Các dạng bài tập Vật lý thi Đại học, cao đẳng

Trần Quang Thanh - ĐH Vinh -Nghệ An - 2011 Trong kỳ thi tuyển sinh đại học, phần sóng sóng dừng phần tương đối khó Để giúp em hệ thống ơn tập tốt- tơi cố gắng biên soạn tài liệu Quyển Sách trình bày tương đối đầy đủ dạng tập từ đễ đến khó, hy vọng tài liệu hữu ích giúp em luyện thi TN ĐH 2011 Mọi đóng góp xin gửi thanh17802002@yahoo.com 090.4.72.72.71 Bµi 1: Mét ngêi quan s¸t mét chiÕc phao nỉi lªn trªn mỈt biĨn vµ thÊy nã nh« lªn cao lÇn 15 gi©y, coi sãng biÕn lµ sãng ngang TÝnh chu kú dao ®éng cđa sãng biĨn? A 3(s) B.43(s) C 53(s) D 63(s) Bµi gi¶i: Chó ý víi d¹ng bµi nµy ta nªn dïng c«ng thøc tr¾c nghiƯm: f = n- , t ®ã t lµ thêi gian dao ®éng Phao nh« lªn lÇn 15 gi©y nghÜa lµ phao thùc hiƯn ®ỵc dao ®éng 15 gi©y n- 6- 1 = = ( Hz ) suy T = = 3( s ) VËy ta cã f = f t 15 Bµi : Mét ngêi quan s¸t mỈt biĨn thÊy cã ngän sãng ®i qua tríc mỈt m×nh kho¶ng thêi gian 10(s) vµ ®o ®ỵc kho¶ng c¸ch gi÷a hai ngän sãng liªn tiÕp lµ 5(m) TÝnh vËn tèc sãng biĨn ? A 1(m) B 2m C 3m D.4m n- 5- 2 = = ( Hz ) suy v = l f = = 2(m) t 10 Chó ý kho¶ng c¸ch gi÷a hai ngän sãng liªn tiÕp chÝnh lµ l Bµi gi¶i: T¬ng tù nh trªn ta cã : f = C©u 3: (§H 2007) Mét ngn ph¸t sãng dao ®éng theo ph¬ng tr×nh u = acos20πt (cm) Trong kho¶ng thêi gian 2(s) sãng trun ®I ®ỵc qu·ng ®êng b»ng bao nhiªu lÇn bíc sãng? A 10 B 20 C 30 D 40 Bµi gi¶i: theo ph¬ng tr×nh trªn ta thÊy w= 20p nªn suy T = 2p 2p = = 0,1( s ) w 20p Trên bước đường thành cơng, khơng có dấu chân kẻ lười biếng! Trần Quang Thanh - ĐH Vinh -Nghệ An - 2011 Do cø chu kú th× t¬ng øng bíc sãng, nªn kho¶ng thêi gian t=2(s) sãng trun ®ỵc qu·ng ®êng S ta cã tû lƯ l 0,1(s) VËy 2(s) S 0,1 l = suy S=20 l S C©u 4: Một sóng có tần số 500Hz, có tốc độ lan truyền 350m/s Hai điểm gần phương truyền sóng phải cách gần khoảng để chúng có độ lệch π pha rad ? A 0,116m B 0,476m C 0,233m D 4,285m 2p.d p l = Suy d = Bµi gi¶i : Ta biÕt : sãng c¬ th× ®é lƯch pha lµ D j = l v 350 l 0, = 0, 7(m) vËy kháang c¸ch cÇn t×m lµ d = = = 0,116( m) Trong ®ã: l = = f 500 6 Hay C©u 5: Mét sãng ©m cã tÇn sè 450(Hz) lan trun víi vËn tèc 360(m/s) kh«ng khÝ §é lƯch pha gi÷a hai ®iĨm c¸ch d=1(m) trªn mét ph¬ng trun sãng lµ : A D j = 0,5p(rad ) B D j = 1,5p(rad ) C D j = 2,5p(rad ) D D j = 3,5p(rad ) Bµi gi¶i: Dj = 2p.d 2.p.1 = = 2,5p l 0,8 ( ®ã l = v 360 = = 0,8(m) ) f 450 C©u6: VËn tèc trun ©m kh«ng khÝ lµ 340(m/s) , kho¶ng c¸chgi÷a hai ®iĨm gÇn nhÊt trªn cïng mét ph¬ng trun sãng dao ®éng ngỵc pha lµ 0,8(m) TÇn sè ©m lµ: A f=85(Hz) B f=170(Hz) C f=200(Hz) D f=225(Hz) 2p.d = (2.k + 1)p l v 340 = 200( Hz ) GÇn nhÊt th× lÊy k=0 vËy l = 2.d = 2.0,85 = 1, 7(m) hay f = = l 1, Bµi gi¶i: Ta biÕt sãng dao ®éng ngỵc pha ®é lƯch pha D j = C©u 7: Khi biên độ sóng tăng gấp đơi, lượng sóng truyền tăng lần A Giảm 1/4 B Giảm 1/2 C Tăng lần D Tăng lần k A2 VËy biªn ®é t¨ng gÊp ®«i th× n¨ng lỵng k A '2 k A2 KA2 E': = =4 = E T¨ng lÇn 2 Bµi gi¶i: n¨ng lỵng E : Trên bước đường thành cơng, khơng có dấu chân kẻ lười biếng! Trần Quang Thanh - ĐH Vinh -Nghệ An - 2011 C©u 8: Hiệu pha sóng giống phải để giao thoa sóng hồn tồn triệt tiêu A B π/4 C π/2 D.π Bµi gi¶i: ®é lƯch pha cđa sãng gièng lµ : D j = (2k + 1)p th× giao thoa chóng míi triƯt tiªu LÊy k=0 ta cã D j = p C©u 9: Tìm vận tốc sóng âm biểu thị phương trình: u = 28cos(20x - 2000t) A 334m/s B 331m/s C 314m/s D 100m/s 2px ) ®èi chiÕu lªn ph¬ng tr×nh trªn l w p 2000 ) = 100 ( m/s) mµ v = l f = l ( ) = ( 2p 10 2p Bµi gi¶i: ¸p dơng ph¬ng tr×nh sãng : U = A.co.s (wt 2px = 20 x l ( Do w= 2000 ) ta thÊy suy l = 2p p = 20 10 C©u 10: Mét mòi nhän S ®ỵc g¾n vµo ®Çu cđa mét l¸ thÐp n»m ngang vµ ch¹m vµo mỈt níc Khi ®Çu l¸ thÐp dao ®éng theo ph¬ng th¼ng ®øng víi tÇn sè f = 100 (Hz), S t¹o trªn mỈt níc mét sãng cã biªn ®é a = 0,5 (cm) BiÕt kho¶ng c¸ch gi÷a gỵn låi liªn tiÕp lµ (cm) TÝnh vËn tèc trun sãng trªn mỈt n íc A 100 cm/s B 50 cm/s C 100cm/s D 150cm/s Bµi gi¶i: ¸p dơng c«ng thøc tr¾c nghiƯm kho¶ng c¸ch gi÷a n ngän sãng liªn tiÕp lµ : l = (n - 1)l Trong ®ã n lµ sè ngän sãng : ta cã = (9 - 1)l ® l = = 0,5 (cm) VËy v = l f = 100.0,5 = 50(cm / s) Nh×n vµo h×nh vÏ ta thÊy tõ ngän sãng thø ®Õn ngän sãng thø c¸ch l l l l l l l l l C©u11: (Bµi tËp t¬ng tù) : Ngn ph¸t sãng trªn mỈt níc t¹o dao ®éng víi tÇn sè f=100(Hz) g©y sãng trªn mỈt níc BiÕt kho¶ng c¸ch gi÷a gỵn låi (bơng sãng liªn tiÕp) lµ 3(cm) TÝnh vËn tèc trun sãng trªn mỈt n íc ? A 50(cm/s) B 25(cm/s) C.100(cm/s) D.150(cm/s) Bµi gi¶i: ¸p dơng c«ng thøc tr¾c nghiƯm kho¶ng c¸ch gi÷a n ngän sãng liªn tiÕp lµ : l = (n - 1)l Trong ®ã n lµ sè ngän sãng : ta cã = (7 - 1)l ® l = = 0,5 (cm) VËy v = l f = 100.0,5 = 50(cm / s) C©u12: Mét ngn sãng c¬ dao ®éng ®iỊu hoµ theo ph¬ng tr×nh π  x = A cos10πt +  Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iĨm gÇn nhÊt trªn ph¬ng trun 2  Trên bước đường thành cơng, khơng có dấu chân kẻ lười biếng! Trần Quang Thanh - ĐH Vinh -Nghệ An - 2011 sãng mµ t¹i ®ã dao ®éng cđa c¸c phÇn tư m«i trêng lƯch pha H·y tÝnh vËn tèc trun sãng A 150m/s B 120m/s C 100m/s π lµ (m) D 200m/s Bµi gi¶i: §é lƯch pha gi÷a hai phÇn tư trªn ph¬ng trun sãng lµ: Dj = 2pd p 2p.5 p = ® = l l trun sãng : v = l f = l ( VËy bíc sãng lµ: l = 20(m) suy vËn tèc w 10p m ) = 20.( ) = 200( ) 2p 2p s C©u 13: Cho mét mòi nhän S ch¹m nhĐ vµo mỈt n íc vµ dao ®éng ®iỊu hoµ víi tÇn sè f = 20 (Hz) Ngêi ta thÊy r»ng hai ®iĨm A vµ B trªn mỈt n íc cïng n»m trªn ph¬ng trun sãng c¸ch mét kho¶ng d = 10 (cm) lu«n dao ®éng ng ỵc pha víi TÝnh vËn tèc trun sãng, biÕt r»ng vËn tèc ®ã chØ vµo kho¶ng tõ 0,8 (m/s) ®Õn (m/s) A 100 m/s B 90m/s C 80m/s D 85m/s Bµi gi¶i: §é lƯch pha gi÷a hai phÇn tư theo ph¬ng trun sãng lµ: 2pd = (2k + 1)p (Do hai ®iĨm dao ®éng ngỵc pha) vËy ta cã : l 2df 2.0,1.20 (2k + 1)l (2k + 1)v d= = = = Suy : v = 2f (2k + 1) 2k + 2k + Dj = Do gi¶ thiÕt cho vËn tèc thc kho¶ng V vµo : 0,8 £ v = £1 (2k + 1) 0,8 £ v £ 1(m) gi¶i : 2k + ³ Suy : k ³ 1,5 2k + £ hay: v= 1,5 £ k £ k thc Z nªn ta thay biĨu thøc cđa nªn lÊy 0,8 k=2 vµ Suy k £ thay vµo biĨu thøc 4 = = 0,8(m) 2k + 2.2 + C©u 14: Mét sỵi d©y ®µn håi rÊt dµi cã ®Çu A dao ®éng víi tÇn sè f vµ theo ph¬ng vu«ng gãc víi sỵi d©y Biªn ®é dao ®éng lµ (cm), vËn tèc trun sãng trªn ®©y lµ (m/s) XÐt mét ®iĨm M trªn d©y vµ c¸ch A mét ®o¹n 28 (cm), ng Trên bước đường thành cơng, khơng có dấu chân kẻ lười biếng! Trần Quang Thanh - ĐH Vinh -Nghệ An - 2011 êi ta thÊy M lu«n lu«n dao ®éng lƯch pha víi A mét gãc D j = (2k + 1) p víi k = 0, ±1, ±2, TÝnh bíc sãng λ BiÕt tÇn sè f cã gi¸ trÞ kho¶ng tõ 22 (Hz) ®Õn 26 (Hz) A cm B 12 cm C 14 cm D.16 cm Bµi gi¶i: §é lƯch pha gi÷a hai phÇn tư theo ph¬ng trun sãng lµ: Dj = 2pd p = (2k + 1) (chó ý: ë bµi nµy ngêi ta ®· cho s½n ®é lƯch pha) l T¬ng tù nh bµi trªn ta cã : d = Suy : f = (2k + 1) Do 2k + v = thay sè vµo ta cã : f = (2k + 1) 4.0, 28 0, 28 4d 22 £ f £ 26( Hz ) Gi¶i f = ta (2k + 1)l (2k + 1)v = 4f 2k + £ 26( Hz ) 0,8 2,58 £ k £ 3,14 ® k = nªn ta cã : cã : 22 £ vËy v 2k + 2.3 + = = 25( Hz ) vËy l = = = 0,16(m) = 16cm 0, 28 0, 28 f 25 C©u15: Mét sãng c¬ häc trun mét trêng ®µn håi.Ph¬ng tr×nh dao ®éng π   cđa ngn cã d¹ng: x = 4cos  t ÷(cm) TÝnh bíc sãng λ Cho biÕt vËn tèc trun   sãng v = 40 (cm/s) TÝnh ®é lƯch pha cđa hai ®iĨm c¸ch mét kho¶ng 40 (cm) trªn cïng ph¬ng trun sãng vµ t¹i cïng thêi ®iĨm A π/12 B π/2 C π/3 D π/6 Bµi gi¶i: §é lƯch pha gi÷a hai phÇn tư theo ph¬ng trun sãng lµ: 2pd 2pdf 2p.40 p w p f = = = ( Hz ) Dj = = = = Suy 2p 3.2p l v 40.6 C©u 16: Mét sãng c¬ häc trun mét trêng ®µn håi.Ph¬ng tr×nh dao ®éng ỉ p t÷ (cm) TÝnh ®é lƯch pha cđa dao ®éng t¹i cđa ngn cã d¹ng: x = cos ç ç ÷ ç3 ÷ è ø cïng mét ®iĨm bÊt kú sau kho¶ng thêi gian 0,5 (s) A p B π/12 C π/3 D π/8 Bµi gi¶i: sau kho¶ng thêi gian t=0,5 gi©y sãng trun ®ỵc qu·ng ®êng d: Trên bước đường thành cơng, khơng có dấu chân kẻ lười biếng! Trần Quang Thanh - ĐH Vinh -Nghệ An - 2011 Ph¬ng tr×nh dao ®éng t¹i M c¸ch ngn mét kho¶ng d lµ : ỉ p 2pd ÷ xM = cos ç t÷ ç ÷(cm) Trong ®ã ë thêi ®iĨm (t) pha dao ®éng cđa M lµ : ç è3 l ø ỉp 2pd ÷ j =ç t÷ ç ÷ Sau thêi ®iĨm t=0,5(s) th× pha dao ®éng t¹i M lóc nµy lµ: ç è3 l ø ỉp 2pd ÷ j =ç (t + 0,5) ÷ Vëy ®é lƯch pha ç ÷ ç è3 l ø p 2pd p 2pd p D j = j - j = ( (t + 0,5) ) - ( t )= l l C©u 17: Trong thÝ nghiƯm vỊ hiƯn tỵng giao thoa sãng trªn mỈt níc hai ngn kÕt hỵp Avµ B dao ®éng víi tÇn sè f=13(Hz) T¹i ®iĨm M c¸ch ngn AB nh÷ng kho¶ng d1=19(cm) vµ d2=21(cm) , sãng cã biªn ®é cùc ®¹i Gi÷a M vµ ®êng trung trùc cđa AB kh«ng cã cùc ®¹i nµo kh¸c TÝnh vËn tèc trun sãng trªn mỈt níc? A 10(cm/s) B 20(cm/s) C 26(cm/s) D 30(cm/s) Bµi gi¶i: nhËn xÐt d1[...]... Với dạng bài tập này ta thờng có 2 cách giải Sau đây ta tìm hiểu 2 cách giải này TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha Cách1: Ta tìm số điểm cực đại trên đoạn DI Suy ra Số điểm cực đại trên đoạn DC là: k=2.k+1 ( do DC =2DI, kể cả đờng trung trực của CD) Đặt DA = d1 , DB = d 2 Bớc 1: Số điểm cực đại trên đoạn DI thoã mãn : d 2 d1 = k k = D d 2 d1 BD AD = Với k thuộc Z Bớc 2 : Vậy số điểm cực đại. .. thay đổi trong quá trình truyền đi Các điểm thuộc mặt nớc nằm trên đờng trung trực của đoạn AB sẽ : A Dao động với biên độ cực đại B Không dao động C Dao động với biên độ bằng nửa biên độ cực đại D Dao động với biên độ cực tiểu Bài giải : Do bài ra cho hai nguồn dao động cùng pha nên các điểm thuộc mặt nớc nằm trên đờng trung trực của AB sẽ dao động với biên độ cực đại Bài : Trên mặt nc có hai nguồn A,... cựng pha vi ngun DạNG BàI TậP XáC ĐịNH Số ĐIểM CựC ĐạI, CựC TIểU TRÊN ĐƯờng tròn tâm o là trung điểm của AB Trờn bc ng thnh cụng, khụng cú du chõn ca k li bing! 14 Trn Quang Thanh - H Vinh -Ngh An - 2011 Phơng pháp : ta tính số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đoạn AB là k Suy ra số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đờng tròn là =2.k Do mỗi đờng cong hypebol cắt đờng tròn tại 2 điểm Bài : Trên mặt nớc... 50) 2(50 30) < 2k + 1 < Suy ra : 6, 67 < 2k + 1 < 6, 67 Vậy : -3,8 ... trỰC cđa AB CÁCH AB MỘT ĐOẠN x Bài 1: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB cách đoạn 12cm dao động vng góc với mặt nước tạo sóng với bước song 1,6cm Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn cách trung... ®é dao ®éng tỉng hỵp t¹i M vµ b»ng 6mm Dạng tập xác đinh khoảng cách ngắn lớn từ điểm đến hai nguồn Bài : Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách 40cm dao động pha Biết sóng nguồn... ngược pha với nguồn Bài 2: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB cách đoạn 12cm dao động vng góc với mặt nước tạo sóng với bước sóng 1,6cm Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn cách trung điểm O đoạn