[2013] Bài tập Sóng cơ trong các đề thi thử Vật lí

Tăng Hải Tuân

Well-Known Member
Administrator
Hôm nay mình lập topic nhằm có một cái nhìn tổng quan về bài tập sóng cơ trong các đề thi thử, đặc biệt là đề thi thử các trường Chuyên trên cả nước, mong các bạn tham gia nhiệt tình ^^!
Nội quy của topic như sau:
Thứ nhất: Thực hiện đúng nội quy của diễn đàn.
Thứ hai: Các bài post phải đánh số thứ tự.
Thứ ba: Phải giải quyết xong bài trước đó, rồi mới post bài tiếp theo.
 

navibol

New Member
Bài 1. (Đề thi thử lần 2, trường THPT chuyên Đại học Vinh)
Tại gốc O của hệ trục tọa độ xOy trên mặt nước là nguồn sóng nước. M và N là 2 điểm cố định trên trục Ox có tọa độ tương ứng là 9cm;16cm. Dịch chuyển nguồn sóng O' (giống nguồn O) thì thấy góc MO'N có giá trị lớn nhất cũng là lúc M và N là 2 điểm dao động với biên độ cực đại liền kề. Số điểm dao động với biên độ cực đại trong khoảng OO' là:
A. 13
B. 14
C. 12
D. 11
Bài 2. (Đề thi thử lần 2, trường THPT chuyên Đại học Vinh)
Biết O và O' là 2 nguồn sóng nước có cùng biên độ, tần số, nhưng ngược pha và cách nhau 4cm. Chọn trục tọa độ Ox nằm trên mặt nước và vuông góc với đoạn thẳng OO', thì điểm không dao động trên trục Ox có tọa độ lớn nhất là 4,2cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại có trên trục Ox (không tính nguồn O) là
A. 7
B. 6
C. 4
D. 5
 

lvcat

Super Moderator
Super Moderator
Bài 1. (Đề thi thử lần 2, trường THPT chuyên Đại học Vinh)
Tại gốc O của hệ trục tọa độ xOy trên mặt nước là nguồn sóng nước. M và N là 2 điểm cố định trên trục Ox có tọa độ tương ứng là 9cm;16cm. Dịch chuyển nguồn sóng O' (giống nguồn O) thì thấy góc MO'N có giá trị lớn nhất cũng là lúc M và N là 2 điểm dao động với biên độ cực đại liền kề. Số điểm dao động với biên độ cực đại trong khoảng OO' là:
A. 13
B. 14
C. 12
D. 11
Bài 2. (Đề thi thử lần 2, trường THPT chuyên Đại học Vinh)
Biết O và O' là 2 nguồn sóng nước có cùng biên độ, tần số, nhưng ngược pha và cách nhau 4cm. Chọn trục tọa độ Ox nằm trên mặt nước và vuông góc với đoạn thẳng OO', thì điểm không dao động trên trục Ox có tọa độ lớn nhất là 4,2cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại có trên trục Ox (không tính nguồn O) là
A. 7
B. 6
C. 4
D. 5
Bài 1 đã được thảo luận tại
Bài 2
Điểm M có tọa độ 4,2 cm nên $O'M=\sqrt{OM^2+O'O^2} =5,8 cm$
Do M dao động với biên độ cực tiểu và xa nguồn nhất nên
$O'M-OM =\lambda$
$\Rightarrow \lambda = 1,6 \left(cm\right)$
Từ đó tính được có 4 điểm dao động cực đại trên đoạn OO' nên có 2 điểm dao động cực đại trên đoạn ON (với N là trung điểm OO'). Mỗi đường hypebol qua điểm dao động cực đại trên đoạn ON cắt trục Ox tại 2 điểm.
Vậy có 4 điểm dao động với biên độ cực đại trên Ox
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Bài 3(Ams, 2013).
Một sợi dây đàn hồi dài 60cm, tốc độ truyền sóng trên dây 8 m/s, treo lơ lửng trên một cần rung. Cần dao động theo phương ngang với tần số f thay đổi từ 40 Hz đến 60 Hz. Trong quá trình thay đổi tần số, có bao nhiêu giá trị tần số có thể tạo sóng dừng trên dây?
A. 15
B. 3
C. 5
D. 7
 

lvcat

Super Moderator
Super Moderator
Bài 3(Ams, 2013).
Một sợi dây đàn hồi dài 60cm, tốc độ truyền sóng trên dây 8 m/s, treo lơ lửng trên một cần rung. Cần dao động theo phương ngang với tần số f thay đổi từ 40 Hz đến 60 Hz. Trong quá trình thay đổi tần số, có bao nhiêu giá trị tần số có thể tạo sóng dừng trên dây?
A. 15
B. 3
C. 5
D. 7
Khi có sóng dừng trên dây 1 đầu cố định, 1 đầu tự do thì
$l=\left(k+0,5\right).\dfrac{v}{2f}$
$\Rightarrow f=\dfrac{v\left(k+0,5\right)}{2l}=\dfrac{20\left(k+0,5\right)}{3} \in [40,60]$
Tính ra có 3 giá trị k là 6,7,8 thỏa mãn. Chọn B
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Bài 4(chuyên Thái Bình, lần 5,2012.
Trên bề mặt chất lỏng tại hai điểm $S_1; S_2$ có hai nguồn dao động với phương trình $u= 4\cos 40\pi t\left(mm\right)$, tốc độ truyền sóng là 120 cm/s. Gọi I là trung điểm của $S_1S_2$. Lấy 2 điểm A, B trên $S_1S_2$ sao cho lần lượt cách I các khoảng 0,5cm và 2 cm. Tại thời điểm t vận tốc của điểm A là $12 \sqrt{3} \left( \ \left(\text{cm}/\text{s}\right)\right)$ thì vận tốc dao động tại điểm B là?
A. $6\sqrt{3}$ cm/s
B. $-12$ cm/s
C. $-12\sqrt{3}$ cm/s
D. $4\sqrt{3}$ cm/s
 

proboyhinhvip

Well-Known Member
Bài 4(chuyên Thái Bình, lần 5,2012.
Trên bề mặt chất lỏng tại hai điểm $S_1; S_2$ có hai nguồn dao động với phương trình $u= 4\cos 40\pi t\left(mm\right)$, tốc độ truyền sóng là 120 cm/s. Gọi I là trung điểm của $S_1S_2$.Lấy 2 điểm A, B trên $S_1S_2$ sao cho lần lượt cách I các khoảng 0,5cm và 2 cm.Tại thời điểm t vận tốc của điểm A là $12 \sqrt{3} \left( \ \left(\text{cm}/\text{s}\right)\right)$ thì vận tốc dao động tại điểm B là?
A. $6\sqrt{3}$ cm/s
B. $-12$cm/s
C. $-12\sqrt{3}$cm/s
D. $4\sqrt{3}$ cm/s
Ta có:
$u_A=4\sqrt{3}\cos \left( 40\pi t-\dfrac{\pi .S_1S_2}{6} \right)$
$u_B=-4\cos \left( 40\pi t-\dfrac{\pi .S_1S_2}{6} \right)$
$\rightarrow v_B=\dfrac{v_A}{-\sqrt{3}}=-12 \ \left(\text{cm}/\text{s}\right)\rightarrow \boxed B$
 

Sao Mơ

Well-Known Member
Bài 5(THPT Lương Ngọc Quyến)
Trên một sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định A,B có sóng dừng ổn định với bước sóng 24cm.Hai điểm M,N lần lượt cách đầu A những khoảng lần lượt là $d_{M}=14cm;d_{N}=27cm$.Khi vận tốc dao động của phần tử tại M là $v=2cm/s$ thì vận tốc dao động của phần tử vật chất tại N là:
A. $-2\sqrt{2}cm/s$
B. $2\sqrt{2}cm/s$
C. $-2cm/s$
D. $2\sqrt{3}cm/s$
 

Sao Mơ

Well-Known Member
Bài 5(THPT Lương Ngọc Quyến)
Trên một sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định A,B có sóng dừng ổn định với bước sóng 24cm.Hai điểm M,N lần lượt cách đầu A những khoảng lần lượt là $d_{M}=14cm;d_{N}=27cm$.Khi vận tốc dao động của phần tử tại M là $v=2cm/s$ thì vận tốc dao động của phần tử vật chất tại N là:
A. $-2\sqrt{2}cm/s$
B. $2\sqrt{2}cm/s$
C. $-2cm/s$
D. $2\sqrt{3}cm/s$
Bài làm:
Ta thấy : $\dfrac{\lambda }{2}=12cm$

$d_{M}=\dfrac{\lambda }{2}+2cm;d_{N}=2.\dfrac{\lambda }{2}+3cm$ Như vậy M,N thuộc 2 bó sóng liên tiếp nên M,N dao động ngược pha. Xét 2điểm M,N với các điểm nút
$\dfrac{d_{M}}{\lambda }=\dfrac{1}{12}\Rightarrow \varphi _{M}=\dfrac{\pi }{3}

\Rightarrow A_{M}=A$

$\dfrac{d_{N}}{\lambda }=\dfrac{1}{8}\Rightarrow \varphi _{M}=\dfrac{\pi }{4}

\Rightarrow A_{M}=A\sqrt{2}$
M,N dao động ngược pha nên :

$\dfrac{x_{M}}{A_{M}}=-\dfrac{x_{N}}{A_{N}}

\Rightarrow (\dfrac{v_{M}}{v_{N}})^{2}=\dfrac{A_{M}^{2}-x_{M}^{2}}{A_{N}^{2}-x_{N}^{2}}=\dfrac{1}{2}$
$\Rightarrow v_{N}=-2\sqrt{2}cm/s$
Chọn A
Mình làm cách này hơi dài ,có ai có cách giải đơn giản hơn chỉ với .
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Bài 6Người thầy 3,2013.
Hai nguồn kết hợp $S_1; S_2$ trên bề mặt chất lỏng, dao động với phương thẳng đứng có phương trình: $U_{S1}=u_{S2}=a\cos\omega t$. Biên độ dao động coi không đổi khi truyền. Trên $S_1S_2$, khoảng cách giữa 5 điểm dao động với biên độ cực đại liên tiếp là 10 cm. Khoảng cách giữa 9 điểm dao động với biên độ $a\sqrt{2}$ liên tiếp trên $S_1S_2$ là?
A. 2,7 cm
B. 20 cm
C. 22,8 cm
D. 12,5 cm
 

Sao Mơ

Well-Known Member
Bài 6Người thầy 3,2013.
Hai nguồn kết hợp $S_1; S_2$ trên bề mặt chất lỏng, dao động với phương thẳng đứng có phương trình: $U_{S_1}=u_{S_2}=a\cos \omega t$. Biên độ dao động coi không đổi khi truyền. Trên $S_1S_2$, khoảng cách giữa 5 điểm dao động với biên độ cực đại liên tiếp là 10 cm. Khoảng cách giữa 9 điểm dao động với biên độ $a\sqrt{2}$ liên tiếp trên $S_1S_2$ là?
A. 2,7 cm
B. 20 cm
C. 22,8 cm
D. 12,5 cm
Khoảng cách giữa 2 điểm dao động với biên độ cực đại liên tiếp là $\dfrac{\lambda }{2}$
Khoảng cách giữa 2 điểm dao động với biên độ $a\sqrt{2}$ liên tiếp là $\dfrac{\lambda }{4}$
Ta có:
$4.\dfrac{\lambda }{2}=10\Rightarrow \lambda =5 \ \text{cm}$
Khoảng cách giữa 9 điểm dao động biên độ $a\sqrt{2}$ liên tiếp là:
$8.\dfrac{\lambda }{4}=10 \ \text{cm}$
Sai ở đâu mà không có đáp án nhỉ ? Ai chỉ dùm mình lỗi sai với .
 

t24495

Member
Bài 7: (Chuyên Hạ Long 2013 lần 2)
Một sợi dây đàn hồi hai đầu cố định được kích thích dao động tần số không đổi, lực căng của sợi dây 1,6N thì trên dây có sóng dừng, tăng dần lực căng dây tới 2,5N thì thấy xuất hiện sóng dừng tiếp theo. Biết tốc độ truyền sóng trên dây tỉ lệ căn bậc hai của giá trị lực căng dây. Lực căng lớn nhất để dây xuất hiện sóng dừng?
A. 15N
B. 90N
C. 40N
D. 18N
 

tkvatliphothong

Well-Known Member
Bài 5(THPT Lương Ngọc Quyến)
Trên một sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định A,B có sóng dừng ổn định với bước sóng 24cm.Hai điểm M,N lần lượt cách đầu A những khoảng lần lượt là $d_{M}=14cm;d_{N}=27cm$.Khi vận tốc dao động của phần tử tại M là $v=2cm/s$ thì vận tốc dao động của phần tử vật chất tại N là:
A. $-2\sqrt{2}cm/s$
B. $2\sqrt{2}cm/s$
C. $-2cm/s$
D. $2\sqrt{3}cm/s$
• Phương trình sóng dừng tại một điểm với hai đầu dây cố định $x=2Asin \left(2\pi \dfrac{d}{\lambda} \right)\cos \left (2\pi t+\dfrac{\pi}{2} \right)$
• $\dfrac{v_1}{v_2}=\dfrac{sin210}{sin45} \Rightarrow v_2=-2\sqrt{2}(cm/s)$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:

Sao Mơ

Well-Known Member
Bài 7: (Chuyên Hạ Long 2013 lần 2)
Một sợi dây đàn hồi hai đầu cố định được kích thích dao động tần số không đổi, lực căng của sợi dây 1,6N thì trên dây có sóng dừng, tăng dần lực căng dây tới 2,5N thì thấy xuất hiện sóng dừng tiếp theo. Biết tốc độ truyền sóng trên dây tỉ lệ căn bậc hai của giá trị lực căng dây. Lực căng lớn nhất để dây xuất hiện sóng dừng?
A. 15N
B. 90N
C. 40N
D. 18N
Ta có:
$v=\sqrt{\dfrac{T}{\mu }}$ với $\mu$ là mật độ khối lượng của dây (kg/m)
Tại 2 giá trị lực căng dây đều có sóng dừng nên :

$l=\dfrac{k.v_{1}}{2f}=\left(k-1\right)\dfrac{v_{2}}{2f};

v_{1}=\sqrt{\dfrac{T_{1}}{\mu }};v_{2}=\sqrt{\dfrac{T_{2}}{\mu }}
\Rightarrow k=5$
Lực căng lớn nhất ứng với k=1 nên
$T=25T_{1}=40N$
Chọn C
 

kiemro721119

Đỗ Kiêm Tùng
Super Moderator
Ta có:
$v=\sqrt{\dfrac{T}{\mu }}$ với $\mu$ là mật độ khối lượng của dây (kg/m)
Tại 2 giá trị lực căng dây đều có sóng dừng nên :

$l=\dfrac{k.v_{1}}{2f}=\left(k-1\right)\dfrac{v_{2}}{2f};

v_{1}=\sqrt{\dfrac{T_{1}}{\mu }};v_{2}=\sqrt{\dfrac{T_{2}}{\mu }}
\Rightarrow k=5$
Lực căng lớn nhất ứng với k=1 nên
$T=25T_{1}=40N$
Chọn C
Công thức này không được dùng trong thi ĐH thì phải. Mà nếu ra loại bài về cơ-sóng cơ (thực tế dùng từ (điện) trường kích thích tạo sóng dừng) thì thuộc loại khó nhất đề rồi.
 

levietnghials

Super Moderator
Super Moderator
Bài 8: (Thi thử lần 2-2012 Yên Mô B)
Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp $A,B$ cùng pha cách nhau một đoạn $16cm$. Gọi $O$ là trung điểm của $AB$, khoảng cách giữa hai điểm gần $O$ nhất dao động cùng pha với $O$ nằm trên đường trung trực của $AB$ cách nhau $12 cm$. Số điểm dao động với biên độ lớn nhất giữa hai nguồn (không kể hai nguồn) là:
A. 5
B. 17
C. 7
D. 15
 

ashin_xman

Đại Học Y Hà Nội
Moderator
Công thức này không được dùng trong thi ĐH thì phải. Mà nếu ra loại bài về cơ-sóng cơ (thực tế dùng từ (điện) trường kích thích tạo sóng dừng) thì thuộc loại khó nhất đề rồi.
Trắc nghiệm mà nếu áp dụng cũng chẳng sao đâu. Nếu là toán mới bị trừ điểm
Bài 8: (Thi thử lần 2-2012 Yên Mô B)
Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp $A,B$ cùng pha cách nhau một đoạn $16cm$. Gọi $O$ là trung điểm của $AB$, khoảng cách giữa hai điểm gần $O$ nhất dao động cùng pha với $O$ nằm trên đường trung trực của $AB$ cách nhau $12 cm$. Số điểm dao động với biên độ lớn nhất giữa hai nguồn (không kể hai nguồn) là:
A. 5
B. 17
C. 7
D. 15
Bài Làm:
Ta có:
$$\lambda=12-8=4$$
Điểm dao động với biên độ lớn nhất giữa hai nguồn (không kể hai nguồn) thõa mãn:
$$-16<k \lambda < 16$$
$$\Leftrightarrow k={-3,-2,-1,0,1,2,3}$$
Vậy có $7$ điểm.Chọn C
 

Quảng cáo

Top