[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.
 

levietnghials

Super Moderator
Super Moderator
Trắc nghiệm mà nếu áp dụng cũng chẳng sao đâu. Nếu là toán mới bị trừ điểm

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
Bạn làm sai rồi nhé. Tính ra $\lambda=2\left(cm\right)$ nhé. Đáp án: $D$
 

proboyhinhvip

Well-Known Member
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
Ta có:
$u_O=2a\cos \left( \omega t+\varphi -\dfrac{16\pi }{\lambda } \right)$
$u_M=2a\cos \left( \omega t+\varphi -\dfrac{2\pi d_1}{\lambda } \right)$
O và M dao động cùng pha khi: $\dfrac{2\pi d_1}{\lambda}-\dfrac{16\pi }{\lambda}=k_2\pi \rightarrow d_1=8+k\lambda$
Khoảng cách giữa hai điểm gần $O$ nhất dao động cùng pha với $O$ nằm trên đường trung trực của $AB$ cách nhau $12 cm$ nên: $8+\lambda =\sqrt{8^2+6^2}\rightarrow \lambda =2$
$\rightarrow $ có 15 điểm cực đại
 

sunny

New Member
Bài9(Vật lí phổ thông lần 2, 2013 .
Giao thoa sóng nước với 2 nguồn giống hệt nhau A,B cách nhau 20 cm có tần số 50hz. tốc độ truyền sóng trên mặt nước 1,5m/s. trên mật nước xét đường tròn tâm A.bán kính AB,điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A,B một đoạn gần nhất là
A. 17,96 mm
B. 19,97 mm
C. 18,67 mm
D. 15,34 mm
P/S Bạn này xem lại cách trình bày nhé!
Tôi, HBD đã sửa!
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Bài9(Vật lí phổ thông lần 2, 2013 .
Giao thoa sóng nước với 2 nguồn giống hệt nhau A,B cách nhau 20 cm có tần số 50hz. tốc độ truyền sóng trên mặt nước 1,5m/s. trên mật nước xét đường tròn tâm A.bán kính AB,điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A,B một đoạn gần nhất là
A. 17,96 mm
B. 19,97 mm
C. 18,67 mm
D. 15,34 mm
P/S Bạn này xem lại cách trình bày nhé!
Tôi, HBD đã sửa!
Bài làm:
Ta có $$\lambda =3 cm.$$
Xét điểm M là cực đại.
M gần AB nhất khi :
$$MA-MB=3.$$
Mà chọn $$MA=20 cm.$$
Thì:
$$MB=17 cm.$$
Hạ MC vuông góc với AB.
Tính theo định lí\cosin trong tam giác.
Ra đáp án $B$.
 

Attachments

  • AB với sóng cơ.png
    AB với sóng cơ.png
    9.9 KB · Đọc: 176
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:

gacuru_leluoi

New Member
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
giải thich kĩ hơn dùm mình bài 5 với!!! ( mình là thành viên mới lại ko rành về internet lắm nên có gì mọi người giúp dùm với!!!..)
 

ngocnhat95

Active Member
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}=(k-1)\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.

Không cần nhớ công thức đó vẫn giải như bình thường mà.
Ta có, điều kiện để có sóng dừng:$ l=k.\dfrac{\lambda}{2}=k.\dfrac{v}{2f} $
$ v=\dfrac{2lf}{k} $
Do $ v $ ~ $\sqrt{T} $ .Nên: $ \dfrac{v_1}{v_2}=\sqrt{\dfrac{T_1}{T_2}}$$=\dfrac{4}{5}=\dfrac{k_2}{k_1}$
$ k_1=5;k_2=4 $

Lực căng max để xuất hiện sóng dừng khi $ k=1 $
$\dfrac{T}{T_1}=(\dfrac{v}{v_1})^2=(\dfrac{k_1}{k})^2=25$
$T=25.1,6=40$

$v=\sqrt{\dfrac{Tl}{m}}$
 

gacuru_leluoi

New Member
Bài làm:
Ta thấy : $\dfrac{\lambda }{2}=12cm$

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 ko hiểu hết ... mình ngu quá hả! Giúp mình với..!!!
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Mình ko hiểu hết ... mình ngu quá hả! Giúp mình với..!!!

Bài của Sao Mơ;
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
Giải thích:
Thứ nhất:
Khẳng định M, N thuộc 2 bó sóng thì dao động ngược pha là cái cơ bản.
Do chúng ngược pha nên có:$$\dfrac{x_{M}}{A_{M}}=-\dfrac{x_{N}}{A_{N}}.$$
(Cái này giống liên hệ điện áp tức thời trên tụ điện và cuộn cảm thuần).
Thứ 2 là công thức tính biên độ của một điểm cách nút một đoạn x là:
$$a=2A.|\cos\left(\dfrac{2\pi.x}{\lambda} + \dfrac{\pi}{2}\right)|.$$
Thứ 3 là công thức:
$$A^2=x^2+\left(\dfrac{v}{\omega}\right)^2.$$
Thì suy ra:$$\Rightarrow (\dfrac{v_{M}}{v_{N}})^{2}=\dfrac{A_{M}^{2}-x_{M}^{2}}{A_{N}^{2}-x_{N}^{2}}=\dfrac{1}{2}.$$
Bạn nên xem cách của tkvatliphothong.
 

ngocnhat95

Active Member
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:Những điểm nằm trên đường trung trực , dao động cùng pha với nguồn cách nguồn 1 khoảng là d thỏa mãn: $d-\dfrac{AB}{2}=10-8=k\lambda$ . nên $lambda=2$
Số điểm dao động với biên độ max nằm giữa hai nguồn là số nghiệm của k.
$-16< k.\lambda< 16 $ $=>$$k=-7,...7$ => $D.15$
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
$\dfrac{d_{N}}{\lambda }=\dfrac{1}{8}\Rightarrow \varphi _{M}=\dfrac{\pi }{4}

\Rightarrow A_{M}=A\sqrt{2}$
Mình ko hiểu chỗ này nữa!
Trả lời:
Ta có:
M cách nút 3cm.
Mà bước sóng là $$\lambda = 24 cm.$$
Thay vào công thức trên tôi đã viết.
Hoặc:
$$A_M= 2A.\sin\left(\dfrac{2\pi x}{\lambda}\right)=2A.\sin{\dfrac{\pi}{4}}.$$
 

rainmeteror

Active Member
Bài của Sao Mơ;
Ta thấy : $\dfrac{\lambda }{2}=12cm$

Thứ 2 là công thức tính biên độ của một điểm cách nút một đoạn x là:
$$a=2A.|\cos\left(\dfrac{2\pi.x}{\lambda} + \dfrac{\pi}{2}\right)|.$$
Công thức này áp dụng trong mọi trường hợp à? Hay là chỉ riêng nguồn ngược pha thôi.
 

koyeuladai

New Member
Bài 10: (Thi thử số 2 Kiên Lương)
Có hai nguồn dao động kết hợp S1 và S2 trên mặt nước cách nhau 8cm có phương trình dao động lần lượt là $u_1 = 2\cos(10pt – \dfrac{\pi}{4}) (mm)$ và $u_2 = 2\cos(10pt + \dfrac{\pi}{4})(mm)$. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 10cm/s. Xem biên độ của sóng không đổi trong quá trình truyền đi. Điểm M trên mặt nước cách $S_1$ khoảng $S_1M$=10cm và $S_2$ khoảng $S_2M = 6cm$. Điểm dao động cực đại trên $S_2M$ xa $S_2$ nhất là
A. 3,57cm
B. 2,33cm
C. 3,07cm
D. 4,86cm
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Bài 10: (Thi thử số 2 Kiên Lương)
Có hai nguồn dao động kết hợp S1 và S2 trên mặt nước cách nhau 8cm có phương trình dao động lần lượt là $u_1 = 2\cos(10pt – \dfrac{\pi}{4}) (mm)$ và $u_2 = 2\cos(10pt + \dfrac{\pi}{4})(mm)$. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 10cm/s. Xem biên độ của sóng không đổi trong quá trình truyền đi. Điểm M trên mặt nước cách $S_1$ khoảng $S_1M$=10cm và $S_2$ khoảng $S_2M = 6cm$. Điểm dao động cực đại trên $S_2M$ xa $S_2$ nhất là
A. 3,57cm
B. 2,33cm
C. 3,07cm
D. 4,86cm
Bài làm:
Ta có sau khi lập phương trình giao thoa sóng ta có độ lệch pha của một điểm bất kì(M):
$$\Delta =\dfrac{\pi}{2}+\dfrac{2\pi. x}{\lambda}.$$
Với x là hiệu khoảng cách từ điểm M đến 2 nguồn.
Gọi cụ thể $MS_1=x; MS_2=y$.
Theo bài ta có tam giác $MS_1S_2$ vuông ở $S_2$.
Tại M dao động cực đại nên:
$$\Delta =k2 \pi.$$
Nên:
$$x=\dfrac{\lambda}{2} \left(2k-\dfrac{1}{2}\right).$$
Với $$\lambda = 2cm.$$
$$ 4 \leq x \leq 8.$$
Tìm ra $$k=3; k=4.$$
Bài yêu cầu tính điểm M cách xa $S_2$ nhất, nên lấy k=3.
Ta có 2 phương trình:
$$x-y=5,5;
x^2-y^2=8^2.$$
$$\Rightarrow y \approx 3,07.$$
Chọn $C$.
P/s: Nhầm nên đã sửa lại.
 

NTH 52

Bùi Đình Hiếu
Super Moderator
Bài 11, Quỳnh Côi, 2,2013.
Trên dây có sóng dừng, với B là điểm bụng gần nút A nhất, C nằm giữa A và B với AB=3AC. Vào thời điểm tốc độ dao động của B bằng 30 cm/s thì tốc độ dao dộng của C là?
A. $15 $cm/s
B. $10 $cm/s
C. $15 \sqrt{2}$ cm/s
D. $15 \sqrt{3}$ cm/s
 

proboyhinhvip

Well-Known Member
Bài 11, Quỳnh Côi, 2,2013.
Trên dây có sóng dừng, với B là điểm bụng gần nút A nhất, C nằm giữa A và B với AB=3AC. Vào thời điểm tốc độ dao động của B bằng 30 cm/s thì tốc độ dao dộng của C là?
A. 15 cm/s
B. 10 cm/s
C. $15 \sqrt{2}$ cm/s
D. $15 \sqrt{3}$ cm/s
Từ đề bài ta suy ra: $AB=\dfrac{\lambda }{4}$
$\Rightarrow BC=\dfrac{2}{3}AB=\dfrac{\lambda }{6}\Rightarrow d_C=d_B\pm \dfrac{\lambda }{6}$
Phương trình dđ của một điểm bất kì:
$u=2A\cos \left ( \dfrac{2\pi d}{\lambda } +\dfrac{\pi}{2}\right )\cos \left ( 2\pi ft-\dfrac{\pi}{2} \right )$
B là bụng nên $d_B=\left ( k+\dfrac{1}{2} \right )\dfrac{\lambda }{2}$
$\Rightarrow d_C=\left ( k+\dfrac{1}{2} \right )\dfrac{\lambda }{2}\pm \dfrac{\lambda }{6}$
$\Rightarrow A_C=\dfrac{1}{2}A_B$
$\Rightarrow \left |v_C \right |=\dfrac{1}{2}\left | v_B \right |=15(cm/s)$
 

Quảng cáo

Top