Chuyên đề có lời giải: Bài tập về sóng cơ hay và khó

Chia sẻ: Hoàng Tử Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

206
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo chuyên đề có lời giải "Bài tập về sóng cơ hay và khó" dưới đây để có thêm tài liệu học tập và ôn thi môn Vật lý. Nội dung tài liệu gồm những câu hỏi bài tập có lời giải về sóng cơ giúp các bạn củng cố lại kiến thức đã học và làm quen với dạng bài tập.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề có lời giải: Bài tập về sóng cơ hay và khó

1 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ Bài 1. Hai nguồn song kết hợp A và B dao động theo phương trình u A  a cos t và u B  a cos( t   ) Biết điểm không dao động gần trung điểm I của AB nhất một đoạn  / 3 .Tìm    2 4 A. B. C. D. 6 3 3 3 Giải: Xét điểm M trên AB; AM = d1; BM = d2 ( d1 > d2) Sóng truyền từ A , B đến M 2d 1 uAM = acos(t - )      A I M B 2d 2 uBM = acos(t -  )   (d1  d 2 )   (d 2  d1 )  uM = 2acos(  ) cos((t -  ).  2  2  (d1  d 2 )  Điểm M không dao động khi cos(  ) =0  2  (d1  d 2 )   1  ------->    k ------> d1 – d2 = (   k )  2 2 2 2 điểm M gần trung điểm I nhất ứng với (trường hợp hình vẽ) k = 0 1   1  1  (  )        . Chọn đáp án B 2 2 3 2 2 3 3 Bài 2. Một sóng ngang có chu kì =0, s truyền trong một môi trường đàn hồi có t c độ m s Xét trên phương truyền sóng , vào một thời điểm nào đó một điểm M n m tại đ nh sóng thì sau M theo chiều truyền sóng , c ch M một kho ng từ đến 0cm có diểm đang từ v tri c n ng đi ên đ nh sóng Kho ng c ch M à: A. 50cm B.55cm C.52cm D.45cm Giải: Khi điểm M đ nh sóng, điểm v trí c n ng đang đi ên, theo hình vẽ thì kho ng c ch M M N 3 MN =  + k với k = 0; ; ; 4 Với  = v.T = 0,2m = 20cm 3 42 < MN =  + k < 60 -------> 2,1 – 0,75 < k < 3 – 0,75 ------> k = 2 4 Do đó MN = 55cm. Chọn đáp án B Bài 3 rên mặt một ch t ỏng có hai nguồn sóng kêt hợp cùng pha có iên độ 3a và a dao động vuông góc với mặt tho ng của chất ỏng ếu cho r ng sóng truyền đi với iên độ không thay đổi thì tại một điểm c ch nguồn những kho ng d1=8 75λvà d2=3 5λ sẽ có iên độ dao động a0=? A a0=a Ba≤a0≤5a Ca0= 13a Da0=5a M Giải. d1 d2 Gi sử phương trình của hai ngu n sóng tại S1 và S2 S2 S1 u1 = 2acost.
2 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ u2 = 3acost. Sóng truyền từ S1 và S2 đến điểm M 2d1 u1M = 2acos(t - ) = 2acos(t - 7,5π)  2d 2 u2M = 3acos(t - ) = 3acos(t - ,5π)  a thấy u1M và u2M ngược pha nhau Do đó biên độ dao động tại M là a0 = 3a -2a = a. Chọn đáp án A Bài 4 guồn sóng dao động với tần s 0Hz Dao động truyền đi với vận t c 0 m s trên d y dài, trên phương này có hai điểm P và Q theo thứ tự đó PQ= 5cm Cho iên độ a= 0mm và iên đọ không thay đổi khi sóng truyền ếu tại thời điểm nào đó P có i độ 0 5cm di chuyển theo chiều dương thì i độ tại Q à A -1cm B. 8.66cm C. -0.5cm D. -8.66cm Giải: Bước sóng  = v/f = 0,4/10 = 0,04 m = 4 cm Gi sử iểu thức của sóng tại nguồn O P Q u0 = 0cos 0πt (mm) P = d (cm)    2d Biểu thức của sóng tại P uP = 0cos( 0πt - ) = 0cos( 0πt -0,5πd)  2 (d  15) Biểu thức của sóng tại Q uQ = 0cos( 0πt - ) = 0cos( 0πt - 0,5πd -7,5π)  Ta có: uQ = 0cos( 0πt - 0,5πd -7,5π) = 0cos( 0πt - 0,5πd )cos7,5π + 0sin( 0πt - 0,5πd )sin 7,5π = - 0 sin( 0πt - 0,5πd ) Theo bài ra uP = 0cos( 0πt -0,5πd) = 5 mm----> cos( 0πt -0,5πd) = 0,5 3 ------> sin( 0πt -0,5πd) = ±  0,866 2 vP = u’P = - 00πsin( 0πt -0,5πd) >0 ------>sin ( 0πt -0,5πd)
3 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ h  d  2  9,92  4  9, 7cm . Chọn nđáp án D 1 2 2 2 Bài 6: rên ề mặt chất ỏng có nguồn ph t sóng kết hợp O1 và O2 dao động đồng pha, c ch nhau một kho ng O1O2 ng 0cm Biết sóng do mỗi nguồn ph t ra có f  10Hz , vận t c truyền sóng v  2m / s. Xét điểm M thuộc mặt nước n m trên đường thẳng vuông góc với O1O2 tại O1 Đoạn O1M có gi tr ớn nhất à ao nhiêu để tại M có dao động với iên độ cực đại: A. 20cm B. 50cm C. 40cm D. 30cm M Giải: d2 Bước sóng λ = v f = 0cm d1 O1M = d1 (cm); O2M = d2 (cm) Tam giác O1O2M à tam gi c vuông tại 1 Gi sử iểu thức của nguồn sóng: O1 O2 u = acost = acos 0πt Sóng truyền từ 1; O2 đến M: 2d1 2d 2 u1M = acos(20t - ) u2M = acos(20t - )    (d1  d 2 )  (d1  d 2 ) uM = 2a cos cos[20πt - ]    (d1  d 2 )  (d1  d 2 ) M à điểm có iên độ cực đại: cos = ± 1 ------> = kπ   d2 - d1 = k, với k nguyên dương d2 - d1 = 20k (1) d22 – d12 = O1O22 = 1600 80 -----> (d1 + d2 )(d2 – d1) =20k(d1 + d2 )=1600 ------> d1 + d2 =  (2) k 40 (2) – (1) Suy ra d1 =  10 k = k nguyên dương k d1 = d1max khi k = 1 ------> d1max = 30 cm Chọn đáp án D Bài 7. : rên mặt nước có hai nguồn sóng gi ng nhau A và B, c ch nhau kho ng AB = (cm) đang dao động vuông góc với mặt nước tạo ra sóng có ước sóng  = , cm C và D à hai điểm kh c nhau trên mặt nước, c ch đều hai nguồn và c ch trung điểm của AB một kho ng 8(cm) S điểm dao động cùng pha với nguồn trên đoạn CD là A. 3 B. 10 C. 5 D. 6 C M Giải: Biểu thức sóng tại A, B d u = acost A B Xét điểm M trên C: AM = BM = d (cm) O a có ≤ d ≤ 0 ( vì A = cm; C = 8 cm iểu thức sóng tại M 2d uM = 2acos(t- ).  Điểm M dao động cùng pha với nguồn khi D 2d = kπ------> d = k = 1,6k 
4 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ ≤ d = , k ≤ 0 -----> ≤ k ≤ rên C có 3 điểm dao động cùng pha với nguồn Do đó trên CD có 6 điểm dao động cùng pha với nguồn. Chọn đáp án D Bài 8. : rong thí nghi m giao thoa sóng trên mặt nước nước, hai nguồn AB c ch nhau ,5 cm dao động ngược pha Điểm M trên AB gần trung điểm của AB nhất, nhất, c ch một đoạn 0,5 cm uôn dao động cực đại S điểm dao động cực đại trên đường e íp thuộc mặt nước nhận A,A, B àm tiêu điểm à : A 26 B28 C 18 D 14 Gi sử biểu thức của sóng tai A, B d1 d2 A M O O uA = acost A     uB = acos(t – π)  Xét điểm M trên AB AM = d1; BM = d2 Sóng tổng hợp truyền từ A, B đến M 2d1 2d 2 uM = acos(t - ) + acos (t - π- )     (d 2  d1 ) Biên độ sóng tại M: aM = 2acos [  ] 2    (d 2  d1 ) M dao động với biên độ cực đai: cos [  ]= ± 1 2    (d 2  d1 ) 1 -----> [  ] = kπ ----> d1 – d2 = (k- ) 2  2 Điểm M gần O nhất ứng với d1 = 6,75 cm. d2 = 7,75 cm với k = 0 ----->  = 2 cm Ta có h pt:  d1 + d2 = 14,5 ------> d1 = 6,75 + k 0 ≤ d1 = 6,75 + k ≤ 14,5 -------> - 6 ≤ k ≤ 7. Trên AB có 14 điểm dao động với biên độ cực đại. Trên đường elíp nhận A, B làm tiêu điểm có 28 điểm doa động với biên độ cực đại. Đáp án B Bài 9 :Hai nguồn sóng kết hợp, đặt tại A và B c ch nhau 0 cm dao động theo phương trình u = acos(ωt) trên mặt nước, coi iên độ không đổi, ước sóng  = 3 cm Gọi à trung điểm của AB Một điểm n m trên đường trung trực AB, dao động cùng pha với c c nguồn A và B, c ch A hoặc B một đoạn nhỏ nhất à A.12cm B.10cm C.13.5cm D.15cm Giải: Biểu thức sóng tại A, B u = acost Xét điểm M trên trung trực của AB: M AM = BM = d (cm) ≥ 0 cm d Biểu thức sóng tại M 2d uM = 2acos(t- ). A B  O Điểm M dao động cùng pha với nguồn khi 2d = kπ------> d = k = 3k ≥ 0 ------> k ≥  d = dmin = 4x3 = 12 cm. Chọn đáp án A
5 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Bài 10 : Giao thoa sóng nước với hai nguồn gi ng h t nhau A, B c ch nhau 0cm có tần s 50Hz c độ truyền sóng trên mặt nước à ,5m s rên mặt nước ét đường tròn t m A, n kính AB Điểm trên đường tròn dao động với iên độ cực đại c ch đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất à A. 18,67mm B. 17,96mm C. 19,97mm D. 15,34mm Giải: Bước sóng  = v/f = 0,03m = 3 cm M Xét điểm trên AB dao động với iên độ d1  d2 cực đại A = d’1; B = d’2 (cm)   d’1 – d’2 = k = 3k A B d’1 + d’2 = AB = 20 cm d’1 = 10 +1,5k 0 ≤ d’1 = 0 + ,5k ≤ 0 ----> - ≤ k ≤ ------> rên đường tròn có điểm dao động với iên độ cực đại Điểm gần đường thẳng AB nhất ứng với k = Điểm M thuộc cực đại thứ d1 – d2 = 6 = 18 cm; d2 = d1 – 18 = 20 – 18 = 2cm Xét tam gi c AMB; hạ MH = h vuông góc với AB Đặt HB = h2 = d12 – AH2 = 202 – (20 – x)2 h2 = d22 – BH2 = 22 – x2 -----> 202 – (20 – x)2 = 22 – x2 -----> x = 0,1 cm = 1mm ----> h = d 22  x 2  20 2  1  399  19,97 mm . Chọn đáp án C Câu 11: rên mặt nước có nguồn sóng gi ng nhau A và B c ch nhau cm đang dao động vuông góc với mặt nước tạo ra sóng có ước sóng , cm điểm C c ch đều nguồn và c ch trung điểm của AB một kho ng 8 cm s điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn C à A. 3 B. 4 C. 5 D. 2 Giải: Gi sử phương trình sóng hai nguôn: u = acost. C Xét điểm trên C : A = B = d. N = Với 0  x  8 (cm) Biểu thức sóng tại 2d A O B uN = 2acos(t - ).  2d 1 Để uN dao động ngược pha với hai nguồn: = (2k.+1) -----> d = (k + ) = 1,6k + 0,8  2 d = AO + x = 6 + x -----> (1,6k +0,8) = 36 + x -----> 0  x = (1,6k +0,8)2 – 36  64 2 2 2 2 2 2 2 2 6  (1,6k +0,8)  10 -----> 4  k  5. Có 2 giá trị của k: Chọn đáp án D. Câu 12: Ở mặt tho ng của một chất ỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B c ch nhau 0cm, dao động theo  phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40t và uB = 2cos(40t + ) (uA và uB tính ng mm, t tính 2 ng s) Biết t c độ truyền sóng trên mặt chất ỏng à 30 cm s Xét hình vuông AM B thuộc mặt tho ng chất ỏng S điểm dao động với iên độ cực đại trên đoạn BN là A. 9. B. 19 C. 12. D. 17. M N Giải:
6 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Xét điểm C trên AB: AC = d1; BC = d2. Bước sóng λ = v f = 30 0 = ,5cm 0 ≤ d1 ≤ 0 2 (cm); 0 ≤ d2 ≤ 0 (cm)  C 2d1 uAC = cos( 0πt- )  B A  2d 2 uBC = cos( 0πt + - ) 2      uC = 4cos[ (d1  d 2 )  ]cos[ 0πt + (d1  d 2 )  ]  4  4   Điểm C dao động với iên độ cực đại khi cos[ (d1  d 2 )  ] = ± 1 ------>  4   [ (d1  d 2 )  ] = kπ (với k à s nguyên hoặc ng 0) ------->  4 d1 – d2 = 1,5k + 0,375 (*) 400 Mặt kh c d12 – d22 = AB2 = 202 -----> d1 + d2 = (**) 1,5k  0,375 200 1,5k  0,375 200 X Lây (**) – (*): d2 = - = - Với X = ,5k + 0,375 > 0 1,5k  0,375 2 X 2 200 X 400  X 2 d2 = - = X 2 2X 400  X 2 0 ≤ d2 = ≤ 0 ------> X2 ≤ 00 ----> X ≤ 0 2X X2 + 40X – 00 ≥ 0 ----> X ≥ 0( 2 -1) 20( 2 - ) ≤ ,5k + 0,375 ≤ 0 ----> 6 ≤ k ≤ 13 Vậy trên BN có 8 điểm dao động cực đại. Chọn đáp án khác Câu 13: Một sóng cơ học an truyền trên mặt tho ng chất ỏng n m ngang với tần s 0 Hz, t c độ truyền sóng , m s Hai điểm M và thuộc mặt tho ng, trên cùng một phương truyền sóng, c ch nhau cm (M n m gần nguồn sóng hơn) ại thời điểm t, điểm hạ u ng thấp nhất Kho ng thời gian ng n nhất sau đó điểm M hạ u ng thấp nhất à A. 11/120 (s) B. 1/60 (s) C. 1/120 (s) D. 1/12 (s) Giải: Bước sóng  = v/f = 0,12m = 12cm MN = 26 cm = (2 + 1/6)  Điểm M dao động sớm pha hơn điểm về thời gian à chu kì ại thời điểm t hạ u ng thấp nhất, M đang đi ên, sau đó t = 5 M sẽ hạ u ng thấp nhất: t = 5T/6 = 0,5/6 = 1/12 (s). Chọn đáp án D N  M  Ta có thể thấy két quả cần tìm trên hình vẽ
7 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ   M N Nhận xét: Theo chiều truyền sóng từ trái sang phải, tại một thời điểm nào đó các điểm ở bên trái đỉnh sóng thì đi xuống, còn các điểm ở bên phải của đỉnh sóng thì đi lên. So với các điểm hạ thấp nhất các điểm vở bên trái đi lên, ở bên phải thì đi xuống Câu 14: rong thí nghi m giao thoa trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng tần s , c ch nhau AB = 8cm tạo ra hai sóng kết hợp có ước sóng  = cm rên đường thẳng () song song với AB và c ch AB một kho ng à cm, kho ng c ch ng n nhất từ giao điểm C của () với đường trung trực của AB đến điểm M dao động với iên độ cực tiểu à A. 0,43 cm. B. 0,5 cm. C. 0,56 cm. D. 0,64 cm. Giải: Điểm M dao động với iên độ cực tiểu khi d1 – d2 = ( k + 0,2) ; Điểm M gần C nhất khi k = d1 – d2 = 1 (cm), (*) C M Gọi CM = H = ()   2 2 2 2 2 d1 d2 d1 = MH + AH = 2 + (4 + x) d22 = MH2 + BH2 = 22 + (4 - x)2     2 2 ----> d1 – d2 = 16x (cm) (**) A O H B ừ (*) và (**) ----> d1 + d2 = 16x (***) ừ (*) và (***) ----> d1 = 8x + 0,5 d12 = 22 + (4 + x)2 = (8x + 0,5)2 -------> 63x2 = 19,75 -----> x = 0,5599 (cm) = 0,56 (cm). Chọn nđáp án C Câu 15.: ại điểm A và B trên mặt nước c ch nhau (cm)có nguồn kết hợp dddh cùng tần s ,cùng pha nhau , điểm M n m trên mặt nước và n m trên đường trung trực của AB c ch trung điểm I của AB một kho ng nhỏ nhất ng 5 (cm) uôn dao động cùng pha với I điểm n m trên mặt nước và n m trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, c ch A một kho ng nhỏ nhất ng ao nhiêu để M dao động với iên độ cực tiểu A.9,22(cm) B 2,14 (cm) C.8.75 (cm) D.8,57 (cm) Giải: Gi sử phương trình sóng tại A, B uA = a1cost; uB = a2cost; Xét điểm M trên trung trục của AB AM = d Sóng từ A, B đến M M  2d 2d uAM = a1cos(t - ); uBM = a2cos(t - ) N    2d uM =(a1 + a2)cos(t - )  A     2 .8 C I B uI =(a1 + a2)cos(t - )=  16 uI =(a1 + a2)cos(t - )  2d 16 Điểm M dao động cùng pha với I khi = + 2k ----->. d = 8 + k  
8 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Khi k = 0 M trùng với I, M gần I nh t ứng vơi k = và d = AI  MI = 8 2  (4 5 ) 2 = 12 2 2 ừ đó suy ra  = 4 (cm) Xét điểm trên đường vuông góc với AB tại A: AN = d1; BN = d2 Điểm dao động với iên độ cực tiểu khi 2d1 2d 2 uAN = a1cos(t - ) và uBN = a2cos(t - ) dao động ngược pha nhau   1 d2 – d1 = (k + ) = 4k + 2 >0 (*) ( d2 > d1); 2 Mặt kh c d22 – d12 = AB2 = 256------> (d2 + d1)(d2 – d1) = 256------> 256 128 ------> (d2 + d1) = = (**) 4 k  2 2k  1 64 Lây (**) - (*) ta được d1 = -( 2k +1) > 0 ------> (2k + 1)2 < 64 ----> 2k + 1 < 8 2k  1 64 15 k < 3,5 ----> k ≤ 3 d1 = d1min khi k = 3 -----> d1min = -7 = = 2,14 (cm). Chọn đáp án B 7 7 Câu 16. "Hai nguồn s ng S ,S dao động cùng pha cách nhau 8 cm về một phía của S S ấy hai điểm S3 S sao cho S3 S ng cm và hợp thành hình thang c n S S S3 S iết ước sóng của sóng trên mặt nước à cm Hỏi đường cao ớn nhất của hình thanh à ao nhiêu để trên đoạn S3 S có 5 điểm dao động cực đại" Giải Để trên S3S4 có 5 điểm dao động cự đại thì tại S3,S4 à dao động cực đai thứ hai tức à k = ± d1 = S1S3; d2 = S2S3 d1 – d2 = 2 = 2 cm (*) S4 S3 2 2 2 d1 = h + 6 d22 = h2 + 22- d12 – d2 = 32 (**) ừ (*) và (**) suy ra S2 d1 + d2 = 16 cm -----> d1 = 9cm S1 H -----> h = 9 2  6 2 = 3 5 = 6,71 cm Câu 17 Cho hai nguồn sóng kết hợp S1 , S2 có phương trình u1 = u2 = 2acos2tt, ước sóng , kho ng c ch S1S2 = 10 = cm ếu đặt nguồn ph t sóng S3 vào h trên có phương trình u3 = acos2tt , trên đường trung trực của S1S2 sao cho tam giác S1S2 S3 vuông ại M c ch à trung điểm S1S2 đoạn ng n nhất ng ao nhiêu dao động với iên độ 5a: A. 0,81cm B. 0,94cm C. 1,10cm D. 1,20cm Giải: Bước sóng  = 1,2 cm Xét điểm M trên IS3 MI = x. S1M = S2M = d ≤d≤ 2 (cm) S3 tam giác S1S2 S3 vuông.cân nên S3I = S1S2/2 = 6 cm  Sóng tổng hợp truyền từ S1 và S2 đến M 2d u12M = 4acos(2tt - ) cm d  M  S1 S2 Sóng truyền từ S3 đến M    2 (6  x) I u3M = acos[2tt - ] cm 
9 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ ại M dao động với iên độ 5a khi u12M và u3N dao động cùng pha ức à 2d 2 (6  x) - = 2k ------> d = 6 – x + 1,2k   ≤d= – + , k≤ 2 ----> ≥ - 6 2 + 1,2k > 0 ----> k ≥ 3 x = xmin khi k = 3 ----> xmin = 6 - 6 2 + 3,6 = 1,1147 cm . chọn đáp án C Câu 18: Một sóng cơ an truyền trên một phương truyền sóng với vận t c v = 50cm s Phương trình sóng của 2 một điểm trên phương truyền sóng đó à : u0 = acos( t) cm Ở thời điểm t = chu kì một điểm M c ch T kho ng  3 có độ d ch chuyển uM = cm Biên độ sóng a là A. 2 cm. B. 4 cm. C. 4/ 3 D. 2 3 . 2 2d 2 2 Gi i: uM = acos( t- ) = acos( t- ) T  T 3 2 T 2 Khi t = T/6 ; uM = 2 (cm)----->acos( - ) = 2 ----> a = 4 (cm) Chọn đáp án B T 3 3 Câu 19: rong thí nghi m giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng A,B dao động với phương trình uA = uB = 5cos10t cm c độ truyền sóng trên mặt nước à 0cm s Một điểm trên mặt nước với A – BN = - 0cm n m trên đường cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực của AB? A Cực tiểu thứ 3 về phía A B Cực tiểu thứ về phía A C Cực tiểu thứ về phía B D Cực đại thứ về phía A Giải: Bước sóng  = v/f = 4 cm N AN – BN = = d1 – d2 = - 10 cm = - 2,5 = ( - 3 + 0,5)  Do đó điểm n m trên đường cực tiểu thứ 3 về phía A kể từ đường trung trực A d1 d2 B Chọn đáp án A   Câu 20: Hai nguồn kết hợp S1,S2 cách nhau một kho ng 50mm trên mặt nước ph t ra hai sóng kết hợp có phương trình u1 = u2 = 2cos200t (mm) Vận t c truyền sóng trên mặt nước à 0,8 m s Điểm gần nhất dao động cùng pha với nguồn trên đường trung trực của S1S2 c ch nguồn S1 bao nhiêu: A. 16mm B. 32mm C. 8mm D. 24mm M Giải  Xét điểm M trên trung trực của S1S2 S1M = S2M = d ≥ 5 mm Bước sóng  = v/f = 0,8 / 1000 m = 8mm d Sóng tổng hợ tại M S1 S2 2d   uM = 4cos(2000t - ) ( mm)   I uM cùng pha với nguồn S1 khi chúng cùng pha: 2d = 2k -----> d = k ≥ 5mm  d = dmin khi k = 4------> dmin =  = 32 mm. Chọn đáp án B Câu 21: guồn sóng dao động với tần s 0Hz , dao động truyền đi với vận t c 0, m s trên phương y trên phương này có điểm P và Q theo thứ tự đó PQ = 5cm Cho iên độ a = cm và iên độ không thay đổi khi sóng truyền ếu tại thời điểm nào đó P có i độ cm thì i độ tại Q à A. 0 B. 2 cm C. 1cm D. - 1cm Giải
10 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Bước sóng  = v/f = 0,04m = 4cm d = PQ = 15 cm = 3 + 3 điểm Q chậm pha hơn P t = 3 Dao động của Q và q’ gi ng h t nhau Khi aP = a = cm )P v trí iên dương) thì Q qua V CB aQ = 0 . Chọn đáp án A P    Q’ Q Câu 22: Một sóng cơ an truyền trên một phương truyền sóng với vận t c v = 50cm s Phương trình sóng của 2 một điểm trên phương truyền sóng đó à : u0 = acos( t) cm Ở thời điểm t = chu kì một điểm M c ch T kho ng  3 có độ d ch chuyển uM = cm Biên độ sóng a là A. 2 cm. B. 4 cm. C. 4/ 3 D. 2 3 . 2 2d 2 2 Gi i: uM = acos( t- ) = acos( t- ) T  T 3 2 T 2 Khi t = T/6 ; uM = 2 (cm)----->acos( - ) = 2 ----> a = 4 (cm) Chọn đáp án B T 3 3 Câu 23: Sóng có tần s 0 Hz truyền trên mặt tho ng n m ngang của một chất ỏng, với t c độ m s, g y ra c c dao động theo phương thẳng đứng của c c phần tử chất ỏng Hai điểm M và thuộc mặt tho ng chất ỏng cùng phương truyền sóng, c ch nhau ,5 cm Biết điểm M n m gần nguồn sóng hơn ại thời điểm t, điểm hạ u ng thấp nhất Hỏi sau đó thời gian ng n nhất à ao nhiêu thì điểm M sẽ hạ u ng thấp nhất? A. 3/20 (s) B. 3/8 (s) C. 7/160 (s) D. 1/160 (s) Giải: Bước sóng  = v/f = 0,1 m = 10 cm.. T = 1/f = 1/20 (s) = 0,05 (s) MN = 22,5 (cm) = 2 +  M, ch pha nhau 1/4 chu kì Điểm M sớm pha hơn Khi điểm hạ u ng thấp nhất, điểm M đang đi ên, thì sau đó 3 M sẽ hạ u ng thấp nhất t = 3.0,05/4 (s) = 3/8 (s) = 0,0375 (s) Đáp án B  M  N Câu 24: Một sóng ngang tần s 00Hz truyền trên một sợi d y n m ngang với vận t c 0m s M và à hai điểm trên d y c ch nhau 0,75m và sóng truyền theo chiều từ M tới Chọn trục iểu diễn i độ cho c c điểm có chiều dương hướng ên trên ại một thời điểm nào đó M có i độ m và đang chuyển động đi u ng ại thời điểm đó sẽ có i độ và chiều chuyển động tương ứng à A Âm, đi u ng B Âm, đi ên C Dương, đi u ng D Dương, đi ên Giải: Bước sóng  = v/f = 0,6 m = 60 cm d = MN = 75 cm =  +  điểm chậm pha hơn M t = T/4
11 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ ’ N    M Nhận xét: Theo chiều truyền sóng từ trái sang phải, tại một thời điểm nào đó các điểm ở bên trái đỉnh sóng thì đi xuống, còn các điểm ở bên phải của đỉnh sóng thì đi lên. So với các điểm hạ thấp nhất các điểm vở bên trái đi lên, ở bên phải thì đi xuống heo đồ th ta thấy Khi M có i độ m đang đi u ng thì điểm ( điểm ’ cùng pha với ) có i độ dương cũng đang đi u ng Chọn đáp án C Câu 25: guồn sóng dao động với tần s 0Hz , dao động truyền đi với vận t c 0, m s trên phương y trên phương này có điểm P và Q theo thứ tự đó PQ = 5cm Cho iên độ a = cm và iên độ không thay đổi khi sóng truyền ếu tại thời điểm nào đó P có i độ cm thì i độ tại Q à A. 0 B. 2 cm C. 1cm D. - 1cm Giải Bước sóng  = v/f = 0,04m = 4cm d = PQ = 15 cm = 3 + 3 điểm Q chậm pha hơn P t = 3 Dao động của Q và q’ gi ng h t nhau Khi aP = a = cm )P v trí iên dương) thì Q qua V CB aQ = 0 . Chọn đáp án A P    Q’ Q Câu 26 : Hai nguồn sóng kết hợp trên mặt nước c ch nhau một đoạn S1S2 = 9 ph t ra dao động cùng pha nhau rên đoạn S1S2 , s điểm có iên độ cực đại cùng pha với nhau và cùng pha với nguồn (không kể hai nguồn) à: A.6 B.10 C.8 D.12 Giải: Gi sử pt dao động của hai nguồn u1 = u2 = Acost . Xét điểm M trên S1S2 S1M = d1; S2M = d2. ---- 2d1 2d 2 u1M = Acos(t - ); u2M = Acos(t - ).    (d 2  d1 )  (d1  d 2 )  (d 2  d1 ) uM = u1M + u2M = 2Acos( cos(t - ) = 2Acos cos(t -9π)     (d 2  d1 ) Để M à điểm dao động với iên độ cực đại, cùng pha với nguồn thì cos = - 1----->   (d 2  d1 ) = ( k + )π -------> d2 – d1 = (2k + 1)λ và d1 + d2 = 9λ -- d1 = (4 - k)λ  0 < d1 = (4 - k)λ < 9λ ------> - 5 < k < 4 ----> Do đó có 8 giá trị của k Chọn đáp án C
12 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Câu 27 : rên mặt chất ỏng có hai nguồn sóng kết hợp ph t ra hai dao động uS1 = acost ; uS2 = asint kho ng c ch giữa hai nguồn à S1S2 = 2,75. Hỏi trên đoạn S1S2 có mấy điểm cực đại dao động cùng pha với S1 Chọn đ p s đúng: A.5 B. 2 C. 4 D. 3 Giải:  Ta có uS1 = acost uS2 = asint = .acos(t - ) 2 Xét điểm M trên S1S2 : S1M = d1; S2M = d2. ---- 2 d1  2 d 2 uS1M = acos(t - ); uS2M = acos(t -  );  2   (d 2  d1 )   (d1  d 2 )   (d 2  d1 )  uM = 2acos( + )cos(ωt- - ) = 2acos( + )cos(ωt- 3)  4  4  4  (d1  d 2 )  M là điểm cực đại, cùng pha với S1 , khi cos( + ) = -1  4  (d 2  d1 )  3 --- + = ( k+ )π -----> d2 – d1 = (2k + )λ (*)  4 4 d2 + d1 = ,75λ (**) ừ (*) và (**) ta có d2 = (k + 1,75) 0 ≤ d2 = (k + 1,75) ≤ ,75 --- - ,75 ≤ k ≤ --- - ≤ k ≤ : Trên đoạn S1S2 có 3 điểm cực đai:cùng pha với S1 (Với k = -1; 0; 1;) Có 3 điểm cực đại dao động cùng pha với S1 Chọn đáp án D Câu 28.. rên mặt nước tại hai điểm S1, S2 c ch nhau 8 cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 6cos40t và uB = 8cos(40t ) (uA và uB tính ng mm, t tính ng s) Biết t c độ truyền sóng trên mặt nước à 0cm s, coi iên độ sóng không đổi khi truyền đi S điểm dao động với iên độ cm trên đoạn thẳng S1S2 là A. 16 B. 8 C. 7 D. 14 Giải Bước sóng  = v/f = 2 cm. Xét điểm M trên S1S2: S1M = d ( 0 < d < 8 cm) M 2d  uS1M = 6cos(40t - ) mm = 6cos(40t - d) mm S1 S2  2 (8  d ) 2d 16 uS2M = 8cos(40t - ) mm = 8cos(40t + - ) mm    = 8cos(40t + d - 8) mm Điểm M dao độn với iên độ cm = 0 mm khi uS1M và uS2M vuông pha với nhau  1 k 2d = + k ----> d = + 2 4 2 1 k 0 - 0,5 < k < 15,5 ------> 0 ≤ k ≤ 5 Có gi tr của k 4 2 Số điểm dao động với biên độ 1cm trên đoạn thẳng S1S2 là 16. Chọn đáp án A Câu 29 ại điểm A,B trên mặt chất ỏng c ch nhau cm có nguồn ph t sóng kết hợp dao động theo phương trình: u1= acos(30t) , u2 = bcos(30t + ) c độ truyền sóng trên mặt nước à 30cm s Gọi C, D à điểm trên đoạn AB sao cho AC = DB = cm S điểm dao động với iên độ cực tiểu trên đoạn CD à A.12 B. 11 C. 10 D. 13 Giải A C M D B     
13 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Bước sóng  = v/f = 2 cm. Xét điểm M trên S1S2: S1M = d ( ≤ d ≤ cm) 2d u1M = acos(30t - ) = acos(30t - d)   2 (16  d )  2d 32 u2M = bcos(30t + - ) = bcos(30t + + - ) 2  2    = bcos(30t + + d - 16) mm 2 Điểm M dao độn với iên độ cực tiểu khi u1M và u2M ngược pha với nhau  1 1 3 2d + = (2k + 1) ----> d = + + k = + k 2 4 2 4 3 ≤d= +k≤ ------> , 5 ≤ k ≤ 3, 5------> 2 ≤ k ≤ 13 4 Có 12 giá trị của k. Chọn đáp án A. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn CD là 12 Câu 30 rên mặt nước tại hai điểm S1, S2 người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 6cos40t (uA và uB tính ng mm, t tính ng s) Biết t c độ truyền sóng trên mặt nước à 0cm s, coi iên độ sóng không đổi khi truyền đi rên đoạn thẳng S1S2, điểm dao động với iên độ mm và c ch trung điểm của đoạn S1S2 một đoạn gần nhất à A. 1/3cm B. 0,5 cm C. 0,25 cm D. 1/6cm Giải Bước sóng  = v/f = cm , I à trung điểm của S1S2 I M S1 S2 Xét điểm M trên S1S2: IM = d SS     2 ( 1 2  d ) 2 S S uS1M = 6cos(40t - ) mm = 6cos(40t - d - 1 2 ) mm  2 SS 2 ( 1 2  d ) 2 2d 8 uS2M = 6cos(40t - ) mm = 6cos(40t + - ) mm    SS = 6cos(40t + d - 1 2 ) 2 2 Điểm M dao động với iên độ mm khi uS1M và uS2M ch pha nhau 3 2 k 1 2d = k ----> d = d = dmin khi k = 1 ------> dmin = cm Chọn đáp án A 3 3 3 Câu 31 rên mặt nước tại hai điểm S1, S2 người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 6cos40t và uB = 8cos(40t ) (uA và uB tính ng mm, t tính ng s) Biết t c độ truyền sóng trên mặt nước à 0cm s, coi iên độ sóng không đổi khi truyền đi rên đoạn thẳng S1S2, điểm dao động với iên độ cm và c ch trung điểm của đoạn S1S2 một đoạn gần nhất à A. 0,25 cm B. 0,5 cm C. 0,75 cm D. 1 Giải Bước sóng  = v f = cm , I à trung điểm của S1S2 S1 I M S2 Xét điểm M trên S1S2: IM = d ( 0 < d < 4cm) 2 ( 4  d )     uS1M = 6cos(40t - ) mm = 6cos(40t - d - 4) mm 
14 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ 2 (4  d ) 2d 8 uS2M = 8cos(40t - ) mm = 8cos(40t + - ) mm = 6cos(40t + d - 4)    Điểm M dao động với iên độ cm = 0 mm khi uS1M và uS2M vuông pha với nhau  1 k 2d = + k ----> d = + d = dmin khi k = 0 ------> dmin = 0,25 cm Chọn đáp án A 2 4 2 Câu 32: trên ề mặt chất ỏng cho nguồn A, B dao động vuông góc với ề mặt chất ỏng với phương trình dao động uA =3cos10t (cm) và uB = 5cos(10t + 3) (cm) t c độ truyền sóng à v= 50cm s AB=30cm cho điểm C trên đoạn AB, c ch A 8cm và c ch B cm vẽ vòng tròn đường kính 0cm, t m tại C s điểm dao động với iên độ = 8 cm trên đường tròn à ao nhiêu? Giải, Bước sóng  = v/f = 6 (cm) Xét điểm M trên ’ à c c giao điểm của đường tròn t m C d1 = AM; d2 = BM Sóng truyền từ A, B đến M 2d1        uAM = 3cos(10t - ) (cm)  A C M ’B  2d 2 uBM = 5cos(10t + - ) (cm) 3  uM = uAM + uBM Điểm M dao độn với iên độ 8 cm ng tổng c c iên độ của hai sóng tới M khi uAM và uBM dao động cùng pha với nhau; tức à:  2d 2 2d1 1 - - (- ) = 2k------> d1 – d2 = (2k - ) = 12k – 2 (cm) (*) 3   3 Mặt kh c d1 + d2 = AB = 30 (cm) (**) ừ (*) và (**) d1 = 6k + 1 với 8 ≤ d1 = k + ≤ 8------> - ≤ k ≤ hư vậy có gi tr của k: k = -1 M  N; k = 2 : M  ’ Do đó trên đường tròn có 6 điểm dao động với biện độ 8 cm Câu 33 Hai nguồn sóng kết hợp trên mặt nước c ch nhau một đoạn S1S2 = 9 phát ra dao động cùng pha nhau rên đoạn S1S2 S điểm có iên độ cực đại cùng pha với nhau và cùng pha với nguồn (không kể hai nguồn) à: A.6 B.10 C.8 D.12 Giải Gi sử iểu thức sóng tại hai nguồn u1 = acost u2 = bcos(t Xét điểm M trên S1S2: S1M = d ( 0 < d < 9 ) S1 M S2 2d u1M = acos(t - )     2 (9  d ) 2d 2d u2M = bcos(t - ) = bcos(t + -18 ) = bcos(t + )    2d 2d uM = u1M + u2M = acos(t - ) + bcos(t + )   Để M à điềm dao động với iên độ cực đại, cùng pha với nhau và cùng pha với nguồn (không kể hai nguồn) thì u1M và u2M ph i cùng pha với nguồn 2d 2d 2d = 2k -----> d = k cos = 1 ----> = 2k -----> d = k: 0 < d = k:< 9     -----> 1 ≤ k ≤ 8. Có 8 giá trị của k. Số điểm có biên độ cực đại cùng pha với nhau và cùng pha với nguồn (không kể hai nguồn) là: 8. Chọn đáp án C Câu 34 Hai nguồn sóng kết hợp gi ng h t nhau được đặt c ch nhau một kho ng c ch trên đường kính của một vòng tròn n kính R ( < R) và đ i ứng qua t m của vòng tròn Biết r ng mỗi nguồn đều ph t sóng có ước sóng λ và = λ S điểm dao động cực đại trên vòng tròn à
15 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ A. 26 B. 24 C. 22. D. 20. Giải: Xét điểm M trên AB (AB = = ) AM = d1 BM = d2 d1 – d2 = k; d1 + d2 = 6; ------> d1 = (3 + 0,5k) 0 ≤ d1 = (3 + 0,5k) ≤  -------> - ≤ k ≤ S điểm dao động cực đại trên AB à 3 điểm kể c hai nguồn A, B hưng s đường cực đại c t đường tròn ch có vì vậy S điểm dao động cực đại trên vòng tròn à Chọn đáp án C . M A  B Câu 35. rên mặt mặt nước tại hai điểm A, B có hai nguồn sóng kết hợp hai dao động cùng pha, an truyền với ước sóng , kho ng c ch AB = 11 Hỏi trên đoạn AB có mấy điểm cực đại dao động ngươc pha với hai nguồn (không kể A, B) A. 13. B . 23. C. 11. D. 21 Giải: Gi sử uA = uB = acost Xét điểm M trên AB 2d1 2d 2 AM = d1; BM = d2. ---- uAM = acos(t - ); uBM = acos(t - );    ( d 2  d1 )  (d1  d 2 ) uM = 2acos( )cos(ωt- )    (d 2  d1 ) uM = 2acos( )cos(ωt - 11)  M là điểm cực đại ngược pha với nguồn khi  (d 2  d1 )  (d 2  d1 ) cos( ) = 1 --- = kπ   d2 – d1 = kλ d2 + d1 = λ -------> d2 = (5,5 + k)λ 0 < d2 = (5,5 + k)λ < λ--- - 5 ≤ k ≤ 5 --- Có 11 điểm cực đai và ngược pha với hai nguồn Đáp án C Câu 36 rên mặt chất ỏng có hai nguồn kết hợp S1, S2 dao động với phương trình tương ứng u1 = acosωt và u2 = asinωt Kho ng c ch giữa hai nguồn à S1S2 = ,75λ rên đoạn S1S2 , s điểm dao động với iên độ cực đại và cùng pha với u1 là: A 3 điểm B điểm C 5 điểm D điểm Giải:
16 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ Xét điểm M trên S1S2: S1M = d ( 0 ≤ d ≤ ,75 ) M S2 S1 2d u1M = acos(t - )      u2 = asinωt = acos(t - ) 2  2 (2,75  d )  2d u2M = acos[t - - ] = acos(t - + - 5,5) 2  2  2d 2d = acos(t + - 6) = acos(t + )   2d uM = u1M + u2M = 2acos( ) cost  Để M à điềm dao động với iên độ cực đại và cùng pha với u1 thì 2d 2d cos = 1 ----> = 2k -----> d = k   0 ≤ d = k ≤ ,75 ------> 0 ≤ k ≤ 2 Có 3 giá trị của k. Trên đoạn S1S2 , số điểm dao động với biên độ cực đại và cùng pha với u1 là 3.( Kể cả S1 ứng với k = 0) Đáp án A Câu 37: Giao thoa sóng nước với hai nguồn A, B gi ng h t nhau có tần s 0Hz và c ch nhau 0cm c độ truyền sóng trên mặt nước à 0, m s Xét đường thẳng By n m trên mặt nước và vuông góc với AB Điểm trên By dao động với iên độ cực đại gần B nhất à A. 10,6mm B. 11,2mm C. 12,4mm D. 14,5. Giải: y Bước sóng  = v/f = 0,015m = 1,5 cm Xét điểm trên AB dao động với iên độ d1 M cực đại A = d’1; B = d’2 (cm)  d2 d’1 – d’2 = k = 1,5k d’1 + d’2 = AB = 10 cm   d’1 = 5 + 0,75k A B 0 ≤ d’1 = 5 + 0,75k ≤ 0-------> - ≤ k ≤ Điểm M đường thẳng By gần B nhất ứng với k = Điểm M thuộc cực đại thứ d1 – d2 = 6 = 9 cm (1) d12 – d22 = AB2 = 102 ------> d1 + d2 = 100/9 (2) Lấy ( ) – (1) 2d2 = 100/9 -9 = 19/9-----> d2 = 19/18 = 1,0555 cm = 10,6 mm.Chọn đáp án A Câu 38: Hai điểm A, B c ch nhau một đoạn d, cùng n m trên một phương truyền sóng Sóng truyền từ A đến B với t c độ v, ước sóng  ( > d) Ở thời điểm t pha dao động tại A à , sau t một quãng thời gian ng n nhất à ao nhiêu thì pha dao động tại B à ? d d d d A. . B. . C. D. 2v v v v Giải: Gi sử sóng tại có phương trình; uA = acost. 2d Khi đó sóng tại B có phương trình uB = acos(t.- ) 
17 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ 2d 2d 1 = t1 . Khi t = t2 = t1 + t. -----> 2 =t2.- = t1 + t - = 1 =t1   2d 2d 2d d ------> t - = 0 ----> t = = = . Chọn đáp án C   2 v  T Câu 39 rên mặt tho ng của chất ỏng có hai nguồn kết hợp A và B gi ng nhau dao động cùng tần s f = 8Hz tạo ra hai sóng an truyền với v = cm s Hai điểm M n m trên đường n i AB và c ch trung điểm của AB c c đoạn ần ượt à M = 3,75 cm, = , 5cm S điểm dao động với iên độ cực đại và cực tiểu trong đoạn M à: A 5 cực đại cực tiểu B cực đại, cực tiểu C cực đại , 5 cực tiểu D 5 cực đại , 5 cực tiểu Giải Gi sử iểu thức sóng của hai nguồn u1 = u2 = a cost Bước sóng  = v f = cm , à trung điểm của AB O C N A M B AB Xét điểm C trên M : C = d ( 0 < d <    2    AB 2 (  d) 2 AB u1M = acos(t - ) = acos(t - d - )  2 AB 2 (  d) 2 2d AB u2M = acos(t - ) = acos(t + - 2)   2 AB = 8cos(t + d - ) 2 Điểm M dao động với iên độ cực đại khi uS1M và uS2M cùng pha với nhau 2d = 2k ----> d = k với -3,75 ≤ k ≤ , 5 ---->-3 ≤ k ≤ 2. Có 6 cực đại Điểm M dao động với iên độ cực đại khi uS1M và uS2M ngược pha với nhau 2d = (2k + 1) ----> d = ( k + ) = k + 0,5 với -3,75 ≤ k + 0,5 ≤ , 5 -----> - , 5 ≤ k ≤ ,755 ----> - 4 ≤ k ≤ 1 Có 6 cực tiểu Chọn đáp án B : 6 cực đại, 6 cực tiểu Câu 40: Có hai nguồn dao động kết hợp S1 và S2 trên mặt nước c ch nhau 8cm có phương trình dao động ần   ượt à us1 = 2cos(10t - ) (mm) và us2 = 2cos(10t + ) (mm) c độ truyền sóng trên mặt nước à 4 4 0cm s Xem iên độ của sóng không đổi trong qu trình truyền đi Điểm M trên mặt nước c ch S 1 kho ng S1M=10cm và S2 kho ng S2M = cm Điểm dao động cực đại trên S2M xa S2 nhất à A. 3,07cm. B. 2,33cm. C. 3,57cm. D. 6cm. Giải: M Bước sóng λ = v f = cm Xét điểm C trên BN N S1N = d1; S2N = d2 ( 0≤ d2 ≤ cm) Tam giác S1S2M à tam gi c vuông tại S2 d2 d1 Sóng truyền từ S1; S2 đến : S1 S2  2d1 u1N = 2cos(10t - - ) (mm) 4   2d 2 u2N = 2cos(10t + - ) (mm) 4 
18 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ  (d1  d 2 )   (d1  d 2 ) uN = 4 cos[ - ] cos[ 0πt - ]  4   (d1  d 2 )   (d1  d 2 )  N là điểm có biên độ cực đại: cos[ - ] = ± 1 ------>[ - ] = kπ  4  4 d1  d 2 1 4k  1 - =k -------> d1 – d2 = (1) 2 4 2 64 128 d12 – d22 = S1S22 = 64 -----> d1 + d2 =  (2) d 1  d 2 4k  1 64 4k  1 256  (4k  1) 2 (2) – (1) Suy ra d2 =  = k nguyên dương 4k  1 4 4(4k  1) 256  (4k  1) 2  0 ≤ d2 ≤ ----- 0 ≤ d2 = ≤ 4(4k  1) đặt X = k-1 --------> 256  X 2 0≤ ≤ ------> X ≥ 8 ------> 4k – ≥ 8 ------> k ≥3 4X Điểm có iên độ cực đại a S2 nhất ứng với gi tr nhỏ nhất của k: kmin = 3 256  (4k  1) 2 256  112 Khi đó d2 =   3,068  3,07 (cm) 4(4k  1) 44 Câu 41: rên ề mặt chất ỏng có nguồn ph t sóng kết hợp O1 và O2 dao động đồng pha, c ch nhau một kho ng O1O2 ng 0cm Biết sóng do mỗi nguồn ph t ra có f  10Hz , vận t c truyền sóng v  2m / s. Xét điểm M thuộc mặt nước n m trên đường thẳng vuông góc với O1O2 tại O1 Đoạn O1M có gi tr ớn nhất à ao nhiêu để tại M có dao động với iên độ cực đại: A. 20cm B. 50cm C. 40cm D. 30cm M Giải: d2 Bước sóng λ = v f = 0cm d1 O1M = d1 (cm); O2M = d2 (cm) Tam giác O1O2M à tam gi c vuông tại 1 Gi sử iểu thức của nguồn sóng: O1 O2 u = acost = acos 0πt Sóng truyền từ 1; O2 đến M: 2d1 u1M = acos(20t - )  2d 2 u2M = acos(20t - )   (d1  d 2 )  (d1  d 2 ) uM = 2a cos cos[20πt - ]    (d1  d 2 )  (d1  d 2 ) M à điểm có iên độ cực đại: cos = ± 1 ------> = kπ   d2 - d1 = k, với k nguyên dương d2 - d1 = 20k (1) d22 – d12 = O1O22 = 1600
19 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ -----> (d1 + d2 )(d2 – d1) =20k(d1 + d2 )=1600 ------> 80 d1 + d2 =  (2) k 40 (2) – (1) Suy ra d1 =  10 k = k nguyên dương k d1 = d1max khi k = 1 ------> d1max = 30 cm Chọn đáp án D Câu 42: Hai nguồn sóng kết hợp trên mặt nước S1;S2dao động với phương trình: u1 = asin(t), u2 = acos(t) S1S2 = 9 Điểm M gần nhất trên trung trực của S1S2 dao động cùng pha với u1 cách S1; S2 bao nhiêu. A. 39/8 B. 41/8 C. 45/8 D. 43/8 Giải: M Ta có   S S2 u1 = asinωt = acos(t - ) ; u2 = acos(t) 1 2    Xét điểm M trên trung trực của S1S2: S1M = S2M = d ( d ≥ ,5 ) I  2d 2d u1M = acos(t - - ); u2M = acos(t - ) 2   2d  2d uM = u1M + u2M = acos(t - - ) + acos(t - )  2   2d  uM = 2acos( ) cos(t - - ) 4  4 2d   1 Để M dao động cùng pha với u1 : + - = 2k -------> d = ( +k)  4 2 8 1 d = ( +k) ≥ ,5 ------> k ≥ ,375 ----->k ≥ 5 ------> kmin = 5 8 41 dmin =  . Chọn đáp án B 8 Câu 43: Một sợi d y căng giữa hai điểm c đ nh c ch nhau 80cm Hai sóng có tần s gần nhau iên tiếp cùng tạo ra sóng dừng trên d y à f1=70 Hz và f2=8 Hz ìm t c độ truyền sóng trên d y Biết t c độ truyền sóng trên d y không đổi A 11,2m/s B 22,4m/s C 26,9m/s D 18,7m/s Giải: Điều ki n để có sóng dừng trên d y hai đầu c đ nh  v  v l=n vơi n à s ó sóng.;  = ----> l = n = n -----> nv = 2lf = 2.0,8f = 1,6f 2 f 2 2f Hai tần s gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên d y thì s ó sóng hơn kém nhau : n2 – n1 = 1 n1 v = 1,6f1 ; n2v = 1,6f2 (n2 – n1)v = 1,6(f2 – f1) ------> v = 1,6(f2 – f1) -----> v = 1,6.14 = 22,4 m/s. Chọn nđáp án C Câu 44: Hai nguồn S1 và S2 dao động theo c c phương trình u1 = a1cos(90t) cm; u2 = a2cos(90t + /4) cm trên mặt nước Xét về một phía đường trung trực của S1S2 ta thấy v n ậc k đi qua điểm M có hi u s MS1- MS2 = 3,5 cm và v n ậc k + (cùng oại với v n k) đi qua điểm M` có M’S1-M’S2 = ,5 cm ìm t c độ truyền sóng trên mặt nước, c c v n à cực đại hay cực tiểu?
20 SÓNG CƠ HAY VÀ KHÓ A 5cm s,cực tiểu B 80cm s,cực tiểu C 5cm s,cực đại D 80cm s,cực đại Giải: MS1 = d1; MS2 = d2 M’S1 = d’1; M’S2 = d;2 M Sóng truyền từ S1 và S2 tới M M’ 2d1 u1M = a1cos(90t - )   2d 2 u2M = a2cos(90t + - ) 4  S1 S2 Xet hi u pha của u1M và u2M  2d 2 2d1 2 (d1  d 2 )   = - + = + 4    4 2 (d1  d 2 )  * Điêm M dao động với iên độ cực đại nếu  = + = 2k với k nguyên  4 1 -------> d1 – d2 = (k - ) = 13,5 cm (*) 8 1 -------> d’1 – d’2 = (k + 2 - ) = 21,5 cm (**) 8 ừ (*) và (**) -----> 2 = 8 ---->  = cm Khi đó k = 3,5 M không thể à điểm cực đại 2 (d1  d 2 )  Điêm M dao động với iên độ cực tiêu nếu  = + = (2k+1) với k nguyên  4 3 -------> d1 – d2 = (k + ) = 13,5 cm (*) 8 3 -------> d’1 – d’2 = (k + 2 + ) = 21,5 cm (**) 8 ừ (*) và (**) -----> 2 = 8 ---->  = 4 cm Do đó v = .f = 180 cm/s Khi đó k = 3. M là điểm cực tiểu (bậc 4) Chọn đáp án B Câu 45: Hai nguồn kết hợp A và B dao động trên mặt nước theo c c phương trình: u1 = 2cos(100t + /2) cm; u2 = 2cos(100t) cm Khi đó trên mặt nước, tạo ra một h th ng vân giao thoa. Quan s t cho thấy, v n ậc k đi qua điểm P có hi u s PA-PB = 5 cm và v n ậc k + (cùng oại với v n k) đi qua điểm P’ có hi u s P’A-P’B = 9 cm ìm c độ truyền sóng trên mặt nước C c v n nói trên à v n cực đại hay cực tiểu A.150cm/s,cực tiểu B 80cm s,cực tiểu C 50cm s,cực đại D 00cm s,cực đại Giải: PA = d1; PB = d2 P P’A = d’1; P’B = d;2 P’ Sóng truyền từ S1 và S2 tới P  2d1 u1M = 2cos(100t + - ) 2  2d 2 A B u2M = 2cos(100t - )  Xet hi u pha của u1M và u2M 2d1  2d 2 2 (d1  d 2 )   = - - = -  2   2