Tài liệu ôn thi tốt nghiệp trung học phổ thông - Chương I

MỘT SỐ THỦ THUẬT KHI LÀM BÀI TRẮC NGHIỆM VẬT LÍ Chiêu thứ 1. Khi trong 4 phương án trả lời, có 2 phương án là phủ định của nhau, thì câu trả lời đúng chắc chắn phải là một trong hai phương án này.  Ví dụ: Khi vật dao động điều hoà đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng: A. Vận tốc của vật tăng. B. Lực kéo về giảm. C. Gia tốc của vật giảm. D. Gia tốc của vật không đổi. Chọn đáp án SAI. Rõ ràng với trường hợp câu hỏi này, ta không cần quan tâm đến hai phương án A và B, vì C và D không thể cùng đúng hoặc cùng sai được. Nếu vào thi mà gặp câu hỏi như thế này thì coi như bạn may mắn, vì bạn đã được trợ giúp 50 - 50 rồi !  Chiêu thứ 2. Khi 4 đáp số nêu ra của đại lượng cần tìm có tới 3, 4 đơn vị khác nhau thì hãy khoan tính toán đã, có thể người ta muốn kiểm tra kiến thức về thứ nguyên (đơn vị của đại lượng vật lí) đấy.   Ví dụ: Moät con laéc loø xo goàm vaät naëng coù khoái löôïng 100g dao ñoäng vôùi taàn soá 5Hz vaø vôùi bieân ñoä 5cm thì seõ coù cô naêng laø: A. 25W. B. 0,025J. C. 0,25kg.m/s. D. 2,5J.s.   Với bài toán này, sau một loạt tính toán, bạn sẽ thu được đáp số là 0,025J. Tuy nhiên, chỉ cần nhanh trí một chút thì việc chọn đáp số 0,025J phải là hiển nhiên, không cần làm toán.  Chiêu thứ 3. Đừng vội vàng “tô vòng tròn” khi con số bạn tính được trùng khớp với con số của một phương án trả lời nào đấy. Mỗi đại lượng vật lí còn cần có đơn vị đo phù hợp nữa. Ví dụ: Ñaët vaøo hai ñaàu ñoaïn maïch RLC vôùi R = 100W moät hieäu ñieän theá xoay chieàu coù giaù trò hieäu duïng 200V. Ñieän naêng cöïc ñaïi maø ñoaïn maïch tieâu thuï trong 2,5 giaây laø:  A. 400 J;   B. 400 W;   C. 1000 W; D. 1 kJ. Giải bài toán này, bạn thu được con số 1000. Nhưng đáp án đúng lại là 1 cơ. Hãy caån thận với những bài toán dạng này, “giang hồ hiểm ác” bạn nhé.  Chiêu thứ 4. Phải cân nhắc các con số thu được từ bài toán có phù hợp với những kiến thức đã biết không. Chẳng hạn tìm bước sóng của ánh sáng khả kiến thì giá trị phải trong khoảng 0,400 đến 0,760 mm. Hay tính giá trị lực ma sát trượt thì hãy nhớ là lực ma sát trượt luôn vào khoảng trên dưới chục phần trăm của áp lực. Trong ví dụ sau, hai con số 0,5 N và 6,48 N rõ ràng là không thể chấp nhận được.   Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì tắt máy, sau khi đi được đoạn đường 200m thì dừng hẳn. Lực ma sát trung bình tác dụng lên ô tô trong quá trình này có độ lớn  A. 500 N; B. 0,5 N; C. 6,48 N;       D. 6480 N.   Bao giờ cũng vậy, trong 4 phương án trả lời, với một chút tinh ý và óc phán đoán nhanh, trên cơ sở kiến thức đã học, bạn luôn luôn có thể loại trừ ngay 2 phương án không hợp lí.  Chiêu thứ 5. Luôn luôn cẩn thận với những từ phủ định trong câu hỏi, cả trong phần đề dẫn lẫn trong các phương án trả lời. Không phải người ra đề thi nào cũng “nhân từ” mà in đậm, in nghiêng, viết hoa các từ phủ định cho bạn đâu. Hãy đánh dấu các từ phủ định để nhắc nhở bản thân không phạm sai lầm. Ví dụ: Taàn soá dao ñoäng cuûa con laéc loø xo không phụ thuộc vào A. Ñoä cöùng cuûa loø xo. B. Khoái löôïng cuûa vaät naëng. C. Caùch kích thích ban ñaàu. D. Caùc caâu treân ñeàu ñuùng.   Hãy nhớ là mỗi kì thi có không ít sĩ tử “trận vong” chỉ vì những chữ “không” chết người như trên đây !  Chiêu thứ 6. Tương tự, bạn phải cảnh giác với những câu hỏi yêu cầu nhận định phát bieåu là đúng hay sai. Làm ơn đọc cho hết câu hỏi. Thực tế có bạn chaúng đọc hết câu đã vội trả lời rồi.  Ví dụ: Chọn câu phát biểu ĐÚNG.  A. Khi ñöa ñoàng hoà quaû laéc leân cao thì ñoàng hoà chaïy nhanh hôn. B. Khi nhieät ñoä giaûm thì ñoàng hoà quaû laéc chaïy chaäm hôn. C. Chu kì dao ñoäng cuûa con laéc loø xo phuï thuoäc gia toác troïng tröôøng. D. Chu kì dao ñoäng cuûa con laéc loø xo khoâng phuï thuoäc nhieät ñoä. Cho như câu này là nhân đạo lắm ! Sĩ tử có thể chết “bất đắc kì tử” vì những câu “thòng” phía sau như câu sau đây, mà không hiểu sao, có nhiều bạn không thèm đọc đến khi làm bài !   Khi moät vaät dao ñoäng ñieàu hoaø thì: A. động lượng của vật biến thiên; B. thế năng của vật biến thiên; C. động năng của vật biến thiên;D. cơ năng của vật biến thiên.Chọn đáp án SAI.  Chiêu thứ 7. Đặc ñieåm của bài kiểm tra trắc nghiệm là phạm vi bao quát kiến thức rộng, có khi chỉ những “chú ý”, “lưu ý”, “nhận xét” nhỏ lại giúp ích cho bạn rất nhiều khi lựa chọn phương án trả lời. Nắm chắc kiến thức và tự tin với kiến thức mà mình có, không để bị nhiễu vì những dữ kiện cho không cần thiết. Ví duï: Cho ñoaïn maïch xoay chieàu RLC trong ñoù R = 80W, cuoän daây coù ñieän trôû thuaàn r = 30W, coù ñoä töï caûm L = H vaø tuï ñieän coù ñieän dung C thay ñoåi ñöôïc. Ñaët vaøo hai ñaàu ñoaïn maïch moät hieäu ñieän theá xoay chieàu u = 220cos(100pt - ) (V). Ñieàu chænh ñieän dung cuûa tuï ñieän ñeå cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi ñoù coâng suaát tieâu thuï traân maïch laø: A. 440W. B. 484W. C. 220W. D. 242W. ÔÛ ñaây ta khoâng caàn quan taâm ñeán giaù trò cuûa ñoä töï caûm L, ñieän dung C cuûa tuï ñieän, taàn soá goùc w hay pha ban ñaàu j cuûa hieäu ñieän theá, nhöõng giaù trò naøy ñöa vaøo chæ ñeå gaây nhieãu, ñieàu quan troïng laø ta phaûi bieát tính giaù trò cuûa cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi vaø coâng suaát tieâu thuï treân maïch khi ñoù.   Trên đây là một số thủ thuật làm bài kiểm tra trắc nghiệm vật lí. Hi vọng là mấy “chiêu thức” đơn sơ này có thể giúp ích cho bạn phần nào khi bước vào phòng thi. Tuy nhiên, có một điều tôi muốn nhấn mạnh với bạn rằng: Cho dù hình thức kiểm tra, đánh giá có thay đổi như thế nào đi nữa thì học cho chắc và bình tĩnh, tự tin khi làm bài vẫn là hai yếu tố then chốt quyết định cho sự thành công của bạn. Chúc may mắn. 15 ÑIEÀU CAÀN LÖU YÙ KHI LAØM BAØI THI TRAÉC NGHIEÄM Tô, bôi xóa không đúng cách, bỏ làm những câu không tìm ra phương án... Đó là những lỗi thí sinh (TS) thường gặp khi làm bài thi trắc nghiệm. Điều đáng quan tâm là tỉ lệ các sai sót trên khá cao, khiến điểm số bài thi bị đánh thấp một cách oan uổng. Cục Khảo thí và Kiểm định chất lượng giáo dục Bộ GD-ĐT vừa ban hành tài liệu hướng dẫn thi trắc nghiệm. Theo đó, khi làm bài thi trắc nghiệm, TS cần lưu ý: 1. Ngoài những vật dụng được mang vào phòng thi như quy định trong quy chế thi, để làm bài trắc nghiệm, TS cần mang theo bút chì đen (loại mềm: 2B, 6B), dụng cụ gọt bút chì, tẩy chì, bút mực hoặc bút bi (mực khác màu đỏ). Nên mang theo đồng hồ để theo dõi giờ làm bài. 2. Ngay sau khi nhận được phiếu trả lời trắc nghiệm, TS dùng bút mực hoặc bút bi điền đầy đủ bằng chữ vào các mục để trống từ số 1 đến số 8; ghi số báo danh với đầy đủ các chữ số kể cả những số 0 ở đầu số báo danh (nếu có) vào các ô vuông nhỏ trên đầu các cột của khung số báo danh (mục 9). Sau đó, chỉ dùng bút chì, lần lượt theo từng cột tô kín ô có chữ số tương ứng với chữ số ở đầu cột. Lưu ý chưa ghi mã đề thi (mục 10). 3. Khi nhận được đề thi, TS ghi tên và số báo danh của mình vào đề thi. Phải kiểm tra để bảo đảm rằng tất cả các trang của đề thi đều ghi cùng một mã đề thi (ở cuối trang). Đề thi có mã số riêng. TS xem mã đề thi (in trên đầu đề thi) và dùng bút mực hoặc bút bi ghi ngay 3 chữ số của mã đề thi vào 3 ô vuông nhỏ ở đầu các cột của khung chữ nhật (mục số 10 trên phiếu trả lời trắc nghiệm); sau đó chỉ dùng bút chì lần lượt theo từng cột tô kín ô có chữ số tương ứng với chữ số ở đầu mỗi cột. 4. Khi trả lời từng câu trắc nghiệm, TS chỉ dùng bút chì tô kín ô tương ứng với chữ cái A hoặc B, C, D trong phiếu trả lời trắc nghiệm. Chẳng hạn, TS đang làm câu 5, chọn C là phương án đúng thì TS tô đen ô có chữ C trên dòng có số 5 của phiếu trả lời trắc nghiệm. 5. Làm đến câu trắc nghiệm nào TS dùng bút chì tô ngay ô trả lời trên phiếu trả lời trắc nghiệm, ứng với câu trắc nghiệm đó. Tránh làm toàn bộ các câu của đề thi trên giấy nháp hoặc trên đề thi rồi mới tô vào phiếu trả lời trắc nghiệm, vì dễ bị thiếu thời gian. 6. Chỉ tô các ô bằng bút chì. Trong trường hợp tô nhầm hoặc muốn thay đổi câu trả lời, TS dùng tẩy xóa thật sạch chì ở ô cũ, rồi tô ô khác mà mình mới lựa chọn. 7. Tránh việc tô 2 ô trở lên cho một câu trắc nghiệm (vì câu trắc nghiệm chỉ có một phương án trả lời). 8. Không nên dừng lại quá lâu trước một câu trắc nghiệm nào đó; nếu không làm được câu này TS nên tạm thời bỏ qua để làm câu khác; cuối giờ có thể quay trở lại làm câu trắc nghiệm đã bỏ qua, nếu còn thời gian. 9. Chỉ có phiếu trả lời trắc nghiệm mới được coi là bài làm của TS. Bài làm phải có 2 chữ ký của 2 giám thị. 10. Trên phiếu trả lời trắc nghiệm chỉ được viết một thứ mực không phải là mực đỏ và tô chì đen ở ô trả lời; không được tô bất cứ ô nào trên phiếu trả lời trắc nghiệm bằng bút mực, bút bi. Khi tô các ô bằng bút chì, phải tô đậm và lấp kín diện tích cả ô; không gạch chéo hoặc chỉ đánh dấu vào ô được chọn. 11. TS tuyệt đối không được viết gì thêm hoặc để lại dấu hiệu riêng trên phiếu trả lời trắc nghiệm. Bài có dấu riêng sẽ bị coi là phạm quy và không được chấm điểm. 12. TS cần lưu ý là đề thi cho chương trình phân ban có phần chung cho cả 2 ban khoa học tự nhiên và khoa học xã hội và có phần riêng của từng ban. Ở phần riêng, TS chỉ được chọn một trong hai để làm, nếu TS làm cả hai phần là phạm quy (năm ngoái, TS lỡ làm cả hai phần thì chỉ chấm phần đầu). 13. TS làm xong bài phải ngồi tại chỗ, không nộp bài trắc nghiệm trước khi hết giờ làm bài. Khi nộp phiếu trả lời trắc nghiệm, TS phải ký tên vào danh sách TS nộp bài. 14. TS chỉ được rời khỏi chỗ của mình sau khi giám thị đã kiểm đủ số phiếu trả lời trắc nghiệm của cả phòng thi và cho phép TS ra về. 15. TS được đề nghị phúc khảo bài thi trắc nghiệm của mình; để được phúc khảo, TS làm các thủ tục theo quy chế. CẤU TRÚC ĐỀ THI TỐT NGHIỆP MÔN VẬT LÝ 2008-2009 I. PHẦN CHUNG: 32 câu Chủ đề Nội dung kiến thức Số câu Dao động cơ - Dao động điều hòa - Con lắc lò xo - Con lắc đơn - Năng lượng của con lắc lò xo và con lắc đơn - Dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức - Hiện tượng cộng hưởng - Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Frenen - Thực hành: chu kỳ dao động của con lắc đơn 6 Sóng cơ - Sóng cơ. Sự truyền sóng. Phương trình sóng - Sóng âm - Giao thoa sóng - Phản xạ sóng. Sóng dừng 4 Dòng điện xoay chiều - Ðại cương về dòng điện xoay chiều - Ðoạn mạch điện xoay chiều chỉ có RLC và có RLC mắc nối tiếp. Cộng hưởng điện - Công suất dòng điện xoay chiều. Hệ số công suất - Máy biến áp. Truyền tải điện năng - Máy phát điện xoay chiều - Ðộng cơ không đồng bộ ba pha - Thực hành: khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp 7 Dao động và sóng điện từ - Dao động điện từ. Mạch dao động LC - Ðiện từ trường - Sóng điện từ - Truyền thông (thông tin liên lạc) bằng sóng điện từ 2 Sóngánh sáng - Tán sắc ánh sáng - Nhiễu xạ ánh sáng. Giao thoa ánh sáng - Bước sóng và màu sắc ánh sáng - Các loại quang phổ - Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X - Thang sóng điện từ - Thực hành: xác định bước sóng ánh sáng 5 Lượng tử ánh sáng - Hiện tượng quang điện ngoài. Ðịnh luật về giới hạn quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng - Hiện tượng quang điện trong - Quang điện trở. Pin quang điện - Hiện tượng quang - phát quang - Sơ lược về laze - Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô 4 Hạt nhân nguyên tử - Cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Khối lượng hạt nhân. Ðộ hụt khối. Lực hạt nhân - Năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng - Hệ thức giữa khối lượng và năng lượng - Phóng xạ - Phản ứng hạt nhân - Phản ứng phân hạch - Phản ứng nhiệt hạch 4 Từ vi mô đến vĩ mô - Các hạt sơ cấp - Hệ mặt trời. Các sao và thiên hà 4 II. PHAÀN RIEÂNG Theo chương trình chuẩn: Chủ đề Số câu Dao động cơ 4 Sóng cơ và sóng âm Dòng điện xoay chiều Dao động và sóng điện từ Sóng ánh sáng 4 Lượng tử ánh sáng Hạt nhân nguyên tử Từ vi mô đến vĩ mô CHÖÔNG I. DAO ĐỘNG CƠ. A. LÝ THUYẾT. 1. Caùc ñaïi löôïng ñaët tröng cho tính tuaàn hoaøn cuûa dao ñoäng ñieàu hoøa + Taàn soá goùc w: laø moät ñaïi löôïng trung gian cho pheùp xaùc ñònh chu kyø, taàn soá cuûa dao ñoäng. w = = 2pf. Ñôn vò: rad/s + Chu kyø: laø khoaûng thôøi gian T = ñeåø laëp laïi li ñoä vaø chieàu chuyeån ñoäng nhö cuõ, ñoù cuõng laø khoaûng thôøi gian ñeå vaät thöïc hieän ñöôïc moät dao ñoäng. Ñôn vò: giaây (s). + Taàn soá: laø nghòch ñaûo cuûa chu kyø: f = = ñoù laø soá laàn dao ñoäng trong moät ñôn vò thôøi gian. Ñôn vò: hec (Hz). + Pha cuûa dao ñoäng (wt + j): laø ñaïi löôïng cho pheùp xaùc ñònh traïng thaùi cuûa dao ñoäng taïi thôøi ñieåm t baát kyø. Ñôn vò: rad. + Dao ñoäng ñieàu hoøa laø dao ñoäng trong ñoù li ñoä cuûa vaät moät haøm cosin (hay sin) ñoái vôùi thôøi gian t. 2. Phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø. Coâng thöùc cuûa vaän toác vaø gia toác: + Phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø: x = Acos(wt + j) + Coâng thöùc cuûa Vaän toác: v = x'= -wAcos(wt + j). + Coâng thöùc cuûa Gia toác: a = x''= - w2x 3. Con laéc loø xo a)Löïc keùo veà: F = - kx. b) Chu kyø, taàn soá: T = 2p; f = c) Cô naêng: W = mv2 +kx2=k A2 = mw2A2. Neáu boû qua moïi ma saùt thì cô naêng cuûa con laéc laø 1 haèng soá. Theá naêng vaø ñoäng naêng cuûa vaät dao ñoäng ñieàu hoaø bieán thieân ñieàu hoaø vôùi taàn soá goùc w’ = 2w vaø chu kì T’ = . + Vôùi: w = ; A = + Con laéc loø xo treo thaúng ñöùng: Dlo = ; w = 4.Con laéc ñôn + Phöông trình dao ñoäng: s = Socos (wt + j) hoaëc a = ao cos(wt + j); vôùi a = ; ao = + Chu kyø, taàn soá goùc: T = 2p; w = . +Cô naêng : W=mv2+mgl(1-cosa)=mgl. 5. dao ñoäng taét daàn. dao ñoäng cöôûng böùc. coäng höôûng. a) Dao ñoäng coù bieân ñoä giaûm daàn theo thôøi gian goïi laø Dao ñoäng taét daàn. b) Dao ñoäng ñöôïc goïi laø duy trì baèng caùch giöõ cho bieân ñoä khoâng ñoåi maø khoâng laøm thay ñoåi chu kyø dao ñoäng rieâng goïi laø dao ñoäng duy trì. c) Dao ñoäng gaây ra bôõi moät ngoaïi löïc cöôõng böùc tuaàn hoaøn goïi laø Dao ñoäng cöôûng böùc d) Hieän töôïng bieân ñoä dao ñoäng cöôõng böùc taêng leân ñeán moät giaù trò cöïc ñaïi khi taàn soá cuûa löïc cöôûng böùc f baèng taàn soá rieâng fo cuûa heä dao ñoäng goïi laø hieän töôïng coäng höôûng. Ñieàu kieän f = f0. 6.)Toång hôïp dao ñoäng Neáu moät vaät tham gia ñoàng thôøi hai dao ñoäng ñieàu hoaø cuøng phöông, cuøng taàn soá vôùi caùc phöông trình: x1 = A1 cos (wt + j1) vaø x2 = A2cos(wt + j2) Thì dao ñoäng toång hôïp seõ laø: x = x1 + x2 = Acos(wt + j) vôùi A vaø j ñöôïc xaùc ñònh bôûi: A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (j2 - j1) tanj = Toång hôïp hai dao ñoäng ñieàu hoaø ñieàu hoaø cuøng phöông cuøng taàn soá laø moät dao ñoäng ñieàu hoaø cuøng phöông, cuøng taàn soá vôùi caùc dao ñoäng thaønh phaàn. MỘT SỐ DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP DẠNG 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO Viết phương trình dao động dưới dạng: x = Acos(wt + j). * Tìm w: w = , với Dl là độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng (lò xo treo thẳng đứng). * Tìm A: + Từ hệ thức độc lập: x2 + => A = + Từ biểu thức: A = với L là chiều dài quỹ đạo. + Từ điều kiện đầu của bài toán t = 0: * Tìm j: + Từ điều kiện đầu của bài toán t = 0: Các trường hợp đặc biệt thường gặp: t = 0 x v j (rad) Vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương 0 + - Vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. 0 - Vật ở biên dương A 0 0 Vật ở biên âm -A 0 p Vật qua vị trí có x = theo chiều dương + - Vật qua vị trí có x = theo chiều âm. - Vật qua vị trí có x = - theo chiều dương - + - Vật qua vị trí có x = - theo chiều âm. - - Vật qua vị trí có x = theo chiều dương + - Vật qua vị trí có x = theo chiều âm. - Vật qua vị trí có x = - theo chiều dương - + - Vật qua vị trí có x = - theo chiều âm. - - BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Viết phương trình chuyển động của vật dao động điều hoà trong các trường hợp sau: a.Vật thực hiện được 10 dao động trong 20 giây vơi biên độ dao động là 10cm và gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. b. Vật dao động với tần số 5Hz với vận tốc cực đại là 20p (cm/s) và gốc thời gian là lúc vật qua vị trí có li độ âm dương cực đại. Bài 2: Một vật có khối lượng m = 300g được treo vào một đầu của lò xo có chiều dài tự nhiên là lo=20cm. Độ dãn của lò xo tỉ lệ với lực tác dụng và cho biết lò xo dãn ra 1cm khi lực kéo là 0,75N. Lấy g = 10m/s2. a. Xác định chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng. b. Kéo vật xuống khỏi vị trí cân bằng 2cm rồi buông ta không vận tốc đầu. Viết phương trình dao động điều hoà của vật, chọn gốc thời gian là lúc thả vật và chiều dương hướng xuống. Bài 3: Một vật dao độngd diều hoà với biên độ 8cm và chu kỳ 2s. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có li độ âm cực đại. Viết phương trình dao động của vật. Bài 4: Một vật có khối lượng 200g được gắn vào một đầu của lò xo treo thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn ra 10cm. Kéo vật xuống dưới một đoạn 2cm rồi buông ra không vận tốc đầu. Lấy g = 10m/s2. a.Tính độ cứng của lò xo và chu kì dao động của vật. b. Viết phương trình dao động của vật, lấy gốc thời gian là lúc buông vật và chiều dương hướng lên. Bài 5: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì 1s. Lúc t = 2,5s, vật đi qua li độ x = -5cm với vận tốc v = - 10pcm/s. Viết phương trình dao động của vật. Bài 6: Một chất điểm M dao động điều hoà theo phương ngang với chiều dài quỹ đạo AB = 2a và chu kì dao động là T. Viết phương trình dao động của chất điểm, chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có li độ x = theo chiều dương. Bài 7: Một vật dao động điều hoà theo trục Ox. Lúc vật đi qua vị trí có li độ x= -cm thì có vật có vận tốc v = -.p cm/s và gia tốc .p2 cm/s 2. Chọn gốc thời gian tại thời điểm trên. Viết phương trình dao động của vật. Bài 8: Một con lắc lò xo thẳng đứng, quả cầu có khối lượng 500g dao động với chu kì T = 1s. Từ vị trí cân bằng, kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 6cm rồi truyền cho nó một vận tốc v=16p (cm/s) . a. Tính độ cứng của lò xo. b. Viết phương trình dao đọng của quả cầu, chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Bài 9: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì T = 0,5s, có li độ bằng 5cm khi pha dao động là (rad). a. Tính biên độ dao động của vật. b. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Bài 10: Một vật có khối lượng m = 100g được treo vào một đầu của lò xo có độ cứng K = 400N/m. Vật dao động theo phương thẳng đứng và khi đi qua vị trí cân bằng thì độ lớn của vận tốc là 62,8m/s. a.Tính chu kì dao động. b. Viết phương trình dao động của vật. Lấy gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. DẠNG 2: XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỦA CON LẮC LÒ XO TRONG QUÁ TRÌNH DAO ĐỘNG. 1. Đối với con lắc nằm ngang: a. Khi chọn chiều dương là chiều dãn của lò xo: l = lo + x b. Khi chọn chiều dương là chiều nén của lò xo: l = lo – x Hệ quả: lmax = lo + A; lmin = lo – A với lo > A Trong đó lo là chiều dài tự nhiên của lò xo và A là biên độ dao động của vật. 2. Đối với con lắc treo thẳng đứng: a. Khi chọn chiều dương hướng xuống: l = lo + Dl+ x b. Khi chọn chiều dương lên: l = lo + Dl – x Hệ quả: lmax = lo + Dl + A; lmin = lo+ Dl – A với lo > A Trong đó: Dl là độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. 3. Hệ quả: lmax – lmin = 2A => A = BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 11: Một vật có khối lượng m treo vào một đầu của một lò xo có độ cứng K = 20N/m, chiều dài tự nhiên của lò xo lo = 30cm, vật dao động theo phương thẳng đứng với chu kì T = (s), vận tốc cực đại trong quá trình dao động của vật là 50cm/s. a. Tính khối lượng của vật và chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. b. Viết phương trình dao động của vật, lấy gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. c. Xác định chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động. d. Ở vị trí nào của vật thì vận tốc của vật có giá trị là 30cm/s. Bài 12: Một quả cầu có khối lượng 100g được treo vào một đầu của lò xo có chiều dài tự nhiên của lò xo lo = 30cm, độ cứng của lò xo là K = 25 N/m. a. Tính chiều dài của lò xo khi quả cầu ở vị trí cân bằng. b. Kéo quả cầu xuống dưới, cách vị trí cân bằng một đoạn 6cm rồi buông nhẹ cho vật dao động. Tính chu kì, tần số dao động của quả cầu. Lấy p2 = 10. c. Viết phương trình dao động của vật, chọn chiều dương hướng lên và gốc thời gian là lúc buông vật. Bài 13: Một vật có khối lượng m được treo vào một đầu của lò xo có độ cứng K = 40N/m, kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông ra không vận tốc đầu. Biết vận tốc cực đại của vật trong quá trình dao động theo phương thẳng đứng của vật là 62,8cm/s, chu kì dao động của vật là T = 0,5s. a. Tính khối lượng m của vật. b. Ở vị trí nào của vật thì vận tốc của vật có giá trị là 31,4cm/s c. Viết phương trình dao động của vật, lấy gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. d. Xác định chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động, biết chiều dài tự nhiên của lò xo là lo = 50cm. Lấy g = 10m/s2. Bài 14: Một vật có khối lượng 400g được treo vào một đầu của lò xo có khối lượng không đáng kể.Biết rằng vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng có giá trị là 31,4cm/s và gia tốc cực đại của vật trong quá trình dao động là 2m/s2. a. Tính biên độ, chu kì , tần số dao động của vật và độ cứng của lò xo. b. Viết phương trình dao động của vật, chọn chiều dương hướng lên và gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng từ trên xuống. c. Tính vận tốc trung bình của vật trong quá trình thực hiện một dao động. d. Biết chiều dài tự nhiên của lò xo là 40cm, tính chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động. DẠNG 3: LỰC ĐÀN HỒI - LỰC PHỤC HỒI 1. Lực đàn hồi: a. Định nghĩa: Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi vật bị biến dạng, có xu hướng lấy lại kích thước và hình dạng ban đầu của vật. + Biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi: F = KDl. + Lực đàn hồi có hướng ngược với hướng biến dạng của vật. * Lưu ý: Lực đàn hồi không gây ra dao động điều hoà. b. Biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi của con lắc lò xo. * Đối với con lắc nằm ngang: F = k Hệ quả: + Fmax = KA, vật tại vị trí biên (x = ±A) + Fmin = 0, vật tại vị trí cân bằng (x = 0) *Đối với con lắc treo thẳng đứng: + Trường hợp chọn chiều dương hướng xuống: F = k(Dl +x) + Trường hợp nếu chọn chiều dương hướng lên: F = k(Dl -x) Hệ quả: + Fmax = K(Dl + A), vật tại vị trí biên dưới. + Fmin = II. Lực phục hồi: a. Định nghĩa: Lực phục hồi là lực xuất hiện khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng và có xu hướng đưa vật trở về vị trí cân bằng. +Biểu thức tính lực đàn hồi: F = - Kx. + Lực phục hồi gây ra dao động điều hoà. + Lực phục hồi luôn luôn có hướng về vị trí cân bằng. b. Lưu ý: Có thể tính lực phục hồi bằng định luật II Newton. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 15: Một vật có khối lượng 250g được treo vào một đầu của lò xo có độ cứng k = 10N/m, đầu kia của lò xo được giữ cố định. a. Con lắc này dao động với biên độ 10cm. Tính giá trị lực đàn hồi và lực phục hồi cực đại trong quá trình vật dao động. b. Tính lực đàn hồi và lực phục hồi khi vật ở vị trí có li độ x = -5cm. Bài 16: Một vật có khối lượng m= 200g được treo vào một đầu của lò xo có độ cứng k = 100N/m, đầu kia của lò xo được giữ cố định. Lấy g = 10m/s2. Cho vật dao động điều hoà với biên độ 3cm, tính lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình vật m dao động. Bài 17: Một vật có khối lượng 500g được treo vào một đầu của lò xo, đầu kia của lò xo được giữ cố đinh, kích thích cho vật dao động điều hoà với phương trình: x = 10cos10t (cm). Tính giá trị lớn nhất và bé nhất mà lò xo tác dụng lên điểm treo. Bài 18: Một quả cầu có khối lượng 300g được treo vào một đầu của lò xo có độ cứng k = 30N/m đặt thẳng đứng, đầu kia của lò xo được giữ cố định. 1. Chọn gốc chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Viết phương trình dao động của vật trong hai trường hợp sau: a.Nâng vật lên khỏi vị trí cân bằng 4cm rồi buông ra không vận tốc đầu. b. Kéo vật xuống khỏi vị trí cân bằng 4cm rồi truyền cho nó vận tốc 40cm/s hướng xuống. 2. Tính lực đàn hồi cực đại và cực tiểu trong hai trường hợp trên. DẠNG 4: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN VẬT ĐI TỪ VỊ TRÍ M ĐẾN N TRÊN QUỸ ĐẠO Phương pháp 1: Sử dụng phương trình dao động điều hoà: + Lấy lại gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí M theo chiều từ M đến N. + Viết lại phương trình dao động của vật; + Giải phương trình x = xN để tìm t và chọn thời gian ngắn nhất. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 19: Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 6cos(4pt + ) (cm) 1. Xác định vận tốc của vật tại vị trí vật có li độ là 3cm. 2. Xác định thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ xM = -3cm đến vị trí vật có li độ xN = 3cm. Bài 20: Một vật có khối lượng 100g được treo vào một đầu của lò xo có độ cứng k = 100N/m. Chiều dài tự nhiên của lò xo là lo = 40cm. Lấy g = 10m/s2. a. Xác định chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng. b. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 5cm rồi buông ra không vận tốc đầu. Viết phương trình dao động của vật, lấy gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng hướng lên và chiều dương hướng xuống. c. Xác định thời gian ngắn nhất mà vật đi từ