Trắc nghiệm Vật lý 12: Bài 2. Con lắc lò xo

Bài 2: Con lắc lò xo

Câu hỏi trắc nghiệm:

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang?

A. Chuyển động của vật là chuyển động thẳng.

B. Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều.

C. Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn.

D. Chuyển động của vật là một dao động điều hoà.

Câu 2: Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

A. vị trí cân bằng.

B. vị trí vật có li độ cực đại.

C. vị trí mà lò xo không bị biến dạng.

D. vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không.

Câu 3: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8cm, lấy g = 10m/s2. Chu kỳ dao động của vật là:

A. T = 0,178s.                 B. T = 0,057s.

C. T = 222s.                    D. T = 1,777s

Câu 4: Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.

B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.

C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.

D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ

Câu 6: Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật

A. tăng lên 4 lần.

B. giảm đi 4 lần.

C. tăng lên 2 lần.          

D. giảm đi 2 lần.

Câu 7: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100N/m,(lấy π² = 10) dao động điều hoà với chu kỳ là:

A. T = 0,1s.                  B. T = 0,2s.

C. T = 0,3s.                  D. T = 0,4s.

Câu 8: Con lắc lò xo gồm vật m = 200g và lò xo k = 50N/m, (lấy π² = 10) dao động điều hoà với chu kỳ là

A. T = 0,2s.                   B. T = 0,4s.

C. T = 50s.                    D. T = 100s.

Câu 9: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của quả nặng là m = 400g, (lấy π² = 10). Độ cứng của lò xo là:

A. k = 0,156N/m.                   B. k = 32N/m.

C. k = 64N/m.                        D. k = 6400N/m.

Câu 10: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8cm, chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của vật là m = 0,4kg, (lấy π² = 10). Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là

A. Fmax = 525N.                   B. Fmax = 5,12N.

C. Fmax = 256N.                   D. Fmax = 2,56N.

Câu 11: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Phương trình dao động của vật nặng là:

Câu 12: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Vận tốc cực đại của vật nặng là:

A. v_max = 160cm/s.

B. v_max = 80cm/s.

C. v_max = 40cm/s.         

D. v_max = 20cm/s.

Câu 13: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Cơ năng dao động của con lắc là:

A. E = 320J.                         B. E = 6,4.10^-2J.

C. E = 3,2.10^-2J.                  D. E = 3,2J.

Câu 14: Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hoà với chu kỳ T = 1s. Muốn tần số dao động của con lắc là f’ = 0,5Hz, thì khối lượng của vật m phải là:

A. m’ = 2m.                   B. m’ = 3m.

C. m’ = 4m.                   D. m’ = 5m.

Câu 15: Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 400g và một lò xo có độ cứng k = 40N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn bằng 8cm và thả cho nó dao động. Phương trình dao động của quả nặng là

A. x = 8cos(0,1t)(cm).

B. x = 8cos(0,1πt)(cm).

C. x = 8cos(10πt)(cm).

D. x = 8cos(10t)(cm).

Câu 16: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m. Khi quả nặng ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2m/s. Biên độ dao động của quả nặng là

A. A = 5m.                    B. A = 5cm.

C. A = 0,125m.              D. A = 0,125cm.

Câu 17: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m. Khi quả nặng ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2m/s theo chiều dương trục toạ độ. Phương trình li độ dao động của quả nặng là:

Câu 18: Khi gắn quả nặng m₁ vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T₁ = 1,2s. Khi gắn quả nặng m² vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T₂ = 1,6s. Khi gắn đồng thời m₁ và m₂ vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là:

A. T = 1,4s.                   B. T = 2,0s.

C. T = 2,8s.                   D. T = 4,0s.

Câu 19: Khi mắc vật m vào lò xo k₁ thì vật m dao động với chu kỳ _T1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k₂ thì vật m dao động với chu kỳ T₂ =0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k₁ nối tiếp với k₂ thì chu kỳ dao động của m là:

A. T = 0,48s.                 B. T = 0,70s.

C. T = 1,00s.                D. T = 1,40s.

Câu 20: Khi mắc vật m vào lò xo k₁ thì vật m dao động với chu kỳ T₁ = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k₂ thì vật m dao động với chu kỳ T₂ =0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k₁ song song với k₂ thì chu kỳ dao động của m là:

A. T = 0,48s.                 B. T = 0,70s.

C. T = 1,00s.                 D. T = 1,40s.

Đáp án:

1B	2B	3A	4B	5A	6D	7B	8B	9C	10B
11A	12B	13C	14C	15D	16B	17C	18B	19C	20A

Hướng dẫn giải:

Câu 1. Chọn B. Hướng dẫn: Với con lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà.

Câu 2. Chọn B.

Hướng dẫn: Khi vật ở vị trí có li độ cωc đại thì vận tốc của vật bằng không. Ba phương án còn lại đều là VTCB, ở VTCB vận tốc của vật đạt cực đại.

Câu 3. Chọn A.

Hướng dẫn: Chu kỳ dao động của con lắc lò xo dọc được tính theo công thức   Đổi đơn vị 0,8cm = 0,008m rồi thay vào công thức(*) ta được T = 0,178s.

Câu 4. Chọn B.

Hướng dẫn: Lực kéo về (lực phục hồi) có biểu thức F = - kx không phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Câu 5. Chọn A.

Hướng dẫn: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ 

Câu 6. Chọn D.  Hướng dẫn: Tần số dao động của con lắc là  khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số của con lắc giảm 2 lần.

Câu 7. Chọn B.

Hướng dẫn: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ , thay m = 100g = 0,1kg; k = 100N/m và π² = 10 ta được T = 0,2s.

Câu 8. Chọn B.  Hướng dẫn: Tương tự câu 7.

Câu 9. Chọn C.

Hướng dẫn: áp dụng công thức tính chu kỳ  ta suy ra k = 64N/m. (Chú ý đổi đơn vị)

Câu 10. Chọn B.

Hướng dẫn: Trong con lắc lò xo ngang lωc đàn hồi tác dụng lên vật khi vật ở vị trí x là F = -kx, lωc

đàn hồi cωc đại có độ lớn Fmax = kA, với , thay A = 8cm = 0,8m; T = 0,5s; m = 0,4kg; π2 = 10 ta

được Fmax = 5,12N.

Câu 11. Chọn A.

Hướng dẫn: Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos(ωt + φ). Tần số góc

= 10rad/s. Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 4cm và Asinφ = 0, từ đó tính được A = 4cm, φ = 0. Thay vào phương trình tổng quát ta được x = 4cos(10t)cm.

Câu 12. Chọn B.

Hướng dẫn: Vận tốc cωc đại trong dao động điều hoà được tính theo định luật bảo toàn cơ năng

vmax =  = 0,8m/s = 80cm/s. (Chú ý đổi đơn vị của x0 = 4cm = 0,04m).

Câu 13. Chọn C.

Hướng dẫn: Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo , đổi đơn vị và thay số ta

được E = 3,2.10-2J.

Câu 14. Chọn C.

Hướng dẫn: Con lắc gồm lò xo k và vật m dao động với chu kỳ , con lắc gồm lò xo k và

vật m’ dao động với tần số , kết hợp với giả thiết T = 1s, f’ = 0,5Hz suy ra m’ = 4m.

Câu 15. Chọn D.  Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tω câu 2.64.

Câu 16. Chọn B.

Hướng dẫn: Theo bảo toàn cơ năng trong dao động điều hoà ta có biểu thức tính biên độ dao động = 0,05m = 5cm.

Câu 17. Chọn C.

Hướng dẫn: Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos(ωt + φ). Tần số góc = 40rad/s. Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 0cm và - Asinφ = 200cm/s, từ đó tính được A = 5cm, φ = - π/2. Thay vào phương trình tổng quát ta được x = 5cos(40t - )cm.

Câu 18. Chọn B.

Hướng dẫn: Khi con lắc có khối lượng m1 nó dao động với chu kỳ , khi con lắc có khối lượng m2 nó dao động với chu kỳ , khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là, suy ra = 2s.

 

Câu 19. Chọn C.

Hướng dẫn: Khi độ cứng của lò xo là k1 thì chu kỳ dao động của con lắc là ,

khi độ cứng của lò xo là k2 thì chu kỳ dao động của con lắc là , khi hai lò xo k1 và k2 mắc nối

tiếp thì chu kỳ dao động của con lắc là với , suy ra = 1s.

Câu Chọn A.

Hướng dẫn: Khi độ cứng của lò xo là k1 thì chu kỳ dao động của con lắc là , khi độ

cứng của lò xo là k2 thì chu kỳ dao động của con lắc là , khi hai lò xo k1 và k2 mắc song song thì chu kỳ dao động của con lắc là với k = k1 + k2, suy ra = 0,48s.