Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 240 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
240
Dung lượng
1,65 MB
Nội dung
Tồn tập vật lí 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA - PHẦN I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DAO ĐỘNG 1) Dao động học Dao động học chuyển động vật quanh vị trí xác định gọi vị trí cân 2) Dao động tuần hoàn Dao động tuần hoàn dao động mà trạng thái vật lặp lại cũ, theo hướng cũ sau khoảng thời gian xác định (được gọi chu kì dao động) 3) Dao động điều hịa Dao động điều hòa dao động mà li độ vật biểu thị hàm cosin hay sin theo thời gian II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Bổ sung kiến thức Giá trị lượng giác số góc lượng giác đặc biệt x - π/2 -π/3 -π/4 -π/6 π/6 π/4 π/3 π/2 1 2 sinx -1 2 2 2 1 3 cosx 2 2 2 Đạo hàm hàm lượng giác ( sin u ) ' = u ' cos u Với hàm hợp u = u(x) ( cos u ) ' = −u ' sin u * Cách chuyển đổi qua lại hàm lượng giác Dùng vòng tròn lượng giác 2) Phương trình li độ dao động Phương trình li độ dao động có dạng x = Acos(ωt + φ) Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa : + x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân Đơn vị tính: cm, m + A : Biên độ dao động hay li độ cực đại Đơn vị tính: cm, m + ω : tần số góc dao động, đại lượng trung gian cho phép xác định chu kỳ tần số dao động Đơn vị tính: rad/s + φ: pha ban đầu dao động (t = 0), giúp xác định trạng thái dao động vật thời điểm ban đầu Đơn vị tính rad + (ωt + φ): pha dao động thời điểm t, giúp xác định trạng thái dao động vật thời điểm t Đơn vị tính rad Chú ý: Biên độ dao động A ln số dương Ví dụ 1: Xác định biên độ dao động A, tần số góc ω pha ban đầu dao động có phương trình sau: a) x = 3cos(10πt + ) cm b) x = -2sin(πt - ) cm c) x = - cos(4πt + ) cm Hướng dẫn giải: Bằng thao tác chuyển đổi phương trình lượng giác kết hợp với phương trình dao động điều hòa ta A = cm a) x = 3cos(10πt + ) cm ω = 10π rad / s π ϕ = rad Thầy giáo Đặng Việt Hùng -1- Toàn tập vật lí 12 A = cm b) x = - 2sin(πt - ) cm = 2sin(πt - + π) cm= 2sin(πt + ) cm ω = π rad / s 3π ϕ = rad A = cm c) x = - cos(4πt - ) cm = cos(4πt - +π) cm = cos(4πt - ) cm ω = 4π rad / s 5π ϕ = rad Ví dụ 2: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 10cos(2πt + π/6) cm a) Xác định li độ vật pha dao động π/3 b) Xác định li độ vật thời điểm t = (s); t = 0,25 (s) c) Xác định thời điểm vật qua li độ x = –5 cm x = 10 cm Hướng dẫn giải: a) Khi pha dao động π/3 tức ta có 2πt + π/6 = π/3 x = 10cos = cm b) Xác định li độ vật thời điểm t = (s); t = 0,25 (s) + Khi t = 1(s) x = 10cos(2π.1 + ) = 10cos = cm + Khi t = 0,25 (s) x = 10cos(2π.0,25 + )= 10cos = - cm c) Xác định thời điểm vật qua li độ x = –5 cm x = 10 cm Các thời điểm mà vật qua li độ x = x phải thỏa mãn phương trình x = x0 ⇔ Acos(ωt + φ) = x0 ⇔ cos(ωt x + φ) = A π 2π 2πt + = + k 2π * x = -5 cm = ⇔ x = 