Chương I: Bài tập về năng lượng dao động điều hòa
Chương I: Bài tập thời gian trong dao động điều hòa
Bài tập về năng lượng dao động điều hòa chương trình vật lý lớp 12 ôn thi Quốc gia
I/ Tóm tắt lý thuyết
II/ Bài tập về năng lượng dao động điều hòa, vật lý lớp 12
Bài tập 1. Một vật khối lượng 50g, dao động điều hòa với biên độ 4cm và tần số góc 3rad/s. Động năng cực đại của vật là
A. 7,2J
B. 3,6.10-4J
C. 7,2.10-4J
D. 3,6J
Chương I: Bài tập về năng lượng dao động điều hòa
Bài tập 2. Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 10sin(4πt + π/2) (cm; s). Động năng của nó biên thiên với chu kỳ
A. 1,00s
B. 1,50s
C. 0,50s
D. 0,25s
Bài tập 3. Cơ năng của một vật dao động điều hòa
A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật.
B. tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi
C. bằng động năng của vât khi vật tới vị trí cân bằng
D. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật
Bài tập 4.Ở vị trí nào thì động năng của vật dao động điều hòa có giá trị gấp n lần thế năng
A. x=Anx=An
B. x=An+1x=An+1
C. x=±A√n+1x=±An+1
D. x=±An+1x=±An+1
Bài tập 5. Một vật dao động điều hòa với biên độ A và cơ năng W. Mốc thế năng của vật ở vị trí cân bằng. Khi vật đi qua vị trí có li độ 2/3A thì động năng của vật là
A. 5/9W
B. 4/9W
C. 2/9W
D. 7/9W
Bài tập 6. chất điểm có khối lượng m1 = 50g dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình dao động x1 = sin(5πt + π/6) cm. Chất điểm m2 = 100g dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình dao động x2 = 5sin(πt – π/6). Tỉ số cơ năng trong quá trình dao động điều hòa của chất điểm m1so với chất điểm m2 bằng
A. 1/2
B. 2
C. 1
D. 1/5
Bài tập 7. Một vật nhỏ khối lượng 100g dao động điều hòa với chu kỳ 0,2s và cơ năng là 0,18J (mốc thế năng tại vị trí cân bằng). Lấy π2 = 10. Tại li độ 3√2cm tỉ số động năng và thế năng là
A. 1
B. 4
C. 3
D. 2
Bài tập 8. Một vật dao động điều hòa với biên độ 6cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi vật có động năng bằng 3/4 lần cơ năng thì vật cách vị trí cân bằng một đoạn
A. 6cm
B. 4,5cm
C. 4cm
D. 3cm
Bài tập 9. Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm độ lớn vận tốc của vật bằng 50% vận tốc cực đại thì tỉ số giữa động năng và cơ năng của vật là
A. 3/4
B. 1/4
C. 4/3
D. 1/3
Bài tập 10. Mối liên hệ giữa li độ x, vận tốc v và tàn số ω của một dao động điều hòa khi thế năng bằng 3 lần động năng của hệ là
A. ω = 2xv
B. 3v = ω2x
C. x = 2ωv
D. ωx = √3v
Bài tập 11. Khi nói về năng lượng của một vật dao động điều hòa phát biểu nào sau đây là đúng.
A. cứ mỗi chu kỳ dao động của vật, có bốn thời điểm thế năng bằng động năng.
B. thế năng của vật đạt cực đai khi vật ở vị trí cân bằng
C. động năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí bên
D. thế năng và động năng của vật biến thiên cùng tần số với tần số của li độ.
Bài tập 12. một vật dao động điều hòa với cơ năng toàn phần 5J. Động năng của vật tại điểm cách vị trí cân bằng một khoảng bằng 4/5 biên độ có giá trị sai khác so với thế năng là
A. lớn hơn thế năng 0,28J
B. nhỏ hơn thế năng 0,68J
C. nhỏ hơn thế năng 0,82J
D. lớn hơn thế năng 1,5J
Bài tập 13. Phát biểu nào sau đây là không đúng
A. công thức W = 0,5mω2A2 cho thấy cơ năng không thay đổi theo thời gian
B. Wt = 0,5kx2 = 0,5kA2 cho thấy thế năng không thay đổi theo thời gian
C. công thức W = 0,5kA2 cho thấy cơ năng bằng thế năng khi vật co li độ cực đại
D. W = 0,5mv2max cho thấy cơ năng bằng động năng khi vật qua vị trí cân bằng.
Bài tập 14. một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì
A. động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại
B. khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc và gia tốc của vật luôn cùng dấu
C. khi vật ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng
D. thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên
Bài tập 15. một vật nhỏ có khối lượng 100g dao động điều hòa với chu kỳ 0,5πs và biên độ 3cm. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của vật là
A. 0,36mJ
B. 0,72mJ
C. 0,18mJ
D. 0,48mJ
Bài tập 16. một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 5sin(2πt + π/2) (cm;s). Thế năng của vật đó biến thiên với tần số
A. 1Hz
B. 1,5Hz
C. 0,5Hz
D. 2Hz
Bài tập 17. một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm li độ của vật có độ lớn bằng 50% biên độ thì tỉ số giữa thế năng và cơ năng của vật là
A. 3/4
B. 1/4
C. 4/3
D. 1/2
Bài tập 18. một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4√2cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi vật có động năng bằng thế năng thì vật cách vị trí cân bằng một đoạn
A. 6cm
B. 4,5cm
C. 4cm
D. 3cm
Bài tập 19. một vật nhỏ dao động điều hòa, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khi gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại thì tỉ số giữa động năng và thế năng của vật là
A. 1/2
B. 3
C. 2
D. 1/3
Bài tập 20. Một vật khối lượng m = 100g dao động điều hòa với tỉ số (amaxω)2=0,2(amaxω)2=0,2 (m2/s2). Trong đó amax ; ω là gia tốc cực đại và tần số góc dao động của vật. tính cơ năng của vật dao động điều hòa trên
A. 0,01J
B. 0,04J
C. 0,004mJ
D. 0,01mJ
Bài tập 21. một vật dao động điều hòa với cơ năng toàn phần là 5J. Động năng của vật tại thời điểm cách vị trí cân bằng một khoảng 3/5 biên độ có giá trị sai khác so với thế năng là
A. lớn hơn thế năng 1,4J
B. nhỏ hơn thế năng 1,8J
C. 1nhỏ hơn thế năng 1,4J
D. lớn hơn thế năng 1,8J
Bài tập 22. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo trục x nằm ngang. Lò xo có độ cứng 100N/m. khi vật có khối lượng m của con lắc đi qua vị trí có li độ x = 4cm theo chiều âm thì thế năng của con lắc là
A. 8J
B. 0,08J
C. 5J
D. 1J
Bài tập 23. một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo có độ cứng 100N/m dao động điều hòa với biên độ 0,1m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên bi cách vị tri cân bằng 6cm thì động năng của con lắc bằng
A. 0,64J
B. 3,2mJ
C. 6,4mJ
D. 0,32J
Bài tập 24. một con lắc lò xo có độ cứng 150N/m và có năng lượng dao động là 0,12J. Biên độ dao động của nó là
A. 0,04cm
B. 4mm
C. 4cm
D. 2cm
Bài tập 25. một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với cơ năng là 72mJ. Vật mắc với lò xo có khối lượng 100g, cho g = 10m/s2. Khi hệ ở yên thì độ dãn của lò xo là 5cm. Biên độ dao động của vật là
A. 8cm
B. 7cm
C. 8,5cm
D. 6,5cm
Bài tập 26. một con lắc lò xo dao động điều hòa. Biết lò xo có độ cứng 36N/m và vật nhỏ có khối lượng 100g. lấy π2 = 10. động năng của con lắc biến thiên theo thời gian với tần số.
A. 6Hz
B. 3Hz
C. 12Hz
D. 1Hz
Bài tập 27. một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 2f. động năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f2 bằng
A. 2f1
B. f1/2
C. f1
D. 4f1
Bài tập 28. một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A. tỉ số giữa động năng và thế năng của con lắc khi vật đi qua vị trí có v = √3/2 (vmax) là
A. 3
B. 1/3
C. 2
D. 1/2
Bài tập 29. một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số 10rad/s. biết rằng động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6m/s. biên độ dao động của con lắc
A. 6cm
B. 6√2cm
C. 12cm
D. 12√2cm
Bài tập 30. vật nhỏ của một con lắc dao động điều hòa theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. khi gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại thì tỉ só giữa động năng và thế năng của vật là
A. 1/2
B. 3
C. 2
D. 1/3
Bài tập 31. một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 100g dao động điều hòa với cơ năng bằng 2mJ và gia tốc cực đại có độ lớn bằng 80cm/s2. biên độ và tần số góc của vật nhỏ là
A. 5mm và 40rad/s
B. 10cm và 2rad/s
C. 5cm và 4rad/s
D. 3,2cm và 5rad/s
Bài tập 32. một con lác lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng 500g và lò xo có độ cứng 50N/m. cho con lắc dao động điều hòa trên phương nằm ngang. tại thời điểm vận tốc của quả cầu là 0,1m/s thì gia tốc của nó là -√3 m/s2. cơ năng của con lắc là
A. 0,04J
B. 0,02J
C. 0,01J
D. 0,05J
Bài tập 33. Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ khối lượng 100g đang dao động điều hòa theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Từ thời điểm t1 = 0 đến t2= π/48s, động năng của con lắc tăng 0,096J đến giá trị cực đại rồi giảm về 0,064J. ở thời điểm t2 thế năng của con lắc bằng 0,064J. Biên độ dao động của con lắc là
A. 5,7cm
B. 7,0cm
C. 8,0cm
D. 3,6cm
Bài tập 34. cho hai con lắc giống hệt nhau. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa với biên độ lần lượt là 2A và A và dao động cùng pha. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của hai con lắc. Khi động năng của con lắc thứ nhất là 0,6J thì thế năng của con lắc thứ hai là 0,05J. Hỏi khi thế năng của con lắc thứ nhất là 0,4J thì động năng của con lắc thứ hai là bao nhiêu.
A. 0,1J
B. 0,2J
C. 0,4J
D. 0,6J
Bài tập 35. Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa theo phương ngang. Lò xo có độ cứng 40N/m. Khi vật m của con lác đang qua vị trí có li độ x =-2cm thì thế năng của con lắc là
A. -0,016J
B. -0,008J
C. 0,016J
D. 0,008J
Bài tập 36.một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(ωt + φ). động năng của vật ở con lắc đó biến thiên với chu kỳ là Tđ chọn câu đúng
A. Tđ = 2π/ω
B. Tđ = π/2ω
C. Tđ =π/ω
D. Tđ = 4π/ω
Bài tập 37. Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng với cơ năng là 72mJ. Vật mắc với lò xo có khối lượng 100g, cho g = 10m/s2. Khi hệ ở yên thì độ dãn của lò xo là 5cm. Động năng của vật khi nó dao động ngang qua vị trí mà lò xo không biến dạng là.
A. 52mJ
B. 47mJ
C. 42mJ
D. 22mJ
Bài tập 38. Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ 50g. con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acos(ωt). Cứ sau những khoảng thời gian 0,05s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. lấy π2 = 10 lò xo có độ cứng bằng
A. 50N/m
B. 100N/m
C. 25N/m
D. 200N/m
Bài tập 39. một con lắc dao động điều hòa theo phương ngang. khi vật đi qua vị trí cân bằng có tốc độ 96cm/s. biết khi x = 4√2cm thì thế năng bằng động năng. chu kỳ dao động của con lắc là
A. 0,2s
B. 0,32s
C. 0,45s
D. 0,52s
Bài tập 40. một con lác lò xo gồm vật nặng 400g, độ cứng 100N/m lấy π2 = 10. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng 2cm rồi truyền cho nó vận tốc đầu 10π (cm/s). Năng lượng dao động của vật là
A. 4J
B. 40mJ
C. 45mJ
D. 0,4J
Bài tập 41. một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật có khối lượng 250g và tại vị trí cân bằng lò xo bị dãn 5cm. lấy g = 10m/s trong quá trình dao động lực đàn hồi cực đại là 7,5N. năng lượng của con lắc là
A. 0,2J
B. 0,5J
C. 0,25J
D. 0,4J
Bài tập 42. con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 6/πHz, biên độ dao động là A(cm). Vận tốc của vật khi thế năng của lò xo bằng 2 lần động năng của vật là
A. 2√3A(cm/s)
B. -4A(cm/s)
C. ±4√3A(cm/s)
D. ±6A(cm/s)
Bài tập 43. một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 6/πHz, biên độ dao động là A. Vị trí của vật khi động năng bằng 2 lần thế năng của lò xo là
A. ±A√32±A32
B. ±A√33±A33
C. ±A√22±A22
D. ±A√3±A3
Bài tập 44. một con lắc lò xo gồm vật năng khối lượng m = 0,2kg và lò xo có độ cứng 20N/m dao động điều hòa với biên độ A = 6cm. Vận tốc của vật khi đi qua vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng là
A. -0,3m/s
B. ±0,3m/s
C. 0,18m/s
D. 0,3m/s
Bài tập 45. một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng, độ cứng của lò xo là 25N/m. vật có khối lượng 200g, g = 10m/s2. từ VTCB di chuyển vật đến vị trí lò xo có độ dài tự nhiên rồi truyền cho vật vận tốc 40cm/s. Cơ năng của hệ là.
A. 92mJ
B. 96mJ
C. 88mJ
D. 112mJ
