Trắc nghiệm Vật Lí 11 Cánh diều Bài 2 (có đáp án): Một số dao động điều hoà thường gặp

---

Haylamdo biên soạn và sưu tầm 12 câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 2: Một số dao động điều hoà thường gặp có đáp án chi tiết đầy đủ các mức độ sách Cánh diều sẽ giúp học sinh lớp 11 ôn luyện trắc nghiệm Vật Lí 11.

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Cánh diều Bài 2 (có đáp án): Một số dao động điều hoà thường gặp

Câu 1: Khi gắn vật nặng có khối lượng m₁ = 0,9 kg vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ dao động điều hòa với chu kì ${{\rm T}}_1=1,5$s. Khi gắn một vật khác có khối lượng m₂ vào lò xo thì hệ dao động với chu kì ${{\rm T}}_2=0,5$s. Khối lượng m₂ bằng

A. m₂ = 0,1 kg.

B. m₂ = 0,3 kg.

C. m₂ = 8,1 kg.

D. m₂ = 2,7 kg.

Hiển thị đáp án

Ta có $\frac{{{\rm T}}_1}{{{\rm T}}_2}=\sqrt{\frac{m_1}{m_2}}=\frac{1,5}{0,5}=3\Rightarrow m_2=\frac{m_1}{9}=0,1$kg.

Đáp án đúng là A

Câu 2: Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hòa với tần số f = 1,5 Hz. Muốn tần số dao động của con lắc là $f^{\text{'}}=0,75$Hz thì khối lượng của vật $m^{\text{'}}$ phải là

A. $m^{\text{'}}=2m.$

B. $m^{\text{'}}=3m.$

C. $m^{\text{'}}=4m.$

D. $m^{\text{'}}=5m.$

Hiển thị đáp án

Ta có

$\frac{f}{f^{\text{'}}}=\sqrt{\frac{m^{\text{'}}}{m}}=2\Rightarrow m^{\text{'}}=4m.$

Đáp án đúng là C

Câu 3: Trong dao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng đi 4 lần thì chu kì của con lắc lò xo sẽ

A. tăng 4 lần.

B. tăng 16 lần.

C. giảm 2 lần.

D. giảm 16 lần.

Hiển thị đáp án

Ta có ${\rm T}=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}.$ Khi $m\text{'}=\frac{m}{4}\Rightarrow {\rm T}\text{'}=2\pi \sqrt{\frac{m}{4k}}=\frac{{\rm T}}{2}.$

Đáp án đúng là C

Câu 4: Một con lắc lò xo có vật nặng 400 gam dao động điều hòa. Vật thực hiện được 50 dao động trong thời gian 20 s. Lấy ${\pi }^2=10.$Độ cứng của lò xo là

A. 50 N/ m.

B. 100 N/ m.

C. 150 N/ m.

D. 200 N/ m.

Hiển thị đáp án

Ta có ${\rm T}=\frac{20}{50}=0,4=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=2\sqrt{10}.\sqrt{\frac{0,4}{k}}\Rightarrow k=100$N/ m.

Đáp án đúng là B

Câu 5: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20 N/ m và vật nhỏ có khối lượng m = 0,2 kg. Khi vật dao động điều hòa, tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của vật lần lượt là 20 cm/s và $2\sqrt{3}{\text{cm/s}}^2.$Biên độ dao động của vật là

A. 4 cm.

B. $4\sqrt{2}$cm.

C. $4\sqrt{3}$cm.

D. 8 cm.

Hiển thị đáp án

Ta có $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10$rad / s.

Lại có:

$\overrightarrow{a}\perp \overrightarrow{v}\Rightarrow {\left(\frac{v}{v_{\max }}\right)}^2+{\left(\frac{a}{a_{\max }}\right)}^2=1A^2=\frac{a^2}{{\omega }^4}+\frac{v^2}{{\omega }^2}=\frac{{\left(2\sqrt{3.}100\right)}^2}{{100}^2}+\frac{{20}^2}{100}=4^2\Rightarrow A=4\text{cm.}$

Đáp án đúng là A

Câu 6: Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ$\sqrt{2}cm.$Vật nhỏ của con lắc có khối lượng $100gam,$lò xo có độ cứng $\text{100 N/m.}$Khi vật nhỏ có vận tốc $\text{10}\sqrt{\text{10}}\text{cm/s}$thì gia tốc của nó có độ lớn là

A. ${\text{4 m/s}}^{\text{2}}\text{.}$

B. ${\text{10 m/s}}^{\text{2}}\text{.}$

C. ${\text{2 m/s}}^{\text{2}}\text{.}$

D. ${\text{5 m/s}}^{\text{2}}\text{.}$

Hiển thị đáp án

Ta có  $\left\{\begin{array}{l}\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\sqrt{10}\text{ rad/s}\\ v_{\max }=\omega .A=10\sqrt{20}\text{ cm/s}\end{array}\right.$

$\Rightarrow v=\frac{v_{\max }\sqrt{2}}{2}\Rightarrow x=\frac{A\sqrt{2}}{2}\Rightarrow a=\frac{{\omega }^{2}A\sqrt{2}}{2}=1000{\text{cm/s}}^{\text{2}}=10{\text{m/s}}^{\text{2}}$

Câu 7: Một con lắc lò xo gồm lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứngk = 100 N/m, khối lượng của vật nặng m = 1 kg. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng x = 3 cm và truyền cho vật vận tốc v = 30 cm/s theo chiều dương. Chọn t = 0 là lúc vật bắt đầu chuyển động. Phương trình dao động của vật là

A. $x=3\sqrt{2}\cos \left(10t+\frac{\pi }{4}\right)\left(cm\right).$

B. $x=3\sqrt{2}\cos \left(10t+\frac{\pi }{3}\right)\left(cm\right).$

C. $x=3\sqrt{2}\cos \left(10t+\frac{3\pi }{4}\right)\left(cm\right).$

D. $x=3\sqrt{2}\cos \left(10t-\frac{\pi }{4}\right)\left(cm\right).$

Hiển thị đáp án

+ Tần số góc của dao động $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\text{10 rad/s.}$

$\to$Biên độ dao động $A=\sqrt{x_0^2+{\left(\frac{v_0}{\omega }\right)}^2}=\sqrt{3^2+{\left(\frac{30}{10}\right)}^2}=3\sqrt{2}cm.$

+ Ban đầu vật ở li độ $x=\frac{\sqrt{2}}{2}A=3cm$và chuyển động theo chiều dương $\Rightarrow {\phi }_0=-\frac{\pi }{4}$

$\to$Phương trình dao động $x=3\sqrt{2}cos\left(10t-\frac{\pi }{4}\right)\left(cm\right).$

Đáp án đúng là D

Câu 8: Một con lắc đơn có chiều dài 121 cm dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Lấy ${\pi }^2=10.$Chu kì dao động của con lắc là

A. 0,5 s.

B. 2 s.

C. 1 s.

D. 2,2 s.

Hiển thị đáp án

Ta có $T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=2\sqrt{10}.\sqrt{\frac{1,21}{10}}=2,2s.$

Đáp án đúng là D

Câu 9: Tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s, một con lắc đơn và một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với cùng tần số. Biết con lắc đơn có chiều dài 49 cm và lò xo có độ cứng 10 N/m. Khối lượng vật nhỏ của con lắc lò xo là

A. 0,125 kg.

B. 0,500 kg.

C. 0,750 kg.

D. 0,250 kg.

Hiển thị đáp án

Ta có  $\left\{\begin{array}{l}{\omega }_1=\sqrt{\frac{k}{m}}\\ {\omega }_2=\sqrt{\frac{g}{\mathcal{l}}}\end{array}\right..$ Khi đó ${\omega }_1={\omega }_2\Rightarrow \frac{k}{m}=\frac{g}{\mathcal{l}}\Rightarrow m=0,5kg.$

Đáp án đúng là B

Câu 10: Một con lắc đơn có chiều dài $l=64cm$ dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc trọng trường là $g={\pi }^{2}m/s^2.$ Con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động trong thời gian là 12 phút?

A. 250.

B. 400.

C. 500.

D. 450.

Hiển thị đáp án

Ta có $T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=2\pi \sqrt{\frac{0,64}{{\pi }^2}}=1,6s.$

Trong thời gian 3 phút vật thực hiện được số dao động là $N=\frac{△t}{T}=\frac{12.60}{1,6}=450$ dao động.

Đáp án đúng là D

Câu 11: Một con lắc đơn có chu kỳ dao động điều hòa là T. Khi giảm chiều dài con lắc 10 cm thì chu kỳ dao động của con lắc biến thiên 0,1 s. Chu kỳ dao động T ban đầu của con lắc là

A. T = 1,9 s.

B. T = 1,95 s.

C. T = 2,05 s.

D. T = 2 s.

Hiển thị đáp án

Ta có:

$2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}-2\pi \sqrt{\frac{l-0,1}{g}}=0,1\Rightarrow \sqrt{l}-\sqrt{l-0,1}=\frac{0,1}{2\pi }\sqrt{g}=0,05\Rightarrow l=1,05\Rightarrow T=2,05s.$

Đáp án đúng là C

Câu 12: Hai con lắc đơn có chiều dài hơn kém nhau $22cm,$đặt ở cùng một nơi. Người ta thấy rằng trong cùng một khoảng thời gian $\Delta t,$con lắc thứ nhất thực hiện được $30$dao động, con lắc thứ hai được $36$dao động. Chiều dài của các con lắc là

A. 72cm và 50cm.

B. 50cm và 72cm.

C. 44cm và 22cm.

D. 132cm và 110cm.

Hiển thị đáp án

Ta có  $\left\{\begin{array}{l}2\pi \sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_1}{g}}=T_1=\frac{\Delta t}{30}\\ 2\pi \sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_2}{g}}=T_2=\frac{\Delta t}{36}\end{array}\right.\Rightarrow \sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_1}{{\mathcal{l}}_2}}=\frac{36}{30}\left(1\right)$

Từ giải thiết chiều dài hơn kém nhau 22 cm và (1), ta có $l_1=l_2+22\left(2\right)$

Giải hệ (1), (2) ta được $l_1=72cm,l_2=50cm.$

Đáp án đúng là A