Chuyên đề bài tập Vật lý 12 - Chuyên đề I: Dao động cơ

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ? 
TRƢỜNG THPT ? 
 -----  ----- 
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP 
VẬT LÝ 12 
(Theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh) 
E = mc
2 
 Họ và tên học sinh: ......................................................... 
 Lớp: ................ 
TÀI LIỆU LƢU HÀNH NỘI BỘ
 CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12 MỤC LỤC 
 -- 1 -- 
MỤC LỤC 
CHUYÊN ĐỀ I. DAO ĐỘNG CƠ .......................................................................................................................................................... 7 
CHỦ ĐỀ 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA .................................................................................................................................................... 7 
Dạng 1. Xác định các đặc trƣng ω, T, f; khai thác các phƣơng trình x, v, a của dao động điều hòa ............................................. 12 
Dạng 2. Hệ thức độc lập với thời gian: ngƣợc pha, vuông pha .......................................................................................................... 14 
Dạng 3. Bài toán viết phƣơng trình dao động điều hòa. Sử dụng máy tính cầm tay Casio ............................................................ 16 
Dạng 4. Năng lƣợng dao động điều hòa ............................................................................................................................................... 17 
Loại 1. Dạng cơ bản sử dụng W=Wđ+Wt ............................................................................................................................................... 18 
Loại 2. Sử dụng mối liên hệ Wđ = nWt đề tìm li độ, vận tốc ................................................................................................................. 19 
Dạng 5. Bài toán về thời gian trong dao động điều hòa. Sử dụng phƣơng pháp trục thời gian, đƣờng tròn lƣợng giác ............. 22 
Loại 1. Thời gian ngắn nhất .................................................................................................................................................................. 22 
Loại 2. Xác định khoảng thời gian độ lớn li độ, vận tốc, gia tốc, quãng đường không vượt quá một giá trị nhất định .................... 23 
Loại 3. Cho khoảng thời gian Δt, tìm trạng thái trước hoặc sau đó. Sử dụng máy tính cầm tay Casio ............................................. 24 
Loại 4. Thời điểm liên qua đến số lần vật đi qua vị trí nhất định ......................................................................................................... 25 
Loại 5. Xác định số lần vật qua một li độ x trong một khoảng thời gian cho trước ............................................................................ 27 
Dạng 6. Quãng đƣờng vật đi đƣợc trong dao động điều hòa. Sử dụng máy tính cầm tay Casio .................................................... 27 
Loại 1. Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian cho trước: đặc biệt, bất kì ........................................................................ 27 
Loại 2. Quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất ............................................................................................................................................. 30 
Dạng 7. Vận tốc và tốc độ trung bình .................................................................................................................................................. 31 
CHỦ ĐỀ 2. CON LẮC LÒ XO ............................................................................................................................................................ 32 
Dạng 1. Xác định các đại lƣợng đặc trƣng ω, T, f của con lắc lò xo ................................................................................................. 33 
Dạng 2. Chiều dài lò xo treo thẳng đứng ............................................................................................................................................. 35 
Dạng 3. Lực đàn hồi và lực kéo về (lực hồi phục) ............................................................................................................................... 36 
Dạng 4. Thời gian nén - giãn của lò xo ............................................................................................................................................... 38 
Dạng 5. Năng lƣợng của con lắc lò xo .................................................................................................................................................. 39 
Dạng 6. Bài toán viết phƣơng trình dao động điều hòa của con lắc lò xo. Sử dụng máy tính cầm tay Casio ................................ 40 
Dạng 7. Cắt và ghép lò xo (nâng cao)................................................................................................................................................... 42 
Dạng 8. Những vấn đề nâng cao về con lắc lò xo ................................................................................................................................ 43 
Loại 1. Kích thích dao động bằng va chạm ........................................................................................................................................... 43 
Loại 2. Biên độ mới của con lắc sau biến cố ......................................................................................................................................... 43 
CHỦ ĐỀ 3. CON LẮC ĐƠN ................................................................................................................................................................ 44 
Dạng 1. Xác định các đặc trƣng ω, T, f của con lắc đơn .................................................................................................................... 44 
Dạng 2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chu kì của con lắc đơn ............................................................................................................... 47 
Loại 1. Chu kỳ con lắc đơn chịu ảnh hưởng khi thay đổi chiều dài, gia tốc, nhiệt độ. Sự nhanh chậm của quả lắc đồng hồ ......... 47 
