Tài liệu ôn thi tốt nghiệp, cao đẳng, đại học năm 2011 môn vật lý

Tài liệu biên soạn theo chương trìnhTóm tắt nội dungcâu hỏi trắc nghiệm có đáp án...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu ôn thi tốt nghiệp, cao đẳng, đại học năm 2011 môn vật lý TÀI LIỆU ÔN THI TÔT NGHIỆP, CAO ĐẲNG, ĐẠI HỌC NĂM 2011 CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠA. LÝ THUYẾT. 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ* Dao động cơ, dao động tuần hoàn+ Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh 1 vị trí cân bằng.+ Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những kho ảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, v ậttrở lại vị trí cũ theo hướng cũ.* Dao động điều hòa+ Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.+ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ)Trong đó: A là biên độ dao động (A > 0); đơn vị m, cm; đó là li đ ộ c ực đ ại c ủa v ật. ( ωt + ϕ) làpha của dao động tại thời điểm t; đơn vị rad; ϕ là pha ban đầu của dao động; đơn vị rad.+ Điểm P dao động điều hòa trên một đo ạn thẳng luôn luôn có th ể d ược coi là hình chi ếu c ủamột điểm M chuyển động tròn đều trên đường kính là đoạn thẳng đó.* Chu kỳ, tần số và tần số góc của dao động điều hoà+ Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa là khoảng thời gian để thực hiện m ột dao đ ộng toànphần; đơn vị giây (s).+ Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hòa là số dao động toàn phần th ực hi ện đ ược trong m ộtgiây; đơn vị héc (Hz).+ ω trong phương trình x = Acos(ωt + ϕ) được gọi là tần số góc của dao động điều hòa; đơn vịrad/s. 2π+ Liên hệ giữa ω, T và f: ω = = 2πf. T* Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà+ Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời gian: π v = x = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAsin(-ωt - ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + ) 2 π Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn so 2với với li độ. Ở vị trí biên (x = ± A), v = 0. Ở vị trí cân bằng (x = 0), v = vmax = ωA.+ Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc (đạo hàm b ậc 2 c ủa li đ ộ) theo th ời gian: a = v = x’’= - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha v ới li đ ộ π(sớm pha so với vận tốc). 2 Véc tơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về v ị trí cân bằng và t ỉ l ệ v ới đ ộ l ớncủa li độ. - Ở vị trí biên (x = ± A), gia tốc có độ lớn cực đại : amax = ω2A. - Ở vị trí cân bằng (x = 0), gia tốc bằng 0.+ Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin. 2. CON LẮC LÒ XO.* Con lắc lò xo+ Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, m ột đầu gắn c ố đ ịnh,đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng.+ Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa.+ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ).Nguyễn Văn Hởi – THPT Phương SơnTrang 1 TÀI LIỆU ÔN THI TÔT NGHIỆP, CAO ĐẲNG, ĐẠI HỌC NĂM 2011 2 x v  k+ Với: ω = x +  0  ; ϕ xác định theo phương trình cosϕ = o (lấy nghiệm (-) nếu 2 ;A= 0 ω  A mvo > 0; lấy nghiệm (+) nếu vo < 0). m+ Chu kì dao động của con lắc lò xo: T = 2π . k+ Lực gây ra dao động điều hòa luôn luôn hướng về vị trí cân bằng và đ ược g ọi là l ực kéo v ềhay lực hồi phục. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia t ốc cho vật dao đ ộngđiều hòa. Biểu thức tính lực kéo về: F = - kx.* Năng lượng của con lắc lò xo 1 1+ Động năng : Wđ = mv2 = mω2A2sin2(ωt+ϕ). 2 2 121+ Thế năng: Wt = kx = k A2cos2(ωt + ϕ) 2 2 Động năng và thế năng của vật dao động điều hòa biến thiên điều hoà với tần số góc ω’ = 2ω, Ttần số f’ = 2f và chu kì T’ = . 2 1 1 mω2A2 = hằng số.+ Cơ năng: W = Wt + Wđ = k A2 = 2 2 Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát. 3. CON LẮC ĐƠN* Con lắc đơn+ Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước không đángkể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng.+ Khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình: s Ss = Socos(ωt + ϕ) hoặc α = αo cos(ωt + ϕ); với α = ; αo = o l l l 1 g g+ Chu kỳ, tần số, tần số góc: T = 2π ;ω= ; f= . 2π l g l mg s+ Lực kéo về khi biên độ góc nhỏ: F = - l 4π 2 l+ Xác định gia tốc rơi tự do nhờ con lắc ...