\pi \right)}^2{\left(0,02\sqrt{2}\right)}^2}{2.0,1.{\pi }^2}=0,4\left(m\right)$

Câu 21. Một con lắc dao động tắt dần trong môi trường với lực ma sát rất nhỏ. Cứ sau mỗi chu kì, phần năng lượng của con lắc bị mất đi 8%. Trong một dao động toàn phần biên độ giảm đi bao nhiêu phần trăm?

A. 2%.

B. 4%.

C. 5%.

D. 6%.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Phần trăm cơ năng của con lắc bị mất đi trong một dao động toàn phần là:

$\frac{\Delta W}{W}=\frac{W-W\text{'}}{W}=\frac{\frac{k{A}^2}{2}-\frac{kA{\text{'}}^2}{2}}{\frac{k{A}^2}{2}}$

$=\frac{\left(A+A\text{'}\right)\left(A-A\text{'}\right)}{A^2}\approx \frac{2A.\Delta A}{A^2}=\frac{2.\Delta A}{A}=8\%$

$\Rightarrow \frac{\Delta A}{A}=4\%$

Câu 22. Một con lắc lò xo dao động tắt dần trên mặt phẳng nằm ngang. Cứ sau mỗi chu kì biên độ giảm 2%. Gốc thế năng tại vị trí của vật mà lò xo không biến dạng. Phần trăm cơ năng của con lắc bị mất đi trong hai dao động toàn phần liên tiếp có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 8%.

B. 12%.

C. 17%.

D. 21%.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Ban đầu biên độ là A thì sau T và 2T biên độ lần lượt là:

A₁ = 0,98A và A₂ = 0,98²A.

Phần trăm còn lại:

$\frac{W_2}{\text{W}}=\frac{0,5k{A}_2^2}{0,5k{A}^2}=0,{98}^4$ = 0,92 = 92%

=> Phần trăm bị mất là 8%.

Câu 23. Con lắc lò xo dao động theo phương ngang, lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, vật nhỏ dao động có khối lượng 100 g, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,01. Tính độ giảm biên độ mỗi lần vật qua vị trí cân bằng.

A. 0,1 mm.

B. 0,2 mm.

C. 0,01 mm.

D. 0,02 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Độ giảm cơ năng sau một chu kì bằng công của lực ma sát thực hiện trong chu kì đó:

$\frac{k{A}^2}{2}-\frac{kA{\text{'}}^2}{2}=F_{ms}.4A$

$\iff \frac{k}{2}\left(A+A\text{'}\right).\left(A-A\text{'}\right)=F_{ms}.4A\Rightarrow \Delta A\approx \frac{2F_{ms}}{k}=\frac{4\mu mg}{k}$

Độ giảm biên độ sau mỗi lần vật qua VTCB là:

$\frac{\Delta A}{2}\approx \frac{2\mu mg}{k}=\frac{2.0,01.0,1.10}{100}=0,{2.10}^{-3}\left(m\right)=0,2\left(mm\right)$

Câu 24. Một con lắc lò xo, vật nặng có khối lượng 100 (g), lò xo có độ cứng 100 N/m, dao động trên mặt phẳng ngang với biên độ ban đầu 10 (cm). Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s². Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Số dao động thực hiện được kể từ lúc dao động cho đến lúc dừng lại là

A. 25.

B. 50.

C. 75.

D. 100.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì:

$\Delta A=\frac{4F_{ms}}{k}=\frac{4\mu mg}{k}$

Tổng số dao động thực hiện được:

$N=\frac{A}{\Delta A}=\frac{kA}{4\mu mg}=\frac{100.0,1}{4.0,1.0,1.10}=25$

Câu 25. Một con lắc đơn gồm dây mảnh dài $\mathcal{l}$ có gắn vật nặng nhỏ khối lượng m. Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1 (rad) rồi thả cho nó dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g. Trong quá trình dao động con lắc chịu tác dụng của lực cản có độ lớn F_C không đổi và luôn ngược chiều chuyển động của con lắc. Tìm độ giảm biên độ góc của con lắc sau mỗi chu kì dao động. Con lắc thực hiện số dao động N bằng bao nhiêu thì dừng? Cho biết F_C = mg. 10⁻³ (N).

