Câu hỏi:

Một chất điểm đang dao động điều hòa trên trục Ox với chu kì bằng 0,25 s và biên độ bằng 4 cm quanh vị trí cân bằng là gốc tọa độ O. Tại thời điểm ban đầu, t = 0, chất điểm có li độ âm và đang chuyển động với vận tốc $16\pi $ cm/s. Phương trình dao động của chất điểm là

A. $x = 4\cos \left( {4\pi t + \frac{{5\pi }}{3}} \right)\,cm.$

B. $x = 4\cos \left( {4\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\,cm.$

C. $x = 4\cos \left( {8\pi t - \frac{{5\pi }}{6}} \right)\,cm.$

D. $x = 4\cos \left( {8\pi t + \frac{{5\pi }}{6}} \right)\,cm.$

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Ta có: $T = 0,25s \Rightarrow \omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{0,25} = 8\pi (rad/s)$
Phương trình dao động có dạng: $x = A\cos(\omega t + \varphi)$
Với $A = 4cm$, $\omega = 8\pi$ rad/s.
Tại $t = 0$: $x = 4\cos(\varphi) < 0$ và $v = -A\omega\sin(\varphi) > 0$ suy ra $\cos(\varphi) < 0$ và $\sin(\varphi) < 0$ nên $\varphi$ nằm trong góc phần tư thứ III.
$v = -A\omega\sin(\varphi) = 16\pi \Rightarrow \sin(\varphi) = \frac{16\pi}{-4.8\pi} = -\frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = -\frac{\pi}{6} + k2\pi$ hoặc $\varphi = \frac{7\pi}{6} + k2\pi$
Vì $\varphi$ nằm trong góc phần tư thứ III, nên $\varphi = \frac{7\pi}{6}$.
Vậy $x = 4\cos(8\pi t + \frac{7\pi}{6}) = 4\cos(8\pi t - \frac{5\pi}{6})$.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

20+ Câu trắc nghiệm giữa HK1 Vật lí 11 - Cánh Diều - Đề 1

17/09/2025

0 lượt thi

0 / 28

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 9:

Một con lắc đơn lý tưởng có độ dài dây treo bằng 20 cm, treo tại nơi có gia tốc trọng trường bằng 10 m/s2, đang dao động điều hòa. Tại một thời điểm, vận tốc và gia tốc tức thời của quả nặng lần lượt là 20 cm/s và $2\sqrt 3 \,m/{s^2}.$ Tốc độ cực đại của quả nặng trong quá trình dao động bằng

Lời giải:

Đáp án đúng: undefined

Đổi đơn vị: l = 20 cm = 0.2 m; g = 10 m/s^2; v = 20 cm/s = 0.2 m/s; a = $2\sqrt{3}$ m/s^2

Tính $\omega = \sqrt{\frac{g}{l}} = \sqrt{\frac{10}{0.2}} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}$ rad/s
Ta có: $A^2 = x^2 + \frac{v^2}{\omega^2}$ và $a = -\omega^2 x \Rightarrow x = -\frac{a}{\omega^2} = -\frac{2\sqrt{3}}{(5\sqrt{2})^2} = -\frac{2\sqrt{3}}{50}$ m
$A^2 = (\frac{-2\sqrt{3}}{50})^2 + \frac{(0.2)^2}{(5\sqrt{2})^2} = \frac{12}{2500} + \frac{0.04}{50} = \frac{12}{2500} + \frac{2}{2500} = \frac{14}{2500}$
$A = \sqrt{\frac{14}{2500}} = \frac{\sqrt{14}}{50}$ m
Tốc độ cực đại: $v_{max} = A\omega = \frac{\sqrt{14}}{50} * 5\sqrt{2} = \frac{\sqrt{28}}{10} = \frac{2\sqrt{7}}{10} = \frac{\sqrt{7}}{5} \approx 0.529$ m/s

Câu 10:

Một lò xo bị dãn 1 cm khi chịu tác dụng một lực là 1 N. Nếu kéo dãn lò xo khỏi vị trí cân bằng một đoạn 2 cm thì thế năng của lò xo này là:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Độ cứng của lò xo là $k = \frac{F}{\Delta l} = \frac{1}{0.01} = 100$ N/m.
Thế năng của lò xo khi dãn 2 cm (0.02 m) là:
$W = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} * 100 * (0.02)^2 = 0.02$ J. Vậy đáp án là A.

Câu 11:

Chọn phát biểu đúng:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Dao động duy trì là dao động tắt dần được cấp bù năng lượng sau mỗi chu kì một phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó.

Câu 12:

Khi nói về dao động cưỡng bức đã ổn định, phát biểu nào sau đây là sai?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Khi dao động cưỡng bức đã ổn định, tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức, không phụ thuộc vào tần số riêng của hệ dao động. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và độ lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ. Phát biểu sai là: Dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số riêng của hệ dao động.

Câu 13:

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 0,2 kg, chiều dài dây treo $\ell $, dao động nhỏ với biên độ S0 = 5 cm và chu kì T = 2 s. Lấy $g = {\pi ^2} = 10\,m/{s^2}.$ Cơ năng của con lắc là:

Lời giải:

Đáp án đúng: undefined

Ta có công thức tính chu kỳ của con lắc đơn: $T = 2\pi \sqrt{\frac{\ell}{g}}$
$\Rightarrow \ell = \frac{{g{T^2}}}{{4{\pi ^2}}} = \frac{{10.{{(2)}^2}}}{{4.10}} = 1m$
Biên độ dài $S_0 = 5cm = 0.05m$
Cơ năng của con lắc đơn là:
$E = \frac{1}{2}m{v_{\max }}^2 = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{S_0}^2 = \frac{1}{2}m\frac{g}{\ell }{S_0}^2 = \frac{1}{2}.0,2.\frac{{10}}{1}.{(0,05)^2} = 25\cdot {10^{ - 4}}J$
Vậy đáp án là D.

Câu 14:

Một vật dao động điều hòa khi đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên âm thì

Lời giải: