Bài tập Vật lý 11: Tổng hợp về dao động điều hòa
Tổng hợp bài tập dao động điều hòa lớp 11 chi tiết
Chương trình Vật lý 11 cung cấp nền tảng quan trọng về dao động điều hòa – một chủ đề then chốt trong các kỳ thi học kỳ và THPT. Bài viết này giới thiệu tổng hợp bài tập Vật lý 11 về dao động điều hòa có đáp án đầy đủ và chi tiết, bao gồm cả trắc nghiệm lẫn tự luận. Tài liệu được biên soạn sát với chương trình SGK, hỗ trợ học sinh luyện tập, củng cố kiến thức và nâng cao kỹ năng giải bài một cách hiệu quả.
Ôn tập dao động điều hòa Vật lý 11 có đáp án
Câu 1: Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hòa là không đúng?
A. Động năng và thế năng biến đổi điều hòa cùng chu kì.
B. Động năng biến đổi điều hòa cùng chu kì với vận tốc.
C. Thế năng biến đổi điều hòa với tần số gấp 2 lần tần số của li đô.
D. Tổng động năng và thế năng không phụ thuộc vào thời gian.
Câu 2: Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hòa là không đúng?
A. Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.
B. Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong vị trí biên.
C. Thế năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.
D. Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu.
Câu 3: Phát biểu nào sau đây về sự so sánh li độ và gia tốc là đúng? Trong dao động điều hòa, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lượng biến đổi điều hòa theo thời gian và có:
A. cùng biên độ. B. cùng pha.
C. cùng tần số góc. D. cùng pha ban đầu.
Câu 4: Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng?
A. Trong dao động điều hòa vận tốc và li độ luôn cùng chiều.
B. Trong dao động điều hòa vận tốc và gia tốc luôn ngược chiều.
C. Trong dao động điều hòa gia tốc và li độ luôn ngược chiều.
D. Trong dao động điều hòa gia tốc và li độ luôn cùng chiều.
Câu 5: Một vật dao động điều hoà, cứ sau một khoảng thời gian 2,5s thì động năng lại bằng thế năng. Tần số dao động của vật là
A. 0,1 Hz. B. 0,05 Hz. C. 5 Hz. D. 2 Hz.
Câu 6: Một vật dao động điều hoà, thời điểm thứ hai vật có động năng bằng ba lần thế năng kể từ lúc vật có li độ cực đại là 
\(\frac{2}{15}s\). Chu kỳ dao động của vật là
A. 0,8 s. B. 0,2 s. C. 0,4 s. D. Đáp án khác.
Câu 7: Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1= 4cm thì vận tốc \(v_{1} = - 40\sqrt{3}\pi
cm/s\); khi vật có li độ \(x_{2} =
4\sqrt{2}cm\) thì vận tốc \(v_{2} =
40\sqrt{2}\pi cm/s\). Động năng và thế năng biến thiên với chu kỳ
A. 0,1 s. B. 0,8 s. C. 0,2 s. D. 0,4 s.
Câu 8: Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng với chu kỳ T = \(\frac{\pi}{10}\)s. Đặt trục tọa độ Ox nằm ngang, gốc O tại vị trí cân bằng. Cho rằng lúc t = 0, vật ở vị trí có li độ x = -1 cm và được truyền vận tốc 20\(\sqrt{3}\) cm/s theo chiều dương. Khi đó phương trình dao động của vật có dạng:
A. x = 2 sin (20t - \(\pi\)/6) cm. B. x = 2 sin (20t - \(\pi\)/3) cm.
C. x = 2 cos (20t - \(\pi\)/6) cm. D. x = 2 sin (20t +\(\pi\)/6) cm.
Câu 9: Năng lượng của một vật dao động điều hoà là E. Khi li độ bằng một nửa biên độ thì động năng của nó bằng.
A. \(E/4\). B. \(E/2\). C. \(\sqrt{3}E/4\). D. \(3E/4\).
Câu 10: Một chất điểm dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5 cm, tần số 5 Hz. Vận tốc trung bình của chất điểm khi nó đi từ vị trí tận cùng bên trái qua vị trí cân bằng đến vị trí tận cùng bên phải là:
A. 0,5 m/s. B. 2m/s. C. 1m/s. D. 1,5 m/s.
Câu 11: Một chất điểm dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 6 cm và chu kỳ T. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ - 3 cm đến 3 cm là
A. T/ 4. B. T /3. C. T/ 6. D. T/ 8.
Câu 12: Nếu chọn gốc tọa độ trùng với căn bằng thì ở thời điểm t, biểu thức quan hệ giữa biên độ A (hay xm), li độ x, vận tốc v và tần số góc của chất điểm dao động điều hòa là:
A. A2 = x2+2v2. B. A2 = v2+x2/2.
C. A2 = x2+v2/2. D. A2 = v2+x22.
Câu 13: Vật dao động điều hòa với phương trình \(x = Acos(\omega t + \varphi)\). Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động v vào li độ x có dạng nào
A. Đường tròn. B. Đường thẳng. C. Elip. D. Parabol.
Câu 14: Một chất điểm có khối lượng m dao động điều hoà xung quanh vị cân bằng với biên độ A. Gọi vmax, amax, Wđmax lần lượt là độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc cực đại và động năng cực đại của chất điểm. Tại thời điểm t chất điểm có ly độ x và vận tốc là v. Công thức nào sau đây là không dùng để tính chu kì dao động điều hoà của chất điểm?
A. T = \(2\pi.A\sqrt{\frac{m}{2W_{dmax}}}\). B. T = \(2\pi\frac{A}{v_{\max}}\).
C. T = \(2\pi\sqrt{\frac{A}{a_{\max}}}\). D. T = \(\frac{2\pi}{|v|}.\sqrt{A^{2} +
x^{2}}\).
Câu 15: Một vật dao động điều hoà cứ sau 1/8 s thì động năng lại bằng thế năng. Quãng đường vật đi được trong 0,5s là 16cm. Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là:
A. \(x = 8cos(2\pi t +
\frac{\pi}{2})cm\). B. \(x = 8cos(2\pi
t - \frac{\pi}{2})cm\).
C. \(x = 4cos(4\pi t -
\frac{\pi}{2})cm\). D.\(x = 4cos(4\pi t
+ \frac{\pi}{2})cm\).
Câu 16: Một vật dao động điều hoà với chu kỳ T và biên độ A. Tốc độ trung bình lớn nhất của vật thực hiện được trong khoảng thời gian \(\frac{2T}{3}\) là
A. \(\frac{9A}{2T}\). B. \(\frac{\sqrt{3}A}{T}\). C. \(\frac{3\sqrt{3}A}{2T}\). D. \(\frac{6A}{T}\).
Câu 17: Hai chất điểm dao động điều hoà dọc theo hai đường thẳng song song với trục Ox, cạnh nhau, với cùng biên độ và tần số. Vị trí cân bằng của chúng xem như trùng nhau (cùng toạ độ). Biết rằng khi đi ngang qua nhau, hai chất điểm chuyển động ngược chiều nhau và đều có độ lớn của li độ bằng một nửa biên độ. Hiệu pha của hai dao động này có thể là giá trị nào sau đây:
A. \(\frac{\pi}{3}\). B. \(\frac{\pi}{2}\). C. \(\frac{2\pi}{3}\). D. \(\pi\).
Câu 18: Một chất điểm dao động điều hoà dọc trục Ox quanh VTCB O với biên độ A và chu kì T. Trong khoảng thời gian T/3 quãng đường lớn nhất mà chất điểm có thể đi được là
A. A\(.\sqrt{3}\). B. 1,5A. C. A. D. A\(\sqrt{2}\).
Câu 19: Trong dao động điều hoà, gia tốc luôn luôn
A. ngược pha với li độ. B. vuông pha với li độ.
C. lệch pha \(\pi/4\) với li độ. D. cùng pha với li độ.
Câu 20: Cho dao động điều hoà có phương trình dao động: \(x = 4.cos\left( 8\pi t + \frac{\pi}{3}
\right)(cm)\) trong đó, t đo bằng s. Sau \(\frac{3}{8}s\) tính từ thời điểm ban đầu, vật qua vị trí có li độ x = -1cm bao nhiêu lần?
A. 3 lần. B. 4 lần. C. 2 lần. D. 1 lần.
Câu 21: Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động: \(x = 5.cos\left( 4\pi t + \frac{\pi}{3}
\right)\)(x đo bằng cm, t đo bằng s). Quãng đường vật đi được sau 0,375s tính từ thời điểm ban đầu bằng bao nhiêu?
A. 10cm. B. 15cm. C. 12,5cm. D. 16,8cm.
Câu 22: Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình \(x = Acos(\omega t +
\frac{\pi}{2})cm\).Biết rằng cứ sau những khoảng thời gian bằng \(\frac{\pi}{60}s\)thì động năng của vật lại bằng thế năng. Chu kì dao động của vật là:
A. \(\frac{\pi}{15}s\). B. \(\frac{\pi}{60}s\). C. \(\frac{\pi}{20}s\). D. \(\frac{\pi}{30}s\).
Câu 23: Một vật dao động diều hòa với biên độ A=4 cm và chu kì T=2s, chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là
A. \(x = 4cos(\pi t +
\frac{\pi}{2})cm\) B. \(x = 4sin(2\pi t
- \frac{\pi}{2})cm\)
C. \(x = 4sin(2\pi t +
\frac{\pi}{2})cm\) D. \(x = 4cos(\pi t
- \frac{\pi}{2})cm\)
Câu 24: Một vật dao động điều hoà khi qua vị trí cân bằng vật có vận tốc v = 20 cm/s và gia tốc cực đại của vật là a = 2m/s2. Chọn t= 0 là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ, phương trình dao động của vật là :
A. x = 2cos(10t ) cm. B. x = 2cos(10t + \(\pi\)) cm.
C. x = 2cos(10t -\(\frac{\pi}{2}\)) cm. D. x = 2cos(10t +\(\frac{\pi}{2}\)) cm.
Câu 25: Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình x=4cos(2πt + π/2)cm. Thời gian từ lúc bắt đầu dao động đến lúc đi qua vị trí x=2cm theo chiều dương của trục toạ độ lần thứ 1 là
A. 0,917s. B. 0,583s. C. 0,833s. D. 0,672s.
Câu 26: Một chất điểm dao động điều hoà với tần số f = 5Hz. Khi pha dao động bằng \(\frac{2\pi}{3}\)rad thì li độ của chất điểm là \(\sqrt{3}\)cm, phương trình dao động của chất điểm là:
A. \(x = - 2\sqrt{3}cos(10\pi t)cm\) B. \(x = - 2\sqrt{3}cos(5\pi t)cm\)
C. \(x = 2cos(5\pi t)cm\) D. \(x = 2cos(10\pi t)cm\)
Câu 27: Một vật dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng theo phương trình x = 4cos(t+/2) (cm); t tính bằng giây. Biết rằng cứ sau những khoảng thời gian /40 (s) thì động năng lại bằng nửa cơ năng. Tại những thời điểm nào thì vật có vận tốc bằng không?
A. \(t = \frac{\pi}{40} + \frac{k\pi}{20}\
\ (s)\) B. \(t = \frac{\pi}{40} +
\frac{k\pi}{40}\ \ (s)\)
C. t = \(\frac{\pi}{40} + \frac{k\pi}{10}\
\ (s)\) D. \(t = \frac{\pi}{20} +
\frac{k\pi}{20}\ \ (s)\)
Câu 28: Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa có dạng x = Acos (\(\omega t + \pi/2\) ) cm. Gốc thời gian đã được chọn từ lúc nào?
A. Lúc chất điểm không đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.
B. Lúc chất điểm có li độ x = + A.
C. Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
D. Lúc chất điểm có li độ x = - A.
Câu 29: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(2πt)cm. Nếu tại một thời điểm nào đó vật đang có li độ x = 3cm và đang chuyển động theo chiều dương thì sau đó 0,25 s vật có li độ là
A. - 4cm. B. 4cm. C. -3cm. D.0.
Câu 30: Một vật dao động điều hoà có phương trình x = 8cos(7πt + π/6)cm. Khoảng thời gian tối thiểu để vật đi từ vị trí có li độ 4cm đến vị trí có li độ -4cm là
A.\(\frac{3}{4}\) s. B. \(\frac{5}{{12}}\)s. C. \(\frac{1}{6}\)s. D. \(\frac{1}{12}\)s.
