Giải bài tập SBT Vật lý 12: Bài tập cuối chương 1 - Dao động cơ

VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Giải bài tập SBT Vật lý 12: Bài tập cuối chương 1 - Dao động cơ, nội dung tài liệu chắc chắn sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Vật lý một cách nhanh nhất. Mời thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo.

Giải bài tập SBT Vật lý 12: Bài tập cuối chương 1 - Dao động cơ vừa được VnDoc.com tổng hợp và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết được VnDoc.com tổng hợp lời giải của 15 bài tập trong sách bài tập môn Vật lý lớp 12 bài tập cuối chương 1 dao động cơ. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết và tải về tại đây.

Bài tập cuối chương 1 - Dao động cơ

Bài I.1, I.2, I.3, I.4, I.5, I.6 trang 15 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.1. Nói về một chất điểm dao động điều hoà, phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Ở vị trí cân bằng, chất điểm có vận tốc bằng 0 và gia tốc cực đại.

B. Ở vị trí biên, chất điểm có vận tốc bằng 0 và gia tốc bằng 0

C. ở vị trí biên, chất điểm có tốc độ cực đại và gia tốc cực đại.

D. Ở vị trí cân bằng, chất điểm có tốc độ cực đại và gia tốc bằng 0.

I.2. Khi nói về một vật dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Cơ năng của vật biến thiên điều hoà theo thời gian.

B. Lực kéo về tác dụng lên vật biến thiên điều hoà theo thời gian,

C. Vận tốc của vật biến thiên điều hoà theo thời gian.

D. Động năng của vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

I.3. Dùng một lò xo treo một quả cầu có khối lượng 100 g. Khi câri bằng, lò xo dãn ra một đoạn bằng 4 cm so với chiều dài tự nhiên của nó. Cho con lắc lò xo trên đây dao động theo phương ngang. Lấy g = π² (m/s²). Hỏi chu kì của con lắc bằng bao nhiêu?

A. 4 s.

B. 0,4 S

C. 0,07 s

D. 1 s.

I.4. Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hoà. Lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Khi quả cầu con lắc qua vị trí có li độ x = -2 cm thì thế năng của con lắc bằng

A. -0,016 J.

B. 0,008 J.

C. -0,08 J.

D. 0,016 J.

I. 5. Một con lắc đơn dao động điều hoà. Trong khoảng thời gian ∆t con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần. Tăng chiều dài con lắc thêm 44 cm thì cũng trong khoảng thời gian ∆t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là

A. 80 cm.

B. 60 cm.

C. 1.00 cm.

D. 144 cm.

I.6. Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox theo phương trình x = - 4cos5πt(cm). Biên độ, chu kì và pha ban đầu của dao động là

A. -4 cm ; 0,4 s ; 0.

B. 4 cm ; 0,4 s ; 0.

C. 4 cm ; 2,5 s ; π rad.

D. 4 cm ; 0,4 s ; π rad.

Đáp án:

I.1 D

I.2 A

I.3 B

I.4 B

I.5 C

I.6 D

Bài I.7, I.8, I.9 trang 15 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.7. Một vật dao động điều hoà với tốc độ cực đại là 31,4 cm/s. Lấy π =3,14. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là?

A. 0. B. 15 cm/s

C. 20 cm/s.

D. 10 cm/s.

I.8. Một con lắc lò xo có độ cứng 36 N/m và khối lượng m. Biết thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số 6 Hz. Lấy π² = 10, khối lượng của vật là?

A. 50 g.

B. 75 g.

C.100 g.

D. 200 g.

I.9. Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo trục Ox nằm ngang. Con lắc gồm một vật có khối lượng 100 g và một lò xo có độ cứng 100 N/m. Kéo vật tới vị trí có li độ bằng 2 cm rồi truyền cho vật vận tốc 1,095 m/s theo chiều dương. Chu kì và biên độ dao động của con lắc là?

A. 0,2 s ; 4 cm.

B. 0,2 s ; 2 cm.

C. 2π (s); 4 cm.

D. 2π(s); 10,9 cm.

Đáp án:

I.7 C

I.8 C

I.9 A

Bài I.10 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.10. Một con lắc lò xo dao động theo trục x nằm ngang. Lò xo có độ cứng 100 N/m ; vật có khối lượng 1,00 kg. Bỏ qua ma sát. Tại t = 0 vật được kéo ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo dãn ra 10 cm rồi thả ra không vận tốc đầu. Chọn gốc toạ độ tại vi trí cân bằng.

a) Tính chu kì và biên độ dao động.

b) Viết phương trình dao động.

c) Tính cơ năng của con lắc.

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Chu kì và biên độ dao động.

