Trắc nghiệm Vật lí 11 Cánh diều bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa

Câu 1: Vận dụng

Tính thời gian ngắn nhất

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật có khối lượng $1 kg$ và lò xo có độ cứng $100π^2 N/m$ . Từ vị trí cân bằng kéo vật theo phương ngang một đoạn $A$ , rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Sau khoảng thời gian ngắn nhất bằng bao nhiêu, kể từ lúc thả vật thì động năng vật bằng 3 lần thế năng đàn hồi lò xo?

A.
$\frac{2}{{15}}\left( s ight)$
B.
$\frac{1}{{15}}\left( s ight)$
C.
$\frac{1}{{60}}\left( s ight)$
D.
$\frac{1}{{30}}\left( s ight)$

Hướng dẫn:

Ta có:

$\begin{matrix} {x_1} = A \hfill \\ {W_t} = \dfrac{1}{3}{W_d} = \dfrac{1}{4}W \hfill \\ \end{matrix}$

$\Rightarrow \frac{{k{x^2}}}{2} = \frac{1}{4}\frac{{k{A^2}}}{2} \Leftrightarrow {x_2} = \pm \frac{A}{2}$

Lần đầu ${W_t} = 3{W_d}$ là đi từ $x = A$

$x= \frac{A}{2} \Rightarrow {t_2} = \frac{1}{6}T = \frac{1}{6}.2\pi .\sqrt {\frac{m}{k}} = \frac{1}{{30}}\left( s ight)$

Câu 2: Nhận biết

Tìm phất biểu sai

Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang?

A.
Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều.
B.
Chuyển động của vật là chuyển động thẳng.
C.
Chuyển động của vật là một dao động điều hoà.
D.
Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn.

Hướng dẫn:

Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa

Suy ra phát biểu sai: "Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều."

Câu 3: Thông hiểu

Tính cơ năng của vật

Một con lắc đơn có chiều dài $l = 1m$ , đầu trên treo vào trần nhà, đầu dưới gắn với vật có khối lượng $m = 0,1kg$ . Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một góc $α = 45^ο$ và buông tay không vận tốc đầu cho vật dao động. Biết $g = 10 m/s^2$ . Hãy xác định cơ năng của vật?

A.
$0,293J$
B.
$0,319J$
C.
$0.5J$
D.
$0,3J$

Hướng dẫn:

Ta có:

$\begin{matrix} W = {W_t}_{\max } = mgl\left( {1 - \cos \alpha } ight) \hfill \\ = 0,1.10.1.\left( {1 - \cos {{45}^0}} ight) = 0,293\left( J ight) \hfill \\ \end{matrix}$

Câu 4: Nhận biết

Tính cơ năng dao động

Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng $0,4 kg$ gắn vào đầu lò xo có độ cứng $40 N/m$ . Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn $4 cm$ rồi thả nhẹ cho nó dao động. Cơ năng dao động của con lắc là:

A.
$E = 320 J$
B.
$E = 6,4.10^{-2 }J$
C.
$E = 3,2.10^{-2 }J$
D.
$E = 3,2 J$

Hướng dẫn:

Ta có:

Biên độ dao động: $A = 4cm$

Suy ra cơ năng dao động của con lắc là: $E = \frac{1}{2}k{A^2} = \frac{1}{2}.40.0,04 = 3,{2.10^{ - 2}}\left( J ight)$

Câu 5: Thông hiểu

Tính động năng cực đại của vật

Một vật có khối lượng $50 g$ , dao động điều hòa với biên độ $4 cm$ và tần số góc $3 rad/s$ . Động năng cực đại của vật là

A.
$3,6.10^{-4} J.$
B.
$3,6 J.$
C.
$7,2 J.$
D.
$7,2.10^{-4} J.$

Hướng dẫn:

Tại vị trí cân bằng vật có tốc độ cực đại và độ cao bằng 0 do đó

$\begin{matrix} {W_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}_{\max } = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}.{A^2} \hfill \\ = \dfrac{1}{2}{.50.10^{ - 3}}.{\left( {0,04} ight)^2}{.3^2} = 3,{6.10^{ - 4}}\left( J ight) \hfill \\ \end{matrix}$

Câu 6: Thông hiểu

Chọn kết luận đúng

Con lắc lò xo ngang dao động điều hòa, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

A.
vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không.
B.
vị trí mà lò xo không bị biến dạng.
C.
vị trí cân bằng.
D.
vị trí vật có li độ cực đại.

Hướng dẫn:

Với con lắc lò xo nằm ngang, vân tốc của vật sẽ bằng 0 khi con lắc chuyển động ra biên => Vị trí vật có li độ cực đại.

Câu 7: Thông hiểu

Tìm tần số dao động của vật

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần $E_d = E _t$ khi một vật dao động điều hoà là $0,05s$ . Tần số dao động của vật là:

A.
$5,5Hz$
B.
$3,75Hz$
C.
$2,5Hz$
D.
$5Hz$

Hướng dẫn:

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần $E_d = E _t$ khi một vật dao động điều hoà là

$\frac{T}{4} = 0,05 \Rightarrow T = 0,2\left( s ight) \Rightarrow f = 5\left( {Hz} ight)$

Câu 8: Thông hiểu

Tìm phát biểu sai

Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A.
Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật
B.
Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
C.
Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
D.
Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.

Hướng dẫn:

Lực luôn hướng về vị trí cân bằng được gọi là lực kéo về.

Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa.

Vậy phát biểu sai là: "Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng."

Câu 9: Nhận biết

Tìm biên độ dao động

Một chất điểm dao động theo phương trình $x = 6\cosωt (cm)$ . Dao động của chất điểm có biên độ là:

A.
$2 cm$
B.
$6cm$
C.
$3cm$
D.
$12 cm$

Hướng dẫn:

Biên độ dao động của chất điểm là: $6(cm)$ .

Câu 10: Nhận biết

Chọn đáp án đúng

Con lắc đơn (chiều dài không đổi), dao động với biên độ nhỏ có chu kỳ phụ thuộc vào

A.
trọng lượng của con lắc.
B.
khối lượng của con lắc.
C.
khối lượng riêng của con lắc.
D.
tỉ số giữa khối lượng và trọng lượng của con lắc.

Hướng dẫn:

Người ta đã chứng minh được chu kì dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ dao động mà chỉ phụ thuộc vào chiều dài dây treo và gia tốc rơi tự do tại nơi treo con lắc: $T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}}$ .

Trắc nghiệm Vật lí 11 Cánh diều bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Vật Lí 11 CD

Chủ đề 1: Dao động

Bài 1: Dao động điều hòa

Bài 2: Một số dao động điều hòa thường gặp

Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa

Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng

Chủ đề 2: Sóng

Bài 1: Mô tả sóng

Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang

Bài 3: Giao thoa sóng

Bài 4: Sóng dừng

Chủ đề 3: Điện trường

Bài 1: Lực tương tác giữa các điện tích

Bài 2: Điện trường

Bài 3: Điện thế, hiệu điện thế và tụ điện

Chủ đề 4: Dòng điện, mạch điện

Bài 1: Cường độ dòng điện

Bài 2: Điện trở

Bài 3: Nguồn điện, năng lượng điện và công suất điện