Trong bài này, HocThatGioi sẽ chia sẻ cho các bạn về 20 bài tập trắc nghiệm về con lắc lò xo có lời giải chi tiết. Bài viết sẽ cho chúng ta những câu hỏi trắc nghiệm về con lắc lò xo và đáp án một cách chi tiết, dễ hiểu nhất, giúp chúng ta khắc sâu kiến thức đã học hơn nữa nhé!
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về 20 bài tập trắc nghiệm về con lắc lò xo có lời giải chi tiết. Nếu các bạn thấy hay và bổ ích, hãy chia sẻ cho bạn bè của mình để cùng nhau học thật giỏi nhá. Đừng quên để lại 1 like, 1 cmt để tạo động lực cho HocThatGioi và giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé! Chúc các bạn học thật tốt!
Bài viết khác liên quan đến dao động cơ
Toptailieu.vn xin giới thiệu 35 câu trắc nghiệm Con lắc lò xo [có đáp án], hay nhất giúp học sinh lớp 12 ôn luyện kiến thức để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.
Mời các bạn đón xem:
35 câu trắc nghiệm Con lắc lò xo [có đáp án]
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang?
A. Chuyển động của vật là chuyển động thẳng.
B. Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều.
C. Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn.
D. Chuyển động của vật là một dao động điều hoà.
Lời giải:
Chọn B. Với con lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà.
Câu 2: Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua
A. vị trí cân bằng.
B. vị trí vật có li độ cực đại.
C. vị trí mà lò xo không bị biến dạng.
D. vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không.
Lời giải:
Chọn B. Khi vật ở vị trí có li độ cực đại thì vận tốc của vật bằng không. Ba phương án còn lại đều là VTCB, ở VTCB vận tốc của vật đạt cực đại.
Câu 3: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8 cm. Lấy g = 10 m/s2. Chu kỳ dao động của vật là:
A. T = 0,178 s.
B. T = 0,057 s.
C. T = 222 s.
D. T = 1,777 s
Lời giải:
Câu 3: Chọn A. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo dọc được tính theo công thức:
Đổi đơn vị 0,8 cm = 0,008 m rồi thay vào công thức [*] ta được T = 0,178s.
Câu 4: Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.
B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
Lời giải:
Chọn B. Lực kéo về [lực phục hồi] có biểu thức F = - kx không phụ thuộc vào khối lượng của vật.
Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ
Lời giải:
Chọn A. Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ
Câu 6: Con lắc lò xo dao động điều hoà, 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 lên 2 lần.
D. giảm đi 2 lần.
Lời giải:
Chọn D. Tần số dao động của con lắc là
Câu 7: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100 N/m. Lấy π2 = 10. Dao động điều hoà với chu kỳ là:
A. T = 0,1 s.
B. T = 0,2 s.
C. T = 0,3s.
D. T = 0,4s.
Lời giải:
Chọn B. Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ
Câu 8: Con lắc lò xo gồm vật m = 200g và lò xo k = 50N/m. Lấy π2 = 10. Dao động điều hoà với chu kỳ là
A. T = 0,2s.
B. T = 0,4s.
C. T = 50s.
D. T = 100s.
Lời giải:
Chọn B. Tương tự câu 5.
Câu 9: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5 s, khối lượng của quả nặng là m = 400g. Lấy π2 = 10. Độ cứng của lò xo là
A. k = 0,156 N/m
B. k = 32 N/m
C. k = 64 N/m
D. k = 6400 N/m
Lời giải:
Chọn C. Áp dụng công thức tính chu kỳ
Câu 10: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8 cm, chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của vật là m = 0,4 kg. Lấy π2 = 10. Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là
A. Fmax = 525 N
B. Fmax = 5,12 N
C. Fmax = 256 N
D. Fmax = 2,56 N
Lời giải:
Chọn B. Trong con lắc lò xo ngang lực đàn hồi tác dụng lên vật khi vật ở vị trí x là F = -kx, lực đàn hồi cực đại có độ lớn Fmax = kA, với
Thay A = 8 cm = 0,8 m; T = 0,5s; m = 0,4 kg; π2 = 10 ta được Fmax = 5,12 N
Câu 11: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Phương trình dao động của vật nặng là
A. x = 4cos [10t]cm
B. x = 4cos [10t - π/2]cm.
C. x = 4cos [10πt - π/2]cm
D. x = 4cos [10πt + π/2]cm
Lời giải:
Chọn A. Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos[ωt + φ]. Tần số góc ω = √[k/m] = 10 rad/s. Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 4 cm và Asinφ = 0, từ đó tính được A = 4 cm, φ = 0. Thay vào phương trình tổng quát ta được x = 4cos[10t] cm
Câu 12: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Vận tốc cực đại của vật nặng là:
A. vmax = 160 cm/s.
B. vmax = 80 cm/s.
C. vmax = 40 cm/s.
D. vmax = 20 cm/s.
Lời giải:
Chọn C. Tốc độ góc
Vận tốc cực đại
Câu 13: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Cơ năng dao động của con lắc là:
A. E = 320 J
B. E = 6,4.10-2 J
C. E = 3,2.10-2 J
D. E = 3,2 J
Lời giải:
Chọn C. Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo
Đổi đơn vị và thay số ta được E = 3,2.10-2 J
Câu 14: Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hoà với chu kỳ T = 1 s. Muốn tần số dao động của con lắc là f’ = 0,5 Hz, thì khối lượng của vật m phải là
A. m’ = 2 m.
B. m’ = 3 m
C. m’ = 4 m
D. m’ = 5 m
Lời giải:
Chọn C. Con lắc gồm lò xo k và vật m dao động với chu kỳ
Kết hợp với giả thiết T = 1s, f’ = 0,5 Hz suy ra m’ = 4 m
Câu 15: Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 400 g và một lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn bằng 8cm và thả cho nó dao động. Phương trình dao động của quả nặng là
A. x = 8cos0,1t [cm].
B. x = 8cos0,1πt [cm]
C. x = 8cos10πt [cm]
D. x = 8cos10t [cm]
Lời giải:
Chọn D. Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 10
Câu 16: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600 N/m. Khi quả nặng ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 m/s. Biên độ dao động của quả nặng là
A. A = 5 m.
B. A = 5 cm.
C. A = 0,125 m.
D. A = 0,125 cm.
Lời giải:
Chọn B. Theo bảo toàn cơ năng trong dao động điều hoà ta có biểu thức tính biên độ dao động
Câu 17: Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600 N/m. Khi quả nặng ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 m/s theo chiều dương trục toạ độ. Phương trình li độ dao động của quả nặng là
A. x = 5cos[40t - π/2] m.
B. x = 0,5cos[40t + π/2] m
C. x = 5cos[40t - π/2] cm
D. x = 0,5cos[40t] cm
Lời giải:
Chọn C. Vật dao động theo phương trình tổng quát x = Acos[ωt + φ]. Tần số góc ω = √[m/k] = 40 rad/s. Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 0 cm và - Asinφ = 200 cm/s, từ đó tính được A = 5 cm, φ = - π/2
Thay vào phương trình tổng quát ta được x = 5cos [40t - π/2]cm
Câu 18: Khi gắn quả nặng m1 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T1 = 1,2s. Khi gắn quả nặng m2 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T2 = 1,6s. Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là
A. T = 1,4s
B. T = 2,0s
C. T = 2,8s
D. T = 4,0s
Lời giải:
Chọn B
Khi con lắc có khối lượng m1 nó dao động với chu kỳ
Khi con lắc có khối lượng m2 nó dao động với chu kỳ
Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là
Câu 19: Khi mắc vật m vào lò xo k1 thì vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k2 thì vật m dao động với chu kỳ T2 = 0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 nối tiếp với k2 thì chu kỳ dao động của m là
A. T = 0,48s
B. T = 0,70s
C. T = 1,00s
D. T = 1,40s
Lời giải:
Chọn C
Khi độ cứng của lò xo là k1 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Khi độ cứng của lò xo là k2 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Khi hai lò xo k1 và k2 mắc nối tiếp thì chu kỳ dao động của con lắc là
Câu 20: Khi mắc vật m vào lò xo k1 thì vật m dao động với chu kỳ T1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k2 thì vật m dao động với chu kỳ T2 = 0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 thì chu kỳ dao động của m là
A. T = 0,48s
B. T = 0,70s
C. T = 1,00s
D. T = 1,40s
Lời giải:
Chọn A
Khi độ cứng của lò xo là k1 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Khi độ cứng của lò xo là k2 thì chu kỳ dao động của con lắc là
Khi hai lò xo k1 và k2 mắc song song thì chu kỳ dao động của con lắc là
Câu 21: Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc thêm vào vật m một vật khác có khối lượng gấp 3 lần vật m thì chu kì dao động của chúng
A. tăng lên 3 lần
B. giảm đi 3 lần
C. tăng lên 2 lần
D. giảm đi 2 lần
Lời giải:
Chọn C. Chu kì dao động của hai con lắc :
Câu 22: Khi treo vật m vào lò xo k thì lò xo giãn ra 2,5 cm, kích thích cho m dao động. Chu kì dao động tự do của vật là :
A. 1 s
B. 0,5 s
C. 0,32 s
D. 0,28 s
Lời giải:
Chọn C. Tại vị trí cân bằng trọng lực tác dụng vào vật cân bằng với lực đàn hồi của là xo:
Câu 23: Một con lắc lò xo dao động thẳng đứng. Vật có khối lượng m = 0,2 kg. Trong 20 s con lắc thực hiện được 50 dao động. Tính độ cứng của lò xo
A. 60 N/m
B. 40 N/m
C. 50 N/m
D. 55 N/m
Lời giải:
Chọn C. Trong 20s con lắc thực hiện được 50 dao động, ta phải có : T = t/N = 0,4s.
Mặt khác:
Câu 24: Hai lò xo có chiều dài bằng nhau độ cứng tương ứng là k1, k2. Khi mắc vật m vào một lò xo k1, thì vật m dao động với chu kì T1 = 0,6 s. Khi mắc vật m vào lò xo k2, thì vật m dao động với chu kì T2 = 0,8 s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k1 song song với k2 thì chu kì dao động của m là.
A. 0,48 s
B. 0,7 s
C. 1,00 s
D. 1,4
Lời giải:
Chọn A. Chu kì T1, T2 xác định từ phương trình:
k1, k2 ghép song song, độ cứng của hệ ghép xác định từ công thức : k = k1 + k2. Chu kì dao động của con lắc lò xo ghép
Câu 25: Vật có khối lượng m = 160 g được gắn vào lò xo có độ cứng k = 64 N/m đặt thẳng đứng, vật ở trên. Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm và buông nhẹ. Chọn trục Ox hướng lên, gốc tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc buông vật. Lực tác dụng lớn nhất và nhỏ nhất lên giá đỡ là [g = 10 m/s2]
A. 3,2 N; 0 N
B. 1,6 N; 0 N
C. 3,2 N; 1,6 N
D. 1,760 N; 1,44 N
Lời giải:
Chọn A. Ta có:
Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm và buông ⇒ Δl = A = 2,5 cm
Câu 26: Trên mặt phẳng nghiêng α = 30° đặt con lắc lò xo. Vật có độ cứng 64 N/m, khối lượng vật là 160 g, vật ở dưới. Bỏ qua mọi ma sát. Từ vị trí cân bằng, kéo vật xuống theo phương trục lò xuống 1 đoạn 1 cm và buông nhẹ. Lực tác dụng lớn nhất và nhỏ nhất lên giá đỡ là [g = 10 m/s2]
A. 1,6N; 0N
B. 1,44N; 0,16N
C. 3,2N; 1,6N
D. 1,760N; 1,44N
Lời giải:
Chọn B
Ta có:
Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 1cm và buông ⇒ A = 1 cm.
⇒ F = k[Δl + A] = 1,44 N và F = k[Δl - A] = 0,16 N, khi Δl > A
Câu 27: Vật có khối lượng m = 160 g được gắn vào lò xo có độ cứng k = 64 N/m đặt thẳng đứng, vật ở dưới. Từ vị trí cân bằng, ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5 cm và buông nhẹ. Chọn trục Ox hướng lên, gốc tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc buông vật. Phương trình dao động của vật là :
A. 2,5cos[20t + π] mm
B. 2,5cos[20t + π/2] cm
C. 2,5cos[20t + π] cm
D. 5cos[20t + π] cm
Lời giải:
Chọn C. Phương trình dao động: x = Acos[ωt + φ]; với ω = √[k/m] 20 rad/s
Từ VTCB x = A và buông nhẹ ⇒ A = 2,5 cm
Câu 28: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kíck thích dao động đều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x phương thẳng đứng. Chiều dương hướng lên trên, gốc tọa độ tại VTCB, gốc thời gian t = 0 khi lực đàn hồi của lò xo cực tiểu và cđ theo chiều trục tọa độ. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Thời gian ngắn nhất kể từ t = 0 đến khi lực đàn hồi cực đại là
A. 4/15 s
B. 2/15 s
C. 7/15 s
D. 11/15 s
Câu 29: Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng là m = 100g. Con lắc dao động điều hoà theo phương trình x = cos [10√5t] cm. Lấy g = 10 m/s2. Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị là
A. Fmax = 1,5 N; Fmin = 0,5 N
B. Fmax = 1,5 N; Fmin = 0 N
C. Fmax = 2 N; Fmin = 0,5 N
D. Fmax = 1 N; Fmin = 0 N.
Lời giải:
Chọn A.
T = 0,4 s ⇒ ω = 5π rad/s. Tại VTCB: kΔl = mg ⇒ k/m = g/Δl ⇔ ω2 = g/Δl
Tính được Δl = 4 cm
Góc quay hình vẽ [từ lúc t = 0 thì x0 = 4 cm đến lúc lực đàn hồi cực đại x = – A]: π + π/3 = 4π/3
Suy ra thời gian quay:
Đó là thời gian ngắn nhất kể từ t = 0 đến khi lực đàn hồi cực đại là 4/15 s
Câu 30: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với phương trình x = 2cos20t [cm]. Chiều dài tự nhiên của lò xo là l0 = 30 cm, lấy g = 10 m/s2. Chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động lần lượt là
A. 28,5 cm và 33 cm
B. 31 cm và 36 cm
C. 30,5 cm và 34,5 cm
D. 32 cm và 34 cm
Lời giải:
Chọn C.
