Tài liệu ôn thi Đại học Vật lý

Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang1 Thân gửi các các em học sinh ! Đây là cuốn giáo trình mà do tập thể giáo viên dạy Lý của Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa STAR đã tâm huyết biên soạn, với mong muốn củng cố thêm kiến thức và làm chỗ dựa tin tưởng cho các em trong kỳ thi tới. Chúng tôi đã chắt lọc rất kỹ các dạng bài tập dễ tới khó, và tương đương với các đề thi Đại Học hiện giờ, mong rằng các em đón nhận và cố gắng trong học tập nhiều hơn. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp chân tình của bạn đồng nghiệp, quý phụ huynh và các em học sinh. Mọi góp ý gửi về Email: maidangtim@gmail.com . Các bạn download tài liệu tại website: www.maths.edu.vn , nơi đây chúng tôi cung cấp tài liệu ôn tập, đề thi, đề kiểm tra miễn phí cho tất cả các bạn. Một kỳ thi tốt nghiệp và tuyển sinh nữa đang tới, lời cuối thay mặt cho tập thể giáo viên của trung tâm STAR chúc các em có một kỳ thi thành công và đạt được ước mơ mà các em đã chọn. Thân ái! GV: Luyện Thi STAR. Cám ơn các em đã tin tưởng và ủng hộ trung tâm luyện thi & BDVH STAR. GOOD LUCK TO YOU ! Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang2 MỤC LỤC CHƢƠNG I: DAO ĐỘNG ĐIỂU HÕA CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỂU HÕA Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA DĐĐH Dạng 2: XÁC ĐỊNH CHU KÌ, TẦN SỐ CỦA VẬT DĐĐH Dạng 3: LI ĐỘ, VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG DĐĐH Dạng 4: VIẾT PHƢƠNG TRÌNH DĐĐH Dạng 5. XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƢỜNG ĐI CỦA VẬT. Dạng 6: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGẮN NHẤT ĐỂ VẬT ĐI TỪ VỊ TRÍ NÀY ĐẾN VỊ TRÍ KHÁC Dạng 7: NĂNG LƢỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA CHUYÊN ĐỀ 2: CON LẮC LÕ XO Dạng 1: CÁC ĐẠI LƢỢNG LIÊN QUAN ĐẾN SỰ BIẾN DẠNG CỦA CON LẮC LÕ XO Dạng 2: NĂNG LƢỢNG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÕ XO Dạng 3: BÀI TOÁN VỀ CON LẮC LÕ XO GHÉP CẮT CHUYÊN ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN Dạng 1: XÁC ĐỊNH VẬN TỐC, LỰC CĂNG DÂY CỦA CON LẮC ĐƠN Dạng 2: SỰ THAY ĐỔI CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THEO NHIỆT ĐỘ Dạng 3: SỰ THAY ĐỔI CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THEO ĐỘ CAO Dạng 4: SỰ THAY ĐỔI CHU KÌ CON LẮC ĐƠN KHI CÓ NGOẠI LỰC LẠ Dạng 5: CÁC BÀI TẬP KHÁC VỀ CON LẮC ĐƠN CHUYÊN ĐỀ 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC – CỘNG HƢỞNG Dạng 1: DAO ĐỘNG TẮT DẦN Dạng 2: HIỆN TƢỢNG CỘNG HƢỞNG CHUYÊN ĐỀ 5: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG Dạng 1: PHƢƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG TỔNG HỢP Dạng 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA CHUYÊN ĐỀ 6: BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƢƠNG 2: SÓNG CƠ CHUYÊN ĐỀ 1: SÓNG CƠ Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA SÓNG CƠ Dạng2: PHƢƠNG TRÌNH SÓNG CƠ Dạng3 GIAO THOA SÓNG CƠ Dạng4: SÓNG DỪNG CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG ÂM Dạng 1: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA SÓNG ÂM Dạng 2: CƢỜNG ĐỘ ÂM VÀ MỨC CƢỜNG ĐỘ ÂM CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang3 CHƢƠNG 3: DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU “ MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ R, L HOẶC C” Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Dạng 2: MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ R, L HOẶC C CHUYÊN ĐỀ 2: MẠCH R – L – C MẮC NỐI TIẾP Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA MẠCH R – L – C Dạng 2: VIẾT BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP, CƢỜNG ĐỘ TỨC THỜI TRONG MẠCH Dạng 3: CÁC BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH R – L – C CHUYÊN ĐỀ 3 : CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN Dạng 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Dạng 2: MÁY BIẾN ÁP – SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG CHUYÊN ĐỀ 4: BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƢƠNG 4: DAO ĐỘNG SÓNG ĐIỆN TỪ CHUYÊN ĐỀ 1: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ Dạng 1: CHU KÌ VÀ TẦN SỐ RIÊNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG Dạng 2: VIẾT CÁC PHƢƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ ( q, u, i ) Dạng 3: NĂNG LƢỢNG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG ĐIỆN TỪ Dạng 1: CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ Dạng 2: SỰ THU VÀ PHÁT SÓNG ĐIỆN TỪ CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƢƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC Dạng2: GÓC LỆCH CỦA CHÙM TIA SÁNG, ĐỘ RỘNG VÙNG QUANG PHỔ CHUYÊN ĐỀ 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG Dạng 1: GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC Dạng 2: GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG HỖN HỢP CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƢƠNG 6: LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 1: HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA PHÔ- TÔN Dạng 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG TRONG HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN CHUYÊN ĐỀ 2: TIA RƠNGHEN – MẪU BO – QUANG PHỔ HIĐRÔ Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang4 Dạng 1: TIA RƠN - GHEN Dạng 2: MẪU NGUYÊN TỬ BO – QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ HIĐRÔ CHUYÊN ĐỀ 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƢƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT Dạng 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Dạng 2: NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT – ĐỘ BỀN VỮNG CỦA HẠT NHÂN CHUYÊN ĐỀ 2: SỰ PHÓNG XẠ Dạng 1: SỐ NGUYÊN TỬ VÀ KHỐI LƢỢNG CÁC CHẤT TRONG SỰ PHÓNG XẠ Dạng 2: CHU KÌ BÁN RÃ, HẰNG SỐ PHÓNG XẠ, TUỔI CỦA MẪU VẬT CHUYÊN ĐỀ 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN – NĂNG LƢỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Dạng 1: PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Dạng 2: NĂNG LƢỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN CHUYÊN ĐỀ 4: BÀI TẬP TỔNG HỢP Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang5 CHƢƠNG I: DAO ĐỘNG ĐIỂU HÕA LÝ THUYẾT: CHUYÊN ĐỀ 1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ: Dao ñoäng laø chuyeån ñoäng coù giôùi haïn trong khoâng gian, laëp ñi laëp laïi nhieàu laàn quanh VTCB Phöông trình : * Li ñoä :    x Acos t ; 1   * Vaän toác:    'v x Asin t ; 2     . - V Amax   : luùc vaät qua VTCB . - V 0 min  : vật qua biên. v  luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v>0, theo chiều âm thì v<0) * Gia tốc:    '' 2 2a x