Chuyên đề vật lý 12 nguyễn hồng khánh là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Ôn Thi THPTQG được cungthi.online tổng hợp và biên soạn từ các nguồn chia sẻ trên Internet. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn luyện và học tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ
1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I - PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.
1. Định nghĩa:
Là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian
Hoặc là nghiệm của phương trình vi phân: x’’ + 2x = 0 có dạng như sau: x= Acos(t+)
Trong đó:
x: Li độ, li độ là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng
A: Biên độ (li độ cực đại)
: vận tốc góc(rad/s)
t + : Pha dao động (rad/s)
: Pha ban đầu (rad).
, A là những hằng số dương; phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ.
2. Phương trình vận tốc, gia tốc
a) Phuơng trình vận tốc v (m/s)
v = x’ = v = - Asin(t + ) = Acos(t + + ) vmax = A.
Nhận xét: Trong dao động điều hoà vận tốc sớm pha hơn li độ góc .
b) Phuơng trình gia tốc a (m/s2)
a = v’ = x’’ = a = - 2Acos(t + ) = - 2x = 2Acos(t + + ) amax = 2A
Nhận xét: Trong dao động điều hoà gia tốc sớm pha hơn vận tốc góc và nguợc pha với li độ
c) Những công thức suy ra từ các giá trị cực đại
→ = ; A =
(Trong đó: gọi là tốc độ trung bình trong một chu kỳ)
3. Chu kỳ, tần số
a) Chu kỳ: T = . Trong đó (t: thời gian; N là số dao động thực hiện trong khoảng thời gian t)
“Thời gian để vật thực hiện được một dao động hoặc thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ.”
b) Tần số: f = =
“Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây (số chu kỳ vật thực hiện trong một giây).”
4. Công thức độc lập với thời gian:
+ x = Acos(t + ) cos(t+ ) = (1)
+ v = -A.sin (t + ) sin(t + ) = - (2)
+ a = - 2Acos(t + ) cos(t + ) = - (3)
Từ (1) và (2) → cos2(t + ) + sin2(t + ) = (Công thức số 1)
→ A2 = x2 + (Công thức số 2)
Từ (2) và (3) ta có: sin2(t + ) + cos2(t + ) = 1 → A2 = (Công thức số 3)
Từ (2) và (3) tương tự ta có: (Công thức số 4)
5. Tổng kết
a) Mô hình dao động
VTCB
Xét li độ x: - A 0 + A
Xét vận tốc v: v < 0
v > 0
Xét gia tốc a: a > 0 a < 0
Nhận xét:
- Một chu kỳ dao động vật đi được quãng đuờng là S = 4A
- Chiều dài quỹ đạo chuyển động của vật là ℓ = 2A
- Vận tốc đổi chiều tại vị trí biên
- Gia tốc đổi chiều tại vị trí cân bằng và luôn hướng về vị trí cân bằng.
b) Một số đồ thị cơ bản.
II - BÀI TẬP MẪU
Ví dụ 1: Một vật dao động với phương trình x = 5cos(4t + ) cm. Tại thời điểm t = 1s hãy xác định li độ của dao động
A. 2,5cm B. 5cm C. 2,5cm D. 2,5 cm
Hướng dẫn:
[Đáp án C]
Tại t = 1s ta có t + = 4 + rad
x = 5cos(4+) = 5cos() = 5. eq \s\don1(\f(,2)) = 2,5. cm
Ví dụ 2: Chuyển các phương trình sau về dạng cos.
a. x = - 5cos(3t + ) cm
x = 5cos(3t + + ) = 5cos(3t + ) cm
b. x = - 5sin(4t + ) cm.
x = - 5cos(4t + - ) cm = 5cos(4t + - + ) = 5cos(4t + )cm.
Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với tần số góc = 10 rad/s, khi vật có li độ là 3 cm thì tốc độ là 40 cm/s. Hãy xác định biên độ của dao động?
A. 4 cm B. 5cm C. 6 cm D. 3cm
Hướng dẫn
[Đáp án B]
Ta có: A = = = 5 cm
Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm, khi vật có li độ 2,5cm thì tốc độ của vật là 5cm/s. Hãy xác định vận tốc cực đại của dao động?
A. 10 m/s B. 8 m/s C. 10 cm/s D. 8 cm/s
Hướng dẫn:
[Đáp án C]
Ta có: vmax = 10 cm/s
III - TẬP THỰC HÀNH
Câu 1. Cho các dao động điều hoà sau x = 10cos(3t + 0,25) cm. Tại thời điểm t = 1s thì li độ của vật là bao nhiêu?
A. 5 cm B. - 5cm C. 5 cm D. 10 cm
Câu 2. Cho dao động điều hòa sau x = 3cos(4t - ) +3 cm. Hãy xác định vận tốc cực đại của dao động?
A. 12 cm/s B. 12 cm/s C. 12 + 3 cm/s D. Đáp án khác
Câu 3. Cho dao động điều hòa sau x = 2sin2(4t + /2) cm. Xác định tốc độ của vật khi vật qua vị trí cân bằng.
A. 8 cm/s B. 16 cm/s C. 4 cm/s D. 20 cm/s
Câu 4. Tìm phát biểu đúng về dao động điều hòa?
A. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn cùng pha với li độ
B. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn ngược pha với vận tốc
C. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luôn cùng pha với vận tốc
D. không có phát biểu đúng
Câu 5. Gia tốc của chất điểm dao động điều hòa bằng không khi
A. li độ cực đại B. li độ cực tiểu
C. vận tốc cực đại hoặc cực tiểu D. vận tốc bằng 0
Câu 6. Một vật dao động điều hòa, khi vật đi từ vị trí cân bằng ra điểm giới hạn thì
A. Chuyển động của vật là chậm dần đều. B. thế năng của vật giảm dần.
C. Vận tốc của vật giảm dần. D. lực tác dụng lên vật có độ lớn tăng dần.
Câu 7. Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi điều hoà
A. Cùng pha so với li độ. B. Ngược pha so với li độ.
C. Sớm pha /2 so với li độ. D. Trễ pha /2 so với li độ.
Câu 8. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình: x = 3cos(t + eq \s\don1(\f(,2)))cm, pha dao động của chất điểm tại thời điểm t = 1s là
A. 0(cm). B. 1,5(s). C. 1,5 (rad). D. 0,5(Hz).
Câu 9. Biết pha ban đầu của một vật dao động điều hòa, ta xác định được:
A. Quỹ đạo dao động B. Cách kích thích dao động
C. Chu kỳ và trạng thái dao động D. Chiều chuyển động của vật lúc ban đầu
Câu 10. Dao động điều hoà là
A. Chuyển
