Trắc nghiệm Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng - Đề 09
Trắc nghiệm Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng - Đề 09 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Một con lắc đơn đang dao động tự do trong không khí. Khi có lực cản của không khí tác dụng, dao động của con lắc sẽ có đặc điểm nào sau đây?
- A. Là dao động tắt dần với biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian.
- B. Là dao động duy trì với chu kì không đổi.
- C. Là dao động cưỡng bức với tần số bằng tần số lực cản.
- D. Là dao động điều hòa với biên độ không đổi.
Câu 2: Khi nói về dao động tắt dần, nhận định nào sau đây là đúng?
- A. Chu kì của dao động tắt dần luôn tăng lên theo thời gian.
- B. Tần số của dao động tắt dần luôn giảm xuống theo thời gian.
- C. Lực cản hoặc lực ma sát của môi trường là nguyên nhân gây ra dao động tắt dần.
- D. Biên độ của dao động tắt dần giảm đều theo thời gian.
Câu 3: Một hệ dao động có khối lượng m và lò xo độ cứng k, được đặt trong môi trường có lực cản đáng kể. Tần số góc riêng của hệ là ω₀ = √(k/m). Khi hệ dao động tắt dần, tần số góc thực tế của dao động sẽ như thế nào so với ω₀?
- A. Lớn hơn ω₀.
- B. Nhỏ hơn ω₀.
- C. Bằng ω₀.
- D. Không xác định được mối quan hệ.
Câu 4: Để duy trì dao động của một con lắc đồng hồ quả lắc mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó, người ta cần tác dụng một ngoại lực như thế nào?
- A. Một lực không đổi theo thời gian.
- B. Một lực tuần hoàn có tần số lớn hơn tần số riêng.
- C. Một lực cản tỉ lệ với vận tốc.
- D. Một lực bù đắp năng lượng tiêu hao sau mỗi chu kì, cùng chiều với chiều chuyển động.
Câu 5: Dao động duy trì là loại dao động gì và có đặc điểm như thế nào?
- A. Là dao động tắt dần được cung cấp năng lượng bù đắp sau mỗi chu kì để duy trì biên độ không đổi.
- B. Là dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng.
- C. Là dao động tự do không có ma sát.
- D. Là dao động có biên độ giảm đều theo thời gian nhưng chu kì không đổi.
Câu 6: Một vật dao động dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F = F₀cos(ωt). Dao động của vật trong trạng thái ổn định (sau một thời gian đủ dài) được gọi là dao động cưỡng bức. Tần số của dao động cưỡng bức này bằng gì?
- A. Tần số riêng của hệ dao động.
- B. Tần số riêng của hệ dao động và phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng bức.
- C. Tần số của ngoại lực cưỡng bức.
- D. Tần số của ngoại lực cưỡng bức và phụ thuộc vào lực cản môi trường.
Câu 7: Biên độ của dao động cưỡng bức của một hệ cơ học phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?
- A. Chỉ phụ thuộc vào tần số của ngoại lực.
- B. Chỉ phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực và lực cản của môi trường.
- C. Chỉ phụ thuộc vào tần số riêng của hệ và tần số ngoại lực.
- D. Phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực, tần số của ngoại lực, tần số riêng của hệ và lực cản của môi trường.
Câu 8: Hiện tượng cộng hưởng xảy ra trong dao động cưỡng bức khi có điều kiện nào sau đây?
- A. Tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động.
- B. Tần số của ngoại lực cưỡng bức lớn hơn tần số riêng của hệ dao động.
- C. Biên độ của ngoại lực cưỡng bức đạt giá trị cực đại.
- D. Lực cản của môi trường bằng 0.
Câu 9: Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức, đại lượng nào của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại?
- A. Tần số.
- B. Biên độ.
- C. Pha ban đầu.
- D. Chu kì.
Câu 10: Một con lắc lò xo có tần số riêng f₀ = 2 Hz. Con lắc này chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức có tần số f. Để biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại, tần số f của ngoại lực phải bằng bao nhiêu?
- A. Nhỏ hơn 2 Hz.
- B. Lớn hơn 2 Hz.
- C. Bằng 2 Hz.
- D. Không thể xác định vì thiếu thông tin về biên độ lực.
Câu 11: Hiện tượng cộng hưởng cơ có thể gây ra những hậu quả nguy hiểm nào trong các công trình xây dựng như cầu, nhà cao tầng?
- A. Gia tăng lực ma sát giữa các bộ phận.
- B. Làm giảm biên độ dao động của công trình.
- C. Làm thay đổi tần số riêng của công trình.
- D. Làm biên độ dao động của công trình tăng lên rất lớn, có thể gây sập đổ.
Câu 12: Một người xách một xô nước đi bộ. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,8 s. Mỗi bước chân của người đó dài 40 cm. Nước trong xô sẽ bị sóng sánh mạnh nhất khi người đó đi với tốc độ nào?
- A. 0,32 m/s.
- B. 0,5 m/s.
- C. 0,64 m/s.
- D. 1,25 m/s.
Câu 13: Một chiếc cầu có tần số dao động riêng là 0,5 Hz. Một đoàn xe tải đi qua cầu, mỗi xe tạo ra một lực kích thích có tính chu kì. Khoảng cách giữa tâm hai bánh xe sau của mỗi xe là 4m. Cầu có khả năng bị rung lắc mạnh nhất (cộng hưởng) nếu các xe đi nối đuôi nhau với khoảng cách rất nhỏ và vận tốc là bao nhiêu?
- A. 2 m/s.
- B. 4 m/s.
- C. 8 m/s.
- D. Không thể xác định.
Câu 14: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = F₀cos(ωt). Khi thay đổi tần số ω của ngoại lực, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ dao động A vào ω sẽ có dạng như thế nào?
- A. Đường thẳng song song với trục hoành.
- B. Đường parabol đối xứng qua trục tung.
- C. Đường cong có một đỉnh tại tần số riêng của hệ.
- D. Đường hyperbol.
Câu 15: Độ nhọn của đỉnh cộng hưởng trên đồ thị biên độ - tần số của dao động cưỡng bức đặc trưng cho yếu tố nào của hệ dao động?
- A. Biên độ của ngoại lực.
- B. Lực cản của môi trường.
- C. Tần số riêng của hệ.
- D. Khối lượng của vật nặng.
Câu 16: Một hệ dao động có tần số riêng f₀. Khi hệ chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức có tần số f, biên độ dao động A sẽ lớn nhất khi:
- A. |f - f₀| tiến tới 0.
- B. f rất lớn so với f₀.
- C. f rất nhỏ so với f₀.
- D. Biên độ của ngoại lực rất nhỏ.
Câu 17: Trong các ứng dụng thực tế, người ta mong muốn hiện tượng cộng hưởng xảy ra trong trường hợp nào dưới đây?
- A. Thiết kế khung gầm ô tô.
- B. Thiết kế trụ cầu.
- C. Hộp đàn ghita hoặc các nhạc cụ dây.
- D. Hệ thống giảm xóc trên xe máy.
Câu 18: Một con lắc đơn có chiều dài L dao động trong môi trường có lực cản nhỏ. Khi chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn, nó dao động cưỡng bức. Tần số riêng của con lắc đơn được tính bởi công thức nào?
- A. f₀ = 2π√(L/g).
- B. f₀ = 1/(2π)√(g/L) và phụ thuộc vào biên độ.
- C. f₀ = 1/(2π)√(L/g).
- D. f₀ = 1/(2π)√(g/L).
Câu 19: Một hệ dao động có tần số riêng là 4 Hz. Khi chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức có tần số 3 Hz, 4 Hz, 5 Hz (với cùng biên độ lực), biên độ dao động cưỡng bức sẽ lớn nhất khi tần số ngoại lực là bao nhiêu?
- A. 3 Hz.
- B. 4 Hz.
- C. 5 Hz.
- D. Biên độ như nhau trong cả ba trường hợp.
Câu 20: Điều nào sau đây không đúng khi nói về đặc điểm của dao động cưỡng bức trong trạng thái ổn định?
- A. Tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
- B. Biên độ không đổi theo thời gian.
- C. Pha của dao động luôn cùng pha với pha của ngoại lực cưỡng bức.
- D. Biên độ phụ thuộc vào biên độ và tần số của ngoại lực, tần số riêng của hệ và lực cản môi trường.
Câu 21: Một con lắc lò xo dao động tắt dần. Cơ năng của con lắc thay đổi như thế nào theo thời gian?
- A. Giảm dần theo thời gian.
- B. Tăng dần theo thời gian.
- C. Không đổi theo thời gian.
- D. Dao động điều hòa theo thời gian.
Câu 22: So sánh dao động tắt dần và dao động cưỡng bức. Điểm khác biệt cơ bản nhất giữa hai loại dao động này là gì?
- A. Dao động tắt dần có chu kì thay đổi, còn dao động cưỡng bức có chu kì không đổi.
- B. Dao động tắt dần luôn có biên độ nhỏ, còn dao động cưỡng bức luôn có biên độ lớn.
- C. Dao động tắt dần chỉ xảy ra trong môi trường có ma sát, còn dao động cưỡng bức thì không.
- D. Dao động tắt dần không có ngoại lực bù đắp năng lượng, còn dao động cưỡng bức được duy trì bởi ngoại lực tuần hoàn.
Câu 23: Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0.1 kg và độ cứng k = 40 N/m. Tần số góc riêng của con lắc là bao nhiêu?
- A. 20 rad/s.
- B. 0.05 rad/s.
- C. 400 rad/s.
- D. 4 rad/s.
Câu 24: Sử dụng kết quả từ Câu 23. Nếu con lắc này chịu tác dụng của ngoại lực F = F₀cos(ωt), thì giá trị của ω để xảy ra cộng hưởng là bao nhiêu?
- A. Bất kỳ giá trị nào.
- B. Nhỏ hơn 20 rad/s.
- C. Gần bằng 20 rad/s (trong môi trường có lực cản nhỏ).
- D. Lớn hơn 20 rad/s.
Câu 25: Lực cản của môi trường ảnh hưởng đến hiện tượng cộng hưởng như thế nào?
- A. Làm cho tần số cộng hưởng tăng lên.
- B. Làm cho đỉnh cộng hưởng (biên độ cực đại) thấp hơn và bẹt hơn.
- C. Không ảnh hưởng đến hiện tượng cộng hưởng.
- D. Chỉ ảnh hưởng đến chu kì dao động, không ảnh hưởng đến biên độ.
Câu 26: Một chiếc võng đang đung đưa. Ban đầu, võng dao động tự do rồi tắt dần. Để giữ cho võng đung đưa với biên độ ổn định, người ngồi trên võng phải tác dụng lực như thế nào?
- A. Đẩy võng theo chu kì gần bằng chu kì riêng của võng.
- B. Giữ chặt võng để nó không dao động.
- C. Tác dụng một lực đẩy không đổi.
- D. Kéo võng ra khỏi vị trí cân bằng rồi thả ra.
Câu 27: Tại sao người ta thường yêu cầu các đoàn quân khi đi qua cầu lớn phải đi không đều bước hoặc tạm dừng lại?
- A. Để tiết kiệm sức lực cho bộ đội.
- B. Để tránh làm hỏng mặt cầu do lực bước chân.
- C. Để bộ đội có thời gian nghỉ ngơi.
- D. Để tránh hiện tượng cộng hưởng giữa nhịp bước chân và tần số riêng của cầu.
Câu 28: Một hệ dao động cưỡng bức có biên độ A. Nếu giữ nguyên biên độ và tần số của ngoại lực, nhưng tăng lực cản của môi trường, thì biên độ dao động A sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Tăng lên.
- B. Giảm đi.
- C. Không đổi.
- D. Thay đổi không xác định.
Câu 29: Một vật nặng treo vào lò xo dao động tắt dần trong dầu. So với dao động tắt dần trong không khí (cùng biên độ ban đầu), dao động trong dầu sẽ có đặc điểm gì?
- A. Tắt dần nhanh hơn.
- B. Tắt dần chậm hơn.
- C. Tần số dao động lớn hơn.
- D. Biên độ giảm đều theo thời gian.
Câu 30: Trong thiết kế các tòa nhà cao tầng, người ta thường sử dụng các biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu nguy cơ sập đổ do động đất hoặc gió bão. Biện pháp nào sau đây liên quan trực tiếp đến việc tránh hiện tượng cộng hưởng?
- A. Sử dụng vật liệu nhẹ hơn.
- B. Xây dựng móng sâu hơn.
- C. Thay đổi cấu trúc hoặc lắp đặt bộ giảm chấn để thay đổi tần số riêng hoặc tăng lực cản.
- D. Tăng chiều cao của tòa nhà.