Thông tin bài thi
- Số câu: 30
- Thời gian: 30 phút
- Điểm đạt: 70%
Thông tin thí sinh
Trắc nghiệm Vật lý 11: Động năng, thế năng và sự chuyển hóa năng lượng giúp học sinh hiểu rõ sự biến đổi qua lại giữa động năng \(W_d = \frac{1}{2}mv^2\) và thế năng \(W_t = \frac{1}{2}kx^2\), công thức cơ năng \(W = \frac{1}{2}kA^2\) và tính bảo toàn năng lượng.
Bộ đề 30 câu gồm lý thuyết về đại lượng vô hướng, luôn dương của động năng, thế năng con lắc đơn \(mgl(1-\coslpha)\) và bài tập con lắc lò xo tính khối lượng, biên độ, cơ năng, khoảng thời gian \(W_d = W_t\).
Phù hợp ôn tập chương dao động, rèn kỹ năng giải nhanh bài toán năng lượng và chuyển hóa năng lượng.
Nội dung kiến thức trọng tâm
Bộ đề tập trung vào những kiến thức cốt lõi của chủ đề, giúp người học ôn tập trước khi làm bài.
Những nội dung cần ghi nhớ
Ôn lại định nghĩa, công thức, dạng bài và các điểm dễ nhầm lẫn liên quan trực tiếp đến chuyên đề.
Cấu trúc bài thi
- Số lượng câu hỏi trong ngân hàng: 30 câu.
- Thời gian làm bài: 30 phút.
- Kết quả được chấm tự động sau khi hoàn thành quy trình nộp bài.
Hướng dẫn làm bài
Đọc kỹ câu hỏi, lựa chọn đáp án A, B, C hoặc D và phân bổ thời gian hợp lý. Bạn có thể theo dõi tiến độ ở khu vực câu hỏi trong suốt bài thi.
Kiến thức trọng tâm
Trong dao động điều hòa, động năng \(W_d = \frac{1}{2}mv^2\) và thế năng \(W_t = \frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{2}m\omega^2 x^2\) biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số dao động, chu kỳ bằng nửa chu kỳ dao động. Cơ năng \(W = W_d + W_t = \frac{1}{2}kA^2 = \frac{1}{2}m\omega^2 A^2\) được bảo toàn.
Thế năng con lắc đơn \(W_t = mgl(1-\coslpha)\). Với góc nhỏ \(W_t pprox \frac{1}{2}mgllpha^2\). Con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ giãn tại VTCB \(\Delta l_0 = mg/k\), độ giãn cực đại \(\Delta l_{max} = \Delta l_0 + A\).
Sự chuyển hóa năng lượng
- Tại biên: \(W_t = W_{max}, W_d = 0\).
- Tại VTCB: \(W_d = W_{max}, W_t = 0\).
- Khi \(W_d = W_t\) thì \(x = \pm A/\sqrt{2}\).
- Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp \(W_d = W_t\) là \(T/4\).
Phương pháp làm bài
Áp dụng bảo toàn cơ năng để tìm biên độ khi biết vận tốc tại VTCB \(W = \frac{1}{2}mv_{max}^2\). Tính thế năng qua li độ \(W_t = \frac{1}{2}kx^2\). Với bài toán con lắc lò xo treo thẳng đứng, xác định độ giãn cực đại.
Với bài toán \(W_d = nW_t\) hoặc ngược lại, dùng \(x = \pm A/\sqrt{n+1}\). Thời gian ngắn nhất giữa hai trạng thái dùng vòng tròn lượng giác.
Những lỗi thường gặp
- Nhầm động năng luôn dương, thế năng có thể âm nếu chọn mốc khác VTCB nhưng với con lắc lò xo mốc tại VTCB thì luôn không âm.
- Quên rằng thế năng và động năng biến thiên với chu kỳ \(T/2\).
- Nhầm cơ năng biến thiên, thực chất cơ năng bảo toàn trong dao động điều hòa lý tưởng.
- Tính khối lượng từ khoảng thời gian \(W_d=W_t\) mà không nhớ \(T’ = T/4\).
Kinh nghiệm ôn tập
Ghi nhớ các mốc \(x = 0, \pm A/2, \pm A/\sqrt{2}\). Vẽ đồ thị \(W_d, W_t\) theo thời gian để thấy sự chuyển hóa. Luyện bài tập tính cơ năng từ biên độ và độ cứng lò xo.
FAQ – Câu hỏi thường gặp
Động năng và thế năng biến thiên như thế nào?
Cả hai biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số dao động, chu kỳ bằng nửa chu kỳ dao động, và chuyển hóa qua lại cho nhau.
Khi nào động năng bằng thế năng?
Khi \(x = \pm A/\sqrt{2}\). Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp bằng nhau là \(T/4\).
Cơ năng có bảo toàn không?
Trong dao động điều hòa không ma sát, cơ năng bảo toàn và bằng \(\frac{1}{2}kA^2\).
Thế năng con lắc đơn tính thế nào?
\(W_t = mgl(1-\coslpha)\), với góc nhỏ \(W_t pprox \frac{1}{2}mgllpha^2\).
Độ giãn cực đại lò xo treo thẳng đứng?
\(\Delta l_{max} = \Delta l_0 + A\) với \(\Delta l_0 = mg/k\) là độ giãn tại VTCB.
Tại sao tần số không phụ thuộc biên độ?
Với con lắc lò xo \(f = \frac{1}{2\pi}\sqrt{k/m}\) chỉ phụ thuộc k và m, không phụ thuộc A.