tài liệu ôn thi thpt quốc gia vật lý 12

Gửi bởi: vào ngày 2016-02-24 00:03:43 || Kiểu file: DOC

Nội dung tài liệu Tải xuống

Các tài liệu liên quan

Loading...

Thông tin tài liệu

CHUYÊN ĐỀ 2: DAO ĐỘNG CƠ HỌC (Dự kiến kế hoạch dạy 1 buổi/ tuần) Buổi 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Ngày soạn:13/11/2013 A .



CÔNG THỨC- CÁC BÀI TẬP MẪU 1.



P.trình dao động : x = Acos( t + ) 2.



Vận tốc tức thời : v = - Asin( t + ) 3.



Gia tốc tức thời : a = - 2Acos( t + ) = - 2x luôn hướng về vị trí cân bằng 4.



Vật ở VTCB : x = 0; v Max = A; a Min = 0 Vật ở biên : x = ±A; v Min = 0; a Max = 2A 5.



Hệ thức độc lập: ; 6.



Cơ năng: 7.



Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T.



Thì động năng và thế năng biến thiên với tần số góc 2 , tần số 2f, chu kỳ T/2.



8.



Tỉ số giữa động năng và thế năng : 9.



Vận tốc, vị trí của vật tại đó : +đ.năng= n lần thế năng : +Thế năng= n lần đ.năng : I.



TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.



Kiểm tra bài cũ Câu hỏi: C1.



Định nghĩa và viết phương trình dao động điều hoà? Cho biết tên gọi và đơn vị các đại lượng trong đó.



C2.



Một vật d.đ.đ.h. theo phương trình: x = Acos( t + φ).



a) Lập công thức tính vận tốc và gia tốc của vật.



b) Ở VT nào thì vận tốc bằng 0 ? Ở VT nào thì gia tốc bằng 0 ? c) Ở VT nào thì vận tốc có độ lớn cực đại ? Ở VT nào thì gia tốc có độ lớn cực đại Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung đề bài Giải 1.



2πf 4π.



và A 6cm t 0 : x0 0, v0 > 0 : chọn φ π/2 x 6cos(4πt π/2)cm.



- Các nhóm nhận nhiệm vụ thảo luận.



- Giải thích: Giải 2 2πf π.



và A MN /2 2cm loại C và D.



t 0 : x0 0, v0 > 0 chọn φ π/2 x 2cos(20πt π/2)cm.



Bài 1.



Một vật dao động điều hòa với biên độ A 6cm và T 2s.



Chọn gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo.



Phương trình dao động của vật? Bài 2.



Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 10cm với f 5Hz.



Lúc t 0 vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo.



Phương trình dao động của vật là? Giải 3 a) A = 6 cm; T = = 0,5 s; f = = 2 Hz; = 4 rad/s; = rad.



b) Khi t = 0,25 s thì x = 6cos(4 .0,25 + ) = 6cos = - 3 (cm); v = - 6.4 sin(4 t + ) = - 6.4 sin = 37,8 (cm/s); a = - 2.x = - (4 )2.



3 = - 820,5 (cm/s2).



Giải4 .



A = = = 10 (cm) = 0,1 (m); vmax = A = 0,6 m/s; amax = 2A = 3,6 m/s2; W = m 2A2 = 0,018 J.



Đọc đề, tóm tắt à hoạt động nhóm giải bài tâp trong 10 phút 2 nhóm cử đại diên lên trình bày Kết luận vtb = = 20 cm/s.



Xem hướng dẫn, hoàn thiện giải bài toán Bài 3.



Phương trình dao động của một vật là x = 6cos(4 t + ) (cm), với x tính bằng cm, t tính bằng s.



a) Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc và pha ban đầu của dao động.



b) Xác định li độ, vận tốc và gia tốc của vật khi t = 0,25 s Bài 4.



Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa trên một quỹ đạo thẳng dài 20 cm với tần số góc 6 rad/s.



Tính vận tốc cực đại, gia tốc cực đại và cơ năng của vật dao động.



B.ĐỀ BÀI TẬP ÔN (Chọn một số bài tập hướng dẫn hs làm tại lớp.



Số cònlại có thể giao nhiệm vụ về nhà) Phương pháp: Thuyết trình, vấn đáp, gợi mở Hình thức: Nhóm, cá nhâ 2.34 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 6cos(4πt)cm, biªn ®é dao ®éng cña vËt lµ A.



A = 4cm.



B.



A = 6cm.



C.



A = 4m.



D.



A = 6m.



2.35 Mét chÊt ®iÓm dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh:f , biªn ®é dao ®éng cña chÊt ®iÓm lµ: A.



A = 4m.



B.



A = 4cm.



C.



A = (m).



D.



A = (cm).



2.36 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 6cos(4πt)cm, chu kú dao ®éng cña vËt lµ A.



T = 6s.



B.



T = 4s.



C.



T = 2s.



D.



T = 0,5s.



2.37 Mét chÊt ®iÓm dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 5cos(2πt)cm, chu kú dao ®éng cña chÊt ®iÓm lµ A.



T = 1s.



B.



T = 2s.



C.



T = 0,5s.



D.



T = 1Hz.



2.38 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 6cos(4πt)cm, tÇn sè dao ®éng cña vËt lµ A.



f = 6Hz.



B.



f = 4Hz.



C.



f = 2Hz.



D.



f = 0,5Hz.



2.39 Mét chÊt ®iÓm dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh: , pha dao ®éng cña chÊt ®iÓm t¹i thêi ®iÓm t = 1s lµ A.



-3(cm).



B.



2(s).



C.



1,5π(rad).



D.



0,5(Hz).



2.40 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 6cos(4πt)cm, to¹ ®é cña vËt t¹i thêi ®iÓm t = 10s lµ: A.



x = 3cm.



B.



x = 6cm.



C.



x= - 3cm.



D.



x = -6cm.



2.41 Mét chÊt ®iÓm dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 5cos(2πt)cm, to¹ ®é cña chÊt ®iÓm t¹i thêi ®iÓm t = 1,5s lµ A.



x = 1,5cm.



B.



x = - 5cm.



C.



x= + 5cm.



D.



x = 0cm.



2.42 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 6cos(4πt)cm, vËn tèc cña vËt t¹i thêi ®iÓm t = 7,5s lµ: A.



v = 0.



B.



v = 75,4cm/s.



C.



v = - 75,4cm/s.



D.



v = 6cm/s.



2.43 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ theo ph ¬ng tr×nh x = 6cos(4πt)cm, gia tèc cña vËt t¹i thêi ®iÓm t = 5s lµ: A.



a = 0.



B.



a = 947,5cm/s2.



C.



a = - 947,5cm/s2.



D.



a = 947,5cm/s.



2.44 Mét chÊt ®iÓm dao ®éng ®iÒu hoµ cã ph ¬ng tr×nh x = 2cos10πt(cm).



Khi ®éng n¨ng b»ng ba lÇn thÕ n¨ng th× chÊt ®iÓm ë vÞ trÝ A.



x = 2cm.



B.



x = 1,4cm.



C.



x = 1cm.



D.



x = 0,67cm.



2.45 Mét vËt dao ®éng ®iÒu hoµ víi biªn ®é A = 4cm vµ chu kú T = 2s, chän gèc thêi gian lµ lóc vËt ®i qua VTCB theo chiÒu d ¬ng.



Ph ¬ng tr×nh dao ®éng cña vËt lµ A.



x = 4cos(2πt - )cm.



B.



x = 4cos(πt - )cm.



C.



x = 4cos(2πt + )cm.



D.



x = 4cos(πt + )cm.



IV.



CỦNG CỐ KIẾN THỨC BUỔI HỌC: GIẢI QUYẾT MỘT SỐ CÂU HỎI CỦA HS QUAN ĐẾN NỘI DUNG ĐẾN NỘI DUNG ĐÃ HỌC Buổi học 2: CON LẮC LÒ XO Ngày soạn: A.



CÔNG THỨC- BÀI TẬP MẪU + Phương trình dao động: Phương trình vận tốc: + Phương trình gia tốc: Hay + Tần số góc, chu kì, tần số và pha dao động, pha ban đầu: a.



Tần số góc: ; b.



Tần số: c.



Chu kì: d.



Pha dao động: e.



Pha ban đầu: Chú ý: Tìm , ta dựa vào hệ phương trình lúc +.



Phương trình độc lập với thời gian: ; Chú ý: +.



Lực đàn hồi, lực hồi phục: a.



Lực đàn hồi: b.



Lực hồi phục: hay lực hồi phục luôn hướng vào vị trí cân bằng.



Chú ý: Khi hệ dao động theo phương nằm ngang thì lực đàn hồi và lực hồi phục là như nhau .



+.



Cơ năng: +.



* Độ biến dạng khi lò xo nằm ngang : l = 0 * Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng khi vật ở VTCB: * Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB với con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: + Chiều dài lò xo tại VTCB: lCB = l0 + l (l0 là chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A + Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A lCB = (lMin + lMax)/2 + Khi A > l (Với Ox hướng xuống): - Thời gian lò xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x1 = - l đến x2 = -A.



- Thời gian lò xo giãn 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x1 = - l đến x2 = A, Trong một dao động (một chu kỳ) lò xo nén 2 lần và giãn 2 lần! +.



Lực kéo về hay lực hồi phục F = -kx = -m 2x Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật.



* Luôn hướng về VTCB * Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ +.



Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng.



Có độ lớn Fđh = kx* (x* là độ biến dạng của lò xo) * Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng) * Với con lắc lò xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng.



Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * Fđh = k l + x với chiều dương hướng xuống * Fđh = k l - x với chiều dương hướng lên + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k( l + A) = FKmax (lúc vật ở vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu A < l FMin = k( l - A) = FKMin * Nếu A ≥ l FMin = 0 (lúc vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng) 6.



Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, … và chiều dài tương ứng là l1, l2, … thì có: kl = k1l1 = k2l2 = … 7.



Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác (T T0).



Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều.



Thời gian giữa hai lần trùng phùng Nếu T > T0 = (n+1)T = nT0.



Nếu T < T0 = nT = (n+1)T0.



với n N* Trong một chu kì, chất điểm qua vị trí là 4 lần, nên 8.



Năng lượng trong dao động điều hòa: a.



Động năng: b.



Thế năng: Chú ý: Thế năng và động năng của vật biến thiên tuấn hoàn với của dao động.



Trong một chu kì, chất điểm qua vị trí là 4 lần, nên I TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.



Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: Nêu cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo nằm ngang.



2.



Bài mới: Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học Sinh Nội dung Hoạt động 1: khảo sát dao động của con lắc lò xo thẳng đứng Vẽ hình 2.2. Yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên vật và xác định vị trí cân bằng của vật.



Yêu cầu học sinh viết phương trinh động lực học dưới dạng véc tơ.



Yêu cầu học sinh chiếu lên trục Ox để tìm phương trình động lực học dưới dạng đại số.



Yêu cầu học sinh kết luận về dao động điều hòa của cong lắc lò xo treo thẳng đứng.



Xem hình vẽ.



Xác định các lực tác dụng lên vật.



Xác định độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng.



Viết phương trinh động lực học dưới dạng véc tơ.



Chiếu lên trục Ox để tìm phương trình động lực học dưới dạng đại số.



Kết luận về dao động điều hòa của cong lắc lò xo treo thẳng đứng.