Bài tập Vật lý: Dao động điều hòa

Bài tập Vật lý: Dao động điều hòa tập hợp các câu hỏi và hướng dẫn giải cụ thể chi tiết về phần Dao động điều hòa giúp các em ôn tập và luyện thi phần Dao động điều hòa đạt kết quả cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập Vật lý: Dao động điều hòaThs: Lâm Quốc Thắng THPT Kiến Văn DĐ: 0988.978.238wedsite: violet.vn/lamquocthang MAIL: thanhdat09091983@gmail.comĐ/C : P2- TP CAO LÃNH NHẬN LTĐH HỌC SINH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ CAO LÃNH GIẢI BÀI VA CHẠM KHÓCâu 1 : Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng n ằm ngang v ới chu kì T = 2π (s),vật nặng là một quả cầu có khối lượng m 1. Khi lò xo có chiều dài cực đại và vật m 1 có gia tốc – m2 cm/s2 thì một quả cầu có khối lượng m2 = 1 chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va 2chạm đàn hồi xuyên tâm với m1 và có hướng làm cho lò xo bị nén lại. Vận tốc của m 2 trước khiva chạm 3 3 cm/s. Khoảng cách giữa hai vật kể từ lúc va chạm đến khi m 1 đổi chiều chuyểnđộng lần đầu tiên làA: 3,63 cm B: 6 cm C: 9,63 cm D:2,37cm 2πGiải: Biên độ dao động ban đầu của vât: amax = ω2A0 ω = = 1 rad/s ------> A0 = 2cm T Vận tốc của hai vật ngay sau khi va chạm là v1 và v2: m1v1 + m2v2 = m2v0 (1) với v0 = - 3 3 cm/s 2 m1v12 m2 v22 m2 v0 + = (2) 2 2 2 2 2v1 + v2 = v0 (1’) ; 2 v12 + v 2 = v 0 (2’) 2 v vTừ (1’) và (2’) :v1 = 2 0 = - 2 3 cm/s v2 = - 0 = 3 cm/s. 3 3 v12 Biên độ dao động của m1 sau va chạm: A = A0 + . 2 = 0,022 + (0,02 3 )2 = 0,0016 (m2) 2 2 ω -----> A = 0,04 m = 4cm. Thời gian từ lúc va chạm đến khi m1 đổi chiều chuyển động lần đầu A T T T 2πtiên tức khi m1 ở vị trí biên âm; ( vật đi từ li độ đến li độ -A) t = + = .= = 2,1 s 2 12 4 3 3Quáng đường vật m1 đi được S1 = 1,5A = 6cmSau va chạm m2 quay trở lại và đi được quãng đường S2 = v2t = 3 .2,1 = 3,63 cmKhoảng cách giữa hai vật kể từ lúc va ch ạm đến khi m 1 đổi chiều chuyển động lần đầutiên là S = S1 + S2 = 9,63cm. Đáp án C Câu 2 Một vật nhỏ có khối lượng M = 0,9 (kg), gắn trên một lò xo nhẹ thẳng đứng có độ cứng25(N/m) đầu dưới của lò xo cố định. Một vật nhỏ có khối lượng m=0,1 (kg) chuyển động theophương thẳng đứng với tốc độ 0,2 2 m/s đến va chạm mềm với M. Sau va chạm hai vật dínhvào nhau và cùng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lấy giatốc trọng trường g=10m/s2. Biên độ dao động là: A 4,5 cm B 4 cm C 4 2 cm D 4 3 cmGiải: Vận tốc của hai vật sau va chạm: (M + m)V = mv mM-----> V = 0,02 2 (m/s) O’ OThs: Lâm Quốc Thắng THPT Kiến Văn DĐ: 0988.978.238wedsite: violet.vn/lamquocthang MAIL: thanhdat09091983@gmail.comĐ/C : P2- TP CAO LÃNH ( M + m − M ) g mgTọa độ ban đầu của hệ hai vật x0 = = = 0,04m = 4cm k k 2 2 V2 2 V 2 ( M + m)A = x 0 + 2 = x0 + = 0,0016 ------> A = 0,04m = 4cm ω k Đáp án B Câu 3 : Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k = 200N/m, lồng vào một trụcthẳng đứng như hình vẽ. Khi M đang ở vị trí cân bằng thì vật m = 200g từ độ cao h = 3,75cm sovới M rơi tự do, va chạm mềm với M, coi ma sát là không đáng kể, lấy g = 10m/s2 Sau va chạmhai vật cùng dao động điều hòa, chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của hệ, chiều dương nhưhình vẽ, góc thời gian t = 0 là lúc va chạm. Phương trình dao động của hệ hai vật làA. x = 1,08cos(20t + 0,387)cm. B. x = 2,13cos(20t + 1,093)cm.C. x = 1,57cos(20t + 0,155)cm. D. x = 1,98cos(20t + 0,224)cmGiải: Vận tốc của vật m khi va chạm vào M m v = 2 gh + hVận tốc v0 của hệ hai vật sau va chạm: M m 2 gh (M+m)v0 = mv ---> v0 = M +mKhi đó vị trí của hệ hai vật cách vị trí cân bằng của hệ ...