Chủ đề 08 chu kì, tần số con lắc lò xo 13 trang

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (212.85 KB, 13 trang )

CHỦ ĐỀ 8: CHU KÌ, TẦN SỐ CON LẮC LÒ XO
I.

LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
 Xét một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ
cứng k, một đầu gắn chặt, đầu còn lại gắn vào vật nhỏ có
khối lượng m. Vật m có thể trượt trên mặt phẳng nằm
ngang không có ma sát.
Vị trí cân bằng của vật là vị trí của lò xo không biến dạng.
Kích thước cho vật dao động với biên độ A bằng cách kéo hoặc đẩy vậy ra vị trí cân bằng một
đoạn nhỏ rồi buông tay. Tại thời điểm t bất kì, vật ở vi trí có li độ x như hình vẽ. Bỏ qua mọi ma
uu
r
ur
sát, theo phương thẳng đứng thì trọng lực P và phản lực N của mặt phẳng tác dụng vào vật bằng
nhau, phương ngang chỉ còn lực đàn hồi của lò xo, lực này tác dụng vào vật làm cho vật chuyển
động với gia tốc a  x ”, theo định luật II của Niutơn ta có phương trình :
F  kx  ma  mx ”  x ”  
Đặt  

k
x.
m

k
k
2
, ta được : x ”   x   x.
m
m

Phương trình trên có nghiệm là : x  Acos   t    hoặc x  A sin   t   
Do vậy dao động của vật trong con lắc lò xo là một dao động điều hòa.
Tần số góc của dao động là  
Chu kì dao động : T  2

k
.
m

m
1
và tần số dao động f 
k
2

k
.
m

Các giá trị , T, f chỉ phu thuộc vào khối lượng và độ cứng của lò xo, nó
không phụ thuộc vào cách kích thích và việc chọn gốc thời gian, mà sự
kích thích mạnh yếu khác nhau chỉ làm thay đổi biên độ A, việc chọn gốc
thời gian chỉ ảnh hưởng đến giá trị pha ban đầu  .
 Xét con lắc lò xo treo thẳng đứng
Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng (VTCB) :   Fdh � l �
Tần số góc :  
�   2

k


m

g
l �

1
l �
k
 2
;f 
2
m
g

g
l �

mg
k

 Xét con lắc lò xo được treo nằm góc α :   2

m
l
 2
.
k
g sin 

Với l  l cb  l � ( trong đó l �là chiều dài tự nhiên của con lắc lò xo).
 Bài toán :
�
:
�
�
+) Nếu k không đổi thì �
�
:
�
�

1

m2
� 1 
2
m1
m
m�

1
m1 f 2


2
m2 f1

CLLX 1 có (k, m1) � dao động với T1, f1
CLLX 2 có (k, m2) � dao động với T2, f2

2
2
2
Ta có : CLLX 3 có  k, m1 �m2  �   1 �2 ;

1
1
1
 2  2.
2
f
f1 f 2

2
2
2
Tổng quát : m   m1   m2 �   1   2

+) Nếu m không đổi thì :  :

k :

1
1
: f hay k :  2 : f 2 : 2



�
f 2   f12   f 22

�
Nếu có : k   k1   k2 � �1
1
1 .
�2   2   2
�
1
2
II. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: [Trích đề thi THPT QG năm 2016]. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm
ngang. Nếu biên độ dao động tăng gấp đôi thì tần số dao động điều hòa của con lắc.
A. tăng

2 lần.

B. giảm 2 lần.

C. không đổi.
Lời giải :

D. tăng 2 lần.

Tần số dao động của con lắc lò xo chỉ phụ thuộc vào khối lượng và độ cứng của lò xo. Chọn C.
Ví dụ 2: Một con lắc lò xo có vật nặng 400 g dao động điều hòa. Vật thực hiện được 50 dao động trong thời
gian 20 s. Lấy  2  10. Độ cứng của lò xo là
A. 50 N/ m.

Ta có :  

B. 100 N/ m.

C. 150 N/ m.
Lời giải :

D. 200 N/ m.

20
m
0, 4
 0, 4  2
 2 10.
� k  100 N/ m. Chọn B.
50
k
k

Ví dụ 3: Một lò xo có khối lượng không đáng kể, bố trí thẳng đứng, đầu trên cố định. Khi gắn vật có khối
lượng m1  200 g vào thì vật dao động với chu kì 1  3 s. Khi thay vật có khối lượng m2 vào lò xo trên,
chu kì dao động của vật là 2  1,5 s. Khối lượng m2 là
A. 100 g.

B. 400 g.

C. 800 g.
Lời giải :

D. 50 g.

Ta có :

1
m1
m

 2 � m2  1  50 g. Chọn D.
2
m2
4

Ví dụ 4: [Trích đề thi đại học năm 2008]. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20 N/ m và vật nhỏ
có khối lượng m = 0,2 kg. Khi vật dao động điều hòa, tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của vật lần lượt là
v = 20 cm / s và a  2 3 m / s2. Biên độ dao động của vật là
A. 4 cm.

B. 4 2 cm.

Ta có :  

C. 4 3 cm.
Lời giải :

D. 8 cm.

k
 10 (rad / s)
m



2
2
2
2
2 3.100
r r � �
� �
Lại có : a  v � � v � � a � 1 � A2  a  v 
4 2
1002
�vmax � �amax �



2



202
 42. Chọn A.
100

Ví dụ 5: Khi gắn vật nặng có khối lượng m1 = 0,9 kg vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ dao
động điều hòa với chu kì 1  1,5 (s). Khi gắn một vật khác có khối lượng m 2 vào lò xo thì hệ dao động với
chu kì 2  0,5 (s). Khối lượng m2 bằng
A. m2 = 0,1 kg.

Ta có:

1


2

B. m2 = 0,3 kg.

C. m2 = 8,1 kg.
Lời giải :

D. m2 = 2,7 kg.

m1 1,5
m

 3 � m2  1  0,1 kg. Chọn A.
m2 0,5
9

Ví dụ 6: Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hòa với tần số f = 1,5 Hz. Muốn tần số dao
 0, 75 Hz thì khối lượng của vật m�
động của con lắc là f �
phải là :
 2m.
A. m�

Ta có :

f

f�

 3m.
B. m�

 4m.
C. m�
Lời giải :

 5m.
D. m�

m�
 2 � m�
 4m. Chọn C.
m

Ví dụ 7: Trong dao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng đi 4 lần thì chu
kì của con lắc lò xo :
A. tăng 4 lần.

Ta có :   2

B. tăng 16 lần.

C. giảm 2 lần.
Lời giải :

D. giảm 16 lần.

m
m

m 
. Khi m ‘  �  ‘  2
. Chọn C.
k
4
4k 2

Ví dụ 8: Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k. Nếu tăng độ cứng lò xo lên n 1 lần và đồng
thời giảm khối lượng vật nặng đi n2 lần chu kì dao động của vật :
A. tăng

n1
lần.
n2

B. giảm

n1
lần.
n2

C. giảm
Lời giải :

n1 n2 lần.

D. tăng

n1 n2 lần.

Ta có:   2

m
m
. Khi k ‘  n1 k ; m ‘ 
n2
k

m
n2
k
1
Suy ra
 ‘  2
 2
.

n1 .k
m n1 n2


n1 n2

.

Chọn C.

Ví dụ 9: Một lò xo có độ cứng ban đầu là k, quả cầu khối lượng m. Khi giảm độ cứng tăng 8 lần và tăng
khối lượng vật lên 2 lần thì chu kì mới

A. tăng 2 lần.

Ta có :   2

Suy ra

�
 2

B. giảm 2 lần.

C. tăng 4 lần.
Lời giải :

D. giảm 4 lần.

k
m
 ; m�
 2m.
. Khi k �
8
k
2m
m
 2
.4.
Chọn C.
k
k

8

Ví dụ 10: [Trích đề thi đại học năm 2007]. Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k dao
động điều hòa. Nếu tăng độ cứng lò xo lên 2 lần và đồng thời giảm khối lượng vật nặng đi 8 lần thì tần số
dao động của vật sẽ:
A. giảm 4 lần.

1
Ta có: f 
2

B. giảm 2 lần.

C. tăng 4 lần.
Lời giải :

1
m
f�

k
�
�
suy ra
. Khi k  2 k, m 
2
8
m

2k

1

m 2
8

D. tăng 2 lần.
k
.4.
m Chọn C.

Ví dụ 11: Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k dao động điều hòa.Trong khoảng thời thời
gian t ,con lắc thực hiện 80 dao động toàn phần, thay đổi khối con lắc một lượng là m = 1,56 kg thì cũng
trong khoảng thời gian t ấy nó thực hiện được 50 dao động toàn phần. Khối lượng ban đầu của con lắc
là :
A. 1 kg.

B. 2,56 kg.

Ta có : f 
Suy ra

80
1

t 2

f 8
 
f� 5

k
50
1
;f �


m
t 2

C. 0,56 kg.
Lời giải :

D. 2 kg.

k
.
m �m

m �m
1,56
� 1,6  1 
� m  1 kg. Chọn A.
m
m

Ví dụ 12: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/ m, dao động điều hòa. Lần lượt treo vào lò xo hai quả
cầu có khối lượng m1 và m2 thì trong cùng một thời gian t thì con lắc lần lượt thực hiện được 15 và 30 dao
động toàn phần. Nếu treo đồng thời hai quả cầu vào lò xo thì chu kì dao động của hệ là



 s . Giá trị của
5

m1 và m2 là:
A. m1 = 0,8 kg, m2 = 0,4 kg.

B. m1 = 0,9 kg, m2 = 0,1 kg.

C. m1 = 1,6 kg, m2 = 0,4 kg.

D. m1 = 0,8 kg, m2 = 0,2 kg.
Lời giải :

t
1 15

2
Ta có:
2 t
30

m1
� m1  4m2 .
m2

Chu kì của con lắc có vật nặng m1  m2 là   2

m1  m2 
 � m1  m2  1 kg

k
5

�m1  0,8kg
. Chọn D.
Do đó �
�m2  0, 2kg
Ví dụ 13: Dụng cụ đo khối lượng trong một con tàu vũ trụ có cấu tạo gồm một chiếc ghế có khối lượng m
được gắn vào đầu của một chiếc lò xo có độ cứng k = 480 N / m. Để đo khối lượng của nhà du hành thì nhà
du hành phải ngồi vào ghế rồi cho chiếc ghế dao động. Người ta đo được chu kì dao động của ghế khi
không có người là � 1 s còn khi có nhà du hành là T = 2,5 s. Khối lượng nhà du hành là
A. 80 kg.

B. 64 kg.

C. 75 kg.
Lời giải :

Khi chưa có người ngồi vào ghế ta có: 0  2
Khi có người ngồi vào ghế ta có:   2
Do đó

0
1


 2,5

D. 70 kg.

m
k
1� m 
.
k
4 2

m  mn
 2,5.
k

m
m
k
� 2,52  1  n � mn 
2,52  1  63,8 kg. Chọn B.
2 
m  mn
m
4

Ví dụ 14: Một lò xo có độ cứng k. Nếu gắn quả cầu khối lượng m kg vào lò xo thì nó thực hiện 30 dao
động trong thời gian t, nếu gắn thêm vật có khối lượng m kg thì nó thực hiện được 15 dao động, còn
nếu gắn thêm vật có khối lượng m +2 kg thì nó thực hiện được số dao động là 12 trong cùng khoảng thời
gian t. Giá trị của m là :
A. 0,89 kg.

B. 1,2 kg.

f1 1



Ta có:
f 2 2

Lại có

f1

f3

C. 1,5 kg.
Lời giải :

D. 2 kg.

30
m  m t
m

 2 � 1
 4 � m  3m
15
m
m
t

m  m  2

m

4m  2 30

� m  0,89 kg. Chọn A.
m
12

Ví dụ 15: Một con lắc lò xo có độ cứng k mắc với vật nặng m 1 có chu kì dao động T1 = 0,1 s. Nếu mắc lò

xo đó với vật nặng m2 thì chu kì dao động T2 = 0,2 s. Chu kì dao động gắn vật có khối lượng m = m1 +2m2
vào lò xo là:
A. T = 0,25 s.

B. T = 0,22 s.

C. T = 0,36 s.
Lời giải :

D. T = 0,3 s.

2
�2
2 m1


4

.
�

m1
m2
m1  2m2
�1
k2


2

;


2

�
;


2

Ta có: 1
�
2
k
k
k
m2
�
22  4 2. 22
�

k
�
2
2
2
Suy ra   1  22 �   0,3 s. Chọn D.

Ví dụ 16: Một con lắc lò xo, gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N / m, vật có khối lượng 0,25 kg, dao động
điều hòa dọc theo trục Ox. Tại thời điểm có gia tốc 20 m/s 2 thì nó vận tốc

3 m / s. Xác định biên độ dao

động của vật ?
A. 15 cm.

Ta có:  

B. 6 cm.

C. 12 cm.
Lời giải :

D. 10 cm.

a
k
 5cm.
 20  rad / s  do đó x 
 2
m

v2
Khi đó   x  2  10cm. Chọn D.

2

Ví dụ 17: Một lò xo có độ cứng k. Lần lượt gắn vào lò xo các vật m 1, m2, m3 = m1 +2m2 và m4 = 2 m1 – m2
(2 m1 > m2). Ta thấy chu kì dao động của các vật trên lần lượt là T 1,T2, T3 = 8 s, T4 = 5 s. Khi đó T1,T2 có giá
trị là
A. T1 = 9,43 s; T2 = 6,25 s.
C. T1 = 10,67 s; T2 = 10,15 s.

B. T1 = 6,67 s; T2 = 1,56 s.
D. T1 = 4,77 s; T2 = 4,54 s.
Lời giải :

2
�2
2 m1
  4. 2
�
m1
m2
�1
k
; 2  2
��
Ta có : 1  2
k
k

m2
�
22  4 2. 22
�
k
�

Mặt khác : 3  2

m1  2m2
2m1  m2
; 4  2
k
k

�
12  2 22  32  64 �
12  22,8 �
1  4, 77 s
�
�
�
�
. Chọn D.
Do đó � 2
�
�
2  4,54 s
21  22  24  25 �
22  20, 6 �

�
Ví dụ 18: Một vật có khối lượng m1, treo vào một lò xo độ cứng k thì chu kì dao động là T 1 = 1,5 s. Thay
vật m1 bằng vật m2 thì chu kì dao động là T 2 = 2 s. Thay vật m 2 vật có khối lượng bằng m = 3m 1 + 4m2 thì
chu kì của con lắc là
A. 2,5 s.

B. 4,27 s.

C. 4,77 s.

D. 5,00 s.

Lời giải :
2
2
2
Ta có : m : 2 nên m  3m1  4m2 �   31  42 �   4, 77 s. Chọn C.

Ví dụ 19: Một tàu thủy khi chưa chất hàng lên tàu dao dộng dập dềnh tại chỗ với chu kì T = 1,2 s. Sau khi
chất hàng lên tàu thì nó dao động dập dềnh tại chỗ với chu kì �
= 1,6 s. Hãy tìm tỉ số giữa khối lượng hàng
và khối lượng tàu :
A.

5
.
9

B.

5
.
8

C.

7
.
9

D.

6
.
7

Lời giải :
Ta có: Khi chưa chất hàng lên tàu chu kì dao động là:   2
Khi chất hàng lên tàu chu kì của hệ là: �
 2


Khi đó
�

m
.
k

m  m�
.
k

2

m
m  m� �
1, 6 � 16
m� 7
�
 � �
�
. Chọn C.
m  m�
m
1, 2 � 9
m 9
�

Ví dụ 20: Một vật có khối lượng m treo vào một lò xo có độ cứng k 1 thì cgu kì dao động là T1. Thay bằng
lò xo có độ cứng k2 thì chu kì dao động là T 2. Thay bằng một lò xo khác có độ cứng k = 3k 1 + 2k2 thì chu kì
dao động là T. Khi đó
A.

1
1
1
 2  2.
2


1 2

B.

1
3
2
 2  2.
2

1 2

2
2
2
C.   31  22 .

D.

1
1
1
 2  2.
2

31 22

Lời giải :
Ta có: k :

1
3
2
1
k

3
k

2
k
�


. Chọn B.
nên
1
2
2
2

1 22
2

Ví dụ 21: [Trích đề thi đại học 2012]. Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N / m và vật nhỏ
có khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết tại thời điểm t vật có li
độ 5 cm, ở thời điểm t 
A. 1,2 kg.


vật có vận tốc 50 cm / s. Giá trị của m bằng.
4
B. 0,8 kg.

C. 1,0 kg.
Lời giải :

D. 0,5 kg.

Ta có: tại thời điểm t li độ của vật là x1 = 5.
Sau thời gian


2  
.  vật có li độ x2 thì x12  x22   2 .
ta có :    t 
4
 4 2

v22
v22
v
50
2
2
2
2
 10 
Lại có : x  2   � 2    x2  x1 �   2 

x1
5


2
2

k
� m  1 kg. Chọn C.
m

Ví dụ 22: [Trích đề thi đại học 2014]. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang với
tần số góc . Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g. Tại thời điểm t = 0, vật nhỏ qua vị trí cân bằng theo
chiều dương. Tại thời điểm t = 0,95 s vận tốc v và li độ x của vật nhỏ thỏa mãn v   x lần thứ 5. Lấy

 2  10, độ của lò xo là
A. 20 N / m.

B. 85 N / m.

C. 25 N / m.
Lời giải :

2
2
2
2
Ta có : v     x   x � 2 x   � x  �


2

D. 37 N / m.

.

�
� 
�x 
�
2
�
�
�
v0
�
�
.
Như do v   x nên v và x ngược dấu suy ra v   x � �

�
�
�x  
�
2
�
�
�
v0

�
�
Như vậy 1 chu kì có 2 lần mà v   x .
Do đó thời điểm lần thứ 5 = 4 +1 mà v   x là t = 0,95 s ta có :
t  2  t  0�   t�

 2 

 �
��
�
2�
�

 
m
  0,95  s  �   0, 4  2
4 8
k

4 2 m
�k 
 25 N / m. Chọn C.
0, 42
Ví dụ 23: Vật nhỏ có khối lượng 200 g trong một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 4
cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ có độ lớn gia tốc không nhỏ hơn 500 2 cm / s2 là

. Độ cứng của lò xo là
2
A. 20 N /m.

500 2
Do a �

B. 50 N /m.
x

C. 40 N /m.
Lời giải :

D. 30 N /m.

x0

x0
x
x
1




1
 � 0  cos 
� x0  2 2.
Ta có : 4. .arccos 0  � 4. ar cos

 2
2
4
2


4
2
Do đó a  500 2   2 .2 2 �   5 10 

k
� k  50 N / m. Chọn B.
m

Ví dụ 24: Một con lắc lò xo đang cân bằng trên mặt phẳng nghiêng góc 37�so với phương ngang. Tăng góc
thêm 16�thì khi cân bằng lò xo dài thêm 2 cm. Bỏ qua ma sát, lấy g  10m / s 2. Tấn số góc dao động riêng
của con lắc là
A. 5 rad/s.

B. 10 rad/s.

C. 12,5 rad/s.
Lời giải :

Tại VTCB thì F0   sin  � k l o  mg sin  � l o 

mg sin 
k

D. 15 rad/s.

Theo đề ra ta có: l o2  l o1 
�

mg
�
sin       sin  �
�
k �

sin  
�
 �
   sin  � 10  sin  37 16 
k g ��
 �

m
l o2  l o1
0, 02

� 

sin 37



 100

k
 10 rad/s. Chọn B.
m
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Môt con lắc lò xo, gồm lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m, vật có khối lượng 2 kg, dao động điều hòa
dọc. Tại thời điểm vật có gia tốc 75 cm/s2 thì nó có vận tốc 15 3. Xác định biên độ dao động của vật ?
A. 5 cm.

B. 6 cm.

C. 9 cm.

D. 10 cm.

Câu 2: Một con lắc lò xo gồm một vật nặng có khối lương 500 g treo vào đầu lò xo có độ cứng k =
2,5N/cm. Kích thước cho vật dao động, vật có gia tốc cực đại 5 m/s2. Biên độ dao động của vật là
A.

5 cm.

B. 2 cm.

C. 5 cm.

D. 1 cm.

Câu 3: Một con lắc lò xo dao động điều hòa, vật có khối lượng m = 0,2 kg. Trong 20 (s) con lắc thực hiện
được 50 dao động. Độ cứng của lò xo là
A. 60 N/m.

B. 40 N/m.

C. 50 N/m.

D. 55 N/m.

Câu 4: Khi gắn vật nặng có khối lượng m1 = 4 kg vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ dao
động điều hòa với chu kì T1 = 1 (s). Khi gắn một vật khác có khối lượng m2 vào lò xo trên thì hệ dao động
với chu kì T2 = 0,5 (s). Khối lượng m2 bằng
A. m2 = 0,5 kg.

B. m2 = 2 kg.

C. m2 = 1 kg.

D. m2 = 3 kg.

Câu 5: Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hòa với tần số f = 1 Hz. Muốn tần số dao động
của con lắc f �
= 0,5 Hz thì khối lượng của vật m�
phải là
 2m.
A. m�

 3m.
B. m�

 4m.
C. m�

 5m.
D. m�

Câu 6: Trong dao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng 75% thì số lần

dao động của con lắc trong một đơn vị thời gian
A. tăng 2 lần.

B. tăng 3 lần.

C. giảm 2 lần.

D. giảm 3 lần.

Câu 7: Một con lắc lò xò có khối lượng m, lò xo có độ cứng k. Nếu tăng độ cứng lò xo lên hai lần và
đồng thời giảm khối lượng vật nặng đi một nửa thì chu kì dao động của vật
A. tăng 4 lần.

B. giảm 4 lần.

C. giảm 2 lần.

D. tăng 2 lần.

Câu 8: Một có khối lượng m = 10 (g) vật dao động điều hòa với biên độ A = 0,5 m và tần số góc  = 10
rad/s. Lực hồi phục cực đại tác dụng lên vật là
A. 25 N.

B. 2,5 N.

C. 5 N.

D. 0,5 N.

Câu 9: Con lắc lò xo có độ cứng k, khối lượng vật nặng là m dao động điều hòa. Nếu tăng khối lượng con

lắc 4 lần thì số dao động toàn phần con lắc thực hiện trong mỗi giây thay đổi như thế nào?

A. tăng 2 lần.

B. tăng 4 lần.

C. giảm 2 lần.

D. giảm 4 lần.

Câu 10: Một vật có khối lượng m = 81 (g) treo vào một lò xo thẳng đứng thì tần số dao động điều hòa
của vật là 10 Hz. Treo thêm vào lò xo vật có khối lượng m ‘ = 19 (g) thì tần số dao động của hệ là
A. f = 11,1 Hz.

B. f = 12,4 Hz.

C. f = 9 Hz.

D. f = 8,1 Hz.

Câu 11: Một con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng m và lò xo độ cứng k. Khẳng định nào sau đây là sai?
A. Khối lượng tăng 4 lần thì chu kì tăng 2 lần.
B. Độ cứng giảm 4 lần thì chu kì tăng 2 lần.
C. Khối lượng giảm 4 lần đồng thời độ cứng tăng 4 lần thì chu kì giảm 4 lần.
D. Độ cứng tăng 4 lần thì năng lượng tăng 2 lần.
Câu 12: Con lắc lò xo ngang dao động điều hòa, lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật là F max = 2 N, gia
tốc cực đại của vật là amax = 2 m/s2. Khối lượng của vật là
A. m = 1 kg.

B. m = 2 kg.

C. m = 3 kg.

D. m = 4 kg.

Câu 13: Một lò xo có độ cứng k mắc với vật nặng m 1 có chu kì dao động T1 = 1,8 (s). Nếu mắc lò xo đó
với vật nặng m2 thì chu kì dao động là T2 = 2,4 (s). Chu kì dao động khi ghép m 1 và m2 với lò xo nêu trên
là
A. T = 2,5 (s).

B. T = 2,8 (s).

C. T = 3,6 (s).

D. T = 3 (s).

Câu 14: Một lò xo có độ cứng ban đầu là k, quả cầu khối lượng m. Khi giảm độ cứng 3 lần và tăng khối
lượng vật lên 2 lần thì chu kì mới
A. tăng

6 lần.

B. giảm

6 lần.

C. không đổi.

D. giảm

6
lần.
6

Câu 15: Trong dao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu tăng khối lượng của vật nặng thêm 50% thì
chu kì dao động của con lắc
A. tăng 3/2 lần.

B. giảm

3
lần.
2

C. tăng

6
lần.
2

D. giảm

6
lần.
2

Câu 16: Trong dao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng 20% thì số
lần dao động của con lắc trong một đơn vị thời gian
A. tăng

5
lần.
2

B. giảm

5
lần.
2

C. tăng

5 lần.

D. giảm

5 lần.

Câu 17: Lần lượt treo hai vật m1 và m2 vào một lò xo có độ cứng k = 40 N/m và kích thích chúng dao
động. Trong cùng một khoảng thời gian nhất định, m 1 thực hiện 20 dao động và m 2 thực hiện 10 dao
động. Nếu treo cả hai vật vào lò xo thì chu kì dao động của hệ bằng    / 2 (s). Khối lượng m1 và m2
lần lượt bao nhiêu
A. m1 = 0,5 kg; m2 = 1 kg.

B. m1 = 0,5 kg; m2 = 2 kg.

C. m1 = 1 kg; m2 = 1 kg.

D. m1 = 1 kg; m2 = 2 kg.

Câu 18: Con lắc lò xo có tần số là f = 2 Hz, khối lượng m = 100 (g), (lấy  2  10 ). Độ cứng của lò xo là

A. k = 16 N/m.

B. k = 100 N/m.

C. k = 160 N/m.

D. k = 200 N/m.

Câu 19: Một lò xo có độ cứng k = 96 N/m, lần lượt treo hai quả cầu khối lượng m 1, m2 vào lò xo và kích
thích cho chúng dao động thì thấy trong cùng một khoảng thời gian m 1 thực hiện được 10 dao động, m 2
thực hiện được 5 dao động. Nếu treo cả hai quả cầu vào lò xo thì chu kì dao động của hệ là    / 2 (s).
Giá trị của m1, m2 lần lượt là
A. m1 = 1 kg; m2 = 4 kg.

B. m1 = 4,8 kg; m2 = 1,2 kg.

C. m1 = 1,2 kg; m2 = 4,8 kg.

D. m1 = 2 kg; m2 = 3 kg.

Câu 20: Một lò xo có độ cứng k = 80 N/m. Trong cùng khoảng thời gian như nhau, nếu treo hai quả cầu
khối lượng m1 thì nó thực hiện 10 dao động, thay bằng quả cầu khối lượng m 2 thì số dao động giảm phân
nữa. Khi treo cả m1 và m2 thì tần số dao động là f = 2 /  (Hz). Giá trị của m1 và m2 là
A. m1 = 4 kg; m2 = 1 kg.

B. m1 = 1 kg; m2 = 4 kg.

C. m1 = 2 kg; m2 = 8 kg.

D. m1 = 8 kg; m2 = 2 kg.
LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Ta có:  
Khi đó   x 2 

a
k
 3 (cm).
 5  rad / s  do dó x 
 2
m
v2
 6 (cm). Chọn B.
2

Câu 2: Ta có k  250 N / m �  

k
 500  rad / s  .
m

2
Khi đó amax     500m / s �   1 cm . Chọn D.

Câu 3: 20 (s) con lắc thực hiện được 50 dao động nên f 
Khi đó

Câu 4:

50 5
 �   2 f  5
20 2

k
 5 � k  25 2 .m  50 N / m. Chọn C.
m
1 2


2 1

k
m1
k
m2


�
f

 2 

Câu 5:
�

f

�
2



m1
1
m1
�

� m2  1 kg. Chọn C.
m2
0,5
m2
k
m 
k
m�

m�
� m�
 4m. Chọn C.
m

�
f � 2  �




Câu 6:

f

2
Câu 7:

k
m�
k
m

m

m�

m
 2 � f�
 2 f. Chọn A.
0, 25m

m
m
m  Chọn C.
  2
� �
 2 2  
 .
k
2k

k
2

Câu 8:  

k
� k  m 2  1N / m
m

Lực hồi phục cực đại tác dụng lên vật là Fph  k   0,5 N / m. Chọn D.
Câu 9: f  2
Câu 10:

k
k
f
suy ra f �
 2
. Chọn C.
m
4m 2

f



f � �

m� 81  19 10



�f�
 9. Chọn C.
m
81
9

Câu 11: Ta có :   2

k
do đó khối lượng tăng 4 thì chu kì tăng 2 lần A đúng, tương tự B đúng.
m

m
m
 nên C đúng. Chọn D.
Khi
m�
 ;k�
 4k � �
 2 4 
4
4k 4
2
Câu 12: Fmax  k ; amax    

Câu 13: 1  2

F
k

 � max  m � m  1kg. Chọn A.
m
amax

m1
m2
m1  m2
; 2  2
� 12  2
k
k
k

2
2
2
Suy ra 12  1   2 � 12  3  s . Chọn D.

Câu 14:

Câu 15:

Câu 16:

Câu 17:

�
 2

2m

m
 2
. 6  6.
Chọn A.
k
k
3

�
 2

m  50%m
 2
k

f�
 2

k
 2
m�

f1 1


f 2 2

3
m
2. 6  6 . Chọn C.

k 2
2

k
5
k

.2
.
80
2
m Chọn A.
m
100

m2
 2 � m2  4m1
m1

Lại có  

m  0,5kg
m1  m2
�

1
 2
� m1  m2  k  2,5 � 5m1  2,5 � � 1
. Chọn B.

2
k
16
m  2kg
�

Câu 18:   2 f  2 �
Câu 19:

f1 1


f 2 2

Lại có  

Câu 20:
Mà f 

k
 4 � k  m.16 2  16 N / m. Chọn A.
m

m2
 2 � m2  4m1
m1

m  1, 2kg
m1  m2
�


1
 2
� m1  m2  k  6 � 5m1  1, 2 � � 1
. Chọn C.
m  4,8kg
2
k
16
�

f1 1


f 2 2

m2
 2 � m2  4m1
m1

m  1kg
�

k
1
k

.
�
 16 � m1  m2  5 � 5m1  5 � � 1

. Chọn B.
2
m1  m2 2
m1  m2
m  4kg
�

Phương trình trên có nghiệm là : x  Acos   t    hoặc x  A sin   t    Do vậy giao động của vật trong con lắc lò xo là một giao động điều hòa. Tần số góc của giao động là   Chu kì giao động : T  2  và tần số xê dịch f  2  Các giá trị , T, f chỉ phu thuộc vào khối lượng và độ cứng của lò xo, nókhông nhờ vào vào cách kích thích và việc chọn gốc thời hạn, mà sựkích thích mạnh yếu khác nhau chỉ làm đổi khác biên độ A, việc chọn gốcthời gian chỉ ảnh hưởng tác động đến giá trị pha bắt đầu .  Xét con lắc lò xo treo thẳng đứngĐộ biến dạng của lò xo ở vị trí cân đối ( VTCB ) :   Fdh �  l �  Tần số góc :   �   2   l �  l �  2  ; f  2   l � mg  Xét con lắc lò xo được treo nằm góc α :   2   l  2  g sin  Với  l  l cb  l � ( trong đó l � là chiều dài tự nhiên của con lắc lò xo ).  Bài toán :  : + ) Nếu k không đổi thì �  : mét vuông � 1   2 m1m �  1 m1 f 2  2 mét vuông f1CLLX 1 có ( k, m1 ) � xê dịch với T1, f1CLLX 2 có ( k, mét vuông ) � giao động với T2, f2Ta có : CLLX 3 có  k, m1 � mét vuông  �    1 �  2 ;  2  2. f1 f 2T ổng quát : m   m1   mét vuông �     1    2 + ) Nếu m không đổi thì :  : k :: f hay k :  2 : f 2 : 2 f 2   f12   f 22N ếu có : k   k1   k2 � � 11. �  2    2    2II. VÍ DỤ MINH HỌAVí dụ 1 : [ Trích đề thi THPT QG năm năm nay ]. Một con lắc lò xo xê dịch điều hòa theo phương nằmngang. Nếu biên độ xê dịch tăng gấp đôi thì tần số giao động điều hòa của con lắc. A. tăng2 lần. B. giảm 2 lần. C. không đổi. Lời giải : D. tăng 2 lần. Tần số giao động của con lắc lò xo chỉ phụ thuộc vào vào khối lượng và độ cứng của lò xo. Chọn C.Ví dụ 2 : Một con lắc lò xo có vật nặng 400 g xê dịch điều hòa. Vật triển khai được 50 giao động trong thờigian 20 s. Lấy  2  10. Độ cứng của lò xo làA. 50 N / m. Ta có :   B. 100 N / m. C. 150 N / m. Lời giải : D. 200 N / m. 200, 4  0, 4  2   2 10. � k  100 N / m. Chọn B. 50V í dụ 3 : Một lò xo có khối lượng không đáng kể, sắp xếp thẳng đứng, đầu trên cố định và thắt chặt. Khi gắn vật có khốilượng m1  200 g vào thì vật giao động với chu kì  1  3 s. Khi thay vật có khối lượng mét vuông vào lò xo trên, chu kì giao động của vật là  2  1,5 s. Khối lượng mét vuông làA. 100 g. B. 400 g. C. 800 g. Lời giải : D. 50 g. Ta có :  1 m1  2 � mét vuông  1  50 g. Chọn D.  2 m2Ví dụ 4 : [ Trích đề thi ĐH năm 2008 ]. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20 N / m và vật nhỏcó khối lượng m = 0,2 kg. Khi vật giao động điều hòa, tại thời gian t, tốc độ và tần suất của vật lần lượt làv = 20 cm / s và a  2 3 m / s2. Biên độ giao động của vật làA. 4 cm. B. 4 2 cm. Ta có :   C. 4 3 cm. Lời giải : D. 8 cm.  10 ( rad / s ) 2 3.100 r r � � � � Lại có : a  v � � v �  � a �  1 � A2  a  v   4  21002 � vmax � � amax � 202  42. Chọn A. 100V í dụ 5 : Khi gắn vật nặng có khối lượng m1 = 0,9 kg vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ daođộng điều hòa với chu kì  1  1,5 ( s ). Khi gắn một vật khác có khối lượng m 2 vào lò xo thì hệ giao động vớichu kì  2  0,5 ( s ). Khối lượng mét vuông bằngA. mét vuông = 0,1 kg. Ta có :  1  2B. mét vuông = 0,3 kg. C. mét vuông = 8,1 kg. Lời giải : D. mét vuông = 2,7 kg. m1 1,5  3 � mét vuông  1  0,1 kg. Chọn A.m 2 0,5 Ví dụ 6 : Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, xê dịch điều hòa với tần số f = 1,5 Hz. Muốn tần số dao  0, 75 Hz thì khối lượng của vật m � động của con lắc là f � phải là :  2 m. A. m � Ta có : f �  3 m. B. m �  4 m. C. m � Lời giải :  5 m. D. m � m �  2 � m �  4 m. Chọn C.Ví dụ 7 : Trong giao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng đi 4 lần thì chukì của con lắc lò xo : A. tăng 4 lần. Ta có :   2  B. tăng 16 lần. C. giảm 2 lần. Lời giải : D. giảm 16 lần. m . Khi m ‘  �  ‘  2  . Chọn C. 4 k 2V í dụ 8 : Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k. Nếu tăng độ cứng lò xo lên n 1 lần và đồngthời giảm khối lượng vật nặng đi n2 lần chu kì giao động của vật : A. tăngn1lần. n2B. giảmn1lần. n2C. giảmLời giải : n1 n2 lần. D. tăngn1 n2 lần. Ta có :   2 . Khi k ‘  n1 k ; m ‘  n2n2Suy ra  ‘  2   2  n1. km n1 n2n1 n2Chọn C.Ví dụ 9 : Một lò xo có độ cứng bắt đầu là k, quả cầu khối lượng m. Khi giảm độ cứng tăng 8 lần và tăngkhối lượng vật lên 2 lần thì chu kì mớiA. tăng 2 lần. Ta có :   2  Suy ra  �  2  B. giảm 2 lần. C. tăng 4 lần. Lời giải : D. giảm 4 lần.  ; m �  2 m .. Khi k � 2 m  2 . 