Vật lí 12 Tổng hợp những điều quan trọng chương Dao động cơ

[trà nguyễn hữu nghĩa]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Xin chào cả nhà, sau một khoảng thời gian suy xét, BQT box Vật Lí quyết định tạo tạo Topic [Vật lí] Tổng hợp những điều quan trọng Nghe có vẻ lạ lẫm và mọi người chưa hình dung được là nó để làm gì đúng không nào? Mình sẽ nói cụ thể cho mọi người hình dung nhé

Như các bạn đã biết trong mỗi box nhỏ (VD trong phần Vật Lí 12 thì Dao động cơ gọi là 1 box nhỏ ) thường có các bài/ topic quan trọng như tổng hợp kiến thức, chuyên đề, kỹ năng được ghim lên cao để cho không bị trôi và mọi người dễ dàng xem, tìm kiếm. Sau lần quy hoạch lại BOX vừa rồi thì đã có một vài thay đổi lớn. Chúng ta có thêm 1 BOX siêu to khổng lồ và chất lượng là "TÀI LIỆU VẬT LÍ" cập nhật tài liệu từ cơ bản đến nâng cao, ôn thi hsg, thi chuyên, thi THPTQG và đặc biệt là tổng hợp tất cả các loại đề thi cho các bạn tha hồ luyện tập. Những topic ghim cũ đã được di chuyển đến BOX mới vậy câu hỏi đặt ra là vậy topic ghim này lập ra để làm gì? Mình sẽ trả lời ngay đây:

Mục đích:

• Hệ thống lại những dạng cơ bản hay gặp, những thắc mắc thường xuyên của thành viên
• Hệ thống những câu hỏi hay, bài tập lạ, thú vị của thành viên
• Dễ tìm kiếm (vào box nhỏ là mọi người thấy ngay ở đầu trang rồi )
• Phần mở rộng kiến thức (nếu có) mà BQT cập nhật

Nội dung topic:

• Tổng hợp những câu hỏi thường gặp để giải đáp
• Những bài tập lạ, khó, hiếm
• Các phần lưu ý khi học phần kiến thức ở box nhỏ được ghim
• Kiến thức mở của box nhỏ được ghim
• Những mục đích phát sinh khác

Hoạt động:

• BQT box được phân công phụ trách quản lí
• Thành viên không được trả lời tại topic này
• Topic cập nhật thường xuyên theo từng thời kì

Mọi trao đổi góp ý về nội dung thắc mắc tại đây: [Vật lí] Góp ý về nội dung Topic ghim ở box nhỏ

 

[trà nguyễn hữu nghĩa]

Một số bài tập ở mức vận dụng - vận dụng cao mà mình tổng hợp được:

Bài 1:

Ở hình bên, một lò xo nhẹ, có độ cứng k=4,8N/m được gắn một đầu cố định vào tường để lò xo nằm ngang. Một xe lăn, khối lượng M=0,2kg và một vật nhỏ có khối lượng m=0,1kg nằm yên trên xe, đang chuyển động dọc theo trục của lò xo với vận tốc v=20cm/s, hướng đến lò xo. Hệ số ma sát nghỉ cực đại bằng hệ số ma sát trượt giữa vật nhỏ và xe là μ=0,04. Bỏ qua ma sát giữa xe và mặt sàn, coi xe đủ dài để vật không rời khỏi xe, lấy g=10m/s2. Thời gian từ khi xe bắt đầu chạm lò xo đến khi lò xo nén cực đại gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,345s
B. 0,361s
C. 0,513s
D. 0,242s

Spoiler: Để xem đáp án

Đang cập nhật

Xem chi tiết tại đây

Bài 2:

Hai vật thực hiện dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số trên trục Ox với biên độ [tex]A_1 = 3cm, A_2 = 6cm[/tex]. Biết tích li độ của hai vật theo thời gian được biểu diễn như hình vẽ. Khoảng cách xa nhất của hai vật trong quá trình dao động có giá trị gần nhất:
A. 8cm B. 7cm
C. 9cm D. 5cm

Spoiler: Để xem đáp án

Bài này phải nhìn đồ thị tốt mới được.
Giả sử [TEX]x_1 = 6.\cos(\omega t + \varphi), x_2 = 3.\cos(\omega t), \varphi > 0[/TEX] để biểu diễn độ chênh lệch thôi, không quan trọng lắm
Đầu tiên tìm phương trình x1.x2:
[TEX]x_1.x_2 = A_1.A_2.\cos(\omega t).\cos(\omega t + \varphi)[/TEX]
Khi t = 1 và t = 3 thì x1.x2 = 0 nghĩa là 2 cái cos trong biểu thức bằng 0, ta có:
[TEX]\omega .1 + \varphi = \omega .3 = \frac{\pi}{2} \rightarrow \varphi = 2\omega[/TEX]
Thay ngược lên để tìm omega: [TEX]\omega .1 + 2\omega = \frac{\pi}{2} \rightarrow \omega = \frac{\pi}{6}[/TEX]
Khoảng cách giữa 2 vật là: [TEX]d = |x_1 - x_2| = |6.\cos (\frac{\pi}{6}.t + \frac{\pi}{3}) - 3.\cos(\frac{\pi}{6}.t)| = |-3\sqrt{3}.\sin (\frac{\pi}{6}. t)|[/TEX]
Để tìm cực trị ta bỏ dấu giá trị truyệt đối rồi đạo hàm d và cho đạo hàm bằng 0: [TEX]d' = -3\sqrt{3}.\frac{\pi}{6}.\cos (\frac{\pi}{6}.t) = 0 \rightarrow t = 3 \rightarrow d = |-3\sqrt{3}.\sin (\frac{\pi}{6}. t)| = |-3\sqrt{3}.\sin (\frac{\pi}{6}. 3)| = 3\sqrt{3} \approx 5.2 \rightarrow D[/TEX]
Đường tròn lượng giác để bạn dễ hình dung (t = 3, tức là màu vàng, là lúc 2 vật ở xa nhau nhất):

Xem chi tiết tại đây

Bài 3:

Hai vật nhỏ khối lượng m1,m2=400g , được nối với nhau bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k = 40N/m. Vật m1 được treo bởi sợi dây nhẹ không giãn. Bỏ qua mọi sức cản. Từ vị trí cân bằng, kéo m2 xuống dưới sao cho lò xo bị giãn một đoạn ${\rm{17}},{\rm{07}} \approx \left( {{\rm{10 + 5}}\sqrt 2 } \right){\rm{cm}}$ rồi truyền cho vật vận tốc v0 dọc theo trục lò xo hướng xuống để sau đó m2 dao động điều hòa. Lựa chọn thời điểm cắt dây nối m1 với giá treo thích hợp thì với v0 truyền cho vật, sau khi cắt dây khoảng cách giữa hai vật sẽ luôn không thay đổi. v0 có giá trị gần nhất với

A. 70,5 cm/s.
B. 99,5 cm/s.
C. 40 cm/s.
D. 25,4 cm/s

Spoiler: Để xem đáp án

Sau khi cắt dây, hai vật có khoảng cách không đổi thì gia tốc 2 vật phải bằng nhau và vận tốc của chúng cũng phải bằng nhau -> v2 = 0, m2 đang ở biên và lò xo dãn (hoặc nén) đoạn là x.
Gia tốc bằng nhau -> hợp lực tác dụng lên 2 vật bằng nhau: [TEX]P_1 + kx = P_2 - kx \rightarrow 2kx = 0 \rightarrow x = 0[/TEX]
Nghĩa là lúc này vật m2 đang ở vị trí lò xo không dãn. Tức là A2 = 10cm
Dùng bảo toàn cơ năng cho m2: [TEX]\frac{1}{2}kA_2^2 = \frac{1}{2}kx_0^2 + \frac{1}{2}m_2v_0^2[/TEX]
với x0 là li độ của vật m2 tại t = 0 ([TEX]x_0 = 5\sqrt 2 cm[/TEX])
Mình giải ra A

Xem chi tiết tại đây