50 bài tập dao động tắt dần - dao động cưỡng bức mức độ thông hiểu

Làm đề thi

Câu hỏi 1 :

Nhận xét nào sau đây không đúng?

  • A Biên độ dao động cưỡng bức đạt cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của vật.
  • B Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn.
  • C  Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số  của lực cưỡng bức.
  • D Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc tần số của lực cưỡng bức.

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức và dao động tắt dần

Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch tần số giữa tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Một vật dao động với tần số 5Hz.  Tác dụng vào vật một ngoại lực tuần hoàn có tần số thay đổi được. Hãy so sánh biên độ dao động của vật khi tần số của ngoại lực có giá trị lần lượt bằng: f1 = 2Hz; f2 = 4Hz; f3 = 7,5Hz ; f4 = 5Hz .

  • A A1 < A3 < A2 < A4
  • B A3 < A1 < A4 < A2
  • C A2 < A1 < A4 < A3
  • D  A1 < A2 < A3 < A4

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Phương pháp: Điều kiện để có cộng hưởng cơ

Tần số dao động riêng f0 = 5Hz

Tần số của ngoại lực: f1 = 2Hz; f2 = 4Hz; f3 = 7,5Hz ; f4 = 5Hz .

Độ chênh lệch tần số \(\Delta f = \left| {{f_n} - {f_0}} \right|\) giữa tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng càng nhỏ thì biên độ của dao động cưỡng bức càng lớn

=> A1 < A3 < A2 < A4

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = F0cosπft (  với F0 và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là

  • A f
  • B πf
  • C  2πf
  • D 0,5f

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết của dao động cưỡng bức

Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số ngoại lực cưỡng bức.

 \({f_{cb}} = {f_F} = {{{\omega _F}} \over {2\pi }} = {{\pi f} \over {2\pi }} = 0,5f\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Một lò xo độ cứng k=100 N/m, một đầu cố định, đầu còn lại treo vật nặng khối lượng m=100g. Biết vật luôn chịu tác dụng của một ngoại lực biến thiên điều hòa có biểu thức F=20cos(20πt+π/6)(N). Tần số dao động của vật có giá trị là

  • A 5 Hz. 
  • B 0,1 Hz.
  • C 10 Hz. 
  • D 0,2 Hz.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Biểu thức ngoại lực F = 20cos(20πt + π/6)(N) => tần số dao động của vật f = ω/2π = 10 Hz

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Hai dao động điều hoà có hiệu số pha φ1 – φ2 = π  , thì

  • A dao động (1) ngược pha với dao động (2).  
  • B dao động (1) trễ pha hơn dao động (2).
  • C dao động (1) đồng pha với dao động (2).  
  • D dao động (1) vuông pha với dao động (2).

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

dao động (1) ngược pha với dao động (2).  

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Trong cùng một điều kiện về lực cản của môi trường thì biểu thức ngoại lực điều hòa nào sau đây làm cho con lắc dao động cưỡng bức với biên độ lớn nhất? (Cho g = π2 m/s2).

  • A $$F = 2c{\rm{os}}\left( {{\rm{20}}\pi {\rm{t + }}{\pi  \over {\rm{2}}}} \right)N$$
  • B $$F = 1,5c{\rm{os}}\left( {8\pi {\rm{t + }}{\pi  \over {\rm{4}}}} \right)N$$
  • C $$F = 1,5c{\rm{os}}\left( {8\pi {\rm{t + }}{\pi  \over {\rm{4}}}} \right)N$$
  • D $$F = 2c{\rm{os}}\left( {{\rm{10}}\pi {\rm{t + }}{\pi  \over {\rm{4}}}} \right)N$$

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Trả lời:

+  Để  dao  động  cưỡng  bức  với  biên  độ  lớn  nhất  thì  tần  số  của  ngoại  lực  bằng  với  tần  số  dao  động  riêng  của hệ:$${\omega _F} = \sqrt {{k \over m}}  = 10\pi t\,(rad/s)$$

+ Mặc khác biên độ  ngoại lực càng lớn thì biên độ dao dao động cưỡng bức cũng lớn.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Trong trường hợp nào sau đây, sự tắt dần nhanh của dao động là có lợi

  • A Quả lắc đồng hồ. 
  • B con lắc đơn trong phòng thí nghiệm.     
  • C Khung xe oto sau khi đi qua chỗ gồ ghề.
  • D Con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm. 