Acos t x; 3       . - 2a Amax   : vaät qua bieân x = A. - a 0 min  : vật qua VTCB. a  luôn hướng về vị trí cân bằng Töø  1,2,3  Công thức độc lập với thời gian: 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 v a v A x v A x           - Taàn soá goùc 2 2 f (rad / s) T     . - 2 1 ( ) t T s f n      - 1 ( ) 2 f Hz T     - A : Bieân ñoä dao ñoäng là giá trị li độ cực đại ( cm, m). - x là li độ dao động ( cm, m). - f taàn soá dao ñoäng ( Hz). - T chu kyø dao ñoäng (s). -  pha dao ñoäng ban ñaàu ( rad). Là đại lượng trung gian cho phép xác định trạng thái dao động. -  t  pha dao ñoäng taïi thôøi ñieåm t ( rad). - A,  , là những hằng số. Chú ý: - Chọn góc thời gian t=0, vật qua VTCB x=0, vật qua biên x A  - Quãng đường đi trong 1 chu kỳ luôn là 4A; trong 1/2 chu kỳ luôn là 2A( chiều dài quỹ đạo) - Quãng đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại * Các bƣớc lập phƣơng trình dao động dao động điều hoà: * Tính  * Tính A * Tính  dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0) 0 0 Acos( ) sin( ) x t v A t             Lƣu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương thì v 0 0   , ngược lại v 0 0   . + Trước khi tính  cần xác định rõ  thuộc góc phần tư thứ mấy của đường tròn lượng giác (thường lấy -π <  ≤ π) * Thời gian ngắn nhất vật đi từ: - Vị trí cân bằng đến li độ 2 A x   là 12 T Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang6 - Vị trí cân bằng đến li độ 2 2 A x   là 8 T - Vị trí cân bằng đến li độ 3 2 A x   là 6 T * Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x2 2 1 t         với 1 1 2 2 s s x co A x co A         và ( 1 20 ,    ) * Quãng đƣờng vật đi đƣợc từ thời điểm t1 đến t2. Xác định: 1 1 2 2 1 1 2 2 Acos( ) Acos( ) à sin( ) sin( ) x t x t v v A t v A t                         (v1 và v2 chỉ cần xác định dấu) Phân tích: t2 – t1 = nT + t (n N; 0 ≤ t < T) Quãng đường đi được trong thời gian nT là S1 = 4nA, trong thời gian t là S2. Quãng đường tổng cộng là S = S1 + S2 Lưu ý: + Nếu t = T/2 thì S2 = 2A + Tính S2 bằng cách định vị trí x1, x2 và chiều chuyển động của vật trên trục Ox + Trong một số trường hợp có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều sẽ đơn giản hơn. + Tốc độ trung bình của vật đi từ thời điểm t1 đến t2: 2 1 tb S v t t   với S là quãng đường tính như trên. * Bài toán tính quãng đƣờng lớn nhất và nhỏ nhất vật đi đƣợc trong khoảng thời gian 0 < t < T/2. - Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên. Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển đường tròn đều. Góc quét  = t. + Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1) ax 2Asin 2 MS   +Quãng đường nhỏ nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2) 2 (1 os ) 2 MinS A c    Lưu ý: + Trong trường hợp t > T/2 Tách ' 2 T t n t   trong đó *;0 ' 2 T n N t    Trong thời gian 2 T n quãng đường luôn là 2nA Trong thời gian t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên. + Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời gian t: ax max   m tb S v t và MintbMin S v t   với SMax; SMin tính như trên. * Các bƣớc giải bài toán tính thời điểm vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n * Giải phương trình lượng giác lấy các nghiệm của t (Với t > 0  phạm vi giá trị của k ) * Liệt kê n nghiệm đầu tiên (thường n nhỏ) * Thời điểm thứ n chính là