Các dạng bài tập Sóng cơ học

sóng cơ học Dạng I: Vận tốc, chu kì, bước sóng. Phương trình dao động sóng. Bài 1: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là: A. v=1m/s. B. v=2m/s. C. v=4m/s. D. v=8m/s. Bài 2: Một dây đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng có phương trình x=5sincm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây bằng 5m/s và biên độ sóng không đổi. Phương trình dao động tại điểm M trên dây cách A 2,5cm là: A. . B. . C. . D. Bài 3: Nguồn sóng ở O dao động với tần số 50Hz, biên độ a, dao động truyền đi với vận tốc 5m/s trên phương Ox. Xét A trên phương Ox với OA=32,5cm. Chọn phương trình dao động tại A cso pha bằng ), phương trình dao động tại O là: A. . B. . C. . D. . Bài 4: Tại điểm M cách tâm sóng một khoảng x có phương trình . Trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s. 4.1 Chu kì và bước sóng là: A. T=0,1s; B. T=50s; . C. T=1s; D. T=8s; 4.2. Li độ của phần tử sóng M cách gốc toạ độ 3m tại thời điểm t=2s là: A. UM=0 mm. B. UM=5 mm. C. UM=5cmm. D. UM=2,5cm. O A B C Bài 5: Một nguồn sóng tại O. Xét các điểm A, B, C trên phương truyền sóng. Biết phương trình dao động tại B là uB=5sin 10 (cm). Viết phương trình sóng tại A, C nếu biết: AB=20cm, BC= 15cm, vận tốc truyền sóng trên dây là v=5m/s. A. uA=5sin(10+0,4) cm. uC=5sin(10-0,3) cm. B. uA=5sin(10-0,4) cm. uC=5sin(10+0,3) cm. C. uA=5sin(10+0,4) cm. uC=5sin(10+0,3) cm. D. uA=5sin(10+4) cm. uC=5sin(10-0,3) cm. Bài 6. ĐHKTrúc 2001: Một sóng cơ học được truyền theo phương y với vận tốc 40cm/s. Năng lượng cơ bảo toàn khi truyền đi. Dao động tại điểm O cso dạng x=4sin (cm) a/ Xác định chu kì T và bước sóng (Đ/s: 4s và 160cm) b/ Viết phương trình dao động tại điểm M trên phương truyền sóng cách O một đoạn bằng d. Hãy xác định d để dao động tại M cùng pha với dao động tại O. c/ Biết li độ dao động tại M ở thời điểm t là 3cm. Hãy xác định li độ của điểm đó sau 6s.(Đ/s: -3cm) Bài 7.ĐHQG HCM 2001. Một sợi dâyđàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây. Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng là 4m/s. Xét một điểm M trên dây và cách nguồn A một đoạn 28cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha với A một góc với a/ Tính bước sóng . Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 22Hz đến 26Hz (Đ/s: =16cm) b/ Viết phương trình dao động của điểmM. Biết phương trình dao động của điểm A làuA=4sin(cm). (Đ/s:uM=4sin(50-) (cm) Bài 8: Đầu A của một dây cao su căng thẳng được làm cho dao động điều hoà với biên độ 1,8cm; tần số 5Hz. Trong thời gian 8s thì sóng truyền đi được 4m dọc theo dây. a/ Tính vận tốc truyền sóng và bước sóng. (Đ/s: 0,5m/s và 1m.) b/ Viết phương trình dao động của điểm A và điểm B cách A một đoạn 1,5m. Chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu dao động tại A theo chiều âm(chiều dương hướng lên). (Đ/s: UA=-1,8sin (cm); UB=1,8sin(+) cm.) c/ Vẽ đường sin thời gian của A và B trên cùng một đồ thị. d/ Vẽ hình dạng của sợi dây ở các thời điểm t1=2s và t2=3,5s. Bài 9: Đầu A của một dây đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng, chu kì dao động 2s, biên độ dao động 5cm. a/ Biết rằng lúc t=0, A ở VTCB và đi lên theo chiều dương. Viết ptdđ của điểm A.(Đ/s: U=5sin cm. b/ Dao động truyền trên dây với vận tốc 5m/s. Viết ptdđ của điểm M trên dây, M cách A2,5cm. (Đ/s: U=5sin ( -cm. c/ Vẽ dạng của sợi dây ở thời điểm t=1s và t=5,5s. Cho biết dây dài hơn 30cm. Dạng II. Giao Thoa. Bài 1: Hai nguồn phát sóng kết hợp dao động với biểu thức u1=u2=uosin100. Vận tốc truyền sóng là 5m/s. Một điểm M trong miền giao thoa có hiệu đường đi là 22,5cm thì biên độ dao động của M là: A. 2uo B. 0 C. -2uo D. 0<A<2uo Bài 2. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn có tần số 100 Hz và đo được khoảng cách giữa hai gợn lồi liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A. v=0,2m/s B. v=0,4m/s C. v=0,6m/s. D. v=0,8m/s Bài 3: Trong hiện tượng giao thoa, khoảng cách giữa hai điểm có biên độ cực đại là: A. với là bước sóng. B. với là bước sóng. C. với là bước sóng. D. giá trị khác. Bài 4. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng hai nguồn có tần số 20Hz, tại M cách A và B lận lượt là 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, gịữa M và đường trung trực của A, B có 3 dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A. v=20cm/s B. v=26,7cm/s C. v=40cm/s. D. v=53,4cm/s Bài 5. Hai nguồn kết hợp A, B trên mặt nước thực hiện bởi một âm thoa dao động với tần số f=40Hz, vận tốc truyền sóng v=60cm/s. Khoảng cách giữa hai nguồn sóng A. B là 5cm, số điểm dao động với biên độ cực đại quan sát được trên đoạn thẳng AB là: A. 3 điểm. B. 5 điểm. C. 7 điểm. D. 9 điểm Bài 6. ĐHThuỷ Sản 98. Hai nguồn A, B trên mặt nước tạo ra hai sóng kết hợp có tần số dao động f. Coi biên độ dao động của một điểm bất kì trên phương truyền sóng bằng biên độ của nguồn là a. a/. Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp do mỗi sóng tạo ra là 2mm, vận tốc truyền sóng v=0,9m/s. Tính tần số sóng. Đ/s: 450Hz b/ Gọi M1và M2 là hai điểm trên mặt nước và khoảng cách tới hai nguồn A , B lần lượt là M1A=d1=3,5cm; M2A==d2=6,5cm; M1B==3cm và M2B==6,9cm. Xác định biên độ của M1 và M2.(Đ/s: 0 và 2a). c/ Khoảng cách giữa hai nguồn sóng AB=4cm. Tính số gợn sóng quan sát được trong khoảng AB?(Đ/s: 39) Bài 7: ĐHSP HCM 2000: Trong thí nghệm giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai sóng A. B dao động với phương trìnhUA=UB=5sincm. Vận tốc truyền sóng là 20cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. a/ Viết ptd đ tại M trên mặt nước cách A, B lận lượt 7,2cm và 8,2cm. Nhận xét về dao động này? (Đ/s: UM=cm) b/ Một điểm N trên mặt nước với AN-BN=-10cm. Hỏi điểm này nằm trên đường dao động cực đại hay đường đứng yên? Là đường thứ bao nhiêu và về phía nào so với đường trung trực của AB. (Đ/s: Nằm trên đường thứ 3 về phía A). Bài 8. ĐHKTrúc 2001. Hai nguồn kết hợp S1S2 cách nhau 50mm dao động theo phương trình x=asin 200t (mm) trên mặt thoáng của thuỷ ngân, coi biên độ không đổi. Xét về một phía đường trung trực của S1S2 ta thấy vân bậc k đi qua điểm M có hiệu số MS1 – MS2=12mm và vân bậc k+3 (cùng loại với vân k) đi qua điểm M’ có M’S1- M’S2=36mm. a/ Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng trên mặt thuỷ ngân. Vân bậc k là cực đại hay cực tiểu? (Đ/s: 8mm; 80cm; k là vân cực tiểu) b/ Xác định số cực đại trên đường S1S2 và vị trí chúng đối với nguồn S1.(Đ/s: d1=25+4k) mm và số cực đại là 13). c/ Điểm gần nhất cùng pha với nguồn trên đường trung trực của S1S2 cách nguồn S1 bao nhiêu?(Đ/s: 32mm) Dạng III. Sóng dừng. Bài 1:Một dây đàn dài 40cm, căng ở hai đầu cố định, khi dây dao động với tần số 600Hz ta quan sát trên dây có sóng dừng với hai bụng sóng. Vận tốc sóng trên dây là: A. v=79,8m/s. B. v=120m/s. C. v=240m/s. D v=480m/s. Bài 2: Một sợi dây đàn hồi AB đầu A dao động với tần số f=20Hz, đầu B tự do. Người ta quan sát trên dây thấy có sóng dừng với 4 nút sóng(tại A luôn là một nút ).Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v=50cm/s. Hãy tính chiều dài đoạn dây AB? A. 5,375cm. B. 4,375cm. C. 4,457cm. D.6,345cm. Bài 3. Một ống sáo dài 80cm hở hai đầu, tạo ra một sóng dừng trong ống sáo với âm là cực đại ở hai đầu ống, trong khoảng giữa ống sáo có hai nút sóng. Bước sóng cực đại của âm là: A.=20cm. B. =40cm. C. =80cm. D. =1600cm. Bài 4.ĐHKTế 2000. Một sợi dây AB có đầu B gắn chặt và đầu A gắn vào một nhánh am thoa có tần số dao động f như hình vẽ. Cho âm thoa dao động ta quan sát trên AB có 4 bụng sóng. A và B là các nút sóng. a/ Tìm bước sóng của sóng truyền trên dây. Cho AB=20cm và f=10Hz( Đ/s: 10cm) b/ Tìm vận tốc truyền sóng trên dây.(Đ/s: 1m/s) Bài 5: ĐH Ngoại thương 2001. Một sóng dừng trên sợi dây có dạng u=2sin ()cos(20) cm trong đó u là li độ của một phần tử M trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc O một khoảng x (x đo bằng cm, t tính bằng giây). a/ Tính vận tốc truyền sóng dọc theo dây.(Đ/s: 80cm/s) b/ Xác định vị trí những điểm trên dây có biên độ 1cm. Bài 6. Một sợi dây OA dài l, đầu A cố định, đầu O dao động điều hoà với pt Uo=asin2ft a/ Viết pt dao động của một điểm M cach A một khoảng bằng d, do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ từ A/ Biết vận tốc truyền sóng là v và biên độ sóng giảm không đáng kể. b/ Xác định vị trí các nút sóng. Tính khoảng cách giữa hai nút sóng kế tiếp và hai nút són bất kì. c/ Xác định vị trí các bụng sóng. Tính bề rộng của một bụng sóg. áp dụngbằng số: l=64cm; a=0,75cm; f=250Hz; v=80m/s Trắc nghiệm: 1. Khi một súng cơ học truyền từ khụng khớ vào nước thỡ đại lượng nào sau đõy khụng đổi: A. Vận tốc B. Tần số C. Bước súng D. Năng lượng 2.Vận tốc truyền súng cơ học giảm dần trong cỏc mụi trường: A. Rắn và lỏng B. Lỏng và khớ C. Rắn lỏng và khớ.