CHỦ ĐỀ 2: CON LẮC LÒ XO

I. LÝ THUYẾT
1. Phương trình dđ: x = Acos((t + ()
2. Chu kì, tần số, tần số góc và độ biến dạng:
+ Tần số góc, chu kỳ, tần số:
;
;

+ k = m
Chú ý: 1N/cm = 100N/m
+ Nếu lò xo treo thẳng đứng:
Với
(m)
*Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo
+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k
+chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu)
3. Tỉ số chu kì, khối lượng và số dao động:

4. Chu kì và sự thay đổi khối lượng: Gắn lò xo k vào vật m1 được chu kỳ T1, vào vật m2 được T2, vào vật khối lượng m1 + m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1> m2) được chu kỳ T4.
Thì ta có:
và

5. Năng lượng trong dđđh của con lắc lò xo nằm ngang:
a. Thế năng:
b. Động năng:

c. Cơ năng:
d. Nếu


Nhận xét:
+ Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ.
+ Vị trí thế năng cực đại thì động năng cực tiểu và ngược lại.
+ Thời gian để động năng bằng thế năng là:

+ Thời gian 2 lần liên tiếp động năng hoặc thế năng bằng 0 là:

+ Dđđh(x, v, a) có tần số góc là (, tần số f, chu kỳ T. Thì động năng và thế năng biến thiên với tần số góc 2(, tần số 2f, chu kỳ
.

II. TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Con lắc lò xo dao động điều hòa, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật
A. tăng lên 4 lần B. Giảm đi 4 lần C. Tăng 2 lần D. Giảm đi 2 lần
Câu 2: Để tính chu kì dao động của con lắc lò xo, có thể dùng công thức nào sau đây:
A.
B.
C.
; D. Cả B và C
Câu 3: Một con lắc lò xo gồm viên bi có khối lượng m và lò xo có độ cứng k = 100N/m; có chu kì dao động T = 0,314s. Khối lượng của viên bi là:
A. m = 1kg; B. m = 0,75kg; C. m = 0,50kg; D. m = 0,25kg
Câu 4: Con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ bằng 0,1m. Hỏi tốc độ của con lắc khi ở vị trí biên bằng?
A. 0 B. 1,4m/s C. 2,0m/s D. 3,4m/s
Câu 5: Một lò xo giãn ra 2,5cm khi treo vào nó một vật có khối lượng 250g. Chu khì của con lắc được tạo thành như vậy là bao nhiêu? Cho g =10m/s2
A. 0,31s B. 10s C. 1s D. 126s
Câu 6: Con lắc lò xo dọc gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi móc thêm vật m một vật năng 3m thì chu kì dao động của con lắc
A. Tăng 2 lần B. Giảm 2 lần C. Tăng 3 lần D. Giảm 3 lần
Câu 7: Một con lắc lò xo treo ở phương thẳng đứng. Độ dài tự nhiên của lò xo là 22cm. Vật mắc vào lò xo có khối lượng m = 120g. Khi hệ thống ở trạng thái cân bằng thì độ dài của lò xo là 24cm. Lấy
, g = 10m/s2. Chu kì và tần số của dao động nhận giá trị nào sau đây?
A. Chu kì T =
, tần số
Hz B. Chu kì
tần số
Hz
C. Chu kì T =
, tần số f =2,5Hz D. Chu kì
, tần số

Câu 8: Tại thời điểm khi vật thực hiện dao động điều hòa với vận tốc bằng ½ vận tốc cực đại, vật xuất hiện li độ có độ lớn bằng bao nhiêu?
A.
B.
C.
D.

Câu 9: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ là 4cm. Xác định li độ của vật để động năng của vật và thế năng của lò xo có giá trị bằng nhau
A. x =
2cm B. x =
3cm C. x =
9cm D. x =
2
cm
Câu 10: Con lắc lò xo dao động điều hòa, khi m = m1 thì chu kì dao động là T1 = 4s, khi m = m2 thì chu kì