Câu 31: Một vật dao động điều hoà khi qua vị trí cân bằng vật có vận tốc v = 20 cm/s và gia tốc cực đại của vật là a = 2m/s2. Chọn t = 0 là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ, phương trình dao động của vật là:
A. x = 2cos(10t ) cm. B. x = 2cos(10t + π) cm.
C. x = 2cos(10t – π/2) cm. D. x = 2cos(10t + π/2) cm.
Câu 32: Điều nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của hệ dao động điều hoà:
A. Trong suốt quá trình dao động cơ năng của hệ được bảo toàn.
B. Trong quá trình dao động có sự chuyển hoá giữa động năng, thế năng và công của lực ma sát.
C. Cơ năng tỷ lệ với bình phương biên độ dao động.
D. Cơ năng toàn phần xác định bằng biểu thức: \(W = \frac{1}{2}m\omega^{2}A^{2}\).
Câu 33: Một chất điểm có khối lượng m = 50g dao động điều hoà trên đoạn thẳng MN dài 8cm với tần số f = 5Hz. Khi t = 0, chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy \(\pi^{2} =
10\). Lực kéo về tác dụng lên chất điểm tại thời điểm t = 1/12 s có độ lớn là:
A. 1 N. B. 1,732 N. C. 10 N. D. 17,32 N.
Câu 34: Con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng ngang với chu kì T = 1,5 s và biên độ A = 4cm, pha ban đầu là \(5\pi/6\). Tính từ lúc t = 0, vật có toạ độ x = -2 cm lần thứ 2005 vào thời điểm nào:
A. 1503s. B. 1503,25s. C. 1502,25s. D. 1503,375s.
Câu 35: Chọn câu trả lời đúng. Một vật có khối lượng m = 1kg dao động điều hoà với chu kỳ T = 2s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc v0 = 0,314 m/s. Khi t = 0 vật qua vị trí có li độ x = 5cm theo chiều âm của quỹ đạo. Lấy g = 10m/s2. Phương trình dao động điều hoà của vật là:
A. x = 10cos( t + /6 ) cm. B. x = 10cos(4 + 5/6 ) cm.
C. x = 10 cos(t + /3) cm. D. x = 10cos(4t + /3 ) cm.
Câu 36: Chất điểm có khối lượng m1 = 50g dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình x1 = cos(5πt + /6)cm. Chất điểm có khối lượng m2 = 100g dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình x2 = 5cos(πt - /6)cm. Tỉ số cơ năng trong quá trình dao động điều hòa của chất điểm m1 so với chất điểm m2 bằng
A.0,5. B.1. C.0,2. D.2
Câu 37: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần. Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm với tốc độ là \(40\sqrt{3}\) cm/s. Lấy = 3,14. Phương trình dao động của chất điểm là
A. \(x = 6cos(20t - \frac{\pi}{6})\ \
(cm)\) B. \(x = 4cos(20t +
\frac{\pi}{3})\ \ (cm)\)
C. \(x = 4cos(20t - \frac{\pi}{3})\ \
(cm)\) D. \(x = 6cos(20t +
\frac{\pi}{6})\ \ (cm)\)
Tài liệu dài, tải về để xem chi tiết và đầy đủ nhé!
---------------------------------------
Với bộ bài tập Vật lý 11 tổng hợp về dao động điều hòa có đáp án vừa học vừa luyện này, bạn hoàn toàn có thể tự tin ôn tập và kiểm tra lại kiến thức một cách khoa học. Đừng quên lưu lại trang tài liệu, chia sẻ cho bạn bè và theo dõi thêm nhiều chuyên đề Vật lý 11 khác để học tốt hơn mỗi ngày!