4. Chọn C.Ví dụ 10 : [ Trích đề thi ĐH năm 2007 ]. Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k daođộng điều hòa. Nếu tăng độ cứng lò xo lên 2 lần và đồng thời giảm khối lượng vật nặng đi 8 lần thì tần sốdao động của vật sẽ : A. giảm 4 lần. Ta có : f  2  B. giảm 2 lần. C. tăng 4 lần. Lời giải : f � suy ra. Khi k  2 k, m  2  2 km 2  D. tăng 2 lần .. 4. m Chọn C.Ví dụ 11 : Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k xê dịch điều hòa. Trong khoảng chừng thời thờigian  t, con lắc thực thi 80 xê dịch toàn phần, biến hóa khối con lắc một lượng là  m = 1,56 kg thì cũngtrong khoảng chừng thời hạn  t ấy nó thực thi được 50 xê dịch toàn phần. Khối lượng khởi đầu của con lắclà : A. 1 kg. B. 2,56 kg. Ta có : f  Suy ra80  t 2  f 8   f � 550 ; f �  t 2  C. 0,56 kg. Lời giải : D. 2 kg. m �  mm �  m1, 56 � 1,6  1  � m  1 kg. Chọn A.Ví dụ 12 : Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N / m, giao động điều hòa. Lần lượt treo vào lò xo hai quảcầu có khối lượng m1 và mét vuông thì trong cùng một thời hạn  t thì con lắc lần lượt triển khai được 15 và 30 daođộng toàn phần. Nếu treo đồng thời hai quả cầu vào lò xo thì chu kì giao động của hệ là  s . Giá trị củam1 và mét vuông là : A. m1 = 0,8 kg, mét vuông = 0,4 kg. B. m1 = 0,9 kg, mét vuông = 0,1 kg. C. m1 = 1,6 kg, mét vuông = 0,4 kg. D. m1 = 0,8 kg, mét vuông = 0,2 kg. Lời giải :  t  1 15  2  Ta có :  2  t30m1 � m1  4 mét vuông. m2Chu kì của con lắc có vật nặng m1  mét vuông là   2  m1  mét vuông   � m1  mét vuông  1 kg � m1  0,8 kg. Chọn D.Do đó � � mét vuông  0, 2 kgVí dụ 13 : Dụng cụ đo khối lượng trong một con tàu ngoài hành tinh có cấu trúc gồm một chiếc ghế có khối lượng mđược gắn vào đầu của một chiếc lò xo có độ cứng k = 480 N / m. Để đo khối lượng của nhà du hành thì nhàdu hành phải ngồi vào ghế rồi cho chiếc ghế giao động. Người ta đo được chu kì giao động của ghế khikhông có người là  �  1 s còn khi có nhà du hành là T = 2,5 s. Khối lượng nhà du hành làA. 80 kg. B. 64 kg. C. 75 kg. Lời giải : Khi chưa có người ngồi vào ghế ta có :  0  2  Khi có người ngồi vào ghế ta có :   2  Do đó  0  2,5 D. 70 kg.  1 � m  4  2 m  mn  2,5. � 2,52  1  n � mn  2,52  1   63,8 kg. Chọn B. 2  m  mn4  Ví dụ 14 : Một lò xo có độ cứng k. Nếu gắn quả cầu khối lượng m kg vào lò xo thì nó thực thi 30 daođộng trong thời hạn  t, nếu gắn thêm vật có khối lượng  m kg thì nó triển khai được 15 xê dịch, cònnếu gắn thêm vật có khối lượng  m + 2 kg thì nó thực thi được số xê dịch là 12 trong cùng khoảng chừng thờigian  t. Giá trị của m là : A. 0,89 kg. B. 1,2 kg. f1  1T a có : f 2  2L ại cóf1f3C. 1,5 kg. Lời giải : D. 2 kg. 30 m   m  t  m  2 � 1   4 �  m  3 m15  tm   m  24 m  2 30 � m  0,89 kg. Chọn A. 12V í dụ 15 : Một con lắc lò xo có độ cứng k mắc với vật nặng m 1 có chu kì xê dịch T1 = 0,1 s. Nếu mắc lòxo đó với vật nặng mét vuông thì chu kì giao động T2 = 0,2 s. Chu kì giao động gắn vật có khối lượng m = m1 + 2 m2vào lò xo là : A. T = 0,25 s. B. T = 0,22 s. C. T = 0,36 s. Lời giải : D. T = 0,3 s. � 22 m1m1m2m1  2 mét vuông � 1 k2Ta có : 1 mét vuông  22  4  2. 22S uy ra    1  2  2 �   0,3 s. Chọn D.Ví dụ 16 : Một con lắc lò xo, gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N / m, vật có khối lượng 0,25 kg, dao độngđiều hòa dọc theo trục Ox. Tại thời gian có tần suất 20 m / s 2 thì nó vận tốc3 m / s. Xác định biên độ daođộng của vật ? A. 15 cm. Ta có :   B. 6 cm. C. 12 cm. Lời giải : D. 10 cm.   5 cm.  20  rad / s  do đó x    2 v2Khi đó   x  2  10 cm. Chọn D.Ví dụ 17 : Một lò xo có độ cứng k. Lần lượt gắn vào lò xo những vật m 1, mét vuông, m3 = m1 + 2 mét vuông và m4 = 2 m1 – mét vuông ( 2 m1 > mét vuông ). Ta thấy chu kì xê dịch của những vật trên lần lượt là T 1, T2, T3 = 8 s, T4 = 5 s. Khi đó T1, T2 có giátrị làA. T1 = 9,43 s ; T2 = 6,25 s. C. T1 = 10,67 s ; T2 = 10,15 s. B. T1 = 6,67 s ; T2 = 1,56 s. D. T1 = 4,77 s ; T2 = 4,54 s. Lời giải : � 22 m1   4 . 2 m1m2 � 1 ;  2  2  � � Ta có :  1  2  mét vuông  22  4  2. 22M ặt khác :  3  2  m1  2 m22m1  mét vuông ;  4  2   12  2  22   32  64 �  12  22,8 �  1  4, 77 s. Chọn D.Do đó � 2  2  4,54 s2  1   22   24  25 �  22  20, 6 � Ví dụ 18 : Một vật có khối lượng m1, treo vào một lò xo độ cứng k thì chu kì xê dịch là T 1 = 1,5 s. Thayvật m1 bằng vật mét vuông thì chu kì giao động là T 2 = 2 s. Thay vật m 2 vật có khối lượng bằng m = 3 m 1 + 4 mét vuông thìchu kì của con lắc làA. 2,5 s. B. 4,27 s. C. 4,77 s. D. 5,00 s. Lời giải : Ta có : m :  2 nên m  3 m1  4 mét vuông �   3  1  4  2 �   4, 77 s. Chọn C.Ví dụ 19 : Một tàu thủy khi chưa chất hàng lên tàu dao dộng dập dềnh tại chỗ với chu kì T = 1,2 s. Sau khichất hàng lên tàu thì nó giao động dập dềnh tại chỗ với chu kì  � = 1,6 s. Hãy tìm tỉ số giữa khối lượng hàngvà khối lượng tàu : A.B.C.D.Lời giải : Ta có : Khi chưa chất hàng lên tàu chu kì xê dịch là :   2  Khi chất hàng lên tàu chu kì của hệ là :  �  2  Khi đó  � m  m � m  m � � 1, 6 � 16 m � 7  � �  . Chọn C.m  m � 1, 2 � 9 m 9V í dụ 20 : Một vật có khối lượng m treo vào một lò xo có độ cứng k 1 thì cgu kì giao động là T1. Thay bằnglò xo có độ cứng k2 thì chu kì giao động là T 2. Thay bằng một lò xo khác có độ cứng k = 3 k 1 + 2 k2 thì chu kìdao động là T. Khi đóA.  2  2.  1  2B.  2  2.  1  2C.   3  1  2  2. D.  2  2.3  1 2  2L ời giải : Ta có : k :. Chọn B.nên  1  22  2V í dụ 21 : [ Trích đề thi ĐH 2012 ]. Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N / m và vật nhỏcó khối lượng m. Con lắc xê dịch điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết tại thời gian t vật có liđộ 5 cm, ở thời gian t  A. 1,2 kg. vật có tốc độ 50 cm / s. Giá trị của m bằng. B. 0,8 kg. C. 1,0 kg. Lời giải : D. 0,5 kg. Ta có : tại thời gian t li độ của vật là x1 = 5. Sau thời gian2   .  vật có li độ x2 thì x12  x22   2. ta có :     t   4 2 v22v2250  10  Lại có : x  2   � 2    x2  x1 �   2  x1 � m  1 kg. Chọn C.Ví dụ 22 : [ Trích đề thi ĐH năm trước ]. Một con lắc lò xo xê dịch điều hòa theo phương nằm ngang vớitần số góc . Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g. Tại thời gian t = 0, vật nhỏ qua vị trí cân đối theochiều dương. Tại thời gian t = 0,95 s tốc độ v và li độ x của vật nhỏ thỏa mãn nhu cầu v    x lần thứ 5. Lấy  2  10, độ của lò xo làA. 20 N / m. B. 85 N / m. C. 25 N / m. Lời giải : Ta có : v     x   x � 2 x   � x  � D. 37 N / m. �  � x  v  0N hư do v    x nên v và x ngược dấu suy ra v    x � � � x   v  0N hư vậy 1 chu kì có 2 lần mà v    x. Do đó thời gian lần thứ 5 = 4 + 1 mà v    x là t = 0,95 s ta có : t  2   t  0 �    t �  2    � �  � 2 �     0,95  s  �   0, 4  2  4 84  2 m � k   25 N / m. Chọn C. 0, 42V í dụ 23 : Vật nhỏ có khối lượng 200 g trong một con lắc lò xo giao động điều hòa với chu kì T và biên độ 4 cm. Biết trong một chu kì, khoảng chừng thời hạn để vật nhỏ có độ lớn tần suất không nhỏ hơn 500 2 cm / s2 là. Độ cứng của lò xo làA. 20 N / m. 500 2D o a  � B. 50 N / m. C. 40 N / m. Lời giải : D. 30 N / m. x0x0  � 0  cos  � x0  2 2. Ta có : 4. . arccos 0  � 4. ar cos  22  Do đó a  500 2   2. 2 2 �   5 10  � k  50 N / m. Chọn B.Ví dụ 24 : Một con lắc lò xo đang cân đối trên mặt phẳng nghiêng góc 37 � so với phương ngang. Tăng gócthêm 16 � thì khi cân đối lò xo dài thêm 2 cm. Bỏ qua ma sát, lấy g  10 m / s 2. Tấn số góc xê dịch riêngcủa con lắc làA. 5 rad / s. B. 10 rad / s. C. 12,5 rad / s. Lời giải : Tại VTCB thì F0   sin  � k  l o  mg sin  �  l o  mg sin  D. 15 rad / s. Theo đề ra ta có :  l o2   l o1  mgsin        sin  � k � sin    �    �    sin  � 10  sin  37 16  k g � �  �  l o2   l o10, 02 �   sin 37  100  10 rad / s. Chọn B.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆMCâu 1 : Môt con lắc lò xo, gồm lò xo nhẹ có độ cứng 50 N / m, vật có khối lượng 2 kg, xê dịch điều hòadọc. Tại thời gian vật có tần suất 75 cm / s2 thì nó có tốc độ 15 3. Xác định biên độ giao động của vật ? A. 5 cm. B. 6 cm. C. 9 cm. D. 10 cm. Câu 2 : Một con lắc lò xo gồm một vật nặng có khối lương 500 g treo vào đầu lò xo có độ cứng k = 2,5 N / cm. Kích thước cho vật xê dịch, vật có tần suất cực đại 5 m / s2. Biên độ xê dịch của vật làA. 5 cm. B. 2 cm. C. 5 cm. D. 1 cm. Câu 3 : Một con lắc lò xo giao động điều hòa, vật có khối lượng m = 0,2 kg. Trong 20 ( s ) con lắc thực hiệnđược 50 xê dịch. Độ cứng của lò xo làA. 60 N / m. B. 40 N / m. C. 50 N / m. D. 55 N / m. Câu 4 : Khi gắn vật nặng có khối lượng m1 = 4 kg vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ daođộng điều hòa với chu kì T1 = 1 ( s ). Khi gắn một vật khác có khối lượng mét vuông vào lò xo trên thì hệ dao độngvới chu kì T2 = 0,5 ( s ). Khối lượng mét vuông bằngA. mét vuông = 0,5 kg. B. mét vuông = 2 kg. C. mét vuông = 1 kg. D. mét vuông = 3 kg. Câu 5 : Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, giao động điều hòa với tần số f = 1 Hz. Muốn tần số dao độngcủa con lắc f � = 0,5 Hz thì khối lượng của vật m � phải là  2 m. A. m �  3 m. B. m �  4 m. C. m �  5 m. D. m � Câu 6 : Trong giao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng 75 % thì số lầndao động của con lắc trong một đơn vị chức năng thời gianA. tăng 2 lần. B. tăng 3 lần. C. giảm 2 lần. D. giảm 3 lần. Câu 7 : Một con lắc lò xò có khối lượng m, lò xo có độ cứng k. Nếu tăng độ cứng lò xo lên hai lần vàđồng thời giảm khối lượng vật nặng đi một nửa thì chu kì xê dịch của vậtA. tăng 4 lần. B. giảm 4 lần. C. giảm 2 lần. D. tăng 2 lần. Câu 8 : Một có khối lượng m = 10 ( g ) vật giao động điều hòa với biên độ A = 0,5 m và tần số góc  = 10 rad / s. Lực hồi sinh cực đại tác dụng lên vật làA. 25 N.B. 2,5 N.C. 5 N.D. 0,5 N.Câu 9 : Con lắc lò xo có độ cứng k, khối lượng vật nặng là m giao động điều hòa. Nếu tăng khối lượng conlắc 4 lần thì số giao động toàn phần con lắc thực thi trong mỗi giây đổi khác như thế nào ? A. tăng 2 lần. B. tăng 4 lần. C. giảm 2 lần. D. giảm 4 lần. Câu 10 : Một vật có khối lượng m = 81 ( g ) treo vào một lò xo thẳng đứng thì tần số xê dịch điều hòacủa vật là 10 Hz. Treo thêm vào lò xo vật có khối lượng m ‘ = 19 ( g ) thì tần số giao động của hệ làA. f = 11,1 Hz. B. f = 12,4 Hz. C. f = 9 Hz. D. f = 8,1 Hz. Câu 11 : Một con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng m và lò xo độ cứng k. Khẳng định nào sau đây là sai ? A. Khối lượng tăng 4 lần thì chu kì tăng 2 lần. B. Độ cứng giảm 4 lần thì chu kì tăng 2 lần. C. Khối lượng giảm 4 lần đồng thời độ cứng tăng 4 lần thì chu kì giảm 4 lần. D. Độ cứng tăng 4 lần thì nguồn năng lượng tăng 2 lần. Câu 12 : Con lắc lò xo ngang giao động điều hòa, lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật là F max = 2 N, giatốc cực lớn của vật là amax = 2 m / s2. Khối lượng của vật làA. m = 1 kg. B. m = 2 kg. C. m = 3 kg. D. m = 4 kg. Câu 13 : Một lò xo có độ cứng k mắc với vật nặng m 1 có chu kì xê dịch T1 = 1,8 ( s ). Nếu mắc lò xo đóvới vật nặng mét vuông thì chu kì giao động là T2 = 2,4 ( s ). Chu kì giao động khi ghép m 1 và mét vuông với lò xo nêu trênlàA. T = 2,5 ( s ). B. T = 2,8 ( s ). C. T = 3,6 ( s ). D. T = 3 ( s ). Câu 14 : Một lò xo có độ cứng khởi đầu là k, quả cầu khối lượng m. Khi giảm độ cứng 3 lần và tăng khốilượng vật lên 2 lần thì chu kì mớiA. tăng6 lần. B. giảm6 lần. C. không đổi. D. giảmlần. Câu 15 : Trong xê dịch điều hòa của một con lắc lò xo, nếu tăng khối lượng của vật nặng thêm 50 % thìchu kì giao động của con lắcA. tăng 3/2 lần. B. giảmlần. C. tănglần. D. giảmlần. Câu 16 : Trong giao động điều hòa của một con lắc lò xo, nếu giảm khối lượng của vật nặng 20 % thì sốlần xê dịch của con lắc trong một đơn vị chức năng thời gianA. tănglần. B. giảmlần. C. tăng5 lần. D. giảm5 lần. Câu 17 : Lần lượt treo hai vật m1 và mét vuông vào một lò xo có độ cứng k = 40 N / m và kích thích chúng daođộng. Trong cùng một khoảng chừng thời hạn nhất định, m 1 triển khai 20 xê dịch và m 2 thực thi 10 daođộng. Nếu treo cả hai vật vào lò xo thì chu kì giao động của hệ bằng    / 2 ( s ). Khối lượng m1 và m2lần lượt bao nhiêuA. m1 = 0,5 kg ; mét vuông = 1 kg. B. m1 = 0,5 kg ; mét vuông = 2 kg. C. m1 = 1 kg ; mét vuông = 1 kg. D. m1 = 1 kg ; mét vuông = 2 kg. Câu 18 : Con lắc lò xo có tần số là f = 2 Hz, khối lượng m = 100 ( g ), ( lấy  2  10 ). Độ cứng của lò xo làA. k = 16 N / m. B. k = 100 N / m. C. k = 160 N / m. D. k = 200 N / m. Câu 19 : Một lò xo có độ cứng k = 96 N / m, lần lượt treo hai quả cầu khối lượng m 1, mét vuông vào lò xo và kíchthích cho chúng giao động thì thấy trong cùng một khoảng chừng thời hạn m 1 triển khai được 10 giao động, m 2 thực thi được 5 xê dịch. Nếu treo cả hai quả cầu vào lò xo thì chu kì giao động của hệ là    / 2 ( s ). Giá trị của m1, mét vuông lần lượt làA. m1 = 1 kg ; mét vuông = 4 kg. B. m1 = 4,8 kg ; mét vuông = 1,2 kg. C. m1 = 1,2 kg ; mét vuông = 4,8 kg. D. m1 = 2 kg ; mét vuông = 3 kg. Câu 20 : Một lò xo có độ cứng k = 80 N / m. Trong cùng khoảng chừng thời hạn như nhau, nếu treo hai quả cầukhối lượng m1 thì nó thực thi 10 giao động, thay bằng quả cầu khối lượng m 2 thì số xê dịch giảm phânnữa. Khi treo cả m1 và mét vuông thì tần số xê dịch là f = 2 /  ( Hz ). Giá trị của m1 và mét vuông làA. m1 = 4 kg ; mét vuông = 1 kg. B. m1 = 1 kg ; mét vuông = 4 kg. C. m1 = 2 kg ; mét vuông = 8 kg. D. m1 = 8 kg ; mét vuông = 2 kg. LỜI GIẢI CHI TIẾTCâu 1 : Ta có :   Khi đó   x 2    3 ( cm ).  5  rad / s  do dó x    2 v2  6 ( cm ). Chọn B.  2C âu 2 : Ta có k  250 N / m �    500  rad / s . Khi đó amax     500 m / s �   1  cm . Chọn D.Câu 3 : 20 ( s ) con lắc thực thi được 50 giao động nên f  Khi đóCâu 4 : 50 5  �   2  f  5  20 2  5  � k  25  2. m  50 N / m. Chọn C.  1  2  2  1 m1m2  2   Câu 5 :  � 2  m1m1 � mét vuông  1 kg. Chọn C.m 20,5 m2m  m � m � � m �  4 m. Chọn C.  � f � 2   � Câu 6 : 2  Câu 7 : m �  m �  2 � f �  2 f. Chọn A. 0, 25 mm  Chọn C.   2  �  �  2  2   . 2 kCâu 8 :   � k  m  2  1N / mLực phục sinh cực đại tác dụng lên vật là Fph  k   0,5 N / m. Chọn D.Câu 9 : f  2  Câu 10 : suy ra f �  2  . Chọn C. 4 m 2 f �  � m � 81  19 10 � f �  9. Chọn C. 81C âu 11 : Ta có :   2  do đó khối lượng tăng 4 thì chu kì tăng 2 lần A đúng, tương tự như B đúng.  nên C đúng. Chọn D.Khim �  ; k �  4 k �  �  2  4  4 k 4C âu 12 : Fmax  k  ; amax     Câu 13 :  1  2   � max  m � m  1 kg. Chọn A.amaxm 1 m2m1  mét vuông ;  2  2  �  12  2  Suy ra  12   1   2 �  12  3  s . Chọn D.Câu 14 : Câu 15 : Câu 16 : Câu 17 :  �  2  2 m  2 . 6  6 . Chọn A.  �  2  m  50 % m  2  f �  2   2  m � f1  1 f 2  22. 6  6 . Chọn C.k 2.2  80 m Chọn A. 100 mét vuông  2 � mét vuông  4 m1m1Lại có   m  0,5 kgm1  mét vuông  2  � m1  mét vuông  k  2,5 � 5 m1  2,5 � � 1. Chọn B. 16 m  2 kgCâu 18 :   2  f  2 � Câu 19 : f1  1 f 2  2L ại có   Câu 20 : Mà f   4  � k  m. 16  2  16 N / m. Chọn A.m 2  2 � mét vuông  4 m1m1m  1, 2 kgm1  mét vuông  2  � m1  mét vuông  k  6 � 5 m1  1, 2 � � 1. Chọn C.m  4,8 kg16f1  1 f 2  2 mét vuông  2 � mét vuông  4 m1m1m  1 kg  16 � m1  mét vuông  5 � 5 m1  5 � � 1. Chọn B. 2  m1  mét vuông 2  m1  m2m  4 kg

Source: https://thcsbevandan.edu.vn
Category : Phương pháp học tập