Trắc nghiệm Vật Lí 11 Cánh diều Bài 3 (có đáp án): Năng lượng trong dao động điều hoà

Với 13 câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà có đáp án chi tiết đầy đủ các mức độ sách Cánh diều sẽ giúp học sinh lớp 11 ôn luyện trắc nghiệm Vật Lí 11.

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Cánh diều Bài 3 (có đáp án): Năng lượng trong dao động điều hoà

TRẮC NGHIỆM ONLINE

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1: Vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì

A. động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại.

B. khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên thì vận tốc và gia tốc luôn cùng dấu.

C. khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng.

D. thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên.

Hiển thị đáp án

Động năng của vật cực đại tại vị trí cân bằng, khi đó gia tốc của vật bằng 0 nên A sai

Khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên thì vận tốc và gia tốc luôn trái dấu nên B sai

Khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng 0 nên C sai

Thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên nên D đúng.

Đáp án đúng là D

Câu 2: Con lắc lò xo có khối lượng $m=400\text{gam,}$độ cứng $\text{k = 160 N/m}$dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Biết khi vật có li độ 2 cm thì vận tốc của vật bằng 40 cm/s. Năng lượng dao động của vật là

A. $1,6J.$

B. $\text{0,32}J.$

C. $0,064J.$

D. $0,64J.$

Hiển thị đáp án

$\text{W}=\frac{1}{2}k{x}^2+\frac{1}{2}m{v}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.160.}{\left(0,02\right)}^2+\frac{1}{2}.0,4.{(0,4)}^2=0,064J.$

Đáp án đúng là C

Câu 3: Con lắc lò xo nằm ngang có $\text{k = 100 N/m, m =1kg}$dao động điều hoà. Khi vật có động năng $\text{10 mJ}$ thì cách vị trí cân bằng $\text{1 cm,}$khi có động năng $\text{5 mJ}$ thì cách vị trí cân bằng một đoạn là

A. $\frac{\text{1}}{\sqrt{\text{2}}}\text{cm.}$

B. $\text{2 cm.}$

C. $\sqrt{\text{2}}\text{cm.}$

D. $\text{0,5 cm.}$

Hiển thị đáp án

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có $\text{W}={\text{W}}_{d1}+{\text{W}}_{t1}={\text{W}}_{d2}+{\text{W}}_{t2}$

$\iff \frac{1}{2}100.0,{01}^2+{10.10}^{-3}=\frac{1}{2}100.x_2^2+{5.10}^{-3}\Rightarrow x_2^{}=\pm \sqrt{2}\text{cm}$

Đáp án đúng là C

Câu 4: Một con lắc lò xo có độ cứng $\text{150 N/m}$ và có năng lượng dao động là $\text{0,12 J.}$ Biên độ dao động của nó là

A. $\text{2 cm.}$

B. $\text{0,4 cm.}$

C. $\text{0,04 m.}$

D. $\text{4 m.}$

Hiển thị đáp án

Năng lượng dao động $\text{W}=\frac{1}{2}k{A}^2\Rightarrow A=\sqrt{\frac{2W}{k}}=\sqrt{\frac{2.0,12}{150}}=0,04\text{m = 4 cm}$

Đáp án đúng là C

Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng $m=400gam$ và lò xo có độ cứng $k.$ Kích thích cho vật dao động điều hoà với cơ năng $E=25mJ$. Khi vật qua vị trí có li độ $x=-1cm$ thì vật có vật tốc $v=-25c\text{m/s.}$ Độ cứng $k$ của lò xo bằng

A. $250\text{N/m.}$

B. $200\text{N/m.}$

C. $150\text{N/m.}$

D. $100\text{N/m.}$

Hiển thị đáp án

$\text{W}=\frac{1}{2}k{x}^2+\frac{1}{2}m{v}^2\Rightarrow 0,025=\frac{1}{2}.k.{\left(-0,01\right)}^2+\frac{1}{2}.0,4.{(-0,25)}^2\Rightarrow k=250N/m.$

Đáp án đúng là A

Câu 6: Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng khối lượng $1kg$ và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng $100N/m$ dao động điều hoà. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ $20cm$ đến $32cm.$ Cơ năng của con lắc bằng

A. $3J.$

B. $\text{1,5}J.$

C. $0,36J.$

D. $\text{0,18}J.$

Hiển thị đáp án

Biên độ dao động $A=\frac{l_{\text{max}}-l_{\min }}{2}=\frac{32-20}{2}=6cm$

Cơ năng của con lắc $W=\frac{1}{2}k.A^2=\frac{1}{2}\mathrm{.100.0},{06}^2=0,18J.$

Đáp án đúng là D

Câu 7: Một vật nặng 500 g dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 20 cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật thực hiện 540 dao động. Cho ${\pi }^2=10.$ Cơ năng của vật khi dao động là

A. $2025J.$

B. $0,9J.$

C. $2,025J.$

D. $900J.$

Hiển thị đáp án

Biên độ dao động $A=\frac{L}{2}=10cm$

Tần số $f=\frac{540}{3.60}=3Hz\Rightarrow \omega =2\pi f=6\pi rad/s$

Cơ năng của vật khi dao động$\text{W}=\frac{1}{2}m.{\omega }^2.A^2=\frac{1}{2}.0,5.{\left(6\pi \right)}^2.0,1^2=0,9J.$

Đáp án đúng là B

Câu 8: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng, ở thời điểm độ lớn vận tốc của vật bằng 50% vận tốc cực đại thì tỉ số giữa động năng và cơ năng của vật là

A. 3/4.

B. 1/4.

C. 4/3.

D. 1/2

Hiển thị đáp án

$\frac{W_d}{W}=\frac{\frac{m{v}^2}{2}}{\frac{m{v}_{\max }^2}{2}}=0,5^2=\frac{1}{4}$

Đáp án đúng là B

Câu 9: Một vật dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi vật có động năng bằng 3/4 lần cơ năng thì vật cách vị trí cân bằng một đoạn.

A. 6 cm.

B. 4,5 cm.

C. 4 cm.

D. 3 cm.

Hiển thị đáp án

$W_d=\frac{3}{4}W\Rightarrow W_t=\frac{1}{4}W\Rightarrow \frac{k{x}^2}{2}=\frac{1}{4}\frac{k{A}^2}{2}\Rightarrow x=\pm \frac{A}{2}=\pm 3\text{cm.}$

Đáp án đúng là D

Câu 10: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6$\sqrt{2}$m/s. Biên dộ dao của con lắc là

A. 6cm.

B. 6cm

C. 12 cm.

D. $12\sqrt{2}$cm.

Hiển thị đáp án

$W_d=W_t=\frac{W}{2}\Rightarrow \frac{m{v}^2}{2}=\frac{m{\omega }^2{A}^2}{2.2}\Rightarrow A=0,12\text{m}$

Đáp án đúng là C

Phần II . Câu trắc nghiệm đúng sai  

Câu hỏi. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng 40N/ m đang dao động điều hoà với biên độ 5 cm.

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Trong quá trình vật dao động cơ năng của vật được bảo toàn.
b	Cơ năng của vật có giá trị là 0,032 J khi vật qua vị trí có li độ là 3 cm
c	Động năng của vật có giá trị là 0,032J khi vật qua vị trí có li độ 3 cm.
d	Nếu giữ nguyên khối lượng của vật và thay đổi lò xo có độ cứng tăng lên 2 lần mà vẫn giữ cho vật do động có biên độ 5 cm thì cơ năng của vật tăng lên 2 lần so với ban đầu

Hiển thị đáp án

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Trong quá trình vật dao động cơ năng của vật được bảo toàn.	Đ
b	Cơ năng của vật có giá trị là 0,032 J khi vật qua vị trí có li độ là 3 cm		S
c	Động năng của vật có giá trị là 0,032J khi vật qua vị trí có li độ 3 cm.	Đ
d	Nếu giữ nguyên khối lượng của vật và thay đổi lò xo có độ cứng tăng lên 2 lần mà vẫn giữ cho vật do động có biên độ 5 cm thì cơ năng của vật tăng lên 2 lần so với ban đầu	Đ

a. Nếu con lắc lò xo dao động điều hòa thì cơ năng luôn được bảo toàn. ⟹ Đ

b. Cơ năng của vật là

$\text{W}=\frac{1}{2}k{A}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.40.0},{05}^2=0,05\left(J\right)$ ⟹ S

Chú ý: Với con lắc lò xo cơ năng phụ thuộc vào biên độ và độ cứng của lò xo.

c. Ta có: $E_{đ}=E-E_t=\frac{1}{2}k\left(A^2-x^2\right)=0,032$J. ⟹ Đ

d. Do cơ năng tỷ lệ thuận với độ cứng của lò xo nên khi độ cứng tăng 2 lần mà vẫn giữ nguyên các thông số khác thì cơ năng của vật cũng tăng 2 lần. ⟹ Đ

Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1. Con lắc lò xo có khối lượng $m=400\text{ gam}$, độ cứng $\text{k =\hspace{0.17em}160 N/m}$ dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Biết khi vật có li độ 2 cm thì vận tốc của vật bằng 40 cm/s. Năng lượng dao động của vật là? (Làm tròn đến chữ số thập phân thứ 2 sau dấu phẩy)

Hiển thị đáp án

Năng lượng dao động của vật

$\text{W}=\frac{1}{2}k{x}^2+\frac{1}{2}m{v}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.160.}{\left(0,02\right)}^2+\frac{1}{2}.0,4.{(0,4)}^2\approx 0,06J.$ 

Đáp án: 0,06

Câu 2. Tại vị trí cân bằng, truyền cho quả nặng một năng lượng ban đầu $22,5mJ$  để quả nặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân bằng. Lấy $g=10{\text{\hspace{0.17em}m/s}}^{\text{2}}\text{.}$  Độ cứng của lò xo là $k=18\text{\hspace{0.17em}N/m.}$  Chiều dài quỹ đạo của vật bằng bao nhiêu cm?

Hiển thị đáp án

- Ta có $E=\frac{1}{2}k{A}^2\Rightarrow A=\sqrt{\frac{2E}{k}}=0,05m.$ 

- Chiều dài quỹ đạo của vật là $L=2A=10cm.$ 

Đáp án: 10  

TRẮC NGHIỆM ONLINE

Xem thêm câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí lớp 11 Cánh diều có đáp án hay khác:

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 4: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 1: Mô tả sóng

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 3: Giao thoa sóng

• Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 4: Sóng dừng

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---