A. = 0,004 rad, N = 60.

B. = 0,003 rad, N = 50.

C. = 0,004 rad, N = 25.

D. = 0,001 rad, N = 100.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ:

$\left\{\begin{array}{l}\Delta A=\frac{4F_{ms}}{k}=\frac{4F_{ms}}{m{\omega }^2}\\ \Delta \alpha =\frac{\Delta A}{\mathcal{l}}=\frac{4F_{ms}}{\mathcal{l}m{\omega }^2}=\frac{4F_{ms}}{mg}={4.10}^{-3}\left(rad\right)\end{array}\right.$

Tổng số dao động thực hiện được:

$N=\frac{A}{\Delta A}=\frac{{\alpha }_{\max }}{\Delta \alpha }=\frac{0,1}{{4.10}^{-3}}=25$

Câu 26. Một tàu hỏa chạy trên một đường ray, cứ cách khoảng 6,4 m trên đường ray lại có một rãnh nhỏ giữa chỗ nối các thanh ray. Chu kì dao động riêng của khung tàu trên các lò xo giảm xóc là 1,6 s. Tàu bị xóc mạnh nhất khi chạy với tốc độ bằng bao nhiêu?

A. 10 km/h.

B. 14,4 km/h.

C. 25,2 km/h.

D. 28,8 km/h.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Tàu bị xóc mạnh nhất khi chu kì kích thích của ngoại lực bằng chu kỳ riêng của khung tàu:

$T=T_0=\frac{L}{v}\Rightarrow v=\frac{L}{T_0}=\frac{6,4}{1,6}=4(m/s)=14,4(km/h)$

Câu 27. Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50 cm. Chu kỳ dao động riêng của nước trong xô là 1s. Nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất khi người đó đi với tốc độ là bao nhiêu?

A. 0,2 m/s.

B. 0,3 m/s.

C. 0,4 m/s.

D. 0,5 m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

Khi đó chu kỳ của dao động của người bằng với chu kỳ dao động riêng của nước trong xô ⇒ T = 1(s).

Tốc độ đi của người là:

$v=\frac{s}{T}=\frac{0,5}{1}=0,5(m/s)$

Câu 28. Một con lắc đơn có vật dao động nặng 0,1 kg, dao động với biên độ góc 6° và chu kì 2 (s) tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 (m/s²). Do có lực cản nhỏ nên sau 4 dao động biên độ góc còn lại là 5⁰. Duy trì dao động bằng cách dùng một hệ thống lên giây cót sao cho nó chạy được trong một tuần lễ với biên độ góc 6⁰. Biết 85% năng lượng được dùng để thắng lực ma sát do hệ thống các bánh răng cưa. Tính công cần thiết để lên giây cót. Biết rằng quá trình cung cấp liên tục.

A. 323,6 J.

B. 145,9 J.

C. 822 J.

D. 98,6 J.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Ta có:

$T=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}\Rightarrow \mathcal{l}=\frac{g{T}^2}{4{\pi }^2}=\frac{9,{8.2}^2}{4{\pi }^2}\approx 0,993\left(m\right)$

Do có lực ma sát nên độ biến thiên cơ năng bằng công của lực ma sát

$W_1-W_2=\text{P}.t$ với t = 4T

${\text{P}}_{hp}=\frac{\frac{mg\mathcal{l}}{2}\left({\alpha }_1^2-{\alpha }_2^2\right)}{4.T}=\frac{\frac{0,1.9,8.0,993}{2}\left({\left(\frac{6\pi }{180}\right)}^2-{\left(\frac{5\pi }{180}\right)}^2\right)}{4.2}=2,{038.10}^{-4}\left(W\right)$

Năng lượng cần bổ sung sau một tuần:

$A_{cc}=\mathrm{7.86400.}{\text{P}}_{hp}=123,3\left(J\right)$

Vì chỉ có 15% có ích nên công toàn phần:

$A_{tp}=\frac{A_{cc}}{0,15}\approx 822\left(J\right)$

Câu 29. Một con lắc đơn có dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 (m/s²) với dây dài 1 (m), quả cầu nhỏ có khối lượng 80 (g). Cho nó dao động với biên độ góc 0,15 (rad) trong môi trường có lực cản tác dụng thì nó chỉ dao động được 200 (s) thì ngừng hẳn. Duy trì dao động bằng cách dùng một hệ thống lên giây cót sao cho nó chạy được trong một tuần lễ với biên độ góc 0,15 (rad). Tính công cần thiết để lên giây cót. Biết 80% năng lượng dùng để thắng lực ma sát do hệ thống các bánh răng cưa. Biết quá trình cung cấp liên tục.

A. 133 J.

B. 145 J.

C. 187 J.

D. 201 J.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Ta có:

$\text{W}=\frac{mg\mathcal{l}}{2}{\alpha }_{\max }^2=\frac{0,08.9,8.1}{2}.0,{15}^2=8,{82.10}^{-3}\left(J\right)$

Công suất hao phí:

$\text{P}=\frac{W}{\Delta t}=\frac{8,{82.10}^{-3}\left(J\right)}{200\left(s\right)}=4,{41.10}^{-5}\left(W\right)$

Năng lượng cần bổ sung sau một tuần:

4,41.10⁻⁵.7.86400 = 26,67168(J)

Vì chỉ có 20% có ích nên công toàn phần:

$\frac{26,67168}{0,2}\approx 133\left(J\right)$

Câu 30. Một con lắc đơn có vật dao động nặng 0,9 kg, chiều dài dây treo 1 m dao động với biên độ góc 5,5⁰ tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 (m/s²). Do có lực cản nhỏ nên sau 8 dao động biên độ góc còn lại là 4,5⁰. Hỏi để duy trì dao động với biên độ 5,5⁰ cần phải cung cấp cho nó năng lượng với công suất bao nhiêu? Biết rằng, quá trình cung cấp liên tục.

A. $836,6\mu \text{W}$.

B. $836,6n\text{W}$.

C. $836,6\text{W}$.

D. $836,6m\text{W}$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Ta có:

$\Delta T=8T=8.2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}=16\pi \sqrt{\frac{1}{9,8}}\approx 16,057\left(s\right)$

$\Delta W=\frac{mg\mathcal{l}}{2}{\alpha }_{\max }^2-\frac{mg\mathcal{l}}{2}{\alpha }_{\max }^{\text{'}2}$

$=\frac{0,\mathrm{9.9.8.1}}{2}\left({\left(\frac{5,5\pi }{180}\right)}^2-{\left(\frac{4,5.\pi }{180}\right)}^2\right)\approx 13,{434.10}^{-3}\left(J\right)$

$\mathcal{P}$_{cung cấp} = $\mathcal{P}$_{hao phí $=\frac{\Delta \text{W}}{\Delta t}=836,{6.10}^{-6}\left(\text{W}\right)=836,6\left(\mu \text{W}\right)$}

Câu 31. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

A. Lực cản sinh công âm là tiêu hao dần năng lượng của dao động.

B. Do lực cản của môi trường tác dụng lên vật dao động nên biên độ giảm.

C. Tần số của dao động càng lớn, thì dao động tắt dần càng kéo dài.

D. Lực cản càng nhỏ thì dao động tắt dần càng chậm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Câu 32. Con lắc lò xo gồm vật nặng 100 gam và lò xo nhẹ độ cứng 40 N/m. Tác dụng một ngoại lực điều hòa cưỡng bức biên độ F và tần số f₁ = 4 Hz theo phương trùng với trục của lò xo thì biên độ dao động ổn định A₁. Nếu giữ nguyên biên độ F và tăng tần số ngoại lực đến giá trị f₂ = 5 Hz thì biên độ dao động ổn định A₂. So sánh A₁ và A₂.

A. A₁ = 2A₂.

B. A₁ = A₂.

C. A₁ < A₂.

D. A₁ > A₂.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Ta có :

- Càng gần với f thì biên độ càng lớn → Vì f₁ gần với f hơn nên biên độ A₁ sẽ lớn hơn.

