Xác định biên độ, pha, li độ dựa vào đồ thị lớp 11 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Xác định biên độ, pha, li độ dựa vào đồ thị lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Xác định biên độ, pha, li độ dựa vào đồ thị.

A. Lí thuyết và phương pháp giải

Đồ thị hình sin biểu diễu li độ $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$ ứng với pha ban đầu $\phi$ = 0 rad.

Đỉnh cao nhất của đồ thị cho biết biên độ.

Khoảng cách giữa hai đỉnh gần nhau nhất theo trục thời gian cho biết chu kì.

Vị trí ứng với thời điểm t = 0, gián tiếp cho biết pha ban đầu.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Đồ thị li độ theo thời gian $x_1,x_2$ của hai chất điểm dao động điều hoà được mô tả như hình dưới. Xác định biên độ và pha ban đầu của mỗi dao động.

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị, ta xác định được: $A_1=10\text{cm}$, vì khi t = 0, x₁ ở vị trí cân bằng và đang hướng về phía biên dương (+) nên ${\phi }_1=-\frac{\pi }{2};A_2=5\text{cm}$, vì khi t = 0, x₂ ở vị trí biên âm và đang hướng về phía vị trí cân bằng nên ${\phi }_2=\pi$.

Ví dụ 2: Đồ thị li độ - thời gian của một con lắc đơn dao động điều hòa được mô tả ở hình bên. a. Hãy mô tả dao động điều hòa của con lắc đơn. b. Xác định biên độ và li độ của con lắc ở các thời điểm t = 0s, t = 1s, t = 2,0s.

Hướng dẫn giải

a) Dao động điều hòa của con lắc đơn có đồ thị dao động theo thời gian là một đường hình sin.

b) Biên độ dao động: A = 40cm

Tại thời điểm t = 0s: x = 40cm

Tại thời điểm t = 1s: x = 0cm

Tại thời điểm t = 2s: x = -40cm

Ví dụ 3: Quan sát hình vẽ, so sánh biên độ và li độ của hai dao động 1 và 2 tại mỗi thời điểm.

Đồ thị li độ - thời gian của hai vật dao động điều hòa.

Hướng dẫn giải

- Tại thời điểm ban đầu: x₁ = 0, x₂ = -A

- Tại thời điểm $\Delta$t: x₁ = A, x₂ = 0

- Tại thời điểm T: x₁ = 0, x₂ = -A.

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1. Hình vẽ dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t của một vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của vật là:

A. 2,0 mm.

B. 1,0 mm.

C. 0,1 dm.

D. 0,2 dm.

Câu 2. Một chất điểm dao động điều hòa có li độ phụ thuộc thời gian theo hàm cosin như hình vẽ. Chất điểm có biên độ là:

A. 4 cm.

B. 8 cm.

C. - 4 cm.

D. -8 cm.

Sử dụng đồ thị dưới để trả lời cho các câu 3, 4, 5

Câu 3. Biên độ dao động của vật là:

A. 5cm.

B. 10cm.

C. 5m.

D. 6cm.

Câu 4.Tại thời điểm t = 1/6s thì li độ của vật bằng:

A. 0cm.

B. 5cm.

C. 10cm.

D. -5cm.

Câu 5.Tại thời điểm t = 11/12s li độ của vật bằng:

A. 0cm.

B. 5cm.

C. 10cm.

D. -10cm.

Sử dụng đồ thị dưới để trả lời cho câu 6, 7, 8

Câu 6. Biên độ dao động của vật là:

A. -2cm.

B. 1,5cm.

C. 2m.

D. 4cm.

Câu 7. Tại thời điểm t = 1,5s thì li độ của vật bằng:

A. 0cm.

B. 2cm.

C. 1cm.

D. -2cm.

Câu 8.Tại thời điểm t = 1s li độ của vật bằng:

A. 0cm.

B. 2cm.

C. 4cm.

D. -2cm.

Câu 9. Tại thời điểm t = 7s thì li độ của vật bằng:

A. 0cm.

B. 4cm.

C. -4cm.

D. -2cm.

Câu 10. Hình dưới là đồ thị phụ thuộc thời gian của li độ dao động điều hòa. Chu kì dao động là:

A.12 s.

B. 3 s.

C. 6 s.

D. 4 s.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 11 hay, chi tiết khác:

• Xác định các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà
• Xác định độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kì
• Bài tập lí thuyết vận tốc, gia tốc trong dao động điều hoà
• Xác định các đại lượng dao động điều hòa dựa vào công thức
• Viết phương trình dao động điều hoà

---