Bài tập sóng đơn, giao thoa, sóng dừng

Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 1 SÓNG ĐƠN – GIAO THOA – SÓNG DỪNG Câu 1: Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước bởi hai nguồn cùng biên độ, cùng pha và cùng tần số f = 50Hz. Xét hai điểm M, N trên đoạn thẳng nối hai nguồn cách nhau 10cm. Biết M dao động với biên độ cực đại còn N đứng yên. Biết v  (300; 500) cm/s. Tìm v? Câu 2: Một sợi dây AB căng ngang. Đầu B cố định, đầu A gắn chặt với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40Hz. Trên dây AB có sóng dừng ổn định. A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20m/s Nếu tăng chiều dài dây lên 50cm thì trên dây có thêm bao nhiêu bụng, bao nhiêu nút? Câu 3: Một lò xo treo theo phương thẳng đứng dài 50cm, đầu trên gắn vào âm thoa dao động với tần số 50Hz, đầu dưới tự do. Quan sát ta thấy trên lò xo có hiện tượng sóng dừng và có 3 điểm ở đó lò xo không biến dạng. Vận tốc truyền sóng trên lò xo bằng bao nhiêu? Câu 4: Một sợi dây đàn hồi dài 100cm, một đầu được nối vào một nhánh âm thoa, đầu kia giữ cố định. Khi âm thoa dao động với tần số 20Hz thì tạo ra sóng dừng trên dây. Biết trước tốc độ truyền sóng là 5m/s. Coi đầu nhánh âm thoa là một điểm cố định. Tính số nút, số bụng quan sát được? Câu 5: Nguồn sóng O dao động với phương trình u o = 5cos200 t  (cm). Sóng truyền đi với tốc độ 600m/s và coi biên độ không đổi khi sóng truyền đi. Ở thời điểm 1s tại M trên cùng phương truyền sóng cách O một đoạn x = 2(m) có li độ bằng bao nhiêu? Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 2 Câu 6: Cho phương trình sóng dừng u = 2.cos x   2 .cos10  t (cm) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Điểm M dao động với biên độ 1cm cách bụng gần nó nhất 8cm. Tìm tốc độ truyền sóng. Câu 7: Thực hiện giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn dao dộng S 1 và S 2 theo phương trình u 1 = u 2 = 2.cos10  t. Trên đoạn S 1 S 2 có hai điểm A,B đối xứng nhau qua trung điểm của S 1 S 2 cùng dao động với biên độ cực đại. Biết AB = 1cm, v  (2;3) cm/s. Tính vận tốc truyền sóng. Câu 8: Một sợi dây chiều dài l căng ngang hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng ổn định với n bụng sóng, tốc độ truyền sóng trên dây là v. Tính khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng? (theo l.n,v) Câu 9: Thực hiện giao thoa sóng cơ học trên mặt chất lỏng với 2 nguồn kết hợp A, B cùng biên độ và cách nhay 12cm. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng và có khoảng cách đến A, B lần lượt là d 1 , d 2 . Biên độ dao động tại M là A = 4          42 cos 21  dd mm. (d 1 , d 2 tính bằng cm). Coi biên độ sóng không đổi. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB. Câu 10: Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha với tần số f = 20Hz, AB = 8cm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s. Một đường tròn có tâm tại trung điểm O của AB nằm trong mặt phẳng chứa các vân giao thoa, bán kính 3cm. Tìm số điểm dao động cực đại trên đường tròn? Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 3 Câu 11: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp cùng pha dao động với tần số f=20Hz, biên độ A. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước v = 1,8 m/s. Xét điểm M cách nguồn những khoảng d 1 = 24cm, d 2 = 18cm. Tính biên độ sóng tổng hợp tại M. Câu 12: Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B có tần số f = 40Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách các nguồn A, B các khoảng d 1 = 28cm, d 2 = 36cm, có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có 3 đường dao động cực đại khác. Tính vận tốc truyền sóng? Câu 13: Đầu A của một sợi dây căng ngang được làm cho dao động theo phương vuông góc với phương của sợi dây khi ở vị trí cân bằng. Biết chu kì và biên độ dao động lần lượt là 0,8s và 2cm. Sau 0,3s thì sóng truyền dọc theo dây được 1,2m. Chọn gốc thời gian lúc li độ của điểm A cực đại. Tại điểm M trên dây cách A 2,5m vào thời điểm t = 1,5s có li độ bằng bao nhiêu? Câu 14: Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với 2 nguồn dao động A, B có cùng tần sô, cùng biên độ, cùng pha. Biết AB = 2  . Gọi C là điểm nằm trên đường trung trực của AB sao cho CA = CB = 2  . Trên đoạn CH (H là trung điểm của AB ) có bao nhiêu điểm dao động cùng pha với nguồn? Câu 15: Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động với tần số f = 20Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách nguồn A và B những khoảng d 1 = 10cm, d 2 = 15cm, sóng có biên độ cực tiểu. Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước? Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 4 Câu 16: Hai sóng có phương trình: U 1 = Acos           x t 2 (cm) ; U 2 = Acos           x t 2 (cm) truyền ngược nhau trên một dây dài căng ngang. Lập phương trình sóng dừng trên dây. Câu 17: (Đề 2011)Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm AB, với AB = 10cm. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,2s. Tìm tốc độ truyền sóng trên dây. Câu 18: (Đề 2011)Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhay 18cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là U A = U B = acos50  t. Tốc độ truyền sóng ở mặt chất lỏng là 50cm/s. gọi O là trung điểm của AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Tính khoảng cách OM. Câu 19: (Đề 2011)Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7m/s đến 1m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Tính tốc độ truyền sóng. Câu 20: (Đề 2011)Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định. Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền sóng không đổi. Khi tần số sóng trên dây là 42Hz thì trên dây có 4 điểm bụng. Nếu trên dây có 6 diểm bụng thì tần số sóng trên dây là bao nhiêu? Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 5 Câu 21: (Đề 2012) Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng tần số 50Hz được đặt tại hai điểm S 1 và S 2 cách nhau 10cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 75cm/s. Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm S 1 , bán kính S 1 S 2 , điểm mà phần tử tại đó dao động với biên độ cực đại cách điểm S 2 một đoạn ngắn nhất là bao nhiêu? Câu 22: (Đề 2012)Trên một sợi dây căng ngang hai đầu cố định đang có sóng dừng. Không xét các điểm bụng hoặc nút, quan sát thấy những điểm có cùng biên độ và ở gần nhau nhất thì đều cách nhau 15cm. Bước sóng trên dây bằng bao nhiêu? Câu 23: (Đề 2012) Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau 3 1 bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3cm thì li độ dao động của N là 3cm. Tính biên độ sóng. Câu 24: (Đề 2012)Trên sợi dây đàn hồi dài 100cm với hai đầu A, B cố định đang có sóng dừng, tần số sóng là 50Hz. Không kể hai đầu A, B trên dây có 3 nút sóng. Tính tốc độ truyền sóng trên dây. Câu 25: (Đề 2007)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 3 điểm khác luôn đứng yên. Tính vận tốc truyền sóng. Câu 26: (Đề 2008)Trong thí nghiệm về sóng dừng, trên một sợi dây đàn hồi 1,2m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác nhau trên dây không dao động. Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,05s. Tính vận tốc truyền sóng trên dây. Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 6 Câu 27: (Đề 2008)Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm C đến điểm M cách O một đoạn d. Biết tần số f, bước sóng  và biên độ a của sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Cho phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm M có dạng u M = a sin2  ft. Viết phương trình dao động của phần tử vật chất tại O. Câu 28: (Đề 2009)Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,8m hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 6 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100Hz. Tính tốc độ truyền sóng trên dây. Câu 29: (Đề 2009)Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S 1 và S 2 cách nhau 20cm. hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u 1 = 5cos40  t (mm) và u 2 =5cos(40  t +  ) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80cm/s. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên S 1 S 2 . Câu 30: (Đề 2009)Một nguồn phát sóng cơ học có phương trình u = 4cos(4  t - 4  )(cm) Biết dao động tai hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5m có độ lệch pha là 3  . Tính tốc độ truyền sóng. Câu 31: (Đề 2010)Một sợi dây AB dài 100cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định. A là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20m/s. Tính số bụng sóng, nút sóng (kể cả A và B). Câu 32: (Đề 2010)Tại một điểm trên mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên mặt phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ 5 là 0,5m. Tính tốc độ truyền sóng. Trung tâm Bồi dưỡng văn hóa Thành Công - Thành Công Study Địa chỉ:Số 86 Tân Mai, quận Hoàng Mai, Hà Nội (gần trường Tiểu học Tân Mai) Điện thoại: 04.6680.7124– “Ưu tiên học sinh trung bình và chưa có phương pháp học” Email: tuyensinhtanmai@gmail.com- Hotline: 0983.398.619 – 0978.288.562 Facebook: https://www.facebook.com/groups/Trungtamviptanmai/ Thầy Trịnh Minh Đức – 0966 77 6508 Trang 7 Câu 33: (Đề 2013) Một nguồn phát sóng dao động điều hòa tạo ra sóng tròn đồng tâm O truyền trên mặt nước với bước sóng . Hai điểm M và N thuộc mặt nước, nằm trên hai phương truyền sóng mà các phần tử nước đang dao động. Biết OM = 8, ON = 12 và OM vuông góc với ON. Trên đoạn MN,tính số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động của nguồn O. Câu 34: (Đề 2013): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng (kể cả hai đầu dây). Tính bước sóng của sóng truyền trên dây. Câu 35: (Đề 2013): Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O 1 và O 2 dao động cùng pha, cùng biên độ. Chọn hệ tọa độ vuông góc Oxy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn O 1 còn nguồn O 2 nằm trên trục Oy. Hai điểm P và Q nằm trên Ox có OP = 4,5 cm và OQ = 8cm. Dịch chuyển nguồn O 2 trên trục Oy đến vị trí sao cho góc PO 2 Q có giá trị lớn nhất thì phần tử nước tại P không dao động còn phần tử nước tại Q dao động với biên độ cực đại. Biết giữa P và Q không còn cực đại nào khác. Trên đoạn OP, điểm gần P nhất mà các phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách P một đoạn bằng bao nhiêu? Câu 36: (Đề 2013) Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha tại hai điểm A và B cách nhau 16cm. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3cm. Trên đoạn AB, tính số điểm mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại. . định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng (kể cả hai đầu dây). Tính bước sóng của sóng truyền trên dây. Câu 35: (Đề 2013): Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp. định, đang có sóng dừng với 6 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100Hz. Tính tốc độ truyền sóng trên dây. Câu 29: (Đề 2009)Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S 1 . động điều hòa với tần số 40Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định. A là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20m/s. Tính số bụng sóng, nút sóng (kể cả A và B). Câu 32: (Đề 2010)Tại