Đề cương ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11 chi tiết

Tác giả Hoàng Uyên 09:58 05/12/2023 3,733

Sắp đến thời điểm thi giữa kì 1, các em đừng bỏ qua đề cương ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11 mà vuihoc đã tổng hợp. Các kiến thức trong bài viết bám sát chương trình học và giúp các em dễ dàng ghi nhớ trong quá trình ôn tập chuẩn bị cho kì thi của mình.

Đề cương ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11 chi tiết

Mục lục bài viết

Mục lục bài viết x

1. Ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11: Khái niệm dao động điều hòa

1.1 Định nghĩa

- Dao động điều hòa là dao động chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng được mô tả bằng định luật sin (hoặc cos) với thời gian có dạng phương trình dao động điều hòa như sau:

$\large x= Acos(\omega t+\varphi)$

Trong đó: A là biên độ dao động, $\large \omega$ là tần số góc, $\large \varphi$ là pha ban đầu của dao động.

1.2 Đồ thị dao động điều hòa

- Đồ thị của dao động điều hòa là đường hình sin có dạng như hình vẽ:

2. Ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11: Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

2.1 Chu kỳ

$\large T=\frac{2\pi }{\omega }$

2.2 Tần số dao động

$\large f=\frac{1}{T}=\frac{\omega }{2\pi }$

2.3 Tần số góc

$\large \omega =\frac{2\pi }{T}=2\pi f$

2.4 Vận tốc dao động điều hòa

$\large v=x'=-\omega Asin(\omega t+\varphi )=\omega Acos(\omega t+\varphi +\frac{\pi }{2})$

2.5 Gia tốc

$\large a=v'=x''=-\omega ^{2}x=-\omega ^{2}Acos(\omega t+\varphi )$

- Tại vị trí cân bằng x = 0 thì a = 0

- Tại vị trí biên a_max = $\large \omega 2A$

Đăng ký khóa học PAS THPT để được các thầy cô hướng dẫn và lên lộ trình học tập tối ưu nhé!

2.6 Pha dao động và pha ban đầu:

$\large \varphi$ (rad) là pha dao động ban đầu => pha dao động tại thời điểm t là: $\large \varphi _{t}=(\omega t+\varphi )$

Độ lệch pha: Cho hai đại lượng x₁ và x₂ biến thiên điều hòa cùng tần số có phương trình dao động lần lượt là:

x₁ = A₁cos $\large (\omega t+\varphi_{1} )$ ; x₂ = A₂cos $\large (\omega t+\varphi_{2} )$

Độ lệch pha: $\large \Delta \varphi =\varphi _{2}-\varphi _{1}=(\omega t+\varphi _{2})-(\omega t+\varphi _{1})$

Nếu $\large \varphi _{2} > \varphi _{1}$ : (2) sớm pha hơn (1)

Trường hợp đặc biêt: Nếu $\large \Delta \varphi = k2\pi$ cùng pha, $\large \Delta \varphi =\pi + k2\pi$ ngược pha, $\large \Delta \varphi = \pi /2 + k2\pi$ vuông pha.

3. Ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11: Năng lượng trong dao động điều hòa

a. Biểu thức theo thời gian:

- Động năng:

$\large W_{d}=\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}m\omega ^{2}A^{2}sin^{2}(\omega t+\varphi )$

- Thế năng:

$\large W_{t}=\frac{1}{2}m\omega ^{2}x^{2}=\frac{1}{2}m\omega ^{2}A^{2}cos^{2}(\omega t+\varphi )$

- Cơ năng:

$\large W=W_{d}+W_{t}=\frac{1}{2}m\omega ^{2}A^{2}$

4. Ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11: Dao động tắt dần

- Độ giảm biên độ:

$\large \Delta A=2\Delta A'=\frac{4\mu mg}{k}$

- Biên độ dao động giảm dần:

$\large \Delta A=\frac{4\mu g}{\omega ^{2}}$

- Công thức tính số dao động cho đến khi dừng lại:

$\large N=\frac{A}{\Delta A}=\frac{A\omega ^{2}}{4\mu g}=\frac{kA}{4\mu mg}$

- Công thức tính thời gian vật dao động đến khi dừng lại:

$\large t=\frac{N}{T}=\frac{A\omega ^{2}}{4\mu g}.\frac{2\pi }{\omega }=\frac{\pi \omega A}{2\mu g}$

- Công thức tính độ giảm năng lượng sau mỗi chu kỳ dao động của vật:

$\large \Delta E=1-(1-\Delta A%)^{2}$

>> Xem thêm: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng từ

5. Ôn thi giữa kì 1 môn Lý 11: Các dạng bài tập về dao động

5.1 Dạng bài xác định các đại lượng trong dao động điều hòa

Bài 1: Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo trên 1 đoạn thẳng dài l = 20cm, tìm biên độ dao động của vật.

Lời giải: Biên độ dao động của vật là: A = l/2 = 20/2 = 10cm.

Bài 2: Một vật dao động với phương trình: x = 5cos( $\large (\omega t+0,5\pi )$ . Hãy tìm pha ban đàu của dao động

Lời giải: Pha ban đầu của dao động là: $\large \varphi =0,5\pi$

Bài 3: Một vật dao động với quỹ đạo có chiều dài l = 8cm. Trong 1 phút vật đó thực hiện được 15 dao động tuần hoàn. Hãy tìm biên độ và tần số dao động.

Lời giải: Biên độ dao động là: A = l/2 = 4cm

Tần số dao động:

$\large f=\frac{f_{tp}}{f_{th}}=\frac{15}{60}=0,25 Hz$

Đạt điểm cao môn Vật Lý không khó nếu bạn có trong tay cuốn sách cán đích 9+ được biên soạn bởi các thây cô giảng dạy tại các trường chuyên nổi tiếng!!!

5.2 Dạng bài mối quan hệ của x, v, a, f trong dao động điều hòa

Bài 1: [ĐH - 2011] Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 20 cm/s. Khi chất điểm có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là cm/s2. Biên độ dao động của chất điểm là?

Lời giải: Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì có tốc độ cực đại: v_max = A $\large \omega$ = 20cm/s

Áp dụng hệ thức độ lập thời gian ta có:

$\large \frac{v^{2}}{\omega ^{2}A^{2}}+\frac{a^{2}}{\omega ^{4}A^{2}}=1$

$\large \Rightarrow \sqrt{\frac{a^{2}}{v_{max}^{2}-v^{2}}}=\sqrt{\frac{(40\sqrt{3})^{2}}{20^{2}-10^{2}}}=4 rad/s$

=> Biên độ dao động của chất điểm là A = v_max/ $\large \omega$ = 20/4 = 5cm.

Bài 2: Một vật có khối lượng 100g dao đọng điều hòa dưới tác dụng của một lực kéo về F = -2cos(4 $\large \pi$ t + $\large \pi$ /3). Lấy $\large \pi$ ² = 10 hãy tính biên độ dao động của vật đó?

Lời giải: Đổi m = 100g = 0,1 kg

Ta có: $\large \omega = 4\pi rad/s$ ; F_max = 2N

Do F_max = m $\large \omega$ ²A

$\large \Rightarrow A=\frac{F_{max}}{m\omega ^{2}}=\frac{2}{0,1. (4\pi)^{2}}=0,125m = 12,5cm$

5.3 Dạng bài viết PT dao động điều hòa

Bài 1: Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4cm và tần số 10 Hz. Tại thời điểm t = 0 vật có li độ là 4cm. Hãy biết phương trình điều hòa của vật?

Lời giải: Ta có $\large \omega =2\pi f=20\pi$ rad/s ; $\large cos\varphi = \frac{x}{A}=1 \Rightarrow \varphi =0$

=> Phương trình dao động là: x = 4cos20 $\large \pi$ t cm

Bài 2: Một vật dao động điều hòa với tần số là 5 Hz. Tại thời điểm t = 0 vật có li độ bằng 4cm, vận tốc là 125,6cm/s. Viết phương trình dao động của vật:

Lời giải: $\large \omega =2\pi f = 10\pi$ rad/s

$\large A=\sqrt{x^{2}+\frac{v^{2}}{\omega ^{2}}}=4\sqrt{2}cm$

$\large cos\varphi =\frac{x}{A}=\frac{1}{\sqrt{2}}= cos\left ( \pm \frac{\pi }{4} \right )$

Do v > 0 => $\large \varphi =-\frac{\pi }{4}$

Vậy phương trình dao động là:

$\large x=4\sqrt{2}cos\left ( 10\pi t-\frac{\pi }{4} \right )$

5.4 Dạng bài tìm thời điểm vật qua vị trí x lần thứ n

Bài 1: Một vật dao động điều hòa với phương trình $\large x=20cos\left ( 10\pi t+\frac{\pi }{2} \right )cm$ . Tại thời điểm nào vật đi qua vị trí có li độ bằng 5cm theo chiều ngược với chiều dương kể từ thời điểm t = 0?

