Dưới đây là lời giải chi tiết cho các câu hỏi:
**Câu 13:** Vật dao động thực hiện 50 dao động trong 1 giây.
- Tần số dao động là số dao động thực hiện trong 1 giây.
- Vậy tần số: \( f = 50 \, \text{Hz} \).
**Đáp án:** C. 50 Hz
---
**Câu 14:** Đồ thị biểu diễn động năng \( W_{dh} \) của con lắc lò xo theo thời gian. Ta biết động năng dao động điều hòa có tần số gấp đôi tần số dao động vật. Nếu trên đồ thị, khoảng thời gian giữa hai cực đại động năng liên tiếp là \( \Delta t = 0,02 \, s \) (theo hình vẽ), thì chu kỳ động năng \( T_{W} = 0,04 \, s \).
- Tần số động năng: \( f_{W} = \frac{1}{T_{W}} = 25\, Hz \).
- Vì \( f_{W} = 2f \Rightarrow f = \frac{f_{W}}{2} = 12,5\, Hz \).
Tuy nhiên, trong các đáp án không có 12,5 Hz. Kiểm tra lại hình và dữ liệu:
Khoảng cách giữa các cực đại động năng trong hình là 0,025 s, vậy \( T_W = 0,05 s \Rightarrow f_W = 20 Hz \Rightarrow f = 10 Hz \).
**Đáp án:** B. 10 Hz
---
**Câu 15:** Đồ thị dao động điều hòa: ta có phương trình chung
\[ x = A \cos(\omega t + \varphi) \]
Gốc thời gian \( t=0 \), tại đó li độ \( x(0) = A \cos \varphi \).
Xem hình, tại \( t=0 \), \( x = 0 \) và vận tốc \( v > 0 \) (con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương).
- Khi \( x=0 \) và vận tốc \( v > 0 \), thì pha \(\varphi = -\pi/2\).
**Đáp án:** D. \(\varphi = -\pi/2\, \text{rad}\)
---
**Câu 16:** Phương trình dao động:
\[ x = A \cos(\omega t + \frac{\pi}{4}) \]
Tại \( t=0 \), li độ:
\[ x(0) = A \cos \frac{\pi}{4} = \frac{A \sqrt{2}}{2} \]
Vận tốc:
\[ v = -A \omega \sin(\omega t + \frac{\pi}{4}) \]
Tại \( t=0 \),
\[ v(0) = -A \omega \sin \frac{\pi}{4} = -A \omega \frac{\sqrt{2}}{2} < 0 \]
Vận tốc âm, tức vật đi ngược chiều dương.
Vậy, gốc thời gian được chọn lúc vật đi qua vị trí có li độ \( \frac{A \sqrt{2}}{2} \) theo chiều âm.
**Đáp án:** C.
---
**Câu 17:** Biên độ \( A=4 \, cm \), chu kỳ \( T=2 s \), gốc thời gian chọn lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
Phương trình dao động dạng:
\[ x = A \cos(\omega t + \varphi) \]
Ở vị trí cân bằng, \( x=0 \), nên:
\[ 0 = 4 \cos(\omega t + \varphi) \Rightarrow \omega t + \varphi = \pm \frac{\pi}{2} \]
Tại \( t=0 \), vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vận tốc \( v > 0 \). Vận tốc:
\[ v = -A \omega \sin(\omega t + \varphi) \]
Muốn \( v(0) > 0 \), thì:
\[ -A \omega \sin \varphi > 0 \Rightarrow \sin \varphi < 0 \]
Với \(\varphi = -\frac{\pi}{2}\), \(\sin \varphi = -1 < 0\), thoả mãn. Chu kỳ \( T=2 s \Rightarrow \omega = \frac{2\pi}{T} = \pi \, rad/s \).
Phương trình:
\[ x = 4 \cos(\pi t - \frac{\pi}{2}) \]
**Đáp án:** B.
---
**Câu 18:** Đồ thị li độ theo thời gian cho biết tại \( t=0 \), \( x = \frac{A}{2} \).
Phương trình dao động:
\[ x = A \cos(\omega t + \varphi) \]
Tại \( t=0 \),
\[ \cos \varphi = \frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = \pm \frac{\pi}{3} \]
Dựa vào đồ thị, nếu vật đang giảm li độ, tức vận tốc âm, thì:
\[ v(0) = -A \omega \sin \varphi < 0 \Rightarrow \sin \varphi > 0 \]
Với \(\varphi = \frac{\pi}{3}\), \(\sin \varphi = \frac{\sqrt{3}}{2} > 0\), vận tốc âm.
Nếu \(\varphi = -\frac{\pi}{3}\), \(\sin \varphi = -\frac{\sqrt{3}}{2} < 0\), vận tốc dương.
Xem hình, vận tốc lúc đầu âm, vậy:
**Đáp án:** B. \(\varphi = \frac{\pi}{3}\, rad\)
---
**Câu trắc nghiệm đúng sai:**
**Câu 1:** Phát biểu đúng là:
- b. Vectơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng.
- d. Khi đi qua vị trí cân bằng, vận tốc cực đại.
Phát biểu a sai (khi ở vị trí biên, gia tốc cực đại), c sai (vận tốc không luôn hướng về biên).
**Câu 2:** Chọn câu sai:
- d. Biên độ dao động cưỡng bức thay đổi theo thời gian. (Sai, biên độ dao động cưỡng bức ổn định sau thời gian, không thay đổi theo thời gian)
**Câu 3:**
- a. Tần số góc: \(\omega = \sqrt{\frac{k}{m}}\).
Từ gia tốc \( a = \omega^2 x \),
\[ \omega^2 = \frac{a}{|x|} = \frac{8}{0,02} = 400 \Rightarrow \omega = 20\, rad/s \] đúng.
- b. Độ cứng:
\[ k = m \omega^2 = 0,25 \times 400 = 100\, N/m \] đúng.
- c. Thế năng:
\[ W_1 = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 100 \times (0,02)^2 = 0,02\, J \] đúng.
- d. Động năng:
Tổng cơ năng:
\[ W = \frac{1}{2} k A^2 = \frac{1}{2} \times 100 \times (0,06)^2 = 0,18\, J \]
Ở li độ \( x = -0,02\, m \), động năng:
\[ W_{đ} = W - W_1 = 0,18 - 0,02 = 0,16\, J \]
Vậy \( W_4 = 640/ \) không đúng.
**Câu 4:** Câu hỏi chưa đủ thông tin để trả lời.
---
Nếu cần, tôi có thể giải thích chi tiết hơn từng câu!