1300 bài tập Dao động điều hòa trong đề thi thử Đại học có lời giải (P25)

  • 1Làm xong biết đáp án, phương pháp giải chi tiết.
  • 2Học sinh có thể hỏi và trao đổi lại nếu không hiểu.
  • 3Xem lại lý thuyết, lưu bài tập và note lại các chú ý
  • 4Biết điểm yếu và có hướng giải pháp cải thiện

Câu 1:

Một vật nhỏ dao động điều hòa, chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của vật

A. bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng.

B. tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi.

C. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật.

D. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật.

Câu 2:

Khi nói về một vật đang dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. véctơ gia tốc của vật luôn hướng ra xa vị trí cân bằng.

B. véctơ vận tốc và véctơ gia tốc của vật cùng chiều nhau khi vật chuyển động ra xa vị trí cân bằng.

C. véctơ gia tốc của vật đổi chiều khi vật có li độ cực đại.

D. véctơ vận tốc và véctơ gia tốc của vật cùng chiều khi vật chuyển động về phía vị trí cân bằng.

Câu 3:

Một con lắc đơn chiều dài ℓ dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Chu kỳ dao động của con lắc được tính bằng công thức:

Câu 4:

Trong dao động điều hòa của một vật, vận tốc biến thiên điều hòa

A. ngược pha so với li độ.

B. ngược pha với gia tốc.

C. cùng pha so với gia tốc.

D. lệch pha 0,5π so với li độ.

Câu 5:

Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theo thời gian?

A. Biên độ và gia tốc.

B. Li độ và tốc độ.

C. Biên độ và cơ năng.

D. Biên độ và tần số.

Câu 6:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(4πt + 0,5π) cm. Tần số dao động là

A. 4π Hz.

B. 4 Hz.

C. 0,5 Hz.

D. 2 Hz.

Câu 7:

Một con lắc đơn dài l = 1 m dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 với biên độ 10 cm. Lấy π2 = 10. Khi quả cầu ở vị trí có li độ góc α = 40 thì tốc độ của quả cầu là:

A. 28,9 cm/s.

B. 22,5 cm/s.

C. 19,5 cm/s.

D. 25,1 cm/s.

Câu 8:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tốc độ cực đại là 60 cm/s. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, mốc thế năng ở vị trí cân bằng, gốc thời gian là lúc vật qua vị trí có li độ  cm theo chiều âm của trục tọa độ và tại đó động năng bằng thế năng. Phương trình dao động của vật là:

Câu 9:

Hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình dao động lần lượt là x1 = 2cos(5t) cm và x2 = 4,8sin(5t) cm. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng:

A. 3,6 cm.

B. 6,8 cm.

C. 3,2 cm.

D. 5,2 cm.

Câu 10:

Một chất điểm có khối lượng 500 g dao động điều hòa dưới tác dụng của một lực kéo về có biểu thức F = -0,8cos(4t) N. Biên độ dao động của chất điểm bằng:

A. 10 cm.

B. 6 cm.

C. 8 cm.

D. 12 cm.

Câu 11:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng không tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,625 s và t2 = 2,375 s, tốc độ trung trình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Ở thời điểm t = 0, vận tốc v0 cm/s và li độ x0 cm của vật thỏa mãn hệ thức:

Câu 12:

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + φ), trong đó A, ω là các hằng số dương. Pha của dao động ở thởi điểm t là

A. ωt + φ.

B. ω.

C. φ.

D. ωt

Câu 13:

Con lắc lò xo, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường g. Khi vật ở vị trí cân bằng, độ giãn của lò xo là ∆ℓ. Chu kỳ dao động của con lắc được tính bằng biểu thức:

Câu 14:

Một con lắc đơn dao động điều hòa. Nếu tăng khối lượng của quả nặng hai lần giữ nguyên biên độ và vị trí, môi trường dao động thì so với khi chưa tăng khối lượng.

A. chu kì giảm 2 lần, cơ năng không đổi.

B. chu kì tăng 2 lần, cơ năng tăng 2 lần.

C. chu kì không đổi, cơ năng tăng 2 lần.

D. chu kì và cơ năng của con lắc có giá trị không đổi.

Câu 15:

Cơ năng của một vật có khối lượng m dao động điều hòa với chu kỳ T và biên độ A là

Câu 16:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(πt – π/3)cm, t tính bằng s. Quãng đường chất điểm đi được sau 7 giây kể từ lúc t = 0 là

A. 56 cm.

B. 48 cm.

C. 58 cm.

D. 54 cm.

Câu 17:

Một con lắc lò xo gồm lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 100 N/m, khối lượng của vật nặng m = 1 kg. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng x = 3 cm và truyền cho vật vận tốc v = 30 cm/s theo chiều dương. Chọn t = 0 là lúc vật bắt đầu chuyển động. Phương trình dao động của vật là

Câu 18:

Một chất điểm dao động điều hòa có vận tốc cực đại 60 cm/s và gia tốc cực đại là 2π m/s2. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Thời điểm ban đầu (t = 0) chất điểm có vận tốc 30 cm/s và thế năng đang tăng. Chất điểm có gia tốc bằng π m/s2 lần đầu tiên ở thời điểm

A. 0,35 s.

B. 0,15 s.

C. 0,10 s.

D. 0,25 s.

Câu 19:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng 40 N/m đang dao động điều hòa với biên độ 5 cm. Khi vật đi qua vị trí có li độ 3 cm, con lắc có động năng bằng

A. 0,024 J.

B. 0,032 J.

C. 0,018 J.

D. 0,050 J.

Câu 20:

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)

Câu 21:

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.

Câu 22:

Hai chất điểm dao động điều hòa trên cùng một trục Ox, coi trong quá trình dao động hai chất điểm không va chạm vào nhau. Biết phương trình dao động của hai chất điểm lần lượt là x1 = 10cos(4πt + π/3)cm và x2 = 10cos(4πt + π/12)cm. Hai chất điểm cách nhau 5 cm ở thời điểm lần thứ 2017 kể từ lúc t = 0 lần lượt là

Câu 23:

Một vật dao động điều hòa có đồ thị vận tốc như hình vẽ. Nhận định nào sau đây là đúng?


A. Li độ tại A và B giống nhau.

B. Vận tốc tại C cùng hướng với lực hồi phục.

C. Tại D vật có li độ cực đại âm.

D. Tại D vật có li độ bằng 0.

Câu 24:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng (m = 250 g, k = 100 N/m). Đưa vật lên trên theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 0,5 cm rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ trung bình của vật trong thời gian từ lúc buông vật đến lúc lò xo dãn 3,5 cm lần thứ 2 là

A. 30 cm/s.

B. 45 cm/s.

C. 23,9 cm/s.

D. 24,5 cm/s.

Câu 25:

Hai chất điểm dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song kề nhau cách nhau 5 cm và cùng song song với trục Ox. Đồ thị biểu diễn li độ của hai chất điểm theo thời gian như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0, chất điểm (1) ở vị trí biên. Khoảng cách giữa hai chất điểm ở thời điểm t = 6,9 s xấp xỉ bằng

A. 2,14 cm.

B. 3,16 cm.

C. 6,23 cm.

D. 5,01 cm.

Câu 26:

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 0,01 N/cm. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo dãn 10 cm rồi buông nhẹ cho vật dao động. Trong quá trình dao động lực cản tác dụng lên vật có độ lớn không đổi 10-3 N. Lấy π2 = 10. Sau 21,4 s dao động, tốc độ lớn nhất còn lại của vật chỉ có thể là

A. 58π mm/s.

B. 57π mm/s

C. 56π mm/s

D. 54π mm/s.

Câu 27:

Một điểm sáng M đặt trên trục chính của một thấu kính và cách thấu kính 30 cm, chọn hệ tọa độ Ox vuông góc với trục chính của thấu kính, O trên trục chính. Cho M dao động điều hòa trên trục Ox thì ảnh M’ của M dao động điều hòa trên trục O’x’ song song và cùng chiều với Ox. Đồ thị li độ dao động của M và M’ như hình vẽ. Tiêu cự của thấu kính là

A. f = 20 cm.

B. f = 90 cm.

C. f = 120 cm.

D. f = 18 cm.

Câu 28:

Một lò xo nhẹ cách điện có độ cứng k = 50 N/m, một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào quả cầu nhỏ tích điện q = +5 μC. Khối lượng m = 200 g. Quả cầu có thể dao động không ma sát dọc theo trục lò xo nằm ngang và cách điện. Tại thời điểm ban đầu t = 0 kéo vật tới vị trí lò xo giãn 4 cm rồi thả nhẹ đến thời điểm t = 0,2 s thì thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,2 s, biết điện trường nằm ngang dọc theo trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có độ lớn E =105 V/m. Lấy g = π2 = 10 m/s2 . Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại mà quả cầu đạt được là:

A. 25π cm/s.

B. 20π cm/s.

C. 30π cm/s.

D. 19π cm/s.

Câu 29:

Nếu một con lắc lò xo mà độ cứng của lò xo tăng lên 8 lần, khối lượng của lò xo giảm đi 2 lần thì tần số sẽ

A. tăng gấp 2 lần.

B. tăng gấp 4 lần.

C. không thay đổi.

D. giảm đi 2 lần.

Câu 30:

Một chất điểm dao động điều hòa có quãng đường đi được trong một chu kỳ là 16 cm. Biên độ dao động của chất điểm là

A. 8 cm.

B. –4 cm.

C. 4 cm.

D. 16 cm.

Câu 31:

Dao động của chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là x1=3cos(2π3t-π2)  x2=33cos(2πt3) (x1 và x2 tính bằng cm, t tính bằng s). Tại các thời điểm x1 = x2 li độ dao động tổng hợp là

A. 5,79 cm.

B. 5,19 cm.

C. 6 cm.

D. 3 cm.

Câu 32:

Treo vật có khối lượng m = 400 g vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Khi qua vị trí cân bằng vật đạt tốc độ 20π cm/s. Lấy g = 10 m/s2và π2 = 10. Thời gian lò xo bị nén trong một dao động toàn phần của hệ là

A. 0,2 s.

B. không bị nén.

C. 0,1 s.

D. 0,4 s.

Câu 33:

Một con lắc lò xo dao động với biên độ 5 cm, lò xo có độ cứng 100 N/m. Cơ năng của con lắc bằng

A. 0,25 J.

B. 12,5 J.

C. 1250 J.

D. 0,125 J.

Câu 34:

Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm, độ cứng k = 20 N/m. Gắn lò xo trên thanh nhẹ OA nằm ngang, một đầu lò xo gắn với O, đầu còn lại gắn quả cầu có khối lượng m = 200 g, quả cầu chuyển động không ma sát trên thanh ngang. Thanh quay tròn đều với tốc độ góc 4,47 rad/s. Khi quay chiều dài của lò xo là

A. 22 cm.

B. 25 cm.

C. 24 cm.

D. 30 cm.

Câu 35:

Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100 g và một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4 cm rồi truyền cho nó một vận tốc 40π cm/s theo phương thẳng đứng từ dưới lên. Coi vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Thời gian ngắn nhất để vật chuyển động từ vị trí lò xo dãn tối đa đến vị trí lò xo bị nén 1,5(cm) là

Câu 36:

Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m, khối lượng 0,25 kg, dao động điều hòa với biên độ 5(cm). Tốc độ con lắc khi qua vị trí có li độ 4(cm) là

A. 60(cm/s).

B. 15(cm/s).

C. 20 cm/s.

D. 180(cm/s).

Câu 37:

Tại một nơi trên mặt đất, con lắc đơn có chiều dài ℓ đang dao động điều hòa với chu kỳ 2 s. Khi tăng chiều dài của con lắc thêm 100 cm thì chu kỳ dao động điều hòa của nó là 3 s. Chiều dài ℓ bằng :

A. 1,25 m.

B. 0,8 m.

C. 1,5 m.

D. 1,0 m.

Câu 38:

Phát biểu nào sau đây là sai? Gia tốc của vật dao động điều hòa

A. Ngược pha với li độ của dao động.

B. Là đạo hàm của vật tốc theo thời gian.

C. Bằng không khi li độ bằng không.

D. Bằng không khi li độ x = ±A.

Câu 39:

Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng chu kỳ T và có cùng trục tọa độ Oxt có phương trình dao động điều hòa lần lượt là  và  được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Biết tốc độ dao động cực đại của chất điểm là 53,4 cm/s. Giá trị   gần với giá trị nào nhất sau đây ?

A. 0,32.

B. 0,64.

C. 0,75.

D. 0,56.

Câu 40:

Vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại bằng 3 m/s và gia tốc cực đại bằng 30π m/s2. Thời điểm ban đầu vật có vận tốc 1,5 m/s và thế năng đang tăng. Hỏi vào thời điểm nào sau đây vật có giá tốc bằng 15π m/s2.

A. 0,10 s.

B. 0,20 s.

C. 0,15 s.

D. 0,05 s.