⇒ lmax = l0 + Δl + A = 0,3 + 0,025 + 0,02 = 0,345 m = 34,5 cm
lmin = l0 + Δl – A = 0,3 + 0,025 + 0,02 = 0,305 m = 30,5 cm
Câu 31: Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với năng lượng dao dộng là 1 J và lực đàn hồi cực đại là 10 N. I là đầu cố định của lò xo. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp điểm I chịu tác dụng của lực kéo là 5√3 N là 0,1s. Quãng đường dài nhất mà vật đi được trong 0,4 s là :
A. 60 cm
B. 64 cm
C.115 cm
D. 84 cm
Lời giải:
Chọn A
Cách giải 1: Cơ năng : W = [1/2]k.A2 .
Lực đàn hồi cực đại của con lắc dđ trên mặt phẳng ngang: F = kA.
Suy ra: k = 50 N/m, A = 0,2 m. Lực kéo: F = kx
Đây là vị trí đặc biệt suy ra khoảng thời gian điểm I bị kéo là T/6 = 0,1 s ⇒ T = 0,6 s.
Suy ra 0,4 = 2T/3 = T/2 + T/6. Quãng đường đi được lớn nhất là
2A + A = 3A = 60 cm
Cách giải 2: [1/2]k.A2 = 1 J ; kA = 10 N ⇒ A = 0,2 m = 20 cm.
Khi lực kéo bằng F = kx = 5√3 N
khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp vật qua li độ x = [A√3]/2 là
t = T/6 = 0,1 s ⇒ T = 0,6 s.
Quãng đường lớn nhất mà vật đi được trong 0,4 s = 2T/3 bằng quãng đường vật đi được trong một chu kỳ trừ đi quãng nhỏ nhất vật đi được trong một phần ba chu kì là A = A/2 + A/2. Suy ra Smax = 4A – A = 3A = 60 cm
Câu 32: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa. Thời gian quả cầu đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là 1,5 s và tỉ số giữa độ lớn của lực đàn hồi lò xo và trọng lượng quả cầu gắn ở đầu con lắc khi nó ở vị trí thấp nhất là 76/75. Lấy gia tốc rơi tự do là g = π2 m/s2. Biên độ dao động là:
A. 5 cm
B. 3 cm
C. 4 cm
D. 2 cm
Lời giải:
Chọn D.
Dễ thấy T = 2t = 2.1,5 = 3s, ω = 2π/T = 2π/3 rad/s, k = mω2, mg = kΔl
Theo bài ta có:
Câu 33: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hòa phương trình x = Acos[ωt + φ] . Biểu thức thế năng là: Et = 0,1cos[4πt + π/2] + 1 J. Phương trình li độ là:
Lời giải:
Chọn C.
Câu 34: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m, vật có khối lượng 25 g, lấy g = 10 m/s2. Ban đầu người ta nâng vật lên sao cho lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, trục ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống. Động năng và thế năng của vật bằng nhau vào những thời điểm là:
Lời giải:
Chọn C.
Câu 35: Con lắc lò xo nằm ngang, gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng khối lượng 100 g, được tích điện q = 2.10-5 C [cách điện với lò xo, lò xo không tích điện]. Hệ được đặt trong điện trường đều có E→ nằm ngang [E = 105 V/m]. Bỏ qua mọi ma sát, lấy π2 = 10. Ban đầu kéo lò xo đến vị trí dãn 6 cm rồi buông cho nó dao động điều hòa [t = 0]. Xác định thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2013?
A. 201,30 s
B. 402,46 s
C. 201,27 s
D. 402,50 s
Lời giải:
Chọn C.
Chu kỳ T = 0,2 s. Vật m tích điện q > 0 dao động ngang trong điện trường chịu thêm Fn→ không đổi giống trường hợp treo thẳng đứng.
Phương trình ĐL II Newton cho vật m khi cân bằng ở VTCB mới O’: Fnh→ + Fn→ = 0
Chiếu lên chiều + ta có: – Fđh + Fđ = 0
Ta có OA = 6 cm ⇒ O’A = 6 – 2 = 4 cm.
Biên độ dao động của vật trên trục O’x là A’ = O’A = 4 cm [vì buông v = 0]. Thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất là vị trí O [có li độ – 2 cm] so với O’ là t1 = T/4 + T/12 = T/3 = 2/30 s
Thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2013 là :