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Đáp án C

+ Tắt dần của khung xe khi qua ổ gà càng nhanh thì càng có lợi.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Cho một con lắc lò xo có độ cứng là k, khối lượng vật m = 1 kg. Treo con lắc trên trần toa tàu ở ngay phía trên trục bánh xe. Chiều dài thanh ray là L = 12,5 m. Tàu chạy với vận tốc 54 km/h thì con lắc dao động mạnh nhất.

Độ cứng của lò xo là 

  • A 56,9 N/m.   
  • B 100 N/m.
  • C 736 N/m.  
  • D 73,6 N/m. 

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Điều kiện xảy ra cộng hưởng trong dao động cưỡng bức.

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Trả lời:

+ Con lắc dao động mạnh nhất khi xảy ra cộng hưởng:$$T = 2\pi \sqrt {{m \over k}}  = {L \over v} = 56,0N/m$$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Một lò xo có độ cứng k= 100  N/m, một đầu cố định, đầu còn lại treo vật nặng khối lượng m = 100g. Biết vật luôn chịu tác dụng của một ngoại lực biến thiên điều hòa có biểu thức F= 20cos(20πt+π/6)N. Tần số dao động của vật có giá trị là

  • A 0,2 Hz.             
  • B 0,1  Hz.                   
  • C 5 Hz.                      
  • D 10 Hz.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tần số, lí thuyết về dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Con lắc lò xo dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hòa F = 20cos(20πt + π/6) N thì con lắc lò xo đó sẽ dao động điều hòa với tần số bằng tần số của ngoại lực

=> Tần số dao động của vật là f = ω/2π = 20π/2π = 10 Hz

=> Chọn đáp án D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m và lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng 40 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số ωF. Biết biên độ dao động của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi. Khi thay đổi ωF thì biên độ dao động của viên bi thay đổi và khi ωF = 10 rad/s thì biên độ dao động của viên bi đạt giá trị cực đại. Khối lượng m của viên bi bằng:

     

  • A  120 g. 
  • B 400 g.  
  • C  40 g. 
  • D 10 g.  

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng dao động.

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng dần lên đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.

 $$ \to \omega  = {\omega _0} \leftrightarrow \sqrt {{k \over m}}  = 10 \to m = {k \over {{{10}^2}}} = {4 \over {100}} = 0,4{\rm{ kg }} = {\rm{ 400 g}}$$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng có khối lượng m = 400 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 3 cm rồi thả nhẹ để vật dao động. Hệ số ma sat giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,005, lấy g = 10 m/s2. Biên độ còn lại sau chu kì đầu tiên là

  • A 2,22 cm.
  • B 1,23 cm.
  • C  0,1 cm.      
  • D 2,92 cm.

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

+ Biên độ dao động của vật sau một chu kì $$A' = {x_0} - {{4\mu mg} \over k} = 2,92cm$$ .

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Một con lắc lò xo gồm: lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m. Tác dụng lên vật ngoại lực \(F = 20\cos (10\pi t)\) (N) (t tính bằng s) dọc theo trục lò xo thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Giá trị của m là: 

  • A 0,4 kg  
  • B  1 kg              
  • C 250 g    
  • D  100 g

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

Điều kiện cộng hưởng: 

\(\eqalign{ & f = {f_0}{\rm{ hay }}\omega = {\omega _0} \leftrightarrow 10\pi = \sqrt {{k \over m}} \cr & \to m = {k \over {{\omega ^2}}} = {{100} \over {{{(10\pi )}^2}}} = 0,1kg = 100g \cr} \)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ  có khối lượng m và lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ  cứng 40 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số  ωF. Biết biên độ  dao động của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi. Khi thay đ ổi ωF thì biên độ  dao động của viên bi thay đổi và khi ωF = 10 rad/s thì biên độ  dao động của viên bi đạt giá trị cực đại. Khối lượng m của viên bi bằng:

  • A 120 g. 
  • B 400 g.  
  • C  40 g. 
  • D 10 g. 

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp: Điều kiện khi xảy ra cộng hưởng ω = ωF

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Viên bi dao động với biên độ cực đại khi xảy ra cộng hưởng $$\omega  = {\omega _F} \to m = {k \over {{\omega ^2}}} = 400g$$ 

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 4 N/cm và vật nặng có khối lượng 1 kg. Hệ số  ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,04. Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân bằng 4 cm rồi buông nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ lớn nhất vật đạt được khi dao động là:

  • A 80 cm/s. 
  • B 78 cm/s. 
  • C 60 cm/s. 
  • D 76 cm/s.

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Tốc độ lớn nhất mà vận tốc đạt được $${v_{max}} = \omega \left( {\Delta l - {{\mu mg} \over k}} \right) = 78\,cm/s$$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng m. Tác dụng lên vật ngoại lực F = 5cos(5πt) N (t tính bằng s) dọc theo trục của lò xo thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Lấy π2 = 10. Giá trị của m là

 

  • A 250 g.                                
  • B 400 g.                                
  • C  1 kg.                                  
  • D 200 g.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Khi tác dụng ngoại lực vào vật thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, suy ra ω = 5π rad/s

 \( \Rightarrow m = {k \over {{\omega ^2}}} = {{100} \over {{{\left( {5\pi } \right)}^2}}} = 0,4kg = 400g\)

Chọn B 

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 16 :

Lò xo giảm xóc của ô tô và xe máy có tác dụng

  • A truyền dao động cưỡng bức.
  • B duy trì dao động tự do.
  • C giảm cường độ lực gây xóc và làm tắt dần dao động.
  • D điều chỉnh để có hiện tượng cộng hưởng dao động.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Đáp án C

Lò xo giảm xóc của ô tô và xe máy có tác dụng giảm cường độ lực gây xóc và làm tắt dần dao động.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Khi nói về dao động cơ tắt dần của một vật, phát biểu nào sau đây đúng?

  • A Li độ của vật luôn giảm dần theo thời gian. 
  • B Gia tốc cùa vật luôn giảm dần theo thời gian.
  • C Vận tốc của vật luôn giảm dần theo thời gian.
  • D Biên độ dao động giảm dần theo thời gian.

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

Phương pháp: Lý thuyết về dao động tắt dần

Trong dao động tắt dần biên độ giảm dần theo thời gian

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đoạn ổn định, phát biểu nào sau đây là sai?

  • A Tần số của hệ dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ
  • B Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức
  • C Tần số của hệ dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức
  • D Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ của ngoại lực cưỡng bức

Đáp án: A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 19 :

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động

  • A  với tần số lớn hơn tần số dao động riêng.  
  • B với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng.
  • C  mà không chịu ngoại lực tác dụng.          
  • D với tần số bằng tần số dao động riêng.

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

+ Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì vật tiếp tục dao động với tần số bằng tần số dao động riêng.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 20 :

 

Câu 21: Hai con lắc đơn (vật nặng khối lượng m, dây treo dài 1m) dao động điều hòa dưới tác dụng của ngoại lực F = F0cos(2πft + π/2) N. Lấy g = π2 = 10m/s2. Nếu tần số f của ngoại lực thay đổi từ 0,2Hz đến 2Hz thì biên độ dao động của con lắc

  • A tăng rồi giảm.
  • B không thay đổi.
  • C  luôn tăng. 
  • D luôn giảm. 

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Tần số dao động riêng của con lắc đơn  \[f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{\ell }}  = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{{\pi ^2}}}{1}}  = 0,5Hz\]

Như vậy khi tần số ngoại lực tăng từ 0,2Hz đến 2Hz thì

+ Từ 0,2Hz đến 0,5Hz thì biên độ dao động tăng

+ Từ 0,5Hz đến 2Hz thì biên độ giảm

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 21 :

Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 1kg, lò xo có độ cứng 1000N/m. Khi đặt lần lượt các lực cưỡng bức \({{\rm{f}}_{\rm{1}}}{\rm{ =  }}{{\rm{F}}_{\rm{0}}}{\rm{cos(8\pi t  +  }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{2}}}{\rm{)(N)}}\);\({{\rm{f}}_{\rm{2}}}{\rm{ =  }}{{\rm{F}}_{\rm{0}}}{\rm{cos(9\pi t  +  }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{2}}}{\rm{)(N)}}\); \({{\rm{f}}_{\rm{3}}}{\rm{ =  }}{{\rm{F}}_{\rm{0}}}{\rm{cos(10\pi t  +  }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{2}}}{\rm{)(N)}}\) thì con lắc lần lượt dao động với các biên độ A1, A2, A3. Hệ thức đúng

  • A A1 > A2 > A3.     
  • B A<A2 < A3.   
  • C A3 > A1 > A2.    
  • D  A2 >A3 > A1.

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

 Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 22 :

Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng f0. Khi tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức nào sau đây đúng?

  • A f = 2f0  
  • B f = f0  
  • C f = 4f0  
  • D f = 0,5f0  

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Hiện tưởng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

 Đáp án B

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức thì f = f0

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 23 :

Một con lắc lò xo dao động với tần số riêng là 20 rad/s chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn. Thay đổi tần số góc của ngoại lực thì biên độ cưỡng bức thay đổi. Khi tần số góc của ngoại lực cưỡng bức lần lượt là 10 rad/s và 15 rad/s thì biên độ lần lượt là A1 và A2. So sánh A1 và A2 ?

  • A A1 > A2
  • B  A1 = A2
  • C A< A2.
  • D A1 = 1,5A2.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

 Chọn C    + Vì \({\omega _2}\) gần \({\omega _0}\) hơn \( \to {A_2} > {A_1}.\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 24 :

Một con lắc lò xo, nếu chịu tác dụng của hai ngoại lực f1 = 6 Hz và f2 = 10 Hz có cùng độ lớn biên độ thì thấy biên độ dao động cưỡng bức là như nhau bằng A1. Hỏi nếu dùng ngoại lực f3 = 8 Hz có biên độ như ngoại lực 1 và 2 thì biên độ dao động cưỡng bức sẽ là A2. Nhận xét đúng là:

  • A A1 = A2
  • B A1 > A2
  • C A1 < A2
  • D không thể kết luận.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Giải thích: Do  f = 8 Hz là giá trị nằm trong khoảng từ 6 -> 10, mà tại f = 6Hz và f = 10 Hz thì dao động cùng biên độ, nên f = 8 Hz là tần số sát với tần số riêng của hệ hơn, nên biên độ sẽ lớn hơn.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 25 :

Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m, vật nặng có khối lượng m, treo tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Con lắc này dao động cưỡng bức dưới tác dụng của một ngoại lực F = F0cos2πft (N). Khi tần số của ngoại lực thay đổi từ 1 Hz đến 2Hz thì biên độ dao động của con lắc sẽ

  • A

    tăng lên rồi sau đó giảm xuống. 

  • B

    giảm xuống.

  • C không thay đổi. 
  • D tăng lên.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức và áp dụng công thức tính tần số dao động của con lắc đơn 

Lời giải chi tiết:

Tần số dao động của con lắc đơn  \({f_0} = {1 \over {2\pi }}\sqrt {{g \over \ell }}  = {1 \over {2\pi }}\sqrt {{{10} \over 1}}  = 0,5Hz\)

Nếu tần số của ngoại lực f = f0  0,5Hz thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, biên độ dao động của con lắc đơn sẽ lớn nhất.

Do đó, khi tần số của ngoại lực thay đổi từ 1 Hz đến 2Hz (f > f0) thì biên độ dao động của con lắc sẽ giảm xuống.

Chọn đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 26 :

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 10 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc ωF . Biết biên độ của ngoại lực tuần hoàn không thay đổi. Khi thay đổi ωF thì biên độ dao động của viên bi thay đổi và khi ωF  = 10 rad/s thì biên độ dao động của viên bi đạt giá trị cực đại. Khối lượng m của viên bi bằng:

 

 

  • A 40 gam.                
  • B 10 gam.                
  • C  120 gam.                 
  • D  100 gam.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Khi ωF  = 10 rad/s thì biên độ dao động của viên bi đạt giá trị cực đại

 \( \Rightarrow {\omega _0} = \sqrt {{k \over m}}  = {\omega _F} \Rightarrow m = {k \over {\omega _F^2}} = {{10} \over {{{10}^2}}} = 0,1kg = 100g\)

Chọn đáp án D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 27 :

Câu 22: Dao động của con lắc đồng hồ là

  • A dao động điện từ.   
  • B dao động cưỡng bức.
  • C dao động tắt dần.              
  • D dao động duy trì.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

lý thuyết dao động duy trì

Lời giải chi tiết:

Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 28 :

Hệ thống giảm xóc của các phương tiện giao thông là ứng dụng của

 

  • A  dao động cưỡng bức.   
  • B  dao động duy trì.
  • C  dao động tắt dần.                     
  • D Sự cộng hưởng

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Ứng dụng của dao động tắt dần

Lời giải chi tiết:

Hệ thống giảm xóc của các phương tiện giao thông là ứng dụng của dao động tắt dần.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 29 :

Khi đến mỗi bến, xe buýt chỉ tạm dừng nên không tắt máy. Hành khách trên xe nhận thấy thân xe dao động. Đó là

 

  • A dao động tự do.
  • B dao động tắt dần.
  • C dao động duy trì.
  • D  dao động cưỡng bức.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

ứng dụng của dao động cưỡng bức

Lời giải chi tiết:

Khi đến mỗi bến, xe buýt chỉ tạm dừng nên không tắt máy. Hành khách trên xe nhận thấy thân xe dao động. Đó là dao động cưỡng bức.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 30 :

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, có li độ dao động lần lượt là x1 = A1cosωt và x2 = A2cos(ωt + π). Biên độ dao động của vật là

  • A A1 + A2
  • B \(\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}}\)
  • C \(\frac{{{A}_{1}}+{{A}_{2}}}{2}\)
  • D |A1 – A2|

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Công thức tính biên độ dao động tổng hợp: A2 = A12 + A22 + 2A1A2cosΔφ

Lời giải chi tiết:

Hai dao động thành phần có độ lệch pha Δφ = π

Biên độ dao động tổng hợp: A2 = A12 + A22 + 2A1A2cosπ = A12 + A22 - 2A1A2 = (A1 – A2)2

Vậy A = |A1- A2|

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 31 :

Con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m. Tác dụng một ngoại lực cưỡng bức biến thiên điều hòa biên độ F0 và tần số f1 = 6Hz thì biên độ dao động là A1. Nếu giữ nguyên biên độ F0 mà tăng tần số ngoại lực đến f2 = 5,5 Hz thì biên độ dao động ổn định là A2. Kết luận đúng là:

 

  • A Biên độ dao động cưỡng bức tăng rồi giảm
  • B A= A2
  • C A> A2
  • D A< A2

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Áp dụng biểu thức tính tần số dao động riêng: \(f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} \)

+ Sử dụng đồ thị A-f

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải:

Ta có:

+ Tần số dao động riêng của con lắc: \(f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}}  = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{100}}{{0,1}}}  = 5H{\rm{z}}\)

 

+  f0 < f < f1

=> A2 > A1

=> Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 32 :

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m=25 g và lò xo có độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn \(F={{F}_{O}}\text{cos}\omega \text{t}\) (N). Khi \(\omega \)lần lượt là 10rad/s và 15 rad/s thì biên độ dao động của vật tương ứng là A1 và A2. So sánh ta thấy:

  • A A1 =1,5 A2
  • B A1 =A2
  • C A1 <A2
  • D A1 >A2

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng đồ thị biểu diễn A theo \(\Omega \)

Lời giải chi tiết:

Tần số dao động riêng của con lắc: \({{\omega }_{O}}=\sqrt{\frac{k}{m}}=20\sqrt{10}\)rad/s

 

Đồ thị biểu diễn A theo  \(\Omega \)

Ta có \({{\omega }_{1}}<{{\omega }_{2}}<{{\omega }_{O}}\to {{A}_{1}}<{{A}_{2}}\)

 

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 33 :

Bộ phận đóng, khép cửa ra vào tự động là ứng dụng của

  • A dao động tắt dần                                                    
  • B tự dao động           
  • C cộng hưởng dao động
  • D dao động cưỡng bức

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Bộ phận đóng, khép cửa ra vào tự động là ứng dụng của dao động tắt dần

Lời giải chi tiết:

Bộ phận đóng, khép cửa ra vào tự động là ứng dụng của dao động tắt dần

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 34 :

Thực hiện thí nghiệm về dao động cưỡng bức như hình. Hai con lắc đơn có vật nặng A và B được treo cố định trên một giá đỡ nằm ngang và được liên kết với nhau bởi một lò xo nhẹ, khi cân bằng lò xo không biến dạng. Vị trí của vật A có thể thay đổi được. Kích thích cho con lắc có vật nặng B dao động nhỏ theo phương trùng với mặt phẳng hình vẽ. Với cùng một biên độ dao động của vật B, khi lần lượt thay đổi vị trí của vật A ở (1), (2), (3), (4) thì vật A dao động mạnh nhất tại vị trí 

  • A (2).                 
  • B (3).    
  • C (1).    
  • D (4). 

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Khi dao động cưỡng bức, biên độ dao động cưỡng bức lớn nhất khi xảy ra cộng hưởng

Lời giải chi tiết:

Khi vật nặng của con lắc A ở vị trí (4) thì chiều dài con lắc A = chiều dài con lắc B \(\to \) Tần số riêng của con lắc A bằng tần số của lực cưỡng bức do B gây ra \(\to \) Xảy ra cộng hưởng\(\to \)  Con lắc A ở vị trí (4) dao động mạnh nhất.

 

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 35 :

Một vật dao động với tần số 5 Hz. Tác dụng vào vật một ngoại lực tuần hoàn có tần số thay đổi được. Hãy so sánh biên độ dao động của vật khi tần số của ngoại lực có giá trị lần lượt là \({{\text{f}}_{\text{1}}}\text{ = 2}\,\,\text{Hz;}\,\,{{\text{f}}_{\text{2}}}\text{ = 4}\,\,\text{Hz;}\,\,{{\text{f}}_{\text{3}}}\text{ = 7,5}\,\,\text{Hz;}\,\,{{\text{f}}_{\text{4}}}\text{ = 5}\,\,\text{Hz}\). 

  • A \({{\text{A}}_{\text{1}}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{3}}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{2}}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{4}}}\)
  • B \({{\text{A}}_{3}}\text{  }<{{\text{A}}_{1}}\text{  }<{{\text{A}}_{4}}\text{  }<{{\text{A}}_{2}}\)
  • C \({{\text{A}}_{2}}\text{  }<{{\text{A}}_{1}}\text{  }<{{\text{A}}_{4}}\text{  }<{{\text{A}}_{3}}\)
  • D \({{\text{A}}_{\text{1}}}\text{  }<{{\text{A}}_{2}}\text{  }<{{\text{A}}_{3}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{4}}}\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Biên độ dao động cưỡng bức đạt cực đại khi tần số của ngoại lực bằng tần số riêng của vật dao động.

Lời giải chi tiết:

Nhận xét: Tần số của ngoại lực cưỡng bức càng gần tần số riêng của vật dao động, biên độ dao động càng lớn.

Vậy \({{\text{A}}_{\text{1}}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{3}}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{2}}}\text{  }<{{\text{A}}_{\text{4}}}\)

Chọn A.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 36 :

Một con lắc lò xo gồm vật nặng 100 gam và lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta cho con lắc dao động lần lượt dưới tác dụng của ngoại lực:

\(\begin{gathered}
{f_1} = 2.\cos \left( {5t} \right)\left( N \right);{f_2} = 2.\cos \left( {20t} \right)\left( N \right); \hfill \\
{f_3} = 2.\cos \left( {30t} \right)\left( N \right);{f_4} = 2.\cos \left( {25t} \right)\left( N \right) \hfill \\
\end{gathered} \)

Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi con lắc chịu tác dụng của ngoại lực

  • A f4                     
  • B f3                                             
  • C  f1                                        
  • D  f2

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Tần số góc riêng của hệ là : 

\({\omega _0} = \sqrt {\frac{k}{m}} \)

Ngoại lực cưỡng bức gây ra hiện tượng cộng hưởng khi 

\(\omega = {\omega _0}\)

Lời giải chi tiết:

Tần số góc riêng của hệ là : 

\({\omega _0} = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{40}}{{0,1}}} = 20\left( {rad/s} \right)\)

Ngoại lực cưỡng bức gây ra hiện tượng cộng hưởng khi :

\(\omega = {\omega _0} = 20\,rad/s\)

Vậy chọn f2

Chọn D.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 37 :

Một cơ hệ có tần số góc dao động riêng ω0 đang dao động dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc ω. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

  • A \(\omega  = {\omega _0}\)
  • B \(\omega  = 2{\omega _0}\)
  • C \(\omega  > {\omega _0}\)
  • D \(\omega  < {\omega _0}\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Một cơ hệ có tần số góc dao động riêng ω0 đang dao động dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc ω. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi \(\omega  = {\omega _0}\)

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Một cơ hệ có tần số góc dao động riêng ω0 đang dao động dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc ω. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi \(\omega  = {\omega _0}\)

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 38 :

Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F = F0cos ( 10πt ) thì xảy ra hiện tượng

cộng hưởng. Tần số dao động riêng của hệ là:

  • A 10π Hz.                           
  • B  10 Hz.                           
  • C  5 Hz.                       
  • D    5 π Hz.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Biểu thức của ngoại lực F = F0cos(10πt) → ω = 10π(rad/s)

Vì xảy ra hiện tượng cộng hưởng nên tần số dao động riêng của hệ ω0 =  ω = 10π(rad/s)

 \({f_0} = \frac{{{\omega _0}}}{{2\pi }} = \frac{{10\pi }}{{2\pi }} = 5Hz\)

→ Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 39 :

Khi đến các trạm dừng để đón hoặc trả khách, xe buýt chỉ tạm dừng mà không tắt máy. Hành khách ngồi trên xe nhận thấy thân xe bị “rung” mạnh hơn. Dao động của thân xe lúc đó là dao động

  • A cộng hưởng   
  • B  tắt dần     
  • C cưỡng bức       
  • D điều hòa

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về các loại dao động.

Lời giải chi tiết:

Khi đến các trạm dừng để đón hoặc trả khách, xe buýt chỉ tạm dừng mà không tắt máy. Hành khách ngồi trên xe nhận thấy thân xe bị “rung” mạnh hơn. Dao động của thân xe lúc đó là dao động cưỡng bức.

Chọn C.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 40 :

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với tần số góc riêng là 3π rad/s. Sau đó nó chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức với phương trình: \(F = 0,25.cos4\pi t\,\left( N \right)\) (tính bằng s). Sau khi ổn định, con lắc dao động với tần số góc là

  • A 4π rad/s.    
  • B 3π rad/s.             
  • C 3,5π rad/s.    
  • D 7π rad/s.

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

Lời giải chi tiết:

Tần số góc riêng: \({\omega _0} = 3\pi \,\left( {rad/s} \right)\)

Tần số góc của ngoại lực: \({\omega _{cb}} = 4\pi \,\left( {rad/s} \right)\)

Tần số góc của dao động cưỡng bức là: \(\omega  = {\omega _{cb}} = 4\pi \,\left( {rad/s} \right)\)

Chọn A.

Đáp án - Lời giải

Xem thêm

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.