Lời giải: Ta có:

$\large x=20cos\left ( 10\pi t+\frac{\pi }{2} \right ) =5$

$\large \Rightarrow cos\left ( 10\pi t+\frac{\pi }{2} \right ) =0,25=cos(\pm 0,42\pi )$

Vì v < 0 nên ta chọn nghiệm 10 $\large \pi$ t + $\large \pi$ /2 = 0,42 $\large \pi$ +k2 $\large \pi$ => t = -0,008 + 0,2k với k $\large \in$ Z

=> Nghiệm dương nhỏ nhất trong họ nghiệm này ứng với k =1 là t = 0,192 s

Bài 2: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình $\large x=4cos\frac{2\pi }{3}t$ kể từ thời điểm t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = -2cm lần thứ 2011 tại thời điểm nào?

Lời giải: Từ phương trình dao động ta thấy được tại thời điểm t = 0 thì li độ bằng 4cm và vận tốc bằng 0. Vật đi qua li độ bằng -2 là qua điểm M₁ và M₂, vật qua điểm có li độ -2 là 2 lần nên qua lần tứ 2011 quay 1005 vòng rồi từ M_o đến M₁. Khi đó góc quét là:

$\large \Delta \varphi = 1005.2\pi +\frac{2\pi }{3}=\frac{6032\pi }{3}$

Vậy thời gian cần tìm là:

$\large t=\frac{\Delta \varphi }{\omega }=\frac{\frac{6032\pi }{3}}{\frac{2\pi }{3}}=3016s$

5.5 Dạng bài tìm li độ của vật tại thời điểm t

Bài 1: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos (5 $\large \pi$ t + $\large \frac{\pi }{3}$ ) cm. Ở thời điểm li độ bằng 3cm có thời gian dao động là t (s). Hỏi li độ dao động ở thời điểm sau đó 1/10(s) là bao nhiêu?

Lời giải:

Ở thời điểm t: x = 5cos (5 $\large \pi$ t + $\large \frac{\pi }{3}$ ) = 3cm

=> cos(5 $\large \pi$ t + $\large \frac{\pi }{3}$ ) = $\large \frac{3 }{5}$ => sin (5 $\large \pi$ t + $\large \frac{\pi }{3}$ ) = $\large \pm \frac{4}{5}$

Ở thời điểm t + $\large \frac{1}{10}$ :

x = 5cos [5 $\large \pi$ (t + $\large \frac{1}{10}$ ) + $\large \frac{\pi }{3}$ )] = 5cos(5 $\large \pi$ t + $\large \frac{\pi }{3}$ + $\large \frac{\pi }{2}$ ) = 4cm

Bài 2: Một vật dao động điều hòa với phương trình li độ là $\large x=8cos\left ( 7\pi t+\frac{\pi }{6} \right )$ . Hãy tìm khoảng thời gian để vật đi từ li độ 4 $\large \sqrt{2}$ đến vị trí có li độ là 4 $\large \sqrt{3}$ ?

Lời giải: Dựa vào trục phân bố thời gian, ta có:

$\large \Delta T=\frac{T}{24}+\frac{T}{24}+\frac{T}{12}+\frac{T}{12}+\frac{T}{24}=\frac{7T}{24}=\frac{7}{24}\frac{2\pi }{\omega }=\frac{1}{12}s$

PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA

Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:

⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+

⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích

⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô

⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi

⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề

⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập

Đăng ký học thử miễn phí ngay!!

Trên đây là toàn bộ các kiến thức cần ghi nhớ trong quá trình Ôn thi giữa kỳ 1 môn Lý 11. Các em hãy nhanh tay note lại các kiến thức này để có thể dễ dàng giải quyết các dạng bài tập có trong đề thi nhé! Đừng quên truy cập vuihoc.vn để tham khảo thêm kiến thức ôn tập các môn học khác nhé!

>> Mời bạn tham khảo thêm: