Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số - Phương pháp giản đồ Fre-nen

---

---

Với bài tập & câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số - Phương pháp giản đồ Fre-nen có đáp án và lời giải chi tiết đầy đủ các mức độ nhận biết, thông hiểu, vận dụng sẽ giúp học sinh ôn trắc nghiệm Vật Lí 12.

Bài 1: Chuyển động của một vật là hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình lần lượt là x₁ = 4cos(10t - π/6) (cm) và x₂ = A₂cos(10t - π/6) (cm). Độ lớn của vận tốc ở vị trí cân bằng là 60 cm/s. Giá trị của A₂ bằng:

A. 4 cm. B. 6 cm.

C. 2 cm. D. 8 cm.

Hiển thị đáp án

- Tại vị trí cân bằng vật đạt vận tốc có giá trị cực đại nên:

- Hai dao động cùng pha thì biên độ của dao động tổng hợp là:

Chọn đáp án C

Bài 2: Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là x₁ = 3cos(2πt/3 - π/2) (cm) và x₂ = 3√3cos(2πt/3) (cm) (x₁ và x₂ tính bằng cm, t tính bằng s). Tại các thời điểm x₁ = x₂ li độ dao động tổng hợp là:

A. ± 7,59 cm.      B. ± 5,19 cm.

C. ± 6 cm.        D. ± 3 cm.

Hiển thị đáp án

- Phương trình dao động tổng hợp:

- Tại thời điểm x₁ = x₂:

- Ta có:

Chọn đáp án B

Bài 3: Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình lần lượt là x₁ = 4cos(√3t/2 + π/3) (cm) và x₂ = 5cos(√3t/2 + 2π/3) (cm) (x₁; x₂ tính bằng , t tính bằng ). Gia tốc của vật có độ lớn cực đại là:

Hiển thị đáp án

- Dao động tổng hợp của vật có phương trình là:

- Vậy gia tốc cực đại của vật có độ lớn là:

Chọn đáp án C

Bài 4: Một vật thực hiện đồng thời 2 dao động điều hoà cùng phương, li độ x₁ và x₂ phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp là:

A. x = 2cos(ωt – π/3) cm.

B. x = 2cos(ωt + 2π/3) cm.

C. x = 2cos(ωt + 5π/6) cm.

D. x = 2cos(ωt – π/6) cm.

Hiển thị đáp án

- Từ đồ thị ta viết được phương trình của x₁ và x₂ là:

* Phương trình của x₁: biên độ A₁ = √3 cm, tại thời điểm t = 0 thì x₁ = 0 và đang xuống phía âm nên:

* Phương trình của x₂: biên độ A₂ = 1 cm, tại t = 0 thì:

- Sử dụng máy tính để tổng hợp 2 dao động trên:

Chọn đáp án B

Bài 5: Một vật có khối lượng không đổi thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình lần lượt là x₁ = 10cos(2πt + φ) cm; x₂ = A₂cos(2πt − π/2) cm thì dao động tổng hợp là x = Acos(2πt − π/3) cm. Khi biên độ dao động của vật bằng nửa giá trị cực đại thì biên độ dao động A₂ có giá trị là:

Hiển thị đáp án

- Từ hình vẽ, áp dụng định lý hàm cos trong tam giác ta có:

- Phương trình trên luôn có nghiệm nên:

- Với:

thay vào phương trình trên ta được:

Chọn đáp án A

Bài 6: Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa trên cùng một trục Ox có phương trình: x₁ = 2√3sinωt cm, x₂ = A₂cos(ωt + φ2) cm. Phương trình dao động tổng hợp x = 2cos(ωt + φ) cm. Biết φ2 – φ = π/3. Cặp giá trị nào của A₂ và φ2 sau đây là đúng?

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Dựa vào các dữ kiện ta vẽ được giản đồ vecto như hình sau:

- Áp dụng định lý hàm sin ta được:

- Sử dụng máy tính để thử các đáp án thì đáp án A là thỏa mãn phương trình trên.

Chọn đáp án A

Bài 7: Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ a là một dao động có biên độ cũng bằng a thì 2 dao động thành phần có độ lệch pha là:

A. π/2      B. π/4

C. π/3      D. 2π/3

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 8: Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T mà đồ thị x₁ và x₂ phụ thuộc thời gian biểu diễn trên hình vẽ.

Biết x₂ = v₁T, tốc độ cực đại của chất điểm là 53,4 cm/s. Giá trị T gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 2,56 s.      B. 2,99 s.

C. 2,75 s.      D. 2,64 s.

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Từ phương trình x₁ và x₂ ta thấy 2 dao động vuông pha với nhau nên:

Chọn đáp án B

Bài 9: Hai dao động điều hoà: x₁ = A₁cos(ωt + φ1) và x₂ = A₂cos(ωt + φ2). Biên độ dao động tổng hợp của chúng đạt cực đại khi:

A. φ2 – φ1 = (2k + 1)π.

B. φ2 – φ1 = 2kπ.

C. φ2 – φ1 = (2k + 1)π/2.

D. φ2 – φ1 = π/4.

Hiển thị đáp án

Dao động tổng hợp đạt cực đại khi:

   

Chọn đáp án B

Bài 10: Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ a là một dao động có biên độ a√2 thì 2 dao động thành phần có độ lệch pha là:

A. π/2      B. π/4

C. 0.        D. π

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án A

Bài 11: Một vật tham gia đồng thời 2 dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x₁ = 5cos(4t + φ1) cm, x₂ = 3cos(4t + φ2) cm. Biên độ dao động tổng hợp thoả mãn:

A. 2 cm ≤ A≤ 4 cm.      B. 5 cm ≤ A≤ 8 cm.

C. 3 cm ≤ A≤ 5 cm.      D. 2 cm ≤ A≤ 8 cm.

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 12: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là A₁ = 8 cm; A₂ = 15 cm và lệch pha nhau π/2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng:

A. 23 cm.      B. 7 cm.

C. 11 cm.      D. 17 cm.

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 13: Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có biên độ đều bằng 6 cm và có pha ban đầu lần lượt là - π/6 và - π/2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là:

Hiển thị đáp án

- Áp dụng công thức tính biên độ của dao động tổng hợp các dao động thành phần :

Chọn đáp án A

Bài 14: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương x₁ = 4√3cos10πt (cm) và i, t đo bằng giây. Vận tốc của vật tại thời điểm t = 2s là:

A. 20π (cm/s)      B. 40π (cm/s)

C. 10π (cm/s)      D. 40π (cm/s)

Hiển thị đáp án

- Dao động tổng hợp của vật đó là:

- Vận tốc của vật ở thời điểm là:

Chọn đáp án B

Bài 15: Một vật thực hiện đồng thời 3 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình lần lượt là:

x₁ = A₁cos(ωt + π/2); x₂ = A₂cosωt; x₃ = A₃cos(ωt - π/2).

- Tại thời điểm t₁ các giá trị li độ: x₁ = - 10√3 cm; x₂ = 15 cm; x₃ = 30√3 cm.

- Tại thời điểm t₂ các giá trị li độ: x₁ = -20 cm; x₂ = 0 cm; x₃ = 60 cm.

Tính biên độ dao động tổng hợp?

A. 40 cm        B. 50 cm

C. 40√3 cm      D. 60 cm

Hiển thị đáp án

- Nhận thấy x₁ và x₃ ngược pha nhau và cùng vuông pha với x₂ nên khi x₂ (min) là x₁, x₃ (max) tại thời điểm t₂ thì x₂ = 0 nên:

- Mặt khác x₁ vuông pha x₂ nên tại thời điểm t₁ ta có:

- Biên độ dao đổng tổng hợp:

Chọn đáp án B

Xem thêm Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 có đáp án hay khác:

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số - Phương pháp giản đồ Fre-nen (phần 2)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Chương 1 Vật Lí 12 (có đáp án)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Chương 1 Vật Lí 12 (có đáp án - phần 2)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ (có đáp án)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ (có đáp án - phần 2)

---

---

---