giáo trình sóng cơ học

VD: Câu 35: Một người quan sát một chiếc phao nổi trên mặt biển và thấy nó nhô lên cao 6 lần trong 15 giây. Coi sóng biển là sóng ngang. Tính chu kỳ dao động của sóng biển. A. 4 s B. 3 s C. 6 s D. 5 s Giải: 6 lần nhô cao PHẦN 1. HƯỚNG DẪN CỦA GV CHƯƠNG 2 . SÓNG CƠ HỌC BÀI 1. SÓNG -PHƯƠNG TRÌNH SÓNG VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG A. SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I. Khái niệm sóng cơ : Là những dao động lan truyền trong một môi trường vật chất đàn hồi. ( Sóng cơ không lan truyền trong chân không) Dựa theo phương truyền người ta phân song cơ ra làm 2 loại: + Sóng ngang : Phương dao động vuông góc với phương truyền sóng - sóng ngang truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng + Sóng dọc : Phương dao động trùng với phương truyền song - sóng dọc truyền trong chất khí,trong lòng chất lỏng và chất rắn II. Các đại lượng đặc trưng của sóng : 1. Biên độ sóng : Biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. 2. Chu kỳ sóng ( không phụ thuộc vào môi trường): Chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Nếu số lần nhô lên trên mặt nước là N trong khoảng thời gian t giây thì 1 − = N t T 5T = 15s  T = 3s 3. Tốc độ truyền sóng (phụ thuộc vào môi trường): Tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. • Tốc độ và mức độ lan truyền của sóng cơ phụ thuộc rất nhiều vào tính đàn hồi của môi trường, môi trường có tính đàn hồi càng cao tốc độ sóng cơ càng lớn và khả năng lan truyền càng xa, bởi vậy tốc độ và mức độ lan truyền sóng cơ giảm theo thứ tự môi trường: Rắn > lỏng > khí. Các vật liệu như bông, xốp, nhung… có tính đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền sóng cơ rất kém bởi vậy các vật liệu này thường được dùng để cách âm. 4. Bước sóng λ : Quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ. f v vT ==λ - Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha. - Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. 5. Năng lượng sóng : Năng lượng dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. -Sóng truyền trên 1 phương(sợi dây) thì W bằng nhau tại mọi điểm -Sóng truyền trên mặt thì W tỉ lệ nghịch với r(r là khoảng cách từ điểm ta xét tới nguồn) - Sóng truyền trong không gian thì W tỉ lệ nghịch với r 2 Chú ý: Dao động cơ học trong các môi trường vật chất đàn hồi là các dao động cưỡng bức (dao động sóng, dao động âm) 1 VD: Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây đàn hồi, trong khoảng thời gian 6 s sóng truyền được 6 m. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 10 m/s. B. 20 cm/s. C. 1 m/s. D. 2 m/s. VD: Một dao động hình sin có phương trình x = Acos(ωt + ϕ) truyền đi trong một môi trường đàn hồi với vận tốc v. Bước sóng λ thoả mãn hệ thức nào? A. ω π =λ v2 . B. π ω =λ 2 v . C. v πω =λ 2 . D. v π ω =λ 2 . Câu 22. Một sóng cơ học lan truyền với tốc độ 2 m/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền đó là ( ) tu O π 4cos4= (cm). Phương trình sóng của điểm M nằm sau O và cách O một đoạn 25 cm là A. ( ) 44cos4 ππ −= tu M (cm) B. ( ) 24cos4 ππ += tu M (cm) C. ( ) ππ −= tu M 4cos4 (cm) D. ( ) 24cos4 ππ −= tu M (cm) III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Nguồn sóng tại gốc tọa độ O có phương trình dao động: u = a.cos (2πft + φ). Sóng truyền theo trục Ox đến điểm M có tọa độ x thì có pt: u M = a.cos (2πft + φ – 2πx/λ). Ta nói sóng ở M trễ pha so với nguồn 1 lượng : Δφ = 2πx/λ ( độ lệch pha) * Sóng cơ là quá trình lan truyền theo thời gian chứ không phải hiện tượng tức thời, trong môi trường vật chất đồng tính và đẳng hướng các phần tử gần nguồn sẽ nhận được sóng sớm hơn các phần tử ở xa nguồn. B. BÀI TẬP CƠ BẢN Câu 1: Sóng cơ là gì? A. Là sự truyền chuyển động của các phần tử trong một môi trường B. Là một dạng chuỵển động đặc biệt của môi trường C. Là dao động lan truyền trong một môi trường D. Là dao động của mọi điểm trong một môi trường Câu 2: Định nghĩa nào sau đây là không đúng? A. Biên độ sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. B. Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. C. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một đơn vị thời gian. D. Chu kỳ sóng chính là chu kỳ dao động của nguồn song Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng ngang và sóng dọc? A. Sóng ngang là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng. B. Sóng ngang truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí. C. Sóng dọc truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí. D. Sóng dọc là sóng có phương dao động vuông góc phương truyền sóng. Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về định nghĩa bước sóng? A. Là khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha trên phương truyền sóng B. Là quãng đường mà sóng truyền được trong 1 chu kì dao động. C. Là khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng. D. Là khoảng cách giữa 2 điểm dao động giống hệt nhau. Câu 5. Chỉ ra câu sai: Khi nói về sóng cơ: A. sóng ngang không truyền được trong chất lỏng và chất khí. B. sóng dọc không truyền được trong chân không C. sóng phản xạ ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ khi phản xạ trên một vật cố định D. khi sóng truyền từ môi trường này đến môi trường khác thì tần số sóng thay đổi Câu 6. Một người quan sát một cái phao trên mặt nước, thấy khoảng thời gian từ lần nhô lên thứ 3 đến lần nhô lên thứ 33 là 45s và hai đỉnh sóng liên tiếp cách nhau 3m. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 0,25m/s B. 0,5m/s C. 1,5m/s D. 2m/s 2 u = Acos(ωt + ϕ) Câu7. Một người quan sát sóng trên mặt hồ hình chữ nhật thì thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 2m . Giả sử ban đầu nguồn sóng đặt tại 1 điểm sát mép của hồ. Biết rằng sau 10s sóng truyền tới mép bên kia của bờ hồ. hồ này rộng: A) 10m B) 20 m/s C) 40 m D) không tính được Câu 8. Chọn phát biểu sai. A. Trong một môi trường vật chất nhất định, sóng cơ truyền với vận tốc xác định. B. Trong sự truyền sóng, các phần tử vật chất của môi trường cũng được truyền đi theo sóng. C. Quá trình lan truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng. D. Sự truyền sóng cơ là sự truyền pha dao động. Câu 9. Chọn phát biểu đúng về sóng cơ học: A. Vận tốc truyền sóng trong một môi trường càng giảm khi càng xa nguồn sóng B. Sóng cơ lan truyền được trong tất cả các môi trường kể cả chân không C. Chu kì, tần số của sóng không thay đổi trong suốt quá trình truyền sóng D. Bước sóng tỉ lệ thuận với tần số của sóng Câu 10 Hai điểm M và N là hai ngọn sóng liên tiếp trên một phương truyền sóng cơ học trong một môi trường. Phát biểu nào dưới đây sai: A. khoảng cách MN bằng một bước sóng B. khoảng cách MN bằng nửa bước sóng C. M và N luôn chuyển động cùng chiều D. M và N dao động cùng chu kì Câu 11. Phát biểu nào sau đây về sóng cơ là sai ? A. Sóng dọc là sóng có các phần tử dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. B. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và chất lỏng. C. Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. D. Sóng dọc truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí. Câu 12. Chọn câu trả lời đúng. Để phân loại sóng ngang hay sóng dọc người ta dựa vào: A. phương truyền sóng và tần số sóng. B. tốc độ truyền sóng và bước sóng. C. phương dao động và phương truyền sóng. D. phương truyền sóng và tốc độ truyền sóng. Câu . trong sóng cơ, khi tăng tần số lên hai lần thì bước sóng A. tăng 4 lần B. Tăng 2 lần C. Giảm 2 lần D. Không đổi Câu 13. Gọi v là tốc độ truyền sóng trong một môi trường, f là tần số sóng, λ là bước sóng. Hệ thức đúng là A.v = λ.f B. λ = v.f C. f = D. v = Câu 14. Sóng truyền từ A đến M có bước sóng bằng 0,6 m, chu kỳ dao động là T. Biết AM = 45 cm, thời gian sóng truyền từ A đến M là: A. 1,25 T B. 1,5 T C. 0,75 T D. 0,5 T Câu 15. Sóng truyền tại mặt chất lỏng với vận tốc truyền sóng 0,9m/s, khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp là 2cm. Tần số của sóng là: A. 90Hz B. 0,45Hz C. 1,8Hz D. 45Hz Câu 16 . Một người quan sát một chiếc lá trên mặt nước , nhận thấy nó nhô lên 10 lần trong 4,5 giây và khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp là 1,6(m) .Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là : A. 0,8(m/s) B. 0,144(m/s) C. 0,18(m/s) D. 0,16(m/s) Câu 17. Một nguồn O dao động với tần số 40(Hz) tạo ra sóng trên mặt nước. Biết khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 9(cm) . Vận tốc truyền sóng trên mặt nước bằng : A. 51,43(cm/s) B. 60(cm/s) C. 45(cm/s) D. 100(cm/s) Câu 18. Chọn phát biểu sai. A. Trong một môi trường vật chất nhất định, sóng cơ truyền với vận tốc xác định. B. Trong sự truyền sóng, các phần tử vật chất của môi trường cũng được truyền đi theo sóng. C. Quá trình lan truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng. D. Sự truyền sóng cơ là sự truyền pha dao động Câu 19. Sóng ngang truyền được trong các môi trường nào? A. Rắn, lỏng và khí. B. Khí và rắn. C. Lỏng và khí. D. Rắn và trên mặt thoáng chất lỏng Câu 20. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm 3 A. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. B. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha. C. gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. D. gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. Câu 21. Bước sóng là A. khoảng cách giữa hai phần tử sóng gần nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. B. khoảng cách giữa hai phần tử của sóng dao động ngược pha. C. khoảng cách giữa hai vị trí xa nhau nhất của mỗi phần tử của sóng. D. quãng đường mà mỗi phần tử của môi trường đi được trong 1s Câu 22. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ học? A. Sóng âm truyền được trong chân không. B. Sóng dọc là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. C. Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng. D. Sóng ngang là sóng có phương dao động trùng với phương truyền song Câu 3. sóng âm truyền nhanh nhất trong môi trường nào sau đây? A. môi trường chất lỏng B. Môi trường không khí C. Môi trường chân không D. Môi trường kim loại Câu 23. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng cơ học? A. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào tần số của sóng. B. Sóng trên mặt nước là sóng ngang. C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động. D. Hai điểm nằm trên phương truyền sóng cách nhau 2 λ thì dao động ngược pha nhau. Câu 24 Một sóng âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nước, nhôm, không khí với tốc độ tương ứng là v 1 , v 2 , v 3 . Nhận định nào sau đây là đúng: A. v 2 > v 1 > v 3 B. v 1 > v 2 > v 3 C. v 3 > v 2 > v 1 D. v 2 > v 3 > v 2 Câu 2: Điều nào sau đây sai khi nói về sóng cơ học? A. Khi sóng truyền từ không khí vào môi trường rắn bước sóng tăng B. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng C. Sóng âm khi truyền.trong không khí các phân tử khí dao động cùng với phương truyền sóng D. Khi sóng truyền từ không khí vào môi trường rắn tần số sóng giảm dần Câu 25. Chọn phát biểu sai. A. Tần số sóng là tần số dao động của các phần tử môi trường mà sóng truyền qua. B. Chu kì sóng là thời gian mà mỗi phần tử môi trường thực hiện một dao động. C. Biên độ sóng tại một vị trí là biên độ dao động của phần tử môi trường tại vị trí đó. D. Vận tốc truyền sóng là vận tốc dao động của các phần tử môi trường. Câu 26 . Chọn nhận xét ĐÚNG : A. Các sóng có bản chất khác nhau nhưng đều gồm hai loại: sóng ngang và sóng dọc. B. Sóng ngang và sóng dọc đều truyền dao động theo phương truyền sóng. C. Trong quá trình truyền sóng cơ qua các môi trường, bước sóng không thay đổi. D. Trong quá trình truyền sóng cơ qua các môi trường, chu kì của sóng thay đổi. Câu 27. Tại điểm O trên mặt nước, có một nguồn sóng dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ T = 0,5s. Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa hai gợn sóng kế tiếp là 2cm. Vận tốc sóng là A. 16 cm/s B. 8 cm/s C. 4 cm/s D. 2 cm/s Câu 28. Phương trình dao động của một nguồn phát sóng có dạng u = u o cos(100πt). Gọi λ là bước sóng. Trong khoảng thời gian 0,2 s, sóng truyền được quãng đường là A. 10,0λ. B. 4,5λ. C. λ. D. 5,0λ. Câu 29. Trong thời gian 12s một người quan sát thấy có 7 ngọn sóng đi qua trước mặt mình. Vận tốc truyền sóng là 2m/s. Bước sóng có giá trị bằng A. 2,0m B. 4,0m C. 6,0m D. 1,7m. Câu 30. Một quan sát viên đứng ở bờ biển nhận thấy rằng: khoảng cách giữa 5 ngọn sóng liên tiếp là 12m. Bước sóng là: A. 2,0m. B. 1,2m. C. 3,0m. D. 4,0m. Câu 31. Một sóng âm truyền từ không khí vào nước, hãy lập tỷ lệ độ dài giữa bước sóng trong nước và trong không khí. Biết rằng vận tốc của âm trong nước là 1020 m/s và trong không khí là 340m/s. A. 0,33 lần B. 3,0 lần C. 1,5 lần D. 1,0 lần Câu 32. Đầu A của một dây cao su căng ngang được làm cho dao động theo phương vuông góc với dây, chu kỳ 2s. Sau 4s, sóng truyền được 16m dọc theo dây. Bước sóng trên dây nhận giá trị là 4 A. 8,0m B. 24,0m C. 4,0m D. 12,0m Câu 33. Đầu A của một dây đàn hồi rất dài dao động với tần số f = 10Hz. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động đồng pha trên dây là 20cm. Vậy vận tốc truyền sóng trên dây là A. 2m/s B. 2cm/s C. 20cm/s D. 0,5cm/s Câu 34. Một người đứng trước vách núi và hét lớn thì sau thời gian 3s nghe được âm phản xạ. Biết tốc độ truyền âm trong không khí khoảng 350m/s. Tính khoảng cách từ người đó đến vách núi. A. 1050m B. 525m C. 1150m D. 575m. Câu 35. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kế nhau là 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là A. v = 8m/s. B. v = 1m/s. C. v = 2m/s. D. v = 4m/s. Câu 36. Một sóng ngang được mô tả bởi phương trình u = Acos π (0,02x – 2t) trong đó x, u được đo bằng cm và t đo bằng s. Bước sóng đo bằng cm là A. 100. B. 50. C. 5. D. 200. Câu 37: Một sóng ngang có phương trình: u = 4cos(π 2,0 t - 25 x ) (mm), trong đó t tính bằng giây. Chu kỳ của sóng là A. 2,5 s. B. 0,4 s. C. 0,1 s. D. 0,2 s. Câu 38: Một sóng hình sin truyền theo chiều dương của trục Ox với phương trình dao động của nguồn sóng (đặt tại O) là u O = 4cos100πt (cm). Ở điểm M (theo hướng Ox) cách O ¼ bước sóng, phần tử môi trường dao động với phương trình là A. u M = 4cos(100πt – π/2)(cm) B. u M = 4cos(100πt + π)(cm) C. u M = 4cos(100πt - π/4)(cm) D. u M = 4cos(100πt )(cm) Câu 39. Tại 1 điểm M cách nguồn sóng 1 khoảng x có phương trình dao động u M = 4cos 2 x (200 t ) (cm) π π − λ , tần số của sóng là: A. f = 0,01 s B. f = 100 Hz C. f = 100 s D. f = 200Hz Câu 40. Sóng truyền tại mặt chất lỏng với bước sóng 8.10 -3 m. Phương trình dao động tại O có dạng u 0 = 5cos( ω t) (mm). Xem biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn 5,4cm theo hướng truyền sóng là A. u M = 5cos( ω t+13,5π) (mm) B. u M = 5cos( ω t-12,5π) C. u M = 5cos( ω t + π/2) (mm) D. u M = 5cos( ω t – 3π/2 ) (mm). Câu 41. Một sóng truyền trên 1sợi dây rất dài với tần số 500 Hz người ta thấy khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80 cm. Vận tốc truyền sóng trên dây là: A. v = 400 cm/s B. v = 6,25 m/s C. v = 16 m/s D. v = 400 m/s Câu 42 Một sóng cơ lan truyền từ M đến N với bước sóng 8cm, biên độ 4cm, tần số 2Hz, khoảng cách MN = 2cm. Tại thời điểm t phần tử vật chất tại M có li độ x = 2cm và đang giảm thì phần tử vật chất tại N có A. Li độ 2 3 cm và đang giảm. B. Li độ –2 3 cm và đi theo chiều âm. C. Li độ 2 3 cm và đang tăng. D. Li độ 2 2 cm và đang tăng. Câu 43. Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng λ=5m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là: A. 1,25m. B. 2,5m C. 5m D. 10m Câu 44. Một sóng có tần số 120Hz truyền trong một môi trường với tốc độ 60m/s, thì bước sóng của nó là bao nhiêu? A. 0,5m B. 1m C. 2m D. 0,25m Câu 45. Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây là sai A.sóng cơ truyền được trong tất cả môi trường rắn, lỏng, khí. B.khi sóng truyền đi, các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua cùng truyền đi theo sóng. C.Sóng dọc là sóng mà phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng. D.Sóng ngang là sóng mà phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng. Câu 46. Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài có phương trình sóng u = acos (4 π t – 0,02 π x) trong đó u, x tính bằng cm, t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng là A. 1m/s B. 2m/s C. 0,5 m/s D. 0,2 m/s 5 Câu 47. Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với tốc độ 40cm/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền đó là u O = 2cos2 π t(cm). Phương trình sóng tại một điểm N nằm trước O và cách O một đoạn 10cm là A. u N = 2cos(2 π t - π /4)(cm). B. u N = 2cos(2 π t + π /4)(cm). C. u N = 2cos(2 π t + π /2)(cm). D. u N = 2cos(2 π t - π /2)(cm). Câu 48. Một sóng ngang có phương trình sóng là 3 os2 0,4 20 t x u c π   = −  ÷   (cm), trong đó x tính bằng m và t tính bằng s. Chu kỳ sóng và bước sóng lần lượt là A. T=2,5s; λ= 50m. B. T=0,4s; λ= 20cm. C. T=2,5s; λ= 50cm. D. T=0,4s; λ= 20m. Câu 49. Sóng truyền từ điểm O với vận tốc không đổi v = 36m/s. Dao động tại O có phương trình O u 4cos(2 ft )(cm) 6 π = π − . Tại điểm M cách O một khoảng 12cm trên phương truyền sóng thì dao động có phương trình M 5 u 4cos(2 ft )(cm) 6 π = π − . Tần số f của sóng là: A. 100 Hz B. 50 Hz C. 140 Hz D. 120 Hz Câu 50. Cho một sóng ngang có phương trình sóng là 6cos(50 0,25 )u t x π π = − trong đó u, x tính bằng cm, t tính bằng giây. Sóng truyền với vận tốc là A. 0,5 cm/s B. 5 m/s C. 200 cm/s D. 200 m/s BÀI TẬP VỀ NHÀ: Câu 1: Phương trình sóng tại một điểm trên một sợi dây cách nguồn sóng đoạn x có dạng u = 3cosπ(t - 0,1x) mm; trong đó x đo bằng cm, t đo bằng s. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 12π cm/s. `B. 10 cm/s. C. 60 cm/s. D. 80π cm/s. Câu 2: Trên một sợi dây dài 2m đang có sóng dừng với tần số 100Hz, người ta thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có ba điểm khác luôn đứng yên. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 60 m/s. B. 80 m/s. C. 40 m/s. D. 100 m/s. Câu 3: Một sóng cơ có tần số 50 Hz truyền trong môi trường với tốc độ 160 m/s. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách nhau một khoảng A. 3,2m B. 2,4m C. 1,6 m D. 0,8 m Câu 4: Một sóng âm truyền trong thép với tốc độ 5000 m/s. Nếu độ lệch pha của sóng âm đó ở hai điểm gần nhau nhất cách nhau 1 m trên cùng một phương truyền sóng là π/2 thì tần số của sóng bằng A. 1250 Hz. B. 5000 Hz. C. 2500 Hz. D. 1000 Hz. Câu 5. Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500 Hz, người ta thấy khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 0,4m. Vận tốc truyền sóng trên dây là. A. v = 6,25 m/s. B. v = 200 mm/s. C. v = 16 m/s. D. v = 200 m/s. Câu 6: Chọn kết luận đúng. A. Sóng cơ là quá trình tuần hoàn trong không gian và tuần hoàn theo thời gian. B. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trong chất lỏng. C. Sóng dọc có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. D. Sóng cơ truyền được trong chân không. Câu 7: Một sợi dây có chiều dài không đổi ,căng giữa hai điểm cố định, người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần số gần nhau nhất tạo ra sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz , vận tốc truyền sóng vẫn không đổi . Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên sợi dây đó là A. 75Hz. B. 100Hz. C. 50Hz. D. 125Hz. Câu 8: Một sóng ngang truyền theo chiều dương trục Ox, có phương trình sóng là u = 6cos(4πt − 0,1πx); trong đó u và x tính bằng cm, t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng là A. 40 cm/s. B. 150 cm/s. C. 50 cm/s. D. 10 cm/s Câu 9: Tốc độ truyền của sóng cơ trong môi trường phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây: A. bước sóng. B. tần số của sóng. C. bản chất của môi trường. D. năng lượng của sóng. Câu 10. Xét sóng truyền theo một sợi dây căng thẳng dài. Phương trình dao động tại nguồn O có dạng u = asin4πt (cm,s), vận tốc truyền sóng là 50 cm/s. Gọi M, N là hai điểm gần O nhất lần lượt dao động cùng pha và ngược pha với O. Khoảng cách từ O đến M, N là 6 Câu 6. Nguồn sóng ở O dao động với tần số 10Hz, dao động truyền đi với vận tốc 0,4m/s trên phương Oy. trên phương này có 2 điểm P và Q theo thứ tự đó PQ = 15cm. Cho biên độ a = 1cm và biên độ không thay đổi khi sóng truyền. Nếu tại thời điểm nào đó P có li độ 1cm thì li độ tại Q là A. 0 cm B. 2 cm C. –1 cm D. 1 cm Giải: λ = v/f = 0,4/10 = 0,04 m = 4 cm Giả sử biểu thức của sóng tại nguồn O: u 0 = cos20πt (cm OP = d (cm) tại P : u P = cos(20πt - λ π d2 ) = cos(20πt -0,5πd) tại Q : u Q = cos(20πt - λ π )15(2 +d ) = cos(20πt - 0,5πd -7,5π) Ta có: u Q = cos(20πt - 0,5πd -7,5π) = cos(20πt - 0,5πd )cos7,5π + sin(20πt - 0,5πd )sin 7,5π = - sin(20πt - 0,5πd ) Theo bài ra u P = cos(20πt -0,5πd) = 1 cm > cos(20πt -0,5πd) = 1 > sin(20πt -0,5πd) = 0 u Q = sin(20πt - 0,5πd ) = 0 Do đó u Q = 0 Chọn đáp án A A.25 cm và 75 cm. B.25 cm và 12,5 cm. C.50 cm và 25 cm. D.25 cm và 50 cm. CHỦ ĐỀ 1: ĐỘ LỆCH PHA – BIẾT ĐỘ LỆCH PHA TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG LIÊN QUAN A- 10 BT CƠ BẢN: Giải: Tần số sóng f = 1,5Hz Độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên một phương truyền cách nhau một khoảng d là: ∆ϕ = λ π d2  λ = ϕ π ∆ d2 = 4,8 m. Vận tốc truyền sóng v = λf = 7,2m/s . Chọn đáp án A Giải: Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng lệch pha nhau 3π/4 là d = 3 λ /4 = 0,75m Do đó bước sóng λ = 1 m  Vận tốc truyền sóng v = λ f = 500m/s . Chọn đáp án A Câu 3 Một sóng âm có tần số 425 Hz lan truyền trong không khí với vận tốc 340 m/s. Độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên một phương truyền cách nhau 50 cm là A. 3π / 2 B. 5π / 4 C. 3π / 4 D. 2π / 3 Giải: Bước sóng λ = v/f = 4/80 = 0,05 m = 5 cm. Độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên một phương truyền cách nhau một khoảng ∆d là: ∆ϕ = λ π d∆2 = 5 )315,33(2 − π = π rad. Đáp án B Câu 5. Một sóng âm truyền trong thép với vận tốc 5000m/s. Nếu độ lệch của sóng âm đó ở hai điểm gần nhau nhất cách nhau 1m trên cùng một phương truyền sóng là π/2 thì tần số của sóng bằng A. 1000 Hz B. 1250 Hz C. 5000 Hz D. 2500 Hz 7 Q • P • O • Câu 1. Một nguồn sóng cơ dao động điều hòa theo phương trình u O = Acos (3πt + π/2). Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên phương truyền sóng có độ lệch pha π/3 là 0,8 m. Vận tốc truyền sóng là A. 7,2 m/s B. 1,6 m/s C. 4,8 m/s D. 3,2 m/s Câu 2. Một nguồn âm có tần số f = 500Hz. Hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách nhau 75cm luôn dao động lệch pha nhau 3π/4. Vận tốc truyền sóng là A. 500 m/s B. 1 km/s C. 250 m/s D. 750 m/s Câu 4. Sóng cơ có tần số 80Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31 cm và 33,5 cm, lệch pha nhau một góc A. π/2 rad. B. π rad. C. 2π rad. D. π/3 rad. Giải: Bước sóng λ = v/f = 20/0,5 = 40 cm. Độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên một phương truyền cách nhau một khoảng d là: ∆ϕ = λ π d2 Do M cùng pha với O ∆ϕ OM = λ π d2 = 2kπ  d OM = kλ= 40k (cm) M và N là hai điểm gần nhau nhất dao động vuông pha với nhau nên MN = λ/4 = 10 cm Do đó khoảng cách từ O đến M và từ O đến N có thể là 80cm và 70cm. Đáp án C Giải: λ = v/f = 50/2 = 25 cm. Độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên một phương truyền cách nhau một khoảng d là: ∆ϕ = λ π d2 Do M ngươc pha với O ∆ϕ OM = λ π d2 = (2k + 1)π  d OM = (k + 0,5)λ= 25k + 12,5 (cm) Khi đó d ON = d OM ± λ = d OM ± 25 cm Do đó khoảng cách từ O đến M và từ O đến N có thể là 37,5cm và 12,5cm. Đáp án B 8 Câu 7. Sóng truyền dọc theo sợi dây căng ngang và rất dài. Biết phương trình sóng tại O có dạng u O = 3cosπt (cm), vận tốc truyền sóng là v = 20cm/s. Nếu M và N là hai điểm gần nhau nhất dao động vuông pha với nhau và M cùng pha với O thì khoảng cách từ O đến M và từ O đến N có thể là A. 80cm và 75cm B. 37,5cm và 12,5cm C. 80cm và 70cm D. 85,5cm và 80cm Câu 8. Sóng truyền dọc theo sợi dây căng ngang và rất dài. Biết phương trình sóng tại O có dạng u O = 3cos 4πt (cm), vận tốc truyền sóng là v = 50cm/s. Nếu M và N là hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha với nhau và ngược pha với O thì khoảng cách từ O đến M và từ O đến N có thể là A. 25cm và 75cm B. 37,5cm và 12,5cm C. 50,5cm và 25,5cm D. 25cm và 50cm Giải: Độ lệch pha : ∆ϕ = λ π d2 Hai phần tử dao động ngươc pha nhau ∆ϕ = λ π d2 = (2k + 1)π  d = (k + 0,5)λ =(k + 0,5)v/f  f =(k + 0,5)v/d =(k + 0,5).400/25 = 16k + 8 33 ≤ f = 16k + 8 ≤ 43  k = 2 . Do vậy f= 40Hz . ĐÁp án C B. BÀI TẬP TƯƠNG TỰ : Câu 1: Với k là số nguyên. Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha trên phương truyền sóng bằng A. kλ. B. kλ/2. C. (2k + 1)λ. D. (2k + 1)λ/2. Câu 2: Hai dao động điều hòa cùng pha khi độ lệch pha của chúng là A. ( ) 2n n Z ∆ϕ = π ∈ B. ( ) ( ) 2n 1 n Z 2 π ∆ϕ = + ∈ C. ( ) ( ) 2n 1 n Z 4 π ∆ϕ = + ∈ D. ( ) ( ) 2n 1 n Z ∆ϕ = + π ∈ Câu 3: Chọn câu sai khi nói về giao thoa giữa hai sóng cùng phương, cùng tần số, cùng pha: Một điểm dao động với biên độ cực đại khi: A. hiệu đường đi của hai sóng truyền tới điểm đó bằng số nguyên lần nửa bước sóng B. hai sóng truyền tới điểm đó cùng pha nhau C. hiệu đường đi của hai sóng truyền tới điểm đó bằng số nguyên lần bước sóng D. độ lệch pha của hai sóng truyền tới điểm đó là 2k ϕ π ∆ = 9 Câu 9. Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4m/s và tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz. Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng trên dây là A. 42 Hz B. 35 Hz C. 40 Hz D. 37 Hz Câu 10. Một nguồn O phát sóng cơ dao động theo phương trình: 2cos(20 ) 3 u t π π = + ( trong đó u(mm), t(s) ) sóng truyền theo đường thẳng Ox với tốc độ không đổi 1(m/s). M là một điểm trên đường truyền cách O một khoảng 42,5cm. Trong khoảng từ O đến M có bao nhiêu điểm dao động lệch pha 6 π với nguồn? Ta có: ƒ=10Hz, v=1m/s => λ = v/ƒ=0,1m=10 cm. Các điểm cách nguồn O là d có độ lệch pha so với nguồn là: Do xét các điểm có độ lệch pha so với nguồn là nên  Mà  . Vậy k nhận 5 giá trị là k = 0, 1, 2, 3, 4. Câu 4: Một sóng cơ có chu kì 2 s truyền với tốc độ 1 m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha nhau là A. 0,5 m. B. 1,0 m. C. 2,0 m. D. 2,5 m. Câu 5. Sóng cơ có tần số 100Hz, vận tốc truyền pha v = 300 m/s. Hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng 0,5m có độ lệch pha là A) 6 π ∆ϕ = rad. B) 2 3 π ∆ϕ = rad C) 3 π ∆ϕ = rad. D) 3 2 π ∆ϕ = rad Câu 6: Độ lệch pha giữa hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và ngược pha nhau là A. πϕ k2 =∆ với k ∈ Z. B. 2 )12( π ϕ +=∆ k với k ∈ Z. C. πϕ k =∆ với k ∈ Z. D. πϕ )12( +=∆ k với k ∈ Z. Câu 7: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc v = 50cm/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền sóng đó là : u 0 = acos( t T π 2 ) cm. Biết ở thời điểm t = T/6 điểm M cách O khoảng λ /3 có độ dịch chuyển u M = 2 cm. Biên độ sóng a là : A. 2 3 cm B. 4 3 cm C. 2 cm. D. 4 cm. Câu 8: Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 32,25 cm và 33,5 cm, lệch pha nhau góc A. 2π rad. B. π rad. C. π/3 rad. D. π/2 rad. Câu 9: Một sóng cơ truyền trong môi trường với vận tốc 12 m/s và chu kì 0,5 s. Hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau thì cách nhau một đoạn A. 3 m B. 4 m C. 6 m D. 1,5m Câu 10: Sóng cơ có tần số 50 Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 2,5 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 30 cm và 32,5 cm, lệch pha nhau góc A. π/2 rad. B. π rad. C. 2π rad. D. π/3 rad. Câu 11: Một sóng hình sin có tần số 110 (Hz) lan truyền trong không khí theo một phương với tốc độ 440 (m/s). Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha và vuông pha lần lượt là: A. 1 (m) và 0,5 (m). B. 8 (m) và 4 (m). C. 2 (m) và 1 (m). D. 4 (m) và 2 (m). Câu 12. Một sóng cơ có tần số 25 Hz truyền đi trong môi trường đàn hồi. Hai điểm nằm trên cùng phương truyền sóng gần nhau nhất dao động lệch pha nhau π/2, cách nhau đoạn 4 cm. Tốc độ truyền sóng là A. 25 cm/s. B. 40 cm/s. C. 2,5 m/s. D. 4 m/s. Câu 13: Trên mặt chất lỏng có một nguồn O dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng với chu kì 0,5 (s). Để hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 50cm dao động lệch pha 4 π thì tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là A. 12 (m/s). B. 8 (m/s). C. 6 (m/s). D. 4 (m/s). Câu 14: Một nguồn sóng cơ dao động điều hòa theo phương trình: x=10cos(10πt + π/2)(cm;s). Khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà tại đó dao động của các phần tử lệch pha nhau 3 π là 50cm. Vận tốc truyền sóng là: A. 30cm/s. B. 15m/s. C. 15cm/s. D. 30m/s. Câu 15: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp cùng pha , những điểm trên mặt nước có cực đại giao thoa khi A. hai nguồn phát sóng cùng pha B. hai nguồn phát sóng ngược pha C. hiệu đường đi của 2 sóng truyền đến điểm đó là kλ D. độ lệch pha của 2 sóng truyền đến điểm đó là kπ Câu 16: Trên mặt nước có một nguồn O dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt nước với tần số 50Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước có giá trị từ 4m/s đến 8m/s. Để hai điểm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 25cm luôn dao động ngược pha thì tốc độ truyền sóng trên mặt nước phải có giá trị là A. 8,0 (m/s). B. 6,0 (m/s). C. 7,0 (m/s). D. 5,0 (m/s). 10 [...]... biên độ a 2 A- BT CƠ BẢN: Câu 1 Sóng dừng là trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng là vì A sóng dừng là giao thoa của hai sóng có cùng tần số B sóng dừng xuất hiện do gặp nhau của các sóng phản xạ C sóng dừng là sự giao thoa của một sóng tới và một sóng phản xạ trên cùng phương truyền sóng D sóng dừng xuất hiện do sự chồng chất của các sóng có cùng phương truyền sóng Câu 2: Khi có sóng dừng trên dây... phản xạ tại một điểm ngược pha nhau D Được dùng để đo tốc độ truyền sóng Câu 23 Chọn câu đúng Trong hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây thì: A Sóng phản xạ có cùng tốc độ truyền sóng với sóng tới B Sóng phản xạ và sóng tới khơng có cùng bước sóng C Sóng phản xạ ln ngược pha với sóng tới D Sóng phản xạ và sóng tới khơng là hai sóng kết hợp Câu 24: Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng dừng?... độ truyền sóng trên dây là 16m/s Trên dây có bao nhiêu nút sóng và bụng sóng: A 7 nút sóng và 6 bụng sóng B 7 nút sóng và 7 bụng sóng C 8 nút sóng và 7 bụng sóng D 8 nút sóng và 8 bụng sóng Câu 33: Người ta tạo sóng dừng trên một sợi dây AB dài 1,2 (m) với đầu B cố định , đầu A gắn với nguồn dao động có tần số f = 50 (Hz) (đầu A dao động với biên độ nhỏ được xem như là một nút) Tốc độ truyền sóng trên... sóng liên tiếp là: A một bước sóng B một phần ba bước sóng C một nửa bước sóng D một phần tư bước sóng Câu 3: Trên một sợi dây có chiều dài l , hai đầu cố định, đang có sóng dừng Trên dây có một bụng sóng Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v khơng đổi Tần số của sóng là A v/l B v/2 l C 2v/ l D v/4 l Câu 4: Một sợi dây chiều dài l căng ngang, hai đầu cố định Trên dây đang có sóng dừng với n bụng sóng, ... giữ cố định, bước sóng bằng A khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng sóng liên tiếp B độ dài của dây C 2 lần độ dài của dây D 2 lần khoảng cách giữa 2 nút sóng hoặc 2 bụng sóng liên tiếp Câu 21: Phát biểu nào đúng khi nói về sóng dừng? A Khoảng cách giữa hai bụng sóng bằng một số ngun lẻ phần tư bước sóng B Khoảng cách giữa hai nút sóng bằng một số ngun lẻ phần tư bước sóng C Sóng tới và sóng phản xạ tại... vận tốc truyền sóng cơ biểu thị bởi phương trình u = 2cos (100πt – 5πx) (cm), trong đó x tính bằng m A 20 m/s B 30 m/s C 40 m/s D 25 m/s Giải: So sánh với dạng tổng qt của phương trình sóng u = Acos( Ta có chu kì sóng T = 0,02s và bước sóng λ = 0,4 m Vận tốc truyền sóng v = λ/T = 20m/s Chọn đáp án A 2π x t - 2π ) T λ Câu 14 Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với phương trình sóng u = Acos(20πt... Một sóng cơ lan truyền trong một mơi trường Hai điểm trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau một khoảng bằng nửa bước sóng có dao động A lệch pha π 4 B ngược pha C cùng pha D lệch pha π 2 Câu 20: Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng A.một bước sóng C hai lần bước sóng B.một phần tư bước sóng D một nửa bướcsóng Câu 21: Trong hiện tượng giao thoa sóng. .. Tốc độ truyền sóng trên dây là A 2 m/s B 4 m/s C 1 m/s D 3 m/s Giải: So sánh với dạng tổng qt của phương trình sóng u = Acos( 2π x t - 2π ) T λ Ta có chu kì sóng T = 0,1s và bước sóng λ = 20 cm Vận tốc truyền sóng v = λ/T = 200 cm/s = 2 m/s Chọn đáp án A Câu 15 Cho một sóng ngang có phương trình sóng là u = 5cosπ(10t – 0,5x) (mm) Trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s Vị trí của phần tử sóng M cách nguồn... Sóng dừng : d )cos(2π ft ) λ 1 Định nghĩa : Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp hoặc 2 bụng liên tiếp bằng nữa bước sóng 2 Điều kiện có sóng dừng trên dây: λ a) hai đầu cố định : l = n 2 ( chiều dài của sợi dây phải bằng một số ngun lần nữa bước sóng. )  Số bó sóng = số bụng sóng = n ; số nút sóng = n + 1 v Bước sóng. .. 2πd/λ) Sóng phản xạ tại B là: uB = uAB vì sóng tới B cùng pha với sóng phản xạ khi B là đầu tự do Sóng phản xạ từ B truyền đến M là: uBM = acos[ωt + φ – 2π(2L – d)/λ] Phương trình sóng dừng tại M là: uM = uAM + uBM = 2acos (2πx/λ) cos(ωt + φ – 2πL/λ) Biên độ sóng dừng tại M là: A = 2a cos (2πx/λ) với x = L – d là khoảng cách từ điểm cần xét đến bụng nào đó của sóng dừng Sóng dừng có biên độ bụng sóng . nào sau đây là sai khi nói về sóng cơ học? A. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào tần số của sóng. B. Sóng trên mặt nước là sóng ngang. C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động. D lượng. D. Sự truyền sóng cơ là sự truyền pha dao động. Câu 9. Chọn phát biểu đúng về sóng cơ học: A. Vận tốc truyền sóng trong một môi trường càng giảm khi càng xa nguồn sóng B. Sóng cơ lan truyền. số của sóng không thay đổi trong suốt quá trình truyền sóng D. Bước sóng tỉ lệ thuận với tần số của sóng Câu 10 Hai điểm M và N là hai ngọn sóng liên tiếp trên một phương truyền sóng cơ học trong