Bài tập dao động: Ứng dụng phương trình dao động điều hòa

Khi khảo sát chuyển động của một vật, phương trình chuyển động là yếu tố quan trọng nhất, nó chứa đựng tất cả các đại lượng động học trong đó, giúp chúng ta xác định được vị trí và trạng thái chuyển động của vật tại mọi thời điểm. Trong dao động, phương trình dao động điều hòa chính là yếu tố quan trọng nhất, nên việc Ứng dụng phương trình dao động điều hòa để giải các bài toán dao động là hết sức quan trọng. Chúng ta đã được học kiến thức và kĩ năng về phương trình dao động điều hòa, bây giờ hãy tự giải các bài tập sau đây, kế đến là đọc phần lời giải chi tiết để hoàn thiện kiến thức và kĩ năng phần này nhé.





00:00

Câu 1. Hỏi về sự nhanh dần hay chậm dần trong dao động điều hòa

Một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là chuyển động






Câu 2. Kiểm tra về pha ban đầu trong phương trình dao động điều hòa

Một vật dao động điều hòa có phương trình $x = 10\cos{\left(4πt + 𝜋\right)}\ \text{(cm)}$. Gốc thời gian ($t = 0$) được chọn là lúc






Câu 3. Kiểm tra các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa

Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa là $x = -10\cos{5πt}\ \text{(cm)}$.

Nhận định nào sau đây sai?






Câu 4. Tính quãng đường trong dao động điều hòa

Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ 4 cm và chu kì 2 s.

Quãng đường vật đi được trong thời gian 4 s là






Câu 5. Lập phương trình dao động điều hòa

Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục $Ox$ với biên độ 5 cm, chu kì 2 s. Tại thời điểm $t=0$, vật đi qua cân bằng $O$ theo chiều dương.

Phương trình dao động của vật là






Câu 6. Từ phương trình dao động, xác định thời điểm vật đi qua một li độ xác định

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình ($x$ tính bằng cm và $t$ tính bằng giây).

Trong một giây đầu tiên từ thời điểm $t = 0$, chất điểm đi qua vị trí có li độ $x = 1\ \text{cm}$






Câu 7. Tốc độ trung bình bằng tổng quãng đường chia cho tổng thời gian đi quãng đường đó

Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì $T$.

Trong khoảng thời gian ngắn nhất khi đi từ vị trí biên có li độ $x = A$ đến vị trí $x = -\frac{A}{2}$, chất điểm có tốc độ trung bình là






Câu 8. Vẽ đường tròn pha tìm $\Delta \varphi$ để tính tần số góc trong dao động điều hòa

Thời gian ngắn nhất để vật dao động điều hòa đi từ vị trí có li độ $x=\frac{A}{2}$ đến li độ $x=-\frac{A\sqrt{3}}{2}$ là 0,1 giây. Biên độ dao động là $A$.

Tần số góc là






Câu 9. Tốc độ trung bình lớn nhất khi vật ở gần vị trí cân bằng nhất

Một vật dao động điều hòa với biên độ $A=10\ \text{cm}$, tần số $f = 2\ \text{Hz}$.

Tốc độ trung bình lớn nhất của vật trong thời gian $\frac{1}{6}\ \text{s}$ là






Câu 10. Tính tốc độ trung bình như ở câu 7

Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ $6\ \text{cm}$ và chu kì $0\text{,}5\ \text{s}$.

Trong khoảng thời gian ngắn nhất đi từ vị trí $x = 6\ \text{cm}$ đến vị trí $x = -3\ \text{cm}$, vật có tốc độ trung bình






Câu 11. Lập phương trình dao động điều hòa

Một vật dao động điều hòa trên trục $Ox$ với chu kì $T = 0\text{,}8\ \text{s}$. Ban đầu vật ở li độ $x_0 = 3\ \text{cm}$ và đang đi về biên dương. Sau thời gian $t_1 = \frac{1}{3}\ \text{s}$ vật đến vị trí cân bằng lần đầu tiên.

Phương trình dao động của vật là






Câu 12. Lập phương trình dao động điều hòa

Một vật dao động điều hòa trong thời gian 2 s thực hiện 4 dao động toàn phần và tốc độ trung bình trong thời gian đó là 32 cm/s. Gốc thời gian là lúc vật có li độ $x = 4\ \text{cm}$.

Phương trình dao động của vật là






Câu 13. Tìm biên độ dao động điều hòa

Một vật dao động điều hòa với tần số góc $ω = 2π\ \text{rad/s}$. Tại thời điểm $t_1$ vật ở li độ 12 cm. Tại thời điểm $t_2 = t_1 + 0\text{,}25\ \text{s}$ vật có li độ 5 cm.

Biên độ dao động của vật là






Câu 14. Bài toán về quãng đường trong dao động điều hòa

Một chất điểm đang dao động điều hòa với chu kì $T$, ban đầu vật ở vị trí cân bằng. Sau thời gian $\frac{T}{12}$ vật đi được quãng đường $s_1$, thời gian $\frac{T}{3}$ tiếp theo vật đi được quãng đường $s_2$. Biết rằng $s_2 + s_1 = 9\ \text{cm}$.

Biên độ dao động của chất điểm là






Câu 15. Bài tập dao động: Ứng dụng phương trình dao động điều hòa

Có hai điểm sáng cùng chuyển động trên một trục $Ox$. Điểm (I) chuyển động thẳng đều với vận tốc 20 cm/s theo chiều dương, ban đầu nó ở tọa độ $x_{01} = -10\ \text{cm}$. Điểm sáng (II) dao động điều hòa với biên độ $A = 10\ \text{cm}$, chu kì $T = 1\ \text{s}$, ban đầu ở tọa độ $x_{02} = 10\ \text{cm}$.

Thời điểm hai vật gặp nhau là








Bài tập dao động: Ứng dụng phương trình dao động điều hòa

1 nhận xét: