Các dạng bài tập Vật lý 12 - Phương Uyên

 thức định nghĩa, công thức liên hệ không có t
+ Li độ x = Acos( ) t - Vận tốc v = -A sin( ) t - Gia tốc a = - x2
+ Hệ thức độc lập : 122
2
2
2
 A
v
A
x  v = 22 xA  và A = 2
2
2

v
x 
+ Lực kéo về F = ma = m(- x2 ) , tuỳ theo hệ cụ thể và toạ độ vật thay vào biểu thức .
Dạng 5 : Bài toán về đồ thị dao động điều hoà
+ Xác định được chu kỳ T, các giá trị cực đại , hai toạ độ của điểm trên đồ thị
+ Kết hợp các khái niệm liên quan , tìm ra kết quả .
Dạng 6 : Chứng minh vật dao động điều hoà
+ Cách 1: Đưa li độ về dạng x = Acos( ) t , (dùng phép dời gốc toạ độ)
+ Cách 2: Phân tích lực ( xét ở vị trí cân bằng , và ở vị trí có li độ x , biến đổi đưa về dạng a = - x2
+ Cách 3: Dùng định luật bảo toàn năng lượng ( viết cơ năng ở vị trí x , lấy đạo hàm 0
dt
dE )
Chuyên đề 5 : Con lắc lò xo
Dạng 1: Viết phương trình dao động ( giống như dao động điều hoà)
Dạng 2: Tính biên độ ,tần số , chu kỳ và năng lượng
+ Dùng A = 2
2
2

v
x  , hay từ E = 2
2
1 kA
+ Chu kỳ T = f
12 

 , 0l là độ dãn của lò xo( treo thẳng đứng) khi vật cân bằng thì
0l
g
m
k

+ Lò xo treo nghiêng góc  , thì khi vật cân bằng ta có mg.sin = k. 0l
Phương Uyên CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12 4
+ E = 22222
2
1
2
1
2
1
2
1 AmkAkxmvEE tđ 
+ Kích thích bằng va chạm : dùng định luật bảo toàn động lượng, bảo toàn động năng ( va chạm đàn hồi) , xác định vận
tốc con lắc sau va chạm. Áp dụng đsauWkA 22
1
+ Chu kỳ con lắc vướng đinh : T = )(
2
1
vk TT 
+
21
21
TT
TT
Ts  khi 2 lò xo ghép song song ,
2
2
2
1
2 TTTn  khi 2 lò xo ghép nối tiếp
Dạng 3 : Tính lực đàn hồi của lò xo
+ Dùng F = k. l , với l là độ biến dạng của lò xo . Căn cứ vào toạ độ của vật để xác định đúng độ biến dạng l .
maxF khi maxl , minF khi minl .
Dạng 4 : Cắt , ghép lò xo
+ Cắt : nnlklklk  ...2211 + Ghép nối tiếp :
21
111
kkk
 + Ghép song song : k = 21 kk 
Dạng 5 : Con lắc quay
+ Tạo nên mặt nón có nửa góc ở đỉnh là  , khi   htđh FFP + Nếu lò xo nằm ngang thì
  htđh FF .
+ Vận tốc quay (vòng/s) N =  cos2
1
l
g
+ Vận tốc quay tối thiểu để con lắc tách rời khỏi trục quay N
l
g
2
1
Dạng 6 : Tổng hợp nhiều dao động điều hoà cùng phương ,cùng tần số
+ Tổng quát : AX = nnAAA  cos...coscos 2211  , AY = nnAAA  sin...sinsin 2211 
A2 = 22 YX AA  , tan =
X
Y
A
A
lưu ý xác định đúng góc  dựa vào hệ toạ độ XOY Y
 X
Chuyên đề 6 : Con lắc đơn
Dạng 1: Tính toán liên quan đến chu kỳ, tần số , năng lượng , vận tốc , lực căng dây :
+ Chu kỳ T = f
12 

= 2
g
l + Tần số góc
l
g + Góc nhỏ : 1-cos
2
2
0 
 + Cơ năng E = mgl(1- cos 0 ) , khi 0 nhỏ thì E = mgl 2
2
0
, với ls /00  .
+ Vận tốc tại vị trí  là v = )cos(cos2 0 gl + Lực căng dây T = mg(3cos )cos2 0 
+ Động năng 2
2
1
mvEđ  + Thế năng )cos1(  mglEt
+ Năng lượng Eđ và Et có tần số góc dao động là 2 chu kì 2
T
. Trong 1 chu kì 22
4
1 AmWW tđ  hai lần ( dùng
đồ thị xác định thời điểm gặp nhau). Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp mà động năng bằng thế năng là T/4
Dạng 2 : Sự thay đổi chu kỳ
+ Đưa xuống độ sâu h : đồng hồ chậm , mỗi giây chậm
R
h
T
T
2

