Dưới đây là lời giải và đáp án cho từng câu:
**Câu 5:** Một con lắc đơn dao động điều hòa. Đại lượng $\sqrt[\sqrt e]{t}$ gọi là?
- Không rõ đại lượng này biểu thị cái gì, tuy nhiên, theo kiến thức dao động điều hòa:
+ Chu kỳ (T) là khoảng thời gian để vật hoàn thành một dao động.
+ Biên độ (A) là độ lớn cực đại của li độ.
+ Tần số (f) là số dao động hoàn thành trong 1 giây.
+ Tần số góc ($\omega$) liên quan với tần số qua $\omega=2\pi f$.
=> Đại lượng $\sqrt[\sqrt e]{t}$ không phải là đại lượng vật lý chuẩn. Có thể có lỗi đánh máy.
=> **Không xác định được đại lượng này là gì.**
---
**Câu 6:** Tần số góc của con lắc đơn tỷ lệ:
Công thức tần số góc con lắc đơn:
\[
\omega = \sqrt{\frac{g}{l}}
\]
=> tần số góc tỉ lệ nghịch với căn bậc hai chiều dài.
**Đáp án: D. nghịch với căn bậc hai chiều dài**
---
**Câu 7:** Con lắc lò xo độ cứng k, khối lượng m. Đại lượng $2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$ gọi là:
Chu kỳ dao động con lắc lò xo là:
\[
T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}
\]
=> Đại lượng trên là chu kỳ dao động.
**Đáp án: B. chu kỳ dao động**
---
**Câu 8:** Về năng lượng dao động điều hòa:
A. Thế năng và động năng được bảo toàn trong quá trình dao động? Sai, vì năng lượng toàn phần (cơ năng) được bảo toàn, nhưng thế năng và động năng đổi qua lại.
B. Cơ năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian? Sai, cơ năng không đổi (không mất mát).
C. Động năng cực đại khi vật ở vị trí biên? Sai, động năng cực đại khi vật qua vị trí cân bằng.
D. Thế năng cực đại khi vật ở vị trí biên? Đúng.
**Đáp án: D. Thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên.**
---
**Câu 9:** Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì:
- Thế năng giảm (do biến dạng giảm)
- Động năng tăng (vận tốc tăng)
- Cơ năng bảo toàn
=> Cả 3 phát biểu đúng.
**Đáp án: D. Cả A, B và C đều đúng**
---
**Câu 10:** Cơ năng của một vật dao động điều hòa:
A. biến thiên tuần hoàn với chu kỳ bằng 1/2 chu kỳ dao động? Sai, cơ năng không đổi.
B. tăng gấp đôi khi biên độ tăng gấp đôi? Sai, cơ năng tỉ lệ bình phương biên độ. Tăng gấp đôi biên độ thì cơ năng tăng gấp bốn lần.
C. bằng động năng khi vật tới vị trí cân bằng? Đúng, vì lúc đó thế năng = 0.
D. biến thiên tuần hoàn với chu kỳ bằng chu kỳ dao động? Sai, cơ năng không biến thiên.
**Đáp án: C. bằng động năng của vật khi vật tới VTCB**
---
**Câu 11:** Phát biểu sai về động năng trong dao động điều hòa:
A. Động năng cực đại khi vật qua VTCB? Đúng
B. Động năng cực tiểu khi vật qua biên? Đúng
C. Động năng cực đại khi thế năng cực đại? Sai, khi thế năng cực đại (vị trí biên) động năng bằng 0
D. Đồ thị động năng dạng parabol hướng xuống? Đúng (vì động năng phụ thuộc vào $v^2$ và biến thiên theo cos hoặc sin bình phương)
**Đáp án: C. Động năng cực đại khi thế năng cực đại**
---
**Câu 12:** Phát biểu sai về thế năng trong dao động điều hòa:
A. Thế năng cực đại khi vật qua biên? Đúng
B. Thế năng cực tiểu khi động năng cực đại? Đúng
C. Đồ thị thế năng có dạng parabol hướng lên? Đúng (thế năng tỉ lệ với bình phương li độ)
D. Thế năng không thay đổi theo thời gian? Sai, thế năng thay đổi theo thời gian.
**Đáp án: D. Thế năng không thay đổi theo thời gian**
---
**Câu 13:** Phát biểu sai về sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa:
A. Động năng và thế năng cùng biến thiên điều hòa? Đúng
B. Động năng cực đại thì thế năng cực tiểu? Đúng
C. Cơ năng thay đổi theo thời gian? Sai, cơ năng không đổi
D. Động năng và thế năng chuyển hóa qua lại? Đúng
**Đáp án: C. Cơ năng thay đổi theo thời gian**
---
**Câu 14:** Về năng lượng dao động điều hòa, phát biểu đúng:
A. Thế năng cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng? Sai, thế năng cực đại tại vị trí biên
B. Cơ năng biến thiên tuần hoàn với chu kỳ bằng 1/2 chu kỳ dao động? Sai, cơ năng không biến thiên
C. Thế năng và động năng biến thiên tuần hoàn với cùng tần số? Đúng
D. Trong mỗi chu kỳ có hai thời điểm thế năng bằng động năng? Đúng
=> Cả C và D đúng, chọn C hoặc D.
**Đáp án: C. Thế năng và động năng của vật biến thiên tuần hoàn với cùng tần số**
---
**Câu 15:** Lò xo k=80N/m, m=0.5kg, $\pi^2=10.8$
Tần số góc:
\[
\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{80}{0.5}} = \sqrt{160} \approx 12.65 \text{ rad/s}
\]
Các đáp án cho sẵn không rõ. Nếu có đáp án gần nhất là 4π rad/s = 4*3.14=12.56 rad/s rất gần 12.65 rad/s
**Đáp án: B. 4π rad/s**
---
**Câu 16:** Lò xo k=60N/m, m=60g=0.06kg, $\pi^2=10$
Tần số dao động:
\[
f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}} = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{60}{0.06}} = \frac{1}{2\pi} \sqrt{1000} = \frac{31.62}{2\pi} \approx \frac{31.62}{6.28} = 5.04 Hz
\]
**Đáp án: A. 5 Hz**
---
**Câu 17:** Lò xo k=70N/m, tần số f=5Hz, $\pi^2=10$, tìm m:
\[
f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}} \Rightarrow m = \frac{k}{(2\pi f)^2}
\]
\[
(2\pi f)^2 = (2 \times 3.14 \times 5)^2 = (31.4)^2 = 985.96
\]
\[
m = \frac{70}{985.96} \approx 0.071 kg = 71 g
\]
Gần đáp án A hoặc B, chọn A. 70g
**Đáp án: A. 70g**
---
**Câu 18:** Lò xo, m=0.8kg, $\omega=15$ rad/s
\[
\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} \Rightarrow k = m \omega^2 = 0.8 \times 15^2 = 0.8 \times 225 = 180 N/m
\]
Không có đáp án 180N/m, có thể nhầm lẫn dữ liệu. Nếu lấy sai giá trị nào đó?
Nếu chọn gần nhất là 100N/m. Nhưng theo tính toán đúng là 180N/m.
=> Không có đáp án chính xác.
---
**Câu 19:** Con lắc đơn tần số góc $\omega=2.5$ rad/s, $g=10$
\[
\omega = \sqrt{\frac{g}{l}} \Rightarrow l = \frac{g}{\omega^2} = \frac{10}{(2.5)^2} = \frac{10}{6.25} = 1.6 \text{ m} = 160 cm
\]
**Đáp án: A. 160 cm**
---
**Câu 20:** Con lắc đơn chu kỳ T=2.53s, $g=10$, $\pi^2=10$
Chu kỳ:
\[
T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow \frac{T}{2\pi} = \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow l = g \left(\frac{T}{2\pi}\right)^2
\]
\[
2\pi = 2 \times 3.14 = 6.28
\]
\[
l = 10 \times \left(\frac{2.53}{6.28}\right)^2 = 10 \times (0.403)^2 = 10 \times 0.1624 = 1.624 m = 162.4 cm
\]
**Đáp án: B. 162 cm**
---
**Câu 21:** Vật m=0.3kg, $\omega=2$ rad/s, A=10cm=0.1m
Cơ năng:
\[
E = \frac{1}{2} m \omega^2 A^2 = \frac{1}{2} \times 0.3 \times 2^2 \times 0.1^2 = 0.15 \times 4 \times 0.01 = 0.006 J = 6 mJ
\]
**Đáp án: B. 6 mJ**
---
**Câu 22:** m=0.5kg, $\omega=6$ rad/s, A=12cm=0.12m, vị trí x=-8cm=-0.08m
Động năng tại vị trí x:
\[
E = \frac{1}{2} m \omega^2 A^2
\]
\[
W = \frac{1}{2} m \omega^2 (A^2 - x^2)
\]
\[
= 0.5 \times \frac{1}{2} \times 6^2 \times (0.12^2 - 0.08^2) = 0.25 \times 36 \times (0.0144 - 0.0064) = 9 \times 0.008 = 0.072 J
\]
**Đáp án: C. 72 mJ**
---
**Câu 23:** m=0.4kg, $\omega=2$ rad/s, A=10cm=0.1m, tại thời điểm tốc độ v=6cm/s=0.06m/s
Thế năng:
\[
E = \frac{1}{2} m \omega^2 A^2 = 0.5 \times 0.4 \times 4 \times 0.01 = 0.008 J = 8 mJ
\]
Tổng cơ năng: 8mJ
Động năng:
\[
W_d = \frac{1}{2} m v^2 = 0.5 \times 0.4 \times (0.06)^2 = 0.2 \times 0.0036 = 0.00072 J = 0.72 mJ
\]
Thế năng:
\[
W_t = E - W_d = 8 mJ - 0.72 mJ = 7.28 mJ
\]
**Đáp án: A. 7.28 mJ**
---
**Câu 24:** L=144cm=1.44m, m=0.8kg, $g=10=\pi^2$
Chu kỳ:
\[
T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{1.44}{10}} = 2\pi \times 0.38 = 2.39 s
\]
Chọn đáp án gần nhất 2.335s hoặc 2.40s.
**Đáp án: C. 2.40 s**
---
**Câu 25:** Con lắc đơn L=180cm=1.8m, m=0.8kg, $g=10$ và góc biên $\theta=9^\circ$
Cơ năng:
\[
E = mgL (1 - \cos \theta) \approx mgL \frac{\theta^2}{2} \quad (\theta \text{ tính bằng rad})
\]
Chuyển góc sang rad:
\[
9^\circ = \frac{9 \pi}{180} = 0.157 rad
\]
\[
E = 0.8 \times 10 \times 1.8 \times \frac{(0.157)^2}{2} = 14.4 \times \frac{0.0246}{2} = 14.4 \times 0.0123 = 0.177 J
\]
Gần 0.18 J.
**Đáp án: B. 0.18 J**
---
**Câu 26:** Con lắc đơn L=160cm=1.6m, m=0.7kg, góc biên $\theta=10^\circ$, $g=10$
Tại góc $\theta=6^\circ$, tính động năng:
Biên độ góc $\theta_0=10^\circ=0.1745$ rad, tại thời điểm góc $\theta=6^\circ=0.1047$ rad
Cơ năng:
\[
E = mgL (1 - \cos \theta_0) \approx mgL \frac{\theta_0^2}{2} = 0.7 \times 10 \times 1.6 \times \frac{(0.1745)^2}{2} = 11.2 \times \frac{0.0304}{2} = 11.2 \times 0.0152 = 0.170 J
\]
Thế năng tại góc $\theta=6^\circ$:
\[
W_t = mgL (1 - \cos \theta) \approx mgL \frac{\theta^2}{2} = 11.2 \times \frac{(0.1047)^2}{2} = 11.2 \times \frac{0.011}{2} = 11.2 \times 0.0055 = 0.0616 J
\]
Động năng:
\[
W_d = E - W_t = 0.170 - 0.0616 = 0.1084 J \approx 0.109 J
\]
**Đáp án: A. 0.109 J**
---
Nếu cần giải thích chi tiết thêm hoặc kiểm tra câu nào, bạn có thể hỏi tiếp nhé!