Loại 2. Chu kỳ con lắc đơn chịu ảnh hưởng của lực điện ................................................................................................................... 49 
Loại 3. Chu kỳ con lắc đơn chịu ảnh hưởng của lực quán tính ........................................................................................................... 50 
Loại 4. Chu kỳ con lắc đơn chịu ảnh hưởng lực đẩy Ác-si-mét ........................................................................................................... 51 
Dạng 3. Vận tốc, lực căng dây .............................................................................................................................................................. 51 
Loại 1. Bài toán về vận tốc của quả nặng ............................................................................................................................................. 51 
Loại 2. Bài toán về lực căng dây ............................................................................................................................................................ 52 
Dạng 4. Năng lƣợng của con lắc đơn ................................................................................................................................................... 52 
Dạng 5. Bài toán viết phƣơng trình dao động của con lắc đơn. Sử dụng máy tính cầm tay Casio................................................. 54 
CHỦ ĐỀ 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG DUY TRÌ. DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC – SỰ CỘNG HƢỞNG ................... 55 
Dạng 1. Bài toán liên quan đến hiên tƣợng cộng hƣởng cơ ............................................................................................................... 56 
Dạng 2. Bài toán liên quan đến dao động tắt dần ............................................................................................................................... 57 
Loại 1. Dao động tắt dần dạng đơn giản ............................................................................................................................................... 57 
Loại 2. Dao động tắt dần của con lắc lò xo nằm ngang ...................................................................................................................... 57 
Loại 3. Dao động tắt dần của con lắc đơn ............................................................................................................................................. 58 
CHỦ ĐỀ 5. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA CÙNG PHƢƠNG, CÙNG TẦN SỐ, KHÁC TẦN SỐ ................................. 59 
Dạng 1. Tổng hợp hai hay nhiều dao động điều hòa cùng tần số. Sử dụng máy tính cầm tay Casio ............................................. 60 
Loại 1. Bài toán thuận ........................................................................................................................................................................... 60 
Loại 2. Bài toán ngược ........................................................................................................................................................................... 61 
Loại 3. Bài toán cực trị........................................................................................................................................................................... 62 
Dạng 2. Bài toán khoảng cách hai dao động điều hòa cùng tần số .................................................................................................... 63 
Dạng 3. Bài toán hai vật dao động điều hòa khác tần số .................................................................................................................... 65 
CHỦ ĐỀ 6. ĐỒ THỊ CHUYÊN ĐỀ DAO ĐỘNG CƠ ........................................................................................................................ 56 
Dạng 1. Đồ thị gồm một đƣờng dao động điều hòa: x, v, a, F, Wđ, Wt ............................................................................................. 56 
 CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12 MỤC LỤC 
 -- 2 -- 
Dạng 2. Đồ thị gồm một đƣờng không điều hòa: mối quan hệ giữa các đại lƣợng .......................................................................... 60 
Dạng 3. Đồ thị hai đƣờng điều hòa: tổng hợp dao động, bài toán hai dao động .............................................................................. 62 
Loại 1. Hai đường cùng tần số ............................................................................................................................................................... 62 
Loại 2. Hai đường khác tần số ............................................................................................................................................................... 64 
Dạng 4. Đồ thị hai đƣờng không điều hòa: quan hệ giữa các đại lƣợng ........................................................................................... 66 
Dạng 5. Các dạng khác .................................................................................................................................................. ... ị trí có pha bằng π/6 đến vị trí lực phục hồi bằng nửa cực đại. Biết biên độ dao 
động bằng 3 cm 
A. 1,09 cm B. 0.45 cm C. 0 cm D. 1,5 cm 
Câu 478: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ 2s, biên độ 4cm. Tìm quãng đường dài nhất vật đi được trong khoảng thời gian 5/3s 
A. 4cm. B. 24 cm C. 16 - 4 3cm. D. 12 cm. 
Câu 479: Một chất điểm dao động điều hòa, tỉ số giữa quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất mà chất điểm đi được trong 1/4 chu kỳ là 
 A. 2 B. 2 2 C. 2 + 1. D. 2 + 2. 
Câu 480: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kỳ T. Trong khoảng thời gian ∆t = 3T/4, quãng đường nhỏ nhất mà vật đi 
được là 
A. 4A - A 2 B. A + A 2 C. 2A + A 2. D. 2A - A 2. 
Dạng 7. Vận tốc và tốc độ trung bình 
Câu 481: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Trong khoảng thời gian ngắn nhất khi đi từ vị trí biên có li độ x = A đến vị 
trí x = -A/2, chất điểm có tốc độ trung bình là 
A. 6A/T B. 9A/2T C. 3A/2T D. 4A/T
Câu 482: Vật dao động điều hòa với chu kỳ T và biên độ A. Khi vật đi thẳng (theo một chiều) từ vị trí cân bằng đến li độ x = A/2 thì 
tốc độ trung bình là 
 A. A/T. B. 4A/T. C. 6A/T. D. 2A/T. 
Câu 483: Vật dao động điều hòa với tần số f và biên độ A. Khi vật đi thẳng (theo một chiều) từ li độ x = –A/2 đến li độ x = A, tốc độ 
trung bình 
 A. vtb = 3Af. B. vtb = 9Af/2. C. vtb = 6Af. D. vtb = 4Af. 
Câu 484: Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T. Tốc độ trung bình chất điểm trong một chu kì là 
A. 6A/T B. 9A/2T C. 3A/2T D. 4A/T 
Câu 485: Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A, tần số góc ω. Gọi M và N là những điểm có toạ độ lần lượt là x1 = A/2 và 
x2 = -A/2. Tốc độ trung bình của chất điểm trên đoạn MN bằng 
A. v = 3ωA/2π B. v = 6ωA/π C. v = 3ωA/π D. v = ωA/2π 
Câu 486: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Gọi vTB là tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kì, v là tốc độ tức 
thời của chất điểm. Trong một chu kì, khoảng thời gian mà v ≥ π vTB/4
 là 
A. T/6 B. 2T/3 C.T/3 D. T/2 
Câu 487: Mét chÊt ®iÓn dao ®éng däc theo trôc Ox. Ph-¬ng tr×nh dao ®éng lµ: x=6cos20πt cm. VËn tèc trung b×nh cña chÊt ®iÓm trªn 
®o¹n tõ vÞ trÝ c©n b»ng ®Õn vÞ trÝ cã li ®é 3cm lµ: 
A. 360cm/s B. 120π cm/s C. 60π cm/s D. 40cm/s 
Câu 488: Mét chÊt ®iÓn dao ®éng däc theo trôc Ox. Ph-¬ng tr×nh dao ®éng lµ : x=4cos4πt cm. VËn tèc trung b×nh cña chÊt ®iÓm 
trong nöa chu k× ®Çu tiªn lµ: 
A. -32cm/s B. 8cm/s C. 16π cm/s D. - 64 cm/s 
Câu 489: Chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ10 cm, chu kì 2 s. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Tốc độ trung bình 
của chất điểm trong khoảng thời gian ngắn nhất khi đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 1/3 thế 
năng là 
A. 14,64 cm/s. B. 26,12 cm/s. C. 21,96 cm/s. D. 7,32 cm/s. 
 CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12 CHUYÊN ĐỀ I. DAO ĐỘNG CƠ 
 -- 32 -- 
Câu 490: Một vật dao động điều hòa có phương trình là x = 5cos(4πt - π/3) cm. Trong đó t tính bằng giây. Tìm tốc độ trung bình của 
vật trong khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu khảo sát dao động (t = 0) đến thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần 
thứ nhất 
A. 38,2 cm/s B. 42,9 cm/s C. 36 cm/s D. 25,8 cm/s 
Câu 491: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng 0 tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,75s 
 và t2 = 2,5s, tốc độ trung 
bình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Toạ độ chất điểm tại thời điểm t = 0 là 
A. -8 cm B. -4 cm C. 0 cm D. -3 cm 
Câu 492: Một chất điểm đang dao động với phương trình: x = 6cos(10πt) cm. Tính vận tốc trung bình của chất điểm sau 1/4 chu kì 
tính từ khi bắt đầu dao động và tốc độ trung bình sau nhiều chu kỳ dao động: 
A. 2m/s và 0 B. -1,2m/s và 1,2m/s C. 2m/s và -1,2m/s D. 1,2m/s và 0 
Câu 493: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(5πt + π/3) cm. Tốc độ trung bình của vật trong 1/2 chu kì đầu 
là 
A. 20 cm/s. B. 20π cm/s. C. 40 cm/s. D. 40π cm/s. 
Câu 494: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5sin(20t) cm. Tốc độ trung bình trong 1/4 chu kỳ kể từ lúc vật bắt đầu dao 
động là 
A. vtb = π (m/s). B. vtb = 2π (m/s). C. vtb = 2/π (m/s). D. vtb = 1/π (m/s). 
Câu 495: Một vật dao động điều hòa với biên độ10cm, chu kì 3s. Trong khoảng thời gian ngắn nhất khi vật đi từ vị trí cân bằng theo 
chiều âm đến vị trí có li độ x = 5√3 cm theo chiều âm, vật có tốc độ trung bình là 
A. 11,34 cm/s B. 12,54 cm/s C. 17,32 cm/s D. 20,96 cm/s 
Câu 496: Một chất điểm dao động với phương trình x =10cos(2πt - 2π/3) cm (t tính bằng s). Tốc độ trung bình của chất điểm khi nó 
đi được quãng đường 70 cm đầu tiên (kể từ t = 0) là 
A. 50 cm/s. B. 40 cm/s. C. 35 cm/s. D. 42 cm/s. 
Câu 497: Một chất điểm dao động với phương trình x = 14cos(4πt + π/3) cm (t tính bằng s). Tốc độ trung bình của chất điểm kể từ 
thời điểm ban đầu đến khi chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần thứ nhất là 
A. 85 cm/s. B. 1,2 m/s. C. 1,5 m/s. D. 42 cm/s. 
Câu 498: Chọn gốc toạ độ taị vị trí cân bằng của vật dao động điều hòa theo phương trình x = 20cos(πt - 3π/4) cm. Tốc độ trung bình 
của vật từ thời điểm t1 = 0,5 s đến thời điểm t2 = 6 s là 
A. 38,49 m/s. B. 38,5 cm/s. C. 33,8 cm/s. D. 38,8 cm/s. 
Câu 499: Vật dao động điều hòa với phương trình x=4cos(2πt – π/3) cm. Tốc độ trung bình cực đại mà vật đạt được trong khoảng 
thời gian 2T/3 là 
A. 18,92 cm/s. B. 18 cm/s. C. 13,6 cm/s. D. 15,39 cm/s. 
Câu 500: Vật dao động điều hòa với x = 4cos(2πt – π/3) cm. Tốc độ trung bình cực tiểu mà vật đạt được trong khoảng thời gian 2T/3 
là 
A. 18,92 cm/s. B. 18 cm/s. C. 13,6 cm/s. D. 15,51 cm/s. 
CHỦ ĐỀ 2. CON LẮC LÕ XO 
Câu 1: Công thức tính tần số góc của cllx là 
A. 
k
m
 B. 
m
k
 C. 
m
k


2
1
 D. 
k
m


2
1
 
Câu 2: Công thức tính tần số dao động của cllx 
A. 
k
m
f 2 B. 
m
k
f 2 C. 
m
k
f
2
1
 D. 
k
m
f
2
1
 
Câu 3: Công thức tính chu kỳ dao động của cllx là 
A. 
k
m
T 2 B. 
m
k
T 2 C. 
m
k
T
2
1
 D. 
k
m
T
2
1
 
Câu 4: Chu kỳ dao động điều hòa của cllx phụ thuộc vào 
A. biên độ dao động. B. cấu tạo của con lắc C. cách kích thích dao động. D. pha ban đầu của con lắc 
Câu 5: Một cllx dao động điều hòa, nếu không thay đổi cấu tạo của con lắc, không thay đổi cách kích thích dao động nhưng thay đổi 
cách chọn gốc thời gian thì 
A. biên độ, chu kỳ, pha của dao động sẽ không thay đổi B. biên độ và chu kỳ không đổi; pha thay đổi. 
C. biên độ và chu kỳ thay đổi; pha không đổi D. biên độ và pha thay đổi, chu kỳ không đổi. 
Câu 6: Một cllx dao động điều hòa có 
A. chu kỳ tỉ lệ với khối lượng vật. B. chu kỳ tỉ lệ với căn bậc hai của khối lượng vật. 
C. chu kỳ tỉ lệ với độ cứng lò xo. D. chu kỳ tỉ lệ với căn bậc 2 của độ cứng của lò xo. 
Câu 7: Một cllx gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một đầu cố định và một đầu gắn với một viên bi nhỏ, dao động điều hòa 
theo phương ngang. Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên viên bi luôn hướng 
A. theo chiều chuyển động của viên bi. B. theo chiều âm qui ước. 
C. về vị trí cân bằng của viên bi. D. theo chiều dương qui ước. 
 CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12 CHUYÊN ĐỀ II. SÓNG CƠ 
 Zalo: 0946 513 000 
CHUYÊN ĐỀ II. SÓNG CƠ 
CHỦ ĐỀ 1. SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ. PHƢƠNG TRÌNH SÓNG 
Câu 1: Sóng cơ 
A. là dao động lan truyền trong một môi trường. B. là dao động của mọi điểm trong môi trường. 
C. là một dạng chuyển động đặc biệt của môi trường. D. là sự truyền chuyển động của các phần tử trong môi trường. 
Câu 2: Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta dựa vào 
A. tốc độ truyền sóng và bước sóng. B. phương truyền sóng và tần số sóng. 
C. phương dao động và phương truyền sóng. D. phương dao động và tốc độ truyền sóng. 
Câu 3: Sóng dọc là sóng có phương dao động 
A. nằm ngang. B. trùng với phương truyền sóng. 
C. vuông góc với phương truyền sóng. D. thẳng đứng. 
Câu 4: Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây đàn hồi. Bước sóng không phụ thuộc vào 
A. tốc độ truyền của sóng. B. chu kì dao động của sóng. 
C. thời gian truyền đi của sóng. D. tần số dao động của sóng. 
Câu 5: Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng? 
A. Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động. 
B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động. 
C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động. 
D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ. 
Câu 6: Chu kì sóng là 
A. chu kỳ của các phần tử môi trường có sóng truyền qua. B. đại lượng nghịch đảo của tần số góc của sóng 
C. tốc độ truyền năng lượng trong 1 (s). D. thời gian sóng truyền đi được nửa bước sóng. 
Câu 7: Bước sóng là 
A. quãng đường sóng truyền trong 1 (s). B. khoảng cách giữa hai điểm có li độ bằng không. 
C. khoảng cách giữa hai bụng sóng. D. quãng đường sóng truyền đi trong một chu kỳ. 
Câu 8: Sóng ngang là sóng có phương dao động 
A. nằm ngang. B. trùng với phương truyền sóng. 
C. vuông góc với phương truyền sóng. D. thẳng đứng. 
Câu 9: Khi một sóng cơ học truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi? 
A. Tốc độ truyền sóng. B. Tần số dao động sóng. C. Bước sóng. D. Năng lượng sóng. 
Câu 10: Tốc độ truyền sóng là tốc độ 
A. dao động của các phần tử vật chất. B. dao động của nguồn sóng. 
C. truyền năng lượng sóng. D. truyền pha của dao động. 
Câu 11: Tốc độ truyền sóng cơ học giảm dần trong các môi trường 
A. rắn, khí, lỏng. B. khí, lỏng, rắn. C. rắn, lỏng, khí. D. lỏng, khí, rắn. 
Câu 12: Tốc độ truyền sóng cơ học tăng dần trong các môi trường 
A. rắn, khí, lỏng. B. khí, lỏng, rắn. C. rắn, lỏng, khí. D. lỏng, khí, rắn. 
Câu 13: Tốc độ truyền sóng cơ học phụ thuộc vào 
A. tần số sóng. B. bản chất của môi trường truyền sóng. 
C. biên độ của sóng. D. bước sóng. 
Câu 14: Một sóng cơ học lan truyền trong một môi trường tốc độ v. Bước sóng của sóng này trong môi trường đó là. Chu kỳ dao 
động của sóng có biểu thức là 
A. T = v/λ B. T = v.λ C. T = λ/v D. T = 2πv/λ 
Câu 15: Một sóng cơ học lan truyền trong một môi trường tốc độ v. Bước sóng của sóng này trong môi trường đó là λ. Tần số dao 
động của sóng thỏa mãn hệ thức 
A. ƒ = v/λ B. ƒ = v.λ C. ƒ = λ/v D. ƒ = 2πv/λ 
Câu 16: Một sóng cơ học có tần số ƒ lan truyền trong một môi trường tốc độ v. Bước sóng λ của sóng này trong môi trường là 
A. λ= v/ƒ B. λ= v.ƒ C. λ= ƒ/v D. λ= 2πv/ƒ 
Câu 17: Trong sự truyền sóng cơ, hai điểm M và N nằm trên một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau một góc là (2k +1)π/2. 
Khoảng cách giữa hai điểm đó với k = 0, 1, 2... là 
A. d = (2k + 1)λ/4. B. d = (2k + 1)λ. C. d = (2k + 1)λ/2. D. d = kλ. 
Câu 18: Hai sóng dao động cùng pha khi độ lệch pha của hai sóng ∆φ bằng 
A. ∆φ = 2kπ. B. ∆φ = (2k + 1)π. C. ∆φ = ( k + 1/2)π. D. ∆φ = (2k –1)π. 
Câu 19: Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha bằng 
A. λ/4. B. λ. C. λ/2. D. 2λ. 
Câu 20: Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên phương truyền sóng dao động ngược pha bằng 
A. λ/4. B. λ/2 C. λ D. 2λ. 
Câu 21: Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên phương truyền sóng dao động vuông pha (lệch pha góc 900) là 
A. λ/4. B. λ/2 C. λ D. 2λ.