+ Đưa lên độ cao h : đồng hồ chậm , mỗi giây chậm
R
h
T
T 
Phương Uyên CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12 5
+ Theo nhiệt độ :
2
0t
T
T   , khi 0t tăng thì đồng hồ chậm mỗi giây là
2
0t
T
T   , khi nhiệt độ giảm đồng hồ
nhanh mỗi giây là
2
0t
T
T   .
+ Nếu cho giá trị cụ thể của g và l khi thay đổi thì
g
g
l
l
T
T
22

Dạng 3 : Phương pháp gia trọng biểu kiến
+ Con lắc chịu thêm tác dụng của lực lạ

f ( lực quán tính, lực đẩy Archimeder, lực điện trường ) , ta xem con lắc dao
động tại nơi có gia tốc trọng lực biểu kiến
m
fgg

 ' .
+ Căn cứ vào chiều của

f và

g tìm giá trị của 'g . Chu kỳ con lắc là T = 2
'g
l
+ Con lắc đơn đặt trong xe chuyển động với gia tốc a = const : T = 2
g
l
g
l  cos2
'
 , với  là vị trí cân bằng của
con lắc tan =
g
a
+ Con lắc treo trên xe chuyển động trên dốc nghiêng góc  , vị trí cân bằng tan = 

sin
cos.
ag
a
 ( lên dốc lấy dấu + ,
xuống dốc lấy dấu - ) , 

cos
sin
'
 gg ( lên dốc lấy dấu + , xuống dốc lấy dấu - ) β  x
Dạng 4 : Viết phương trình dao động s = )cos(0  ts hay )cos(0   t
+ Tính 0s = 2
2
2

v
s  + Thường chọn gốc thời gian khi vật qua vị trí cân bằng theo
chiều dương thì 0 y
+ Tìm  từ điều kiện ban đầu : cos0 As  và  sin0 Av   0
0tan
s
v
Thường dùng s0 và v0 >0 (hay v0<0)
Dạng 5 : Con lắc trùng phùng
+ Hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng cùng chiều sau nhiều lần: thời gian t giữa 2 lần gặp nhau liên tiếp t = 2211 TnTn 
21 ,nn lần lượt là số chu kì 2 con lắc thực hiện để trùng phùng n1 và n2 chênh nhau 1 đơn vị, nếu 21 TT  thì 112  nn
và ngược lại
+ Con lắc đơn đồng bộ với con lắc kép khi chu kì của chùng bằng nhau , lúc đó
Md
Il 
Chyên đề 7 : Sóng cơ học
Dạng 1: Viết phương trình sóng . Độ lệch pha
+ Nếu phương trình sóng tại O là )cos(0   tAu thì phương trình sóng tại M là )2cos( 
 dtAuM  . Dấu
(–) nếu sóng truyền từ O tới M, dấu (+) nếu sóng truyền từ M tới O.
+ Độ lệch pha giữa 2 điểm nằm trên phương truyền sóng cách nhau khoảng d là 
 d2
- Nếu 2 dao động cùng pha thì  k2 - Nếu 2 dao động ngược pha thì  )12(  k
Dạng 2 : Tính bước sóng , vận tốc truyền sóng, vận tốc dao động
+ Bước sóng f
v
vT  + Khoảng cách giữa n gợn sóng liên tiếp nhau ( 1 nguồn) là (n-1)
Phương Uyên CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12 6
+ Vận tốc dao động )sin('   tAu
Dạng 3 : Tính biên độ dao động tai M trên phương truyền sóng
+ Năng lượng sóng tại nguồn O và tại M là : 200 kAW  , 2MM kAW  , với k = 2
2D
là hệ số tỉ lệ , D khối lượng riêng
môi trường truyền sóng
+ Sóng truyền trên mặt nước: năng lượng sóng giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng. Gọi W năng lượng sóng cung
cấp bởi nguồn dao động trong 1s. Ta có
A
A
r
kA 2
2  ,
M
M
r
kA 2
2  , 
M
A
AM
r
rAA 
+ Sóng truyền trong không gian (sóng âm) : năng lượng sóng giảm tỉ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng. Ta
có 2
2
4 A
A
r
kA  , 2
2
4 M
M
r
kA  , 
M
A
AM
r
rAA 
Chuyên đề 8 : Giao thoa sóng cơ
Dạng 1: Tìm số điểm cực đại , cực tiểu trên đoạn thẳng nối 2 nguồn kết hợp lSS 21
* Nếu 2 nguồn lệch pha nhau  :
+ Số cực đại 



 22
 lkl + Số cực tiểu
2
1
22
1
2
 




lkl
Dạng 2 : Tìm số đường hyperbol trong khoảng CD của hình giới hạn
+ Tính d1 , d2
+ Nếu C dao động với biên độ cực đại : d1 – d2 = k.λ ( cực tiểu d1 – d2 = (k+1/2).λ )
+ Tính k = 
21 dd 
, lấy k là số nguyên
+ Tính được số đường cực đại trong khoảng CD
Dạng 3 : Tìm số đường hyperbol trong khoảng CA của hình giới hạn
+ Tính MA bằng cách : MA – MB = CA – CB
+ Gọi N là điểm trên AB, khi đó :
 NA-NB = k.λ, ( cực tiểu (k+1/2).λ )
 NA + NB = AB
+ Xác định k từ giới hạn 0 ≤ NA ≤ MA
Dạng 4 : Phương trình giao thoa
+ Hai nguồn : )cos(1   tau , )cos(2 tau 
+ Phương trình giao thoa :
)
2
cos(2)2cos()2cos( 1221 



 ddadtadtauM  cos( )2
12

 ddt 
+ Biên độ giao thoa )
2
cos(2 12 
 dd
aAM
  cùng pha  k2 , ngược pha  )12(  k
+ Độ lệch pha giữa M với 2 nguồn cùng pha là  = 
12 dd 
Lưu ý: Tính biên độ giao thoa theo công thức tổng hợp dao động là 2MA = )cos(2 12212221   AAAA
Với 
1
1 2
d , 
2
2 2
d
+ Nếu 2 nguồn cùng pha thì độ lệch pha giữa sóng giao thoa với 2 nguồn là 
21 dd 
Dạng 5 : Đồ thị xét trường hợp 2 nguồn kết hợp cùng pha, ngược pha
* Cùng pha:
+ Vân giao thoa cực đại là các đường hyperbol , có dạng gợn lồi , đường trung trực của 21SS là vân cực đại k = 0
+ Vân giao thoa cực tiểu các đường hyperbol , có dạng gợn lõm
* Ngược pha : đổi tính chất cực đại và cực tiểu của trường hợp cùng pha
* Khoảng cách giữa các giao điểm của các nhánh hyperbol với 21SS luôn bằng nhau và bằng 2/
Chuyên đề 9 : SÓNG DỪNG
Phương Uyên CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12 7
2

A P
N N N N N
B B B B
4

+ Phương trình sóng dừng: pxMtMM uuu  . Vật cản cố định ( pxpx uu  ) . Vật cản tự do ( pxpx uu  )
uM = -2sin2π 
d
.sin(ωt-2 
l ) : vật cản cố định ---- uM = 2acos2 
d
.cos(ωt-2 
l ) : vật cản tự do
 A B AB = l , MB = d , B vật cản
+ Điều kiện xảy ra sóng dừng :
-Hai đầu cố định: l = k
2

, k bó , k bụng , (k+1) nút - Một đầu tự do : l =
2
)
2
1( k , k bó, (k +1) nút , ( k+1) bụng
- Vật cản cố định là điểm nút, vật cản tự do là điểm bụng. Khoảng cách giữa 2 nút, 2 bụng là k
2

, khoảng cách từ 1
điểm bụng đến 1 điểm nút là
2
)
2
1( k
+ Từ điều kiện xảy ra sóng dừng , tìm tần số các hoạ âm 0nff n 
1.Hai đầu cố định : fcb = v/2l ,các hoạ âm fn = nv/2l (nN)
 fsau – ftr = fcb
2. Một đầu tự do : fcb = v/4l ,các hoạ âm fn = (2n+1)v/4l (nN) . fsau – ftr = 2fcb
3.Hai đầu tự do : fcb = v/2l ,các hoạ âm fn = nv/2l (nN)
Cách xác định 2 đầu tự do hay cố định :
Tính  f = fsau – ftr , Lập tỉ số f
f n
 . Kết quả là các số : 0,5 ; 1,5 ; 2,5 ; 3,5  dây có 1 đầu tự do, 1 đầu cố định . Kết
quả là các số : ; 1 ; ; 2 ; ; 3 ; 4  dây có 2 đầu cố định ( hoặc 2 đầu tự do ).
* Sóng âm :
* Hiệu ứng Doppler: fthu = ph
phphat
tthu f
vv
vv


cos
cos


 , t góc hợp bởi thuv với đường thẳng nối nguồn và bộ phận thu ,  ph
góc hợp bởi phatv với đường thẳng nối nguồn và bộ phận thu .
- Lại gần thì lấy (+, -) , tiến xa thì lấy ( - , + )
- Dùng công thức cộng vận tốc ( ví dụ như có gió )
Chuyên đề 10 : MẠCH RLC NỐI TIẾP
Dạng 1 : Viết biểu thức i hay u
Nếu i = tI cos0 thì dạng của u là u = )cos(0  tU . Hoặc u = tU cos0 thì dạng của i là là i = )cos(0  tI
Với
22
00
0 )()( CL ZZrR
U
Z
U
I

 và tan
rR
ZZ CL

 ( Khi đoạn mạch không có phần tử nào thì điện trở của
phần tử đó bằng không)
+ Có thể dùng giản đồ vector để tìm  ( RU vẽ trùng trục

I ,

LU vẽ vuông gó