1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải

20 628 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 20
Dung lượng 692,33 KB

Nội dung

bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải tham khảo

Trang 1

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 1

CHUYÊN ĐỀ: ĐỒ THỊ CỦA CÁC DAO ĐỘNG CƠ

Những năm gần đây, trong các đề thi THPT Quốc Gia thường xuất hiện các câu hỏi về đồ thị Câu hỏi

đồ thị xuất hiện trong các đề thi sắp đến là một điều tất yếu, vì nó thường chứa đựng các kiến thức vật lí tổng hợp và đặc sắc Để giúp các em vững tin hơn khi làm các bài tập trắc nghiệm về đồ thị, chúng tôi giới thiệu chuyên đề “ Đồ thị của các dao động cơ ” Hy vọng chuyên đề này giúp các em có kiến thức

vững chắc, tự tin hơn, biết vận dụng giải các câu đồ thị trong những kì thi sắp đến

I)

I) Ph Ph Phần ần ần Cơ b Cơ b Cơ bản ản ản::::

1 Đồ thị của dao động điều hòa: x = Acos(ωt+φ)

-Xét phương trình dao động điều hoà: x = Acos(ωt+φ), nếu chọn gốc thời gian và chiều dương trục toạ độ thích hợp để φ = 0 Ta lập bảng giá trị sau để vẽ đồ thị của hàm điều hoà x = Acos(ωt+φ)

Bảng biến thiên 1: x = Acos(ωt)

π ω

3π 2ω

2π ω

-Từ đồ thị, suy ra chu kì dao động điều hoà: T = 2π

ω

-Biên độ: A= (Xmax – Xmin)/2

Với O là VTCB: A là giá trị lớn nhất trên trục tung

Bảng biến thiên 2: x = Acos2

T

π

t

2

T

π

t 0

2

2

- Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin

=>Người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin.

Lưu ý: Trong đề trắc nghiệm chỉ cho đồ thị và xác định phương trình, nên phần cách vẽ đồ thị các HS tự tìm hiểu

2 Đồ thị và so sánh pha của các dao động điều hòa: x; v; a

a Li độ: x = Acos(ωt + ϕ)

π

vmax cos t + + 1 vmax A

2 π

Tốc độ của vật dao động điều hoà đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí cân bằng

Chú ý: Cần phân biệt được tốc độ và vận tốc, tốc độ là chỉ độ lớn của vận tốc

Giá trị của vận tốc có thể âm hoặc dương nhưng độ lớn của vận tốc thì luôn luôn dương

dt

a ⇔cos ωt + ϕ + π = ⇒1 a = ω A

Gia tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn đạt giá trị cực đại khi khi vật ở biên x = ±A

x

A

-A

T 2

Đường biểu diễn li độ x = Acos(ωt + φ) với φ = 0

A

t

0

x

A

π ω

2π/ω

3 π ω

Trang 2

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 2

d Đồ thị và so sánh pha của các dao động điều hòa: x; v; a

- Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ = 0

t 0 T/4 T/2 3T/4 T

x A 0 -A 0 A

v 0 -Aω 0 Aω 0

a -Aω2 0 Aω2 0 -Aω2

a Đồ thị của ly độ dao động điều hoà:

- Khi ϕ = 0: x = Acos(ωt) = Acos(2π T t)

b Đồ thị của vận tốc: v = -Aω sin (2π

T t)

- Lưu ý: Tại vị trí v = 0 vật đổi chiều chuyển động (ứng với

vị trí biên của x) và tại các biên của v ứng với VTCB của x

c Đồ thị của gia tốc: a = -ω2Acos (ωt) (ϕ = 0)

a = -Aω2cos(2π

T t)

+Nhận xét:

- Nếu dịch chuyển đồ thị v về phía chiều dương của trục Ot một đoạn T/4 thì đồ thị v và x cùng pha

Nghĩa là: v nhanh pha hơn x góc π/2 hay về thời gian là T/4

- Nếu dịch chuyển đồ thị a về phía chiều dương của trục Ot một đoạn T/4 thì đồ thị a và v cùng pha

Nghĩa là: a nhanh pha hơn v góc π/2 hay về thời gian là T/4

- Dễ thấy a và x ngược pha (trái dấu)

3 Đồ thị của ly độ, vận tốc và gia tốc dao động điều hoà vẽ chung trên 1 hệ tọa độ:

a Ly độ: x = Acos (ωt + φ),

b Vận tốc: v = x/ = - Aω sin(ωt + φ) = Aω cos(ωt + φv) với φv = (φ +π

2)

|v|max = Aω khi sin(ωt + φ) = 1

=> Tốc độ của vật dao động điều hoà đạt giá trị cực đại khi vật qua vị trí cân bằng

c Gia tốc: a = v/ = [-Aω sin (ωt+φ)]/ = - Aω2 cos (ωt+φ) = -ω2x

→ a = - Aω2cos(ωt + φ) = - ω2x = Aω2 cos (ωt + φa) với φa = φx ± π = φ ± π;

|a|max = Aω2 khi cos(ωt + φ) = -1

=> Gia tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn đạt giá trị cực đại khi khi vật ở biên (|x| = A)

x

v

a

t

t

t

T

2

T

4

T

4

3T

O

O

O

A

- A

ω

A

-Aω

-Aω 2

Aω2

Trang 3

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 3

4 Đồ thị năng lượng trong dao động điều hoà

a Sự bảo toàn cơ năng:

Dao động của con lắc đơn, và con lắc lò xo dưới tác dụng của lực thế (trọng lực và lực đàn hồi ) và không có ma

sát nên cơ năng của nó được bảo toàn Vậy cơ năng của vật dao động được bảo toàn

b Biểu thức thế năng:

• Xét con lắc lò xo Tại thời điểm t bất kì vật có li độ

x= Acos(ωt+ϕ) và lò xo có thế năng:

Wt = 1

2kx

2 =1

2kA

2 cos2(ωt+ϕ)

• Thay k = ω2m ta được:Wt = 1

2mω

2A2cos2(ωt + ϕ)

• Đồ thị Wt ứng với trường hợp ϕ = 0 ở hình bên

c Biểu thức động năng:

• Tại thời điểm t bất kì vật nặng m có vận tốc

v = -Aω sin (ωt+ϕ) và có động năng

Wđ =1

2mv

2 =1

2mA

2ω2 sin2 (ωt+ϕ)

• Đồ thị Wđ ứng với trường hợp ϕ = 0 ở hình bên

d Biểu thức cơ năng:

• Cơ năng của vật tại thời điểm t:

W = Wt + Wđ

= 1

2mω

2A2cos2 (ωt + ϕ) + 1

2mA

2ω2 sin2 (ωt + ϕ)

= 1

2mω

2A2[cos2(ωt+ϕ) + sin2(ωt+ϕ)]

W = 1

2mω

2A2 = const

• Đồ thị Wt, Wđ vẽ trong cùng một hệ trục toạ độ ở hình bên

5 Đồ thị của lực trong dao động điều hòa

a Đồ thị lực hồi phục (lực kéo về)

Phương pháp

*Biểu thức lực kéo về F = − kx = − kAcos ( ω +ϕ t )

- Đồ thị lực kéo về theo li độ x là một đoạn thẳng qua gốc tọa độ và có Fmax

khi vật ở biên âm (x = -A) và Fmin khi vật ở biên dương ( x= A)

Chú ý: Đồ thị lực kéo về hay còn gọi là đồ thị hợp lực tác dụng lên vật luôn hướng về vị trí cân bằng

- Đồ thị lực kéo về theo thời gian là một hàm sin hay cosin và dao động ngược pha với li độ (cùng pha với gia tốc), tức là trục Ox ngược với trục OF

b Đồ thị lực đàn hồi trong dao động điều hòa

Trong các đồ thị hình Sin thì đồ thị lực đàn hồi là dạng đồ thị phức tạp Để giải được dạng đồ thị này các em cần nắm vững các vấn đề sau

a.Minh họa dạng đồ thị

+Nếu chọn chiều dương hướng xuống thì biểu thức lực đàn hồi có dạng

Wt

t 2

T

4

T O

1

4mω2A2

1

2mω2A2

t

O

mω2A 2

mω2A 2

T/2 T/4

1/2

Wd

1/4

Wt

t

2

T

4

T

O

1

4 mω2A2

1

2 mω2A2

W

O

F

x

F max

-F max

Trang 4

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 4

Chiều dương hướng xuống và A<

0

=− ∆ +

=



Nhận xét: Nếu chọn chiều dương hướng xuống thì dạng đồ thị F

theo t là một hình sin và có Fmax < Fmin

+Nếu chọn chiều dương hướng lên thì biểu thức lực đàn hồi có

dạng

0

F k l x

min x A F k l A

=



Nhận xét: Nếu chọn chiều dương hướng lên thì dạng đồ thị F theo t

là một hình sin và Fmax > Fmin

*Cả hai trường hợp ta có lực đàn hồi cực đại ở biên âm và cực tiểu ở biên dương

0

< ∆

→



Chú ý: cần phải phân biệt được

độ lớn lớn nhất của lực đàn hồi khác với giá trị lớn nhất của lực đàn hồi

b Viết phương trình dao động từ đồ thị lực đàn hồi theo thời gian

Cách 1: Nếu cho biết giá trị của k và F max và F min thì:

Bước 1: Tìm biên độ: max max min max min

hp

Bước 2: Tìm ∆ l0và thông qua tỉ số lực đàn hồi : Fmax/Fmin Suy ra

0

g l

ω =

Bước 3: Vị trí cân bằng của lực hồi phục là Fo trên trục OF : max min

O

F

2

+

max

t= →0 F =F −F =? F → Sử dụng VTLG trên trục OFhp sẽ tính được pha ban đầu của lực hồi phục là α

Từ đó suy ra ϕ = α + π hoặc ϕ = α − π

Chú ý: Nếu đề không cho biết giá trị của k thì thực hiện các bước ngược lại

Chiều dương hướng lên và A>

Chiều dương hướng xuống và A>

Trang 5

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 5

6 Phương pháp xác định phương trình từ đồ thị:

a Xác định biên độ: Nếu tại VTCB x =0 thì:

x = xmax = A (Từ số liệu trên đồ thị ta có thể xác định A )

v = vmax = ωA (Từ số liệu trên đồ thị ta có thể xác định vmax )

a = amax = ω2A (Từ số liệu trên đồ thị ta có thể xác định amax )

b Xác định pha ban đầu ϕϕϕ:

-Nếu là hàm cos, dùng công thức : x0

cos

A

v max

v cos

v

a max

a cos

a

Lưu ý: Lúc t = 0 đồ thị cắt trục tung tại x0 ( x = x0 : Có9 vị trí đặc biệt của x0 ; mỗi x0 có 2 giá trị đặc biệt của ϕ tương ứng trái dấu, dấu của ϕ ngược dấu với vận tốc v; riêng các vị trí đặc biệt: x0 = A => ϕ = 0; x0 = -A => ϕ = π Vậy có 16 giá trị đặc biệt của ϕ) Xem hình sau:

-L ược đồ pha ban đầu ϕϕϕ theo các vị trí đặc biệt x 0

0

-A

A

A

2

A

− 2

3A

2

A

2

3A

x

6

π

4

π

3

π

2

π

3

4

6

6

π

4

π

− 3

π

− 2

π

− 3

− 4

− 6

B - C3/2 - HD - NB

-VTCB NB+ HD+ C3/2+ B+ π

V<0

V>0

x

A

0 A

2 2

A

2

A

24

T

12

T

24

T

24

T

24

T

12

T

12

T

12

T

x

Vận tốc:

0

2

v

2

v

max

2

v

2

v

2

v

2

v

O

x -ω 2 A

0 2

A

ω max

3 2

2

a

max 2 2

2

2

a

max

2

a

24

T

12

T

24

T

24

T

24

T

12

T

12

T

12

T

Gia tốc:

Trang 6

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 6

-Liên hệ giữa vòng tròn lượng giác và đồ thị về thời gian và ly độ, giá trị của pha ban đầu ϕϕϕ

c Xác định chu kì T ( Suy ra tần số f hoặc tần số góc ωωω):

Nhận dạng thời điểm trạng thái lặp lại, hay chu kì T là khoảng thời gian giữa hai điểm cùng pha gần nhất Rồi suy ra

tần số f (hoặc tần số góc ωωω) : f 1; 2 2 f

π

- Dựa vào thời gian ghi trên đồ thị và pha ban đầu, vẽ lại đường tròn Fresnel để xác định góc quét tương ứng với thời gian sau đó áp dụng công thức tìm ω:

t

ϕ

ω =∆

Lưu ý:

- Các đồ thị dao động điều hòa của li độ (x), vận tốc (v) và gia tốc (a) biến thiên điều hòa theo hàm số sin hoặc cos với chu kì T

- Các đồ thị động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo hàm số sin hoặc cos với chu kì T/2

⋇ Vận dụng giải các bài tập về đồ thị, chúng ta quan sát đồ thị tìm ra các đại lượng dựa theo quy luật sau:

+ Tìm biên độ dao động dựa vào trục giới hạn cắt điểm nào đó trên trục tung (tìm biên độ A, Aω hoặc Aω2) + Tìm chu kì dao động dựa vào sự lặp lại dạng đồ thị và các số liệu trên trục thời gian, hoặc dựa vào khoảng thời gian gần nhất cùng pha để vật nhận giá trị nào đó Suy ra tần số góc ω = 2π/T

+ Tại thời điểm t =0 thì x = ?, v = ? , a = ? sẽ tìm được pha ban đầu φ

+ Dựa vào đường tròn và vận dụng các công thức của dao động tìm các đại lượng và các yếu tố cần tìm

-Các đồ thị của ly độ x theo thời gian t sau đây cho biết một số giá trị của x 0 và ϕϕϕ lúc t = 0:

A

t

0

x

A

2

T

T 4

4

T

t= 0; x 0 = A; ϕ=0

A

t

0

x

A

2

T

T 4

T

3 4

T

t= 0; x0= 0; v0 > 0; ϕ = - π/2

A

t

0

x

A

2

T

T 4

T

3 4

T

t= 0; x0= 0; v0 < 0; ϕ=π/2

A

t

0

x

A

2

T

T 4

4

T

t= 0; x 0 = -A; ϕ=π; -π

A

t

0

x

A

1 2

T

7

1 2

T

t=0;

0 3 2

A

x = ; ϕ= -π/6

13 12

T

3 2

A

A

t

0

x

A

− 8

T

5 8

T

t=0;

0 2 2

A

x = ; ϕ= -π/4

9 8

T

2 2

A

x

t= 0; x0= - 2

2

A ; v0 > 0; ϕ= - 3π/4

t

A

t

0

x

A

6

T

2 3

T

t=0;

0 2

A

x = ; ϕ= -π/3

7 6

T

2

A

A

t

0

A

− 2

A

− 1 2T T/3

5 6

T

t= 0; x 0 = -A/2; v 0 > 0; ϕ= - 2π/3

4 3

T

A

0

A

2 2

8

T

7 8

T

1 1 8

T

A

t

0

x

A

1

t

2

t

4

t

0

x

3

t

t 0 = 0;x=x0; ϕ

x

t2

x0

t3

t0 M0

t1

t4

ϕ

Trang 7

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 7

-Các vị trí đặc biệt: Khi x= 0 cos(ωωωt+ϕϕϕ ) =0 , lúc đó đồ thị cắt trục t;

Khi x = -A cos(ωt+ϕ ) = - 1 Khi đồ thị ở vị trí biên âm;

và khi x =A cos(ωt+ϕ ) = 1: Khi đồ thị ở vị trí biên dương

(Mô hình mối liên hệ giá trị của các đại lượng x, v, a, F tại các vị trí đặc biệt: x = 0; x = - A; x =A )

7 Các ví dụ:

Ví dụ 1 (1) : Vật dao động điều hòa có đồ thị tọa độ như hình bên Phương trình dao động là:

A x = 2cos (5πt + π) cm

B x = 2cos (5πt

-2

π ) cm

C x = 2cos 5πt cm

D x = 2cos (5πt +

2

π

) cm

Hướng dẫn giải :

Theo đồ thị ta có chu kì T = 0,4 s, A = 2 cm;

Khi t = 0, x = 0, v < 0 (t tăng có x giảm) ⇒ ϕ =

2

π

; ω = T

2π = 0,4

2π = 5π rad/s Đáp án D.

Ví dụ 2 (1) : Đồ thị li độ của một vật dao động điều hoà có dạng như hình vẽ Phương trình dao động của vật là:

A 4 os ( )

B 4 os ( 1)

3

6

π

Hướng dẫn giải:

Trên đồ thị cho ta: A = 4 cm; Khi t = 0 thì x0 = 2 => cosϕ = x0 /A =2/4 = 0,5 => ϕ = -π/3 (Do x đang tăng)

Ta có: Viết lại đáp án A và B: A x = 4 cos [(πt /3) – (π2 /9)]; B x = 4 cos [(πt /3) – (π /3)] => Chọn B

(Tính thêm: Theo đồ thị: Vật từ x0 = 2 cm = A/2 đến x = 4 cm = A, mất thời gian ngắn nhất là T/6

(xem sơ đồ giải nhanh)

=> Chu kỳ T = 7 – (T/6) => T = 6 s => ω = 2π/T = π/3 rad/s => 4

0 – 2

2 x(cm)

t(s) 0,2

0,4 0,6 0,8

4

t(s)

0 x(cm)

4

Hình ví dụ 2

7 2

A

t

0

x

A

1

t

3

t

0 = cosϕ

5

t

0

x

2

t

4

t

1 cos( tω +ϕ) 1=

2

cos( t ω + ϕ ) = 0

3 cos( tω +ϕ)= −1

4

cos( t ω ϕ ) = 0

5 cos( tω +ϕ) 1=

Trang 8

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 8

Ví dụ 3 (2) : Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox, với O trùng với vị trí cân bằng của chất điểm Đường biểu diễn sự phụ thuộc li độ x chất điểm theo thời gian t cho ở hình vẽ Phương trình vận tốc của chất điểm là

3

6

C 60 10

3

π

D 60 10

6

π

Hướng dẫn giải:

- Từ đồ thị ta có biên độ của x: A = 6 cm

- Lúc đầu t = 0 thì x0 = -3 cm = -A /2 và vật đang đi theo chiều dương nên pha ban đầu:

φx = -2π/3 => φv = φx + (π/2) = - π /6 => Loại A và C

- Từ đồ thị ta có chu kì: T = 0,2 s => 2 2

10

ω= = = π => vmax = Aω => Chọn B

Hay : Phương trình ly độ là : 2

3

π

-Biên độ vận tốc : vmax = ωA = 10π.6 =60π cm/s

-Vận tốc nhanh pha hơn li độ một góc π/2 nên ta có :

2

Ví dụ 4 (2) : Một vật dao động điều hoà có độ thi vận tốc - thời gian như hình vẽ Phương trình dao động của vật là

B x= 1,2 os(25 )( )

C x= 2,4cos(10 )( )

+

D.x= 2,4cos(10 )( )

+

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ liên hệ các đại lượng x, v trong dao động điều hòa:

-Xác định pha ban đầu:

Theo đồ thị ta có: vmax =10π cm/s; v0 = 5π cm/s= vmax/2 và vận tốc đang tăng nên phương trình vận tốc:

x

Vận tốc:

0

2

v

2

v

max

2

v

2

v

2

v

2

v

O

Ly độ:

x

A

0 A

2

A

2 2

− A

2

2

A

2

A

24

T

12

T

24

T

24

T

24

T

12

T

12

T

12

T

t(s) 0,4 0,2

x(cm)

6

3

-3 -6

O

Hình ví dụ 4

10π 5π

-10π

0

v(cm/s)

t(s) 0,1

Trang 9

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 9

t (s)

v (cm/s)

40

20 3

5

1 2

v = 10π cos(ωt – π/3) cm/s

+Do pha của x chậm hơn pha của v một góc π/2 nên pha ban đầu của ly độ x là: ϕ= -π/2 – π/3 = -5π/6

+Cách khác: Theo đồ thị và kết hợp với sơ đồ liên hệ giữa x và v ta thấy:

Vận tốc lúc đầu v0 = vmax/2 và tăng dần, nghĩa là vật từ vị trí 0 3

2

A

x = − theo chiều dương

Suy ra pha ban đầu của ly độ x là: ϕ = -5π/6

-Xác định chu kì, tần số góc: Khoảng thời gian ngắn nhất từ v0 = vmax /2 đến vmax rồi đến v = 0 ứng với góc quay là (π/3) + (π/2) là 5T /12 = 0,1 s => T = 0,24 s;

2

A

x = − đến VTCB (x = 0 ) là T/6 Theo đồ thị ta có: T/6 + T/4 = 0,1 s => T = 0,24 s)

=> Tần số: 2 2 25

1 2 25

3

max

v

π ω

Đáp án A

Ví dụ 5 (2) : Cho đồ thị vận tốc như hình vẽ Phương trình dao động tương ứng là:

A x = 8cos(πt) cm

B x = 4cos(2πt - (π/2)) cm

C x = 8cos(πt – (π/2)) cm

D x = 4cos(2πt + (π/2)) cm

Hướng dẫn giải:

Khi t = 0: v = vmax = 8π => cos φv = 1 và vận tốc đang giảm => φv = 0

=> φx = - π/2 => Loại đáp án A và D;

Tính chu kì của dao động: Xem sơ đồ giải nhanh

-Từ đồ thị ta thấy vật lúc đầu có vận tốc cực đại (VTCB) và giảm về 0 (vị trí biên dương x = A) rồi theo chiều âm đến vị trí có v = -8π /2 = - vmax /2 (hay 3

2

x= A) với thời gian tương ứng là 2/3 s

-Theo sơ đồ giải nhanh (xem sơ đồ trên) ta có: (T/4) + (T/12) = 2/3 s => T = 2 s => ω = π rad/s

-Tính biên độ: A = vmax /ω = 8π /π = 8 cm => Chọn C

(Tính pha ban đầu: Dễ thấy vật lúc đầu ở VTCB và chuyển động theo chiều dương nên ϕ = -π/2

Vậy: x = 8cos(πt - π/2) cm Đáp án C.)

Ví dụ 6 (1) : Vận tốc của một vật dao động điều hòa biến thiên theo đồ thị như hình vẽ Lấy π2 = 10, phương trình dao động của vật là

A x = 2 10cos(2πt +

3

π ) cm

B x = 2 10cos(πt +

3

π ) cm

C x = 2 10cos(2πt -

3

π ) cm

Ly độ:

x

A

0 A

2

A

2 2

− A

2

2

A

2

A

4

T

12

T

x

Vận tốc:

0

2

v

2

v

max

2

v

2

v

2

v

2

v

O

max

v

t(s)

0 v(cm/s)

2 3

Hình ví dụ 5

Trang 10

TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN TP.HCM – GV Đoàn Văn Lượng EMAIL: doanvluong@gmail.com 10

D x = 2 10cos(πt -

3

π ) cm

Hướng dẫn giải:

Lúc t = 0: v = 20 3 => cos φv = (√3) /2 => φv = π /6 (vì v đang giảm); mà φv = φx + (π/2) => φx = φ = - π/3;

=> Loại A, B; Ta có: t = 0 => x0 = A cos φ = A cos (- π/3) = A/2;

Thời gian tương ứng từ x0 =

2

A

đến vị trí biên dương (v = 0) là T/6; Theo đồ thị ta có: t = (T/6) + (T/4) = 5/12 s => T

= 1 s => ω = 2π rad/s => Biên độ 40 20

2 10 2

max

v

Vậy : x = 2 10 cos(2 )

3

t π

π − cm Đáp án C.

Ví dụ 7 (2) : Một chất điểm dao động điều hoà hàm cosin có gia tốc biểu diễn như hình vẽ sau Phương trình dao động

của vật là:

3

π

2

π

C x = 20 os c ( )( π t cm ) D 20

2

π

Hướng dẫn giải:

Gọi phương trình dao động của vật có dạng:x = A cos ( ω t + ϕ ) Khi đó phương trình vận tốc và phương trình gia tốc có biểu thức lần lượt là:v = − A ω sin ( ω t + ϕ ); 2 ( )

os

a = − A ω c ω t + ϕ = Aω2cos(ωta) với φa = φ ± π;

Từ đồ thị, ta có: T = 2s 2

(rad s/ )

T

π

20

m m

a

Khi t = 0 ta thấy a = 0 và gia tốc đang tăng => φa = - π/2 => φ = π /2 => Chọn D

Ví dụ 8 (2) : Cho đồ thị ly độ của một dđđh Lấy: 2

10

Hãy viết phương trình gia tốc:

A. 1, 6 cos(2 3 )

4

π

4

π

4

a , cos( t π)m / s

π

4

π

Hướng dẫn giải:

- Chu kì dao động : T/2 = (5/8) – (1/8) = 0,5 s => T = 1 s

(hay theo số liệu trên đồ thị thì vật từ 0 4

2 2

A

x = = = đến x = A mất thời gian T/8

Suy ra: T/8 = 1/8 (s ) => T = 1 s) => ω = 2π rad/s

-Biên độ dao động: A = 4 cm

0

2 2

2

x A

A

ϕ

=> Pha ban đầu: ϕ = π/4 => φa = φ ± π = - 3π /4 hay 5π /4 => Chọn A

2

t(s)

0 a(m/s2 )

2

1

2

0 , 5

1, 5

Hình ví dụ 7

4

t(s)

0 x(cm)

4

3 8

5/8

1 8

2 2

Hình ví dụ 8

Ngày đăng: 07/09/2017, 13:47

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

- Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin =&gt;Người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
th ị của dao động điều hòa là một đường hình sin =&gt;Người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin (Trang 1)
• Đồ thị Wt ứng với trường hợp ϕ=0 ở hình bên. - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
th ị Wt ứng với trường hợp ϕ=0 ở hình bên (Trang 3)
(Mô hình mối liên hệ giá trị của các đại lượng x, v, a, F tại các vị trí đặc biệt: x= 0; x= -A; x= A) - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
h ình mối liên hệ giá trị của các đại lượng x, v, a, F tại các vị trí đặc biệt: x= 0; x= -A; x= A) (Trang 7)
Ví dụ 4 (2): Một vật dao động điều hoà có độ thi vận tốc - thời gian như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
d ụ 4 (2): Một vật dao động điều hoà có độ thi vận tốc - thời gian như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là (Trang 8)
Hình ví dụ 410π - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
Hình v í dụ 410π (Trang 8)
Ví dụ 5 (2): Cho đồ thị vận tốc như hình vẽ. Phương trình dao động tương ứng là: - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
d ụ 5 (2): Cho đồ thị vận tốc như hình vẽ. Phương trình dao động tương ứng là: (Trang 9)
Hình ví dụ 7 - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
Hình v í dụ 7 (Trang 10)
Ví dụ 7 (2): Một chất điểm dao động điều hoà hàm cosin có gia tốc biểu diễn như hình vẽ sau - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
d ụ 7 (2): Một chất điểm dao động điều hoà hàm cosin có gia tốc biểu diễn như hình vẽ sau (Trang 10)
Ví dụ 10 (2): Một vật dao động điều hòa có đồ thị gia tốc như hình. Lấy π2 =10. Phương trình dao động của vật là - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
d ụ 10 (2): Một vật dao động điều hòa có đồ thị gia tốc như hình. Lấy π2 =10. Phương trình dao động của vật là (Trang 11)
Ví dụ 9 (1): Cho dđđh có đồ thị như hình vẽ. PTDĐ tương ứng là: - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
d ụ 9 (1): Cho dđđh có đồ thị như hình vẽ. PTDĐ tương ứng là: (Trang 11)
C. đường hình sin. D. đường parabol. - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
ng hình sin. D. đường parabol (Trang 12)
Câu 10 (1): Đồ thị của một vật dao động điều hoà hoà x= Acos(ωt+ϕ) có dạng như hình vẽ. - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 10 (1): Đồ thị của một vật dao động điều hoà hoà x= Acos(ωt+ϕ) có dạng như hình vẽ (Trang 14)
Câu 11 (1): Đồ thị của một vật dao động điều hoà hoà x= Acos(ωt+ϕ) có dạng như hình vẽ sau đây. - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 11 (1): Đồ thị của một vật dao động điều hoà hoà x= Acos(ωt+ϕ) có dạng như hình vẽ sau đây (Trang 14)
Câu 1 (1): Đồ thị li độ của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động của vật - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 1 (1): Đồ thị li độ của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động của vật (Trang 15)
Câu 2 (1): Đồ thị li độ của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động của vật - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 2 (1): Đồ thị li độ của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động của vật (Trang 15)
Câu 4 (1). Đồ thị biểu diễn dao động điều hòa ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây: - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 4 (1). Đồ thị biểu diễn dao động điều hòa ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây: (Trang 16)
Câu 6 (1): Cho đồ thị x(t) của một dao động điều hòa như hình vẽ. Hãy viết phương trình ly độ: A - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 6 (1): Cho đồ thị x(t) của một dao động điều hòa như hình vẽ. Hãy viết phương trình ly độ: A (Trang 16)
Câu 11 (2): Đồ thị vận tốc của một vật dao động điều hòa có dạng như hình vẽ. Lấy π2 =10 - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 11 (2): Đồ thị vận tốc của một vật dao động điều hòa có dạng như hình vẽ. Lấy π2 =10 (Trang 17)
Câu 10 (2): Đồ thị vận tốc của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động củ a v ậ t        A - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 10 (2): Đồ thị vận tốc của một vật cho ở hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình dao động củ a v ậ t A (Trang 17)
Câu 17 (2): Đồ thị hình bên biểu diễn sự biến thiên theo thời gian t c ủa li độ x một vật dao động điều hòa - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 17 (2): Đồ thị hình bên biểu diễn sự biến thiên theo thời gian t c ủa li độ x một vật dao động điều hòa (Trang 18)
x cos (t π) (cm) - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
x cos (t π) (cm) (Trang 18)
Câu 22(2): Hình vẽ dưới biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc dao  động của một vật dao động điều hòa theo thời gian t - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 22(2): Hình vẽ dưới biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc dao động của một vật dao động điều hòa theo thời gian t (Trang 19)
Câu 24 (1): Một vật dao động điều hòa có đồ thị (hình vẽ). Ph ương trình dao động là:  - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 24 (1): Một vật dao động điều hòa có đồ thị (hình vẽ). Ph ương trình dao động là: (Trang 19)
A. v= 40π cos( - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
v = 40π cos( (Trang 20)
Câu 26 (3): Một vật có khối lượng 400g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ - bài tập đồ thị dao động điều hòa lý 12 có giải
u 26 (3): Một vật có khối lượng 400g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ (Trang 20)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w