T=2π√m/k=2π√1/100=0,63s

Tại t = 0 vật được kéo ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo dãn ra 10 cm rồi thả ra không vận tốc đầu nên biên độ A = 10 cm

b) Viết phương trình dao động.

T=2π√m/k=2π√1/100=0,63s⇒ω=10

Tại t = 0 vật ở biên dương nên phương trình dao động của vật là?

x = 10cos10t (cm)

c) Tính cơ năng của con lắc.

W=1/2kA²=1/2.100.0,01²=0,005J

Bài I.11 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.11.Hai con lắc đơn có chiều dài lần lượt là l₁, l₂ và có chu kì lần lượt là T₁, T₂ tại một nơi có gia tốc rơi tự do là 9,8 m/s². Cho biết cũng tại nơi đó, con lắc đơn có chiều dài l₁+ l₂ có chu kì dao động là 2,4 s và con lắc đơn có chiều dài l₁- l₂ có chu kì dao động là 0,8 s. Hãy tính T₁, T₂, l₁, l₂

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo công thức tính chu kỳ ta có

T=2π√l/g⇒l=T²g/4π²

l₁+l₂=9,8.(2,4)²/4π²=1,43

l₁−l₂=9,8.(0,8)²/4π²=0,16

⇒l₁=0,8m;l₂=0,64m

⇒T₁=0,18s;T₂=0,16s

Bài I.12 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.12. Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số góc là 2π rad/s, có biên đô lần lươt 2 cm và 4 cm, có pha ban đầu lần lươt là π/6 và π/2 (rad).

a) Viết phương trình của hai dao động.

b) Biểu diễn trên cùng một giản đồ Fre-nen hai vectơ quay biểu diễn hai dao động trên.

c) Tìm phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên.

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Viết phương trình của hai dao động.

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số góc là 2ππ rad/s, có biên đô lần lươt 2 cm và 4 cm, có pha ban đầu lần lươt là π/2vàπ/4 (rad) nên ta có phương trình dao động của hai vật là?

x₁=2cos(2πt+π/6)(cm)

x₂=2cos(2πt+π/2)(cm)

b) Biểu diễn trên cùng một giản đồ Fre-nen hai vectơ quay biểu diễn hai dao động trên.

c) Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên.

A₂=A²₁+A²₂+2A₁A₂cos60⁰=4+16+16.5=28⇒A=5,3cm

tanφ=A₁sinφ₁+A₂sinφ₂/A₁cosφ₁+A₂cosφ₂=2.0,5+4/2.√3/2+0=2,8868

⇒φ=1,2rad; x=5,3cos(2πt+1,2)(cm)

Bài I.13 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.13. Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01 kg mang điện tích q = +510^-6 C, được coi là điên tích điểm. Con lắc dao động trong điện trường đều mà vectơ cường độ điộn trường có độ lớn E = 10⁴ V/m và hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g = 10 m/s². Hỏi chu kì dao động điều hoà của con lắc là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải chi tiết

Áp dụng công thức tính trọng lượng và chu kỳ của con lắc đơn ta có

Phd=mg+qE;ghd=Phd/m=g+qE/m

T=2π√l/ghd

Bài I.14 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.14. Một con lắc đơn đang dao động điều hoà với biên độ góc α₀.tại một nơi có gia tốc trọng trường là g. Biết lực căng dây lớn nhất bằng 1,02 lần lực , căng dây nhỏ nhất. Tính biên độ góc α₀.

Hướng dẫn giải chi tiết

Lực căng dây nhỏ nhất ở vị trí biên

T_min=mgcosα₀

Lực căng dây lớn nhất ở vị trí cân bằng

T_max−mg=mv²_max/l⇒T_max=mg+mv²_max/l

Mặt khác cơ năng của con lắc là

W=1/2mv²_max=1/2mglα²₀

⇒mv²_max/l=mgα²₀

⇒T_max=mg(1+α²₀)

T_max/T_min=1+α²₀/1−α²₀/2=1,02⇒α₀=√0,04/3,02=0,115rad≈6,60

Bài I.15 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

I.15. Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox. Trong thờ gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần. Chọn gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm với tốc độ 40√3403 cm/s. Lấy π= 3,14. Tìm phương trình dao động của chất điểm.

Hường dẫn giải chi tiết

Theo bài ra ta có

T=100π/100=0,1π⇒ω=2π/T=20rad/s

t=0: x=Acosφ=2cm; v=−Aωsinφ=−40√3cm/s ⇒tanφ=√3⇒φ=π/3;A=4cm

⇒x=4cos(20t+π/3)

--------------------------------

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập SBT Vật lý 12: Bài tập cuối chương 1 - Dao động cơ. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Vật Lí 12, Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Mời các bạn cùng tham khảo thêm các tài liệu:

• Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
• Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng