20 câu Trắc nghiệm Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa (Kết nối tri thức 2023) có đáp án – Vật lí lớp 11

Trắc nghiệm Vật lí 11 Bài 3: Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa

Phần 1. Trắc nghiệm Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa

Câu 1: Một chất điểm M chuyển động tròn đều trên quỹ đạo tâm O bán kính R với tốc độ 100 cm/s. Gọi P là hình chiếu cùa M trên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. Khi P cách O một đoạn 6 (cm) nó có tốc độ là 50 (cm/s). Giá trị R bằng

A. 4√3(cm).                  

B. 2,5 (cm)           

C. 6√3(cm).                 

D. 5 (cm)

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A.

Câu 2: Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của gia tốc là

A. a_max = ω²A.              

B. a_max = ωA.               

C. a_max = -ωA.              

D. a_max = -ω²A.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A.

Câu 3: Tìm phát biểu sai khi nói về dao động điều hoà:

A. Gia tốc sớm pha π so với li độ.                

B. Vận tốc và gia tốc luôn ngược pha nhau.

C. Vận tốc luôn trễ pha $\frac{\pi }{2}$ so với gia tốc.     

D. Vận tốc luôn sớm pha $\frac{\pi }{2}$ so với li độ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B.

Câu 4:  Một vật dao động điều hòa có chu kì 2 s, biên độ 10 cm. Khi vật cách vị trí cân bằng 5 cm, tốc độ của nó bằng

A. 27,21 cm/s.     

B. 12,56 cm/s.                

C. 20,08 cm/s.                

D. 18,84 cm/s.

Hướng dẫn giải

Từ công thức: $x^2+\frac{v^2}{{\omega }^2}=A^2$ suy ra:

$\left|v\right|=\omega \sqrt{A^2-x^2}=\frac{2\pi }{T}\sqrt{A^2-x^2}=\frac{2\pi }{2}\sqrt{{10}^2-5^2}\approx \mathrm{27,21}\left(cm/s\right)$

Đáp án đúng là A.

Câu 5: Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O bán kính 10 cm với tốc độ góc 5 rad/s. Hình chiếu của chất điểm lên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo có tốc độ cực đại là

A. 15 cm/s.           

B. 50 cm/s.           

C. 250 cm/s.          

D. 25 cm/s.

Hướng dẫn giải

* Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn bán kính R với tốc độ góc ω thì hình chiếu của nó trên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo sẽ dao động điều hòa với biên độ đúng bằng R và tần số góc đúng bằng ω

* Hình chiếu của chất điểm lên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm và tần số góc ω = 5 rad/s => tốc độ cực đại là $v_{\max }=\omega A$ = 50 cm/s

Đáp án đúng là B.

Câu 6: Tìm phát biểu đúng khi nói về dao động điều hoà:

A. Gia tốc chậm pha π so với li độ.           

B. Vận tốc và gia tốc luôn ngược pha nhau.

C. Vận tốc luôn trễ pha $\frac{\pi }{2}$ so với gia tốc.     

D. Vận tốc luôn chậm pha $\frac{\pi }{2}$ so với li độ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là C.

Câu 7: Gia tốc của vật dao động điều hòa bằng không khi:

A. vật ở vị trí có li độ cực đại                        

B. vận tốc của vật đạt cực tiểu.

C. vật ở vị trí có li độ bằng không                  

D. vật ở vị trí có pha dao động cực đại.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là C.

Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc là $v=3\pi \cos 3\pi t$(cm/s). Gốc tọa độ ở vị trí cân bằng. Mốc thời gian được chọn vào lúc chất điểm có li độ và vận tốc là:

A. x = 2cm, v = 0.

B. x = 0, v = 3π cm/s.     

C. x=  − 2 cm, v = 0. 

D. x = 0, v = − π cm/s.

Hướng dẫn giải

Đối chiếu với các phương trình tổng quát ta tính được:

Đáp án đúng là B.

Câu 9: Vận tốc và gia tốc của con lắc lò xo dao động điều hoà tại các thời điểm t₁,t₂ có giá trị tương ứng là v₁ = 0,12 m/s, v₂ = 0,16 m/s, a₁= 0,64 m/s², a₂ = 0,48 m/s². Biên độ và tần số góc dao động của con lắc là:

A. A = 5 cm, ω = 4 rad/s.          

B. A = 3 cm, ω = 6 rad/s.

C. A = 4 cm, ω = 5 rad/s.          

D. A = 6 cm, ω = 3 rad/s.

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức: $x^2+\frac{v^2}{{\omega }^2}=A^2\underset{}{\overset{a=-{\omega }^{2}x}{\to }}\frac{a^2}{{\omega }^4}+\frac{v^2}{{\omega }^2}=A^2$

Đáp án đúng là A.

Câu 10: Một quả cầu dao động điều hoà với biên độ 5 (cm), chu kỳ 0,4 (s). Tính vận tốc cùa quả cầu tại thời điểm vật có li độ 3 (cm) và đang chuyển động theo chiều dương.

A. v = 62,8 (cm/s).

B. v = ± 62,8 (cm/s)       

C. v =  −  62,8 (cm/s).    

D. v = 62,8 (m/s).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A

Phần 2. Lý thuyết Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa

I. Vận tốc của vật dao động điều hòa

1. Phương trình của vận tốc

$v=-\omega A\sin (\omega t+\phi )$

Vận tốc của vật dao động điều hòa cũng biến thiên tuần hoàn theo quy luật hàm sin (cosin) cùng chu kì T của li độ

Độ lớn của vận tốc

$\left|v\right|=\omega A\sqrt{1-{\cos }^2(\omega t+\phi )}$

Thay $\cos (\omega t+\phi )=\frac{x}{A}$ ta được

$v=\pm \omega \sqrt{A^2-x^2}$

– Khi vật ở VTCB thì $v=\pm \omega A$

– Khi vật ở vị trí biên thì $v=0$

2. Đồ thị của vận tốc

 

II. Gia tốc của vật dao động điều hòa

1. Phương trình của gia tốc

$a=-{\omega }^{2}A\cos (\omega t+\phi )$

Thay $x=A\cos (\omega t+\phi )$ ta được

$a=-{\omega }^{2}x$

– Khi vật ở VTCB $a=0$

– Khi vật ở vị trí biên $a=\pm {\omega }^{2}A$

2. Đồ thị của gia tốc

 

Sơ đồ tư duy Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa

Video bài giảng Vật Lí 11 Bài 3: Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa – Kết nối tri thức

Xem thêm các bài Trắc nghiệm Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Trắc nghiệm Bài 2: Mô tả dao động điều hoà

Trắc nghiệm Bài 3: Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hoà

Trắc nghiệm Bài 4: Bài tập về dao động điều hoà

Trắc nghiệm Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà

Trắc nghiệm Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng