zaizai_xitrai
New Member
Download miễn phí Ôn tập Lý 12 – Phần dao động cơ
4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC
* Dao động tắt dần
+ Khi không có ma sát, con lắc dao động điều hòa với tần số riêng. Tần số riêng của con lắc chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc.
+ Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần. Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực ma sát và lực cản của môi trường làm tiêu hao cơ năng của con lắc, chuyển hóa dần dần cơ năng thành nhiệt năng. Vì thế biên độ của con lắc giảm dần và cuối cùng con lắc dừng lại.
+ Ứng dụng: Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô, xe máy, là những ứng dụng của dao động tắt dần.
* Dao động duy trì
Nếu ta cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động có ma sát để bù lại sự tiêu hao vì ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó thì dao động kéo dài mãi và gọi là dao động duy trì.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương cùng tần số:
Nếu : x1 = A1cos(wt + j1) và x2 = A2cos(wt + j2) thì
x = x1 + x2 = Acos(wt + j) với A và j được xác định bởi:
A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (j2 - j1); tanj =
+ Hai dao động cùng pha (j2 - j1 = 2kp): A = A1 + A2.
+ Hai dao động ngược pha (j2 - j1)= (2k + 1)p): A = |A1 - A2|.
+ Nếu độ lệch pha bất kỳ thì: | A1 - A2 | £ A £ A1 + A2 .
Trường hợp biết một dao động thành phần x1 = A1cos(wt + j1) và dao động tổng hợp là x = Acos(wt + j) thì dao động thành phần còn lại x2 = A2cos(wt + j2) với A2 vàj2 được xác định bởi:
A = A2 + A - 2 AA1 cos (j - j1); tanj = .
Trường hợp vật tham gia nhiều dao động điều hòa cùng phương cùng tần số thì ta có: Ax = Acosj = A1cosj1 + A2cosj2 + A3cosj3 + …
Ay = Asinj = A1sinj1 + A2sinj2 + A3sinj3 + …
A = và tanj =
C. BÀI TẬP TỰ LUẬN
1. Phương trình dao động của một vật là x = 6cos(4pt + ), với x tính bằng cm, t tính bằng s.
a) Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc và pha ban đầu của dao động.
b) Xác định li độ, vận tốc và gia tốc của vật khi t = 0,25s.
2. Một vật dao động điều hịa cĩ độ lớn vận tốc cực đại là 31,4 cm/s. Lấy . Tính tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động.
3. Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 40cm. Khi ở vị trí x = 10cm vật có vận tốc 20pcm/s.
a) Viết phương trình dao động của vật, chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
b) Tính vận tốc và gia tốc cực đại của vật.
4. Một chất điểm dao động điều hoà với chu kì T = 0,314s và biên độ A = 8cm. Tính vận tốc của chất điểm khi nó đi qua vị trí cân bằng và đi qua vị trí có li độ x = 5cm.
5. Một con lắc lò xo gồm một quả nặng khối lượng 100g, lò xo có độ cứng 100N/m, khối lượng không đáng kể treo thẳng đứng. Cho con lắc dao động với biên độ 5cm. Lấy g = 10m/s2;ø p2 = 10.
a) Tính chu kỳ, tần số, năng lượng dao động của con lắc.
b) Tính lực đàn hồi cực đại, lực đàn hồi cực tiểu của lò xo trong quá trình quả nặng dao động.
6. Vật dao động điều hòa với biên độ A = 5cm; tần số f = 2Hz.
a) Viết phương trình dao động của vật, chọn gốc thời gian là lúc vật có li độ cực đại.
b) Vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương vào những thời điểm nào ?
7. Một chất điểm dao động theo phương trình x = 2,5cos10t (cm).
a) Vào thời điểm nào thì pha dao động đạt giá trị ? Lúc ấy li độ x bằng bao nhiêu?
b) Tính vận tốc trung bình của dao động trong thời gian chu kì kể từ lúc vật có li độ cực tiểu (x = 0) và kể từ lúc vật có li độ cực đại (x = A).
8. Một con lắc lò xo có độ cứng k = 150N/m và có năng lượng dao động là W = 0,12J. Khi con lắc có li độ là 2cm thì vận tốc của nó là 1m/s. Tính biên độ và chu kỳ dao động của con lắc.
9. Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật có khối lượng 100g và lò xo khối lượng không đáng kể, có độ cứng 40N/m. Kéo vật nặng theo phương thẳng đứng xuống phía dưới cách vị trí cân bằng một đoạn 5cm và thả nhẹ cho vật dao động điều hoà. Chọn gốc O trùng với vị trí cân bằng; trục Ox có phương thẳng đứng, chiều dương là chiều vật bắt đầu chuyển động; gốc thời gian là lúc thả vật. Lấy g = 10m/s2.
a) Viết phương trình dao động của vật.
b) Tính vận tốc cực đại và cơ năng dao động của con lắc.
10. Một con lắc lị xo có khối lượng m = 400g và độ cứng k = 40N/m. Người ta kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4cm và thả tự do. Chọn chiều dương cùng chiều với chiều kéo, gốc thời gian lúc thả vật.
a) Viết phương trình dao động của vật nặng.
b) Tính vận tốc cực đại và cơ năng của vật nặng.
11. Một con lắc lò xo có khối lượng m = 50g, dao động điều hòa trên trục Ox với chu kì T = 0,2s và chiều dài quỹ đạo là L = 40cm.
a) Tính độ cứng của lò xo và viết phương trình dao động của con lắc. Chọn gốc thời gian lúc con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều âm.
b) Xác định độ lớn và chiều của các véc tơ vận tốc, gia tốc và lực kéo về tại thời điểm t = 0,75T.
12. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một vật nặng có khối lượng m gắn vào lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 100N/m. Chọn trục toạ độ thẳng đứng, gốc toạ độ tại vị trí cân bằng, chiều dương từ trên xuống. Kéo vật nặng xuống về phía dưới, cách vị trí cân bằng 5cm và truyền cho nó vận tốc 20pcm/s theo chiều từ trên xuống thì vật nặng dao động điều hoà với tần số 2Hz. Chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động. Cho g = 10m/s2, p2 = 10
a) Tính khối lượng, viết phương trình dao động của vật nặng.
b) Tính vận tốc của vật lúc nó có li độ x = 5cm và vận tốc cực đại của vật.
13. Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có khối lượng m = 100g, được treo thẳng đứng vào một giá cố định. Tại vị trí cân bằng O của vật, lò xo giãn 2,5cm. Kéo vật dọc theo trục của lò xo xuống dưới cách vị trí cân bằng O một đoạn 2cm rồi truyền cho nó vận tốc 40cm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Chọn trục toạ độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc tại O, chiều dương hướng lên trên; gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Lấy g = 10m/s2.
a) Tính độ cứng của lò xo, viết phương trình dao động của vật, xác định vị trí và tính vận tốc của vật lúc thế năng bằng lần động năng.
b) Tính thế năng, động năng và vận tốc của vật tại vị trí có li độ x = 3cm.
14. Một con lắc lị xo cĩ khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hịa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acoswt. Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy p2 =10. Tính độ cứng của lị xo.
15. Một con lắc lị xo gồm lị xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hịa theo phương ngang với tần số gĩc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật cĩ độ lớn bằng 0,6 m/s. Tính biên độ dao động của con lắc.
16. Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8m/s2, một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì s. Tính chiều dài, tần số và tần số góc của dao động của con lắc.
17. Ở cùng một nơi trên Trái Đất một con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kỳ T1 = 2s, có chiều dài l2 dao động với chu kỳ T2 = 1,5s. Tính chu kỳ dao động của con lắc đơn có chiều dài l1 + l2 và con lắc đơn có chiều dài l1 – l2.
18. Khi con lắc đơn có chiều dài l1, l2 (l1 > l2) có chu kỳ dao động tương ứng là T1, T2 và tại nơi có gia tốc trọng trường là g = 10m/s2. Biết tại nơi đó, con lắc đơn có chiều dài l1 + l2 có chu kỳ dao động là 2,7s và con lắc đơn có chiều dài l1- l2 có chu kỳ dao động là 0,9s. Tính l1, l2.
19. Trong cùng một khoảng thời gian và ở cùng một nơi trên Trái Đất một con lắc đơn thực hiện được 60 dao động. Tăng chiều dài của nó thêm 44cm thì trong cùng khoảng thời gian đó, con lắc thực hiện được 50 dao động. Tính chiều dài và chu kỳ dao động ban đầu của con lắc.
20. Tại nơi cĩ gia tốc trọng trường 9,8 m/s2, một con lắc đơn và một con lắc lị xo nằm ngang dao động điều hịa với cùng tần số. Biết con lắc đơn cĩ chiều dài 49 cm và lị xo cĩ độ cứng 10 N/m. Tính khối lượng vật nh