Câu 1: Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theo thời gian?
A. Biên độ và tốc độ
B. Li độ và tốc độ
C. Biên độ và gia tốc
D. Biên độ và cơ năng
Hướng dẫn
Dao động tắt dần có các đại lượng là biên độ và cơ năng giảm dần theo thời gian
Chọn đáp án D
Câu 2: Con lắc dao động duy trì với tần số
A. bằng tần số dao động riêng.
B. phụ thuộc vào cách duy trì.
C. lớn hơn tần số dao động riêng.
D. nhỏ hơn tần số dao động riêng.
Hướng dẫn
Con lắc dao động duy trì với tần số bằng tần số dao động riêng.
Chọn đáp án A
Câu 3: Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực \[F={{F}_{o}}\cos \pi ft\] (với \[{{F}_{o}}\] và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là
A. f. B. \[\pi \]f. C. 2\[\pi \]f. D. 0,5f.
Hướng dẫn
Tần số góc của dao động cưỡng bức là: \[\omega '=\pi f=2\pi f'\Rightarrow f'=0,5f\]
Chọn đáp án D
Câu 4: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động cơ học?
A. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của ngoại lực điều hoà bằng tần số dao động riêng của hệ.
B. Biên độ dao động cưỡng bức của một hệ cơ học khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) không phụ thuộc vào lực cản của môi trường.
C. Tần số dao động cưỡng bức của một hệ cơ học bằng tần số của ngoại lực điều hoà tác dụng lên hệ ấy.
D. Tần số dao động tự do của một hệ cơ học là tần số dao động riêng của hệ ấy.
Hướng dẫn
Phát biểu sai là “Biên độ dao động cưỡng bức của một hệ cơ học khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng không phụ thuộc vào lực cản của môi trường”
Chọn đáp án B
Câu 5: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động
A. với tần số bằng tần số dao động riêng.
B. mà không chịu ngoại lực tác dụng.
C. với tần số lớn hơn tần số dao động riêng.
D. với tần số nhỏ hơn tần số dao động riêng.
Hướng dẫn
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động với tần số bằng tần số dao động riêng.
Chọn đáp án A
Câu 6: Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đoạn ổn định, phát biểu nào dưới đây là sai?
A. Tần số của hệ dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
B. Tần số của hệ dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ.
C. Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức.
D. Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ của ngoại lực cưỡng bức.
Hướng dẫn
Tần số của hệ dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
Do đó phát biểu sai là “Tần số của hệ dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ.”
Chọn đáp án B
Câu 7: Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m và một lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 10 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc \[{{\omega }_{F}}\]. Biết biên độ của ngoại lực không thay đổi. Khi thay đổi \[{{\omega }_{F}}\]thì biên độ dao động của viên bi thay đổi và khi \[{{\omega }_{F}}=10rad/s\] thì biên độ dao động của viên bi đạt cực đại. Khối lượng m của viên bi bằng
A. 100g. B. 80g. C. 40g. D. 120g
Hướng dẫn
Biên độ dao động của viên bi đạt cực đại khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng của con lắc, ta có: \[\omega ={{\omega }_{F}}=10rad/s=\sqrt{\frac{k}{m}}\]
\[\Rightarrow m=\frac{k}{100}=0,1kg=100g\]
Chọn đáp án A
Câu 8: Một hệ cơ học có tần số dao động riêng là 10 Hz ban đầu dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hoà \[{{F}_{1}}={{F}_{o}}\cos \left( \omega t+\varphi \right)\] với \[\omega =20\pi rad/s\] . Nếu ta thay ngoại lực cưỡng bức \[{{F}_{1}}\] bằng ngoại lực cưỡng bức \[{{F}_{2}}={{F}_{o}}\cos \left( 2\omega t+\frac{\varphi }{2} \right)\] , khi đó biên độ dao động cưỡng bức của hệ
A. sẽ không đổi vì biên độ của lực không đổi
B. sẽ tăng vì tần số biến thiên của lực tăng
C. sẽ giảm vì mất cộng hưởng
D. sẽ giảm vì pha ban đầu của lực giảm
Hướng dẫn
Tần số dao động của ngoại lực \[{{f}_{1}}\] là \[{{\omega }_{1}}=10Hz\] = tần số dao động riêng của hệ
→ có cộng hưởng nên biên độ dao động cực đại
Khi thay ngoại lực biên độ dao động chỉ có thể giảm xuống do mất cộng hưởng
Chọn đáp án C
Câu 9: Môt chất điểm có khối lượng 200g thực hiện dao động cưỡng bức đã ổn định dưới tác dụng của lực cưỡng bức F = 0,2cos(5t) (N). Biên độ dao động trong trường hợp này bằng
A. 8 cm B. 10 cm C. 4 cm D. 12cm
Hướng dẫn
Khi dao động cưỡng bức ổn định ta có: \[{{F}_{o}}=m{{\omega }^{2}}A\Rightarrow A=0,04m=4cm\]
Chọn đáp án C
Câu 10: Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng là m, chiều dài dây treo là 1m, dao động điều hoà dưới tác dụng của ngoại lực \[F={{F}_{o}}\cos \left( 2\pi ft+\frac{\pi }{2} \right)N\] . Lấy \[g=10m/{{s}^{2}}\] . Nếu tần số f của ngoại lực thay đổi từ 1Hz đến 2Hz thì biên độ dao
động của con lắc sẽ
A. không thay đổi.
B. giảm.
C. tăng.
D. tăng rồi giảm.
Hướng dẫn
Tần số dao động riêng của con lắc là: \[{{f}_{o}}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{g}{l}}=0,5Hz\]
Do f thay đổi từ 1 Hz đến 2 Hz đều lớn hơn \[{{f}_{o}}\] (tần số cộng hưởng) nên biên độ dao động của con lắc giảm dần
Chọn đáp án B
Câu 11: Con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g và lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m. Tác dụng một ngoại lực cưỡng bức biến thiên điều hòa biên độ \[{{F}_{o}}\] và tần số \[{{f}_{1}}=6Hz\] thì biên độ dao động \[{{A}_{1}}\]. Nếu giữ nguyên biên độ \[{{F}_{o}}\] mà tăng tần số ngoại lực đến \[{{f}_{2}}=10Hz\] thì biên độ dao động ổn định là \[{{A}_{2}}\] . So sánh \[{{A}_{1}}\] và \[{{A}_{2}}\]
A.\[{{A}_{1}}={{A}_{2}}\]
B.\[{{A}_{1}}>{{A}_{2}}\]
C.\[{{A}_{1}}<{{A}_{2}}\]
D. Chưa đủ điều kiện để kết luận
Hướng dẫn
Tần số dao động riêng của con lắc là: \[{{f}_{o}}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}=5Hz\]
Do f thay đổi từ 6 Hz đến 10 Hz đều lớn hơn \[{{f}_{o}}\] (tần số cộng hưởng) nên biên độ dao động của con lắc giảm dần
Chọn đáp án B
Câu 12: Một vật dao động điều hoà với phương trình \[x=\sqrt{2}\cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\] thì chịu tác dụng của ngoại lực \[F=\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{6} \right)(N)\]. Để biên độ dao động là lớn nhất thì tần số của lực cưỡng bức phải bằng
A. 2π Hz . B. 1Hz. C. 2Hz. D. π Hz
Hướng dẫn
Để biên độ dao động là lớn nhất thì tần số của lực cưỡng bức phải bằng tần số riêng của vật: \[\omega \]= 2π
→ f = 1 Hz
Chọn đáp án B
Câu 13: Con lắc đơn dài ℓ = 1m, được kích thích dao động bằng lực \[F={{F}_{o}}\cos 2\pi ft\] .Con lắc dao động với biên độ lớn nhất khi ngoại lực có tần số là (Lấy \[g={{\pi }^{2}}=10m/{{s}^{2}}\])
A. 1Hz B. 2 Hz C. 0,5Hz D. 4Hz
Hướng dẫn
Tần số dao động riêng của con lắc là: \[{{f}_{o}}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{g}{l}}=0,5Hz\]
\[\Rightarrow f={{f}_{o}}=0,5Hz\]
Chọn đáp án C
Câu 14: Con lắc lò xo m = 250g, k = 100 N/m, con lắc chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn. Thay đổi tần số góc thì biên độ cưỡng bức thay đổi. Khi tần số góc lần lượt là 10rad/s và 15rad/s thì biên độ lần lượt là \[{{A}_{1}}\] và \[{{A}_{2}}\] . So sánh \[{{A}_{1}}\] và \[{{A}_{2}}\]
A.\[{{A}_{1}}=1,5{{A}_{2}}\]
B.\[{{A}_{1}}>{{A}_{2}}\]
C.\[{{A}_{1}}={{A}_{2}}\]
D.\[{{A}_{1}}<{{A}_{2}}\]
Hướng dẫn
Tần số riêng của con lắc là: \[\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=20rad/s\]
Chọn đáp án D
Câu 15: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 100g, lò xo có độ cứng k = 40N/m. Tác dụng vào vật một ngoại lực tuần hoàn biên độ \[{{F}_{o}}\] và tần số \[{{f}_{1}}=4Hz\] thì biên độ dao động ổn định của hệ là \[{{A}_{1}}\]. Nếu giữ nguyên biên độ \[{{F}_{o}}\] nhưng tăng tần số đến \[{{f}_{2}}=5Hz\] thì biên độ dao động của hệ khi ổn định là\[{{A}_{2}}\] . Chọn đáp án đúng
A. \[{{A}_{1}}<{{A}_{2}}\]
B. \[{{A}_{1}}>{{A}_{2}}\]
C. \[{{A}_{1}}={{A}_{2}}\]
D.\[{{A}_{1}}\le {{A}_{2}}\]
Hướng dẫn
Tần số riêng của con lắc là:
\[\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=20rad/s\Rightarrow f\approx 3,18Hz\]
Chọn đáp án B