giá trị lớn thứ n Lưu ý: + Đề ra thường cho giá trị n nhỏ, còn nếu n lớn thì tìm quy luật để suy ra nghiệm thứ n + Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều A -A x1x2 M2 M1 M'1 M'2 O   A -A M M 1 2 O P x x O 2 1 M M -A A P 2 1 P P 2  2  Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang7 *Các bƣớc giải bài toán tìm số lần vật đi qua vị trí đã biết x(hoặc v, a, Wt, Wđ, F) từ thời điểm t1 đến t2. * Giải phương trình lượng giác được các nghiệm * Từ t1 < t ≤ t2  Phạm vi giá trị của (Với k  Z) * Tổng số giá trị của k chính là số lần vật đi qua vị trí đó. Lưu ý: + Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều. + Trong mỗi chu kỳ (mỗi dao động) vật qua mỗi vị trí biên 1 lần còn các vị trí khác 2 lần. * Các bƣớc giải bài toán tìm li độ, vận tốc dao động sau (trƣớc) thời điểm t một khoảng thời gian t. Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x0. * Từ phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) cho x = x0. Lấy nghiệm t +  =  với 0    ứng với x đang giảm (vật chuyển động theo chiều âm vì v < 0) hoặc t +  = -  ứng với x đang tăng (vật chuyển động theo chiều dương) * Li độ và vận tốc dao động sau (trước) thời điểm đó t giây là x Acos( ) Asin( ) t v t                hoặc x Acos( ) Asin( ) t v t                * Dao động có phƣơng trình đặc biệt: * x = a  Acos(t + ) với a = const Biên độ là A, tần số góc là , pha ban đầu  x là toạ độ, x0 = Acos(t + ) là li độ. Toạ độ vị trí cân bằng x = a, toạ độ vị trí biên x = a  A Vận tốc v = x’ = x0’, gia tốc a = v’ = x” = x0” = - 2 x0 Hệ thức độc lập: 2 2 20 ( ) v A x    * x = a  Acos2(t + ) (ta hạ bậc) Biên độ A/2; tần số góc 2, pha ban đầu 2. CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỂU HÕA Dạng 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CỦA DĐĐH 1. Một vật dđđh có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 12cm.biện độ dao động là: A. 12cm B. -12cm C. 6cm D. -6cm 2. Một vật dđđh với tần số gốc 10 rad/s và khi qua vị trí cí li độ 8cm vật có vận tốc là 60 cm/s.Biên độ dao động của vật: A. 10cm B.5cm C.15cm 2,5cm 3. Một vật dđđh với pt 3cos(2 )( ) 3 x t cm    .Pha dao động của vật tại thời điểm 2 t   : A. 3 rad  B. 2 3 rad  C. 6 rad  D. 5 6 rad  4. Một vật dđđh trên trục Ox có vận tốc cực đại 8cm/s và gia tốc cực đại 0,32m/s2. Biên độ dao động là: A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4cm 5. Một vật dđđh trên trục Ox theo pt cos( )( )x A t cm   .Khi vật có li độ 2cm thì vận tốc của vật có độ lớn 20 3 /cm s ;khi vật có li độ 2 2cm thì vận tốc của vật có độ lớn 20 2 /cm s .Biên độ dđ là: A. 4 2cm B. 4 2cm C. 4cm D. -4cm Dạng 2: XÁC ĐỊNH CHU KÌ, TẦN SỐ CỦA VẬT DĐĐH 1.Một vật dđđh với tần số 4Hz. Chu kì dđ của vật này là: A. 0,75s B. 0,5s C. 0,25s D. 2 2 s 2. Một vật dđđh trên quỹ đạo dài 8cm, khi qua vị trí cân bằng vật có tốc độ là 0,5m/s.Tần số dao động là: A. 0,02Hz B. 2Hz C. 4 Hz D. 4Hz 3. Một vật dđđh trên trục Ox theo pt 4cos2x t ( x tính bằng cm, t tính bằng s). Chu kì doa động của vật: A. 1s B.2s C. 1,5s D. 2,2s Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang8 Dạng 3: LI ĐỘ, VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG DĐĐH 1.(TN 2010). Một chất điểm dao động với pt 2cos(2 ) 2 x t    ( x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t=1/4s, chất điểm có li độ bằng: A. 3cm B. 3cm C. 2cm D. -2cm 2. Một chất điểm dđđh trên trục Ox theo pt 5cos4x t ( x tính bằng cm, t tính bằng s).Tại thời điểm t=5s, vận tốc chất điểm có giá trị: A. 0cm/s B. 5cm/s C. -20 cm/s D. 20 cm/s 3. Một chất điểm dđđh với chu kì 0,5 (s) và biên độ 2cm. Vận tốc chất điểm tại vị trí cân bằng có độ lớn: A. 3cm/s B. 0,5cm/s C. 4cm/s D. 8cm/s 4. (TN 2010). Một vật nhỏ dđđh với pt 10cos( ) 6 x t    ( x tính bằng cm, t tính bằng s).Lấy 2 10  .Gia tốc của vật có độ lớn cực đại: A. 210 /cm s B. 10cm/s2 C. 100cm/s2 D. 2100 /cm s 5.(ĐH2009). Một vật dđđh có độ lớn vận tốc cực đại là 31,4cm/s.Lấy 3,14  .Tốc độ vật trong một chu kì: A. 20cm/s B. 10cm/s C. 0 D. 15cm/s Dạng 4: VIẾT PHƢƠNG TRÌNH DĐĐH 1.Một vật dđđh với biên độ A, tần số gốc  . Chọn gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương.Phương trình dao động là: A. cos( ) 4 x A t    B. cosx A t C. cos( ) 2 x A t    D. cos( ) 2 x A t    2.Một vật dđđh dọc theo trục Ox với biên độ A, tần số f. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của vật, gốc thời gian t=0 là lúc vật ở vị trí x=A. Phương trình dao động: A cos(2 ) 2 x A ft    B. cosx A ft C. cos2x A ft D. cos( ) 2 x A ft    3.Một vật có khối lượng 100g dao động điều hòa với chu kì 1s, năng lượng 8.10-4 J.Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật ở biên dương.Phương trình dao động của vật là: A. cos(2 ) 2 x A t cm    B. 2cos2x t cm. C. 4 os(2 ) 2 x c t cm    D. 4cos2x t cm. 4. Một vật dđđh với tần số 0,5Hz và đi được quãng đường 32cm trong 4s. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Phương trình dao động: A. 4cos(2 ) 2 x t cm    B. 4cos(2 ) 2 x t cm    C. 4cos( ) 2 x t cm    D. 4cos( ) 2 x t cm    5. Một chất điểm dđđh trên đoạn thẳng dài 12cm với chu kì 0,5s.Chọn gốc thời gian là lúc chất điểm có li độ 3 3cm và chuyển động ngược chiều dương đã chọn.Phương trình dao động của vật: A. 3 6sin(4 )x t cm    B. 6 6sin(4 )x t cm    C. os 6 6 (4 )x c t cm    D. os 6 5 6 (4 )x c t cm    Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang9 6. (ĐH 2011). Một chất điểm dđđh trên trục Ox.Trong thời gian 31,4s chất điểm thực hiện 100 dao động toàn phần. gốc thời gian là lúc chất điểm qua vị trí li độ 2cm theo chiều âm với tốc độ là 40 3 /cm s .Lấy 2 10  . Phương trình dao động: A. 4cos(20 ) 3 x t cm    B. 4cos(20 ) 3 x t cm    C. 6 6cos(20 )x t cm    D. 6 6cos(20 )x t cm    Dạng 5. XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƢỜNG ĐI CỦA VẬT 1. Một vật dđđh với T= 2s, biên độ 5cm. Chọn góc thời gian lúc vật ở biên. Quãng đường vật đi được trong 0,5s kể từ t=0. A. 10cm B. 5cm C. 20cm D. 2,5cm 2. (TN 2011). Một chất điểm dđđh dọc theo trục Ox với phương trình 10cos2x t (cm). Quãng đường chất điểm đi được trong một chu kì: A. 20cm B. 30cm C. 10cm D. 40cm 3. Một vật dao động điền hòa trên trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A, chu kì T. Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn nhất vật đi được. A. 2A cm B. A C. 3 2 A D. 3A 4. Một vật dao động điều hòa theo phương trình: 2 2cos( ) 3 x t cm    . Quãng đường vật đi từ thời điểm 2s đến 20,5/3s là: A. 3cm B. 16cm C. 19cm D. 21cm Dạng 6: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGẮN NHẤT ĐỂ VẬT ĐI TỪ VỊ TRÍ NÀY ĐẾN VỊ TRÍ KHÁC 1.Một vật dđđh với chu kì 1,2s, biên độ A=6cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ li độ -3cm đến vị trí +3cm A. 0,3s B. 0,2s C. 0,4s D. 0,15s 2. Một chất điểm dđđh trên trục Ox với chu kì T. Vị trí cân bằng chất điểm trùng với góc tọa độ, khoảng thời gian ngắn nhất để nó đi từ vị trí x=A đến vị trí 2 A x  là: A. T/6 B. T/4 C. T/2 D. T/3 Dạng 7: NĂNG LƢỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA 1.(TN 2010). Một vât nhỏ có khối 100g dđđh trên quỹ đạo thẳng dài 20cm với tần số góc 6rad/s. Cơ năng của vật: A. 0,036J B. 0,018J C. 18J D. 36J 2. (CĐ 2010). Một vật dao động điều hòa trên trục Ox. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. ở thời điểm độ lớn vận tốc vật bằng 50% vận tốc cực đại thì tỉ số giữa động năng và cơ năng của vật: A. 3/4 B. 1/4 C. 4/3 D. ½ 3. Một vật có khối lượng 10g dđđh với phương trình: 5cos( ) 3 x t cm    . Cơ năng của vật là: A. 2500mJ B. 1250mJ C. 0,125mJ D. 0,25mJ 4. Một vật nhỏ thực hiện dđđh theo phương trình 10sin(4 ) 2 x t cm    với t tính bằng giây. Động năng của vật biến thiên với chu kì: A. 0,25s B. 0,5s C. 1s D. 1,5s Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang10 CHUYÊN ĐỀ 2: CON LẮC LÕ XO * Tần số góc: k m   ; chu kỳ: 2 2 m T k      ; tần số: 1 1 2 2 k f T m       Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và vật dao động trong giới hạn đàn hồi - K ñoä cöùng cuûa loø xo (N/m) - m laø khoái löôïng cuûa vaät (Kg) * Khi lò xo để ngang : - Löïc ñaøn hoài:  F Kx N  . => maxF KA : khi vật qua biên, minF 0 : khi vật qua VTCB * Khi lò xo treo thẳng đứng : * Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng khi vật ở VTCB: mg l k    2 l T g    * Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB với con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: sinmg l k     2 sin l T g     + Chiều dài lò xo tại VTCB: lCB = l0 + l (l0 là chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A + Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A  max minCB 0 l l l l l 2       max min l l A 2   + Khi A >l (Với Ox hướng xuống): - Thời gian lò xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x1 = -l đến x2 = -A. - Thời gian lò xo giãn 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x1 = -l đến x2 = A, x O m k + x O m k x O m k - x O m k l giãn O x A -A nén l giãn O x A -A Hình a (A l) x A -A  l Nén 0 Giãn Hình vẽ thể hiện thời gian lò xo nén và giãn trong 1 chu kỳ (Ox hướng xuống) Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang11 Lưu ý: Trong một dao động (một chu kỳ) lò xo nén 2 lần và giãn 2 lần * Löïc ñaøn hoài : F = K(l  x ) (Laáy daáu + ox höôùng xuoáng, laáy daáu - ox höôùng leân ) max min min F K( l A ) F 0 nêu l A ; F K( l A ) nêu l A              Lưu ý: - Lực kéo về hay lực hồi phục F = -kx = -m2x Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật. * Luôn hướng về VTCB * Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ - Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng.Có độ lớn Fđh = kx * (x * là độ biến dạng của lò xo) * Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng) * Với con lắc lò xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng * Hệ ghép lò xo : - Hai loø xo noái tieáp : 2 21 2 nt 1 2 1 2 1 1 1 F F F T T T ; K K K        - Hai loø xo gheùp song song : 1 21 2 // // 1 22 2 1 2 TT F F F T ; K K K T T        * Hệ cắt lò xo: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, … và chiều dài tương ứng là l1, l2, … thì có: kl = k1l1 = k2l2 = … Lưu ý: * Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 được chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 được T2, vào vật khối lượng m1+m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4. Thì ta có: 2 2 23 1 2T T T  và 2 2 2 4 1 2T T T  * Đo chu kỳ bằng phƣơng pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác (T  T0). Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều. Thời gian giữa hai lần trùng phùng 0 0 TT T T    Nếu T > T0   = (n+1)T = nT0. Nếu T < T0   = nT = (n+1)T0. với n  N* * Mức năng lƣơng dao động : - Theá naêng : 2 2 2 2 2 2 21 1 1W ( ) W s ( ) 2 2 2 t kx m x m A cos t co t           ( J). - Ñoäng naêng: 2 2 2 2 2 đ 1 1 W sin ( ) Wsin ( ) 2 2 mv m A t t         ( J). Naêng löôïng (cơ năng) :  2 2 2t d 1 1 W W W KA m A J 2 2      . Chuù yù: * Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T. Thì động năng và thế năng biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2 m v0 k1 k2 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dƣỡng Văn Hóa Star ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Biên Soạn: Mai Đặng Tím Tel: 01695800969 – 0633755711 trang12 Dạng 1: CÁC ĐẠI LƢỢNG LIÊN QUAN ĐẾN SỰ BIẾN DẠNG CỦA CON LẮC LÕ XO 1.Một con lắc lò xo dao động đàn hồi trên mặt phẳng ngang với A= 0,1m và chu kì T=0,5s. Khối lượng của con lắc m=0,25kg. Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên con lắc: A. gần 4N B. gần 0,4N C. gần 10N D. gần 40N 2. Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 100g dao động theo phương ngang với 4cos10x t cm. Lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật: A. 16N B.8N C. 4N D. 2,5N 3. Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m=200g, lò xo có độ cứng 100N/m được treo thẳng đứng.Lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm.Cho con lắc dao động theo phương thẳng đứng với biên độ 4cm.Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động là: A. 24cm và 16cm B. 26cm và 16cm C. 26cm và 18cm D. 24cm và 18cm 4. (CĐ 2009). Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với chu kì 0,4s. Khi vật ở vị trí cân bằng lò xo dài 44cm. Lấy 2 2( / )g m s . Chiều dài tự nhiên của lò xo là: A. 36cm B. 40cm C.42cm D.38cm 5. Một con lắc treo thẳng đứng. Ở vị trí cân bằng, lò xo dãn ra 3cm. Khi con lắc dao động điều hòa thì tỉ số độ lớn của lực đàn hồi ở hai biên gấp nhau hai lần. Biên độ A có giá trị là: A. 3cm B. 1cm C. 9cm và 1cm D.1,5cm và 6cm Dạng 2: NĂNG LƢỢNG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÕ XO 1.Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa với biên độ 10 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc có động năng 0,32 J thì viên bi có thế năng là: A. 0,18 J. B.0,50 J C. 6,4 mJ D. 0,32 J. 2. Một con lắc lò xo có khối lượng 200g, dao động với phương trình x = 5cos 4 π t (cm). Năng lượng đã truyền cho vật để nó dao động với phương trình trên là: A. 2 J. B. 0,2 J. C. 0,02 J. D. 0,04 J. 3. Một con lắc lò xo có khối lượng 200g, dao động với phương trình x = 5cos 4 π t (cm). Tốc độ của vật tại li độ 3 cm là: A. 4 π cm/s. B. 20 π cm/s. C. 16 π cm/s. D. 12 π cm/s. 4. Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa với biên độ 0,1m. Mốc thế năng ở vị trí