Câu 33. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?

A. Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.

B. Cơ năng của vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian.

C. Lực cản môi trường tác dụng lên vật luôn sinh công dương.

D. Dao động tắt dần là dao động chỉ chịu tác dụng của ngoại lực.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do tác dụng của lực ma sát. Ma sát của môi trường càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.

- Dao động tắt dần không phải là dao động điều hòa vì biên độ của nó giảm dần theo thời gian.

Câu 34. Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đọan ổn định, phát biểu nào dưới đây là sai ?

A. Tần số của hệ dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

B. Tần số của hệ dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ.

C. Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức.

D. Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ của ngoại lực cưỡng bức.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Khi vật dao động cưỡng bức thì tần số dao động chính là tần số của ngoại lực cưỡng bức, biên độ dao động của hệ phụ thuộc vào cả biên độ và tần số của ngoại lực cưỡng bức, Khi có tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, khi đó biên độ dao động của vật lớn nhất.

Câu 35. Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.

B. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức.

C. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của lực cưỡng bức

D. Tần số của dao động cưỡng luôn bằng tần số riêng của hệ dao động

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Câu 36. Trong dao động cưỡng bức, biên độ của dao động cơ cưỡng bức:

A. Đạt cực đại khi tần số lực cưỡng bức bằng số nguyên lần tần số riêng của hệ.

B. Phụ thuộc vào độ chệnh lệch giữa tần số cưỡng bức và tần số riêng của hệ.

C. Không phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng bức.

D. Không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng bức.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Trong dao động cưỡng bức, biên độ của dao động cơ cưỡng bức :

+ Đạt cực đại khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ.

+ Phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa tần số cưỡng bức và tần số riêng của hệ.

Câu 37. Một chất điểm đang dao động điều hòa. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng một đoạn S động năng của chất điểm là 0,091 J. Đi tiếp một đoạn 2S thì động năng chì còn 0,019 J và nếu đi thêm một đoạn S (biết A > 3S) nữa thì động năng bây giờ là:

A. 0,042 J.

B. 0,096 J.

C. 0,036 J.

D. 0,032 J.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Sơ đồ hóa bài toán:

- Quan trọng nhất của bài toán này là bảo toàn năng lượng:

- Giải (3) và (4) :

- Bây giờ để tính W_d3 ta cần tìm W_t3 = ?

- Dựa vào 4 phương án của bài ta nhận thấy W_d3 > W_d3 = 0,019 => chất điểm đã ra biên và vòng trở lại.

- Ta có vị trí 3S → biên A (A – 3S) rồi từ A đến vị trí 3S(A – 3S) sau cùng đi được thêm 1 đoạn nửa.

- Gọi x là vị trí đi được quãng đường S cách vị trí cân bằng O. Ta có:

+ Lại có:

Câu 38. Dao động tắt dần là một dao động có:

A. chu kì tăng tỉ lệ với thời gian.

B. biên độ thay đổi liên tục.

C. ma sát cực đại.

D. biên độ giảm dần theo thời gian.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Dao động tắt dần là dao động có biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian

Câu 39. Trong dao động tắt dần thì:

A. tốc độ của vật giảm dần theo thời gian.

B. li độ của vật giảm dần theo thời gian.

C. biên độ của vật giảm dần theo thời gian.

D. động năng của vật giảm dần theo thời gian.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Dao động tắt dần là dao động có biên độ và cơ năng (năng lượng) giảm dần theo thời gian.

Câu 40. Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào:

A. hệ số lực cản tác dụng lên vật.

B. biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

C. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

D. tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào:

+ Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật và tần số riêng của hệ.

+ Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.

+ Lực ma sát (lực cản) của môi trường.

Các câu hỏi trắc nghiệm Vật lí lớp 12 có đáp án, chọn lọc khác:

Trắc nghiệm Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-nen có đáp án

Trắc nghiệm Sóng cơ và sự truyền sóng cơ có đáp án

Trắc nghiệm Giao thoa sóng có đáp án

Trắc nghiệm Sóng dừng có đáp án

Trắc nghiệm Đặc trưng vật lí của âm có đáp án