10cos(2πt + ) = -5 ⇔ cos(2πt + ) = - = cos 2πt + π = − 2π + k 2π t = + k ; k = 0; 1; (do t âm) t = − + k ; k = 1; 2, 12 * x = 10 cm ⇔ x = 10cos(2πt + ) = 10 ⇔ cos(2πt + ) =1 = cos(k2π) ⇔ 2πt + = k2π ⇔ t = - + k; k = 1, 3) Phương trình vận tốc π x = A cos(ωt + ϕ ) → v = −ωA sin(ωt + ϕ ) = ωA cos(ωt + ϕ + ) Ta có v = x’ π x = A sin(ωt + ϕ ) → v = ωA cos(ωt + ϕ ) = ωA sin(ωt + ϕ + ) Nhận xét : + Vận tốc nhanh pha li độ góc π/2 hay φv = φx + π/2 + Véc tơ vận tốc v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < 0) + Độ lớn vận tốc gọi tốc độ, ln có giá trị dương + Khi vật qua vị trí cân (tức x = 0) tốc độ vật đạt giá trị cực đại v max = ωA, cịn vật qua vị trí biên (tức x = ± A) vận tốc bị triệt tiêu (tức v = 0) vật chuyển động chậm dần biên Ví dụ 1: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 4cos(4πt - π/3) cm a) Viết phương trình vận tốc vật b) Xác định vận tốc vật thời điểm t = 0,5 (s) ; t = 1,25 (s) c) Tính tốc độ vật vật qua li độ x = cm Hướng dẫn giải: a) Từ phương trình dao động x = 4cos(4πt - π/3) cm v = x’ = -16πsin(4πt - π/3) cm/s Thầy giáo Đặng Việt Hùng -2- Tồn tập vật lí 12 b) Xác định vận tốc vật thời điểm t = 0,5 (s) ; t = 1,25 (s) * Khi t = 0,5 (s) v = -16πsin(4π.0,5 - π/3) = 8π cm/s ∗ Khi t 1,125 (s) v = 16πsin(4π.1,125 - π/3) = - 8π cm/s c) Khi vật qua li độ x = cm 4cos(4πt - π/3) =2 ⇔ cos(4πt - π/3) = sin(4πt- π/3) = ± − = ± Khi đó, v = -16πsin(4πt - π/3) = -16π.(± ) = 8π cm/s Vậy vật qua li độ x = cm tốc độ vật đạt v = 8π cm/s Ví dụ 2: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 10cos(2πt - π/6) cm a) Viết phương trình vận tốc vật b) Tính tốc độ vật vật qua li độ x = cm c) Tìm thời điểm vật qua li độ cm theo chiều âm trục tọa độ Hướng dẫn giải: a) Từ phương trình dao động x = 10cos(2πt - π/6) cm v’ =-20πsin(2πt - π/6) cm/s b) Khi vật qua li độ x = cm ta có 10cos(2πt - π/6) = ⇔ cos(2πt - π/6) = ⇒ sin(2πt - π/6) = ± Tốc độ vật có giá trị v = |-20πsin(2πt - π/6)| = 10π m/s x = −5cm c) Những thời điểm vật qua li độ x = cm theo chiều âm thỏa mãn hệ thức v < π 2π π 2π + k 2π 10 cos(2πt − π / 6) = −5 cos(2πt − ) = − = cos 2πt − = ± cos ⇔ ⇔ ⇔ − 20π sin( 2πt − π / 6) < sin(2πt − π / 6) > sin( 2πt − π / 6) > 2πt - = +k2π ⇔ t = +k; k ≥ 4) Phương trình gia tốc x = A cos(ωt + ϕ ) → v = −ωA sin(ωt + ϕ ) → a = −ω A cos(ωt + ϕ ) = −ω x Ta có a = v’ = x” x = A sin(ωt + ϕ ) → v = ωA cos(ωt + ϕ ) → a = −ω A sin(ωt + ϕ ) = −ω x Vậy hai trường hợp thiết lập ta có a = –ω2x Nhận xét: + Gia tốc nhanh pha vận tốc góc π/2, nhanh pha li độ góc π, tức φa = φv + = φx + π + Véc tơ gia tốc a ln hướng vị trí cân + Khi vật qua vị trí cân (tức x = 0) gia tốc bị triệt tiêu (tức a = 0), vật qua vị trí biên (tức x = ± A) gia tốc đạt độ lớn cực đại amax = ω2A a ω = max v max = ωA v max Từ ta có kết quả: → a max = ω A A = v max ω Ví dụ 1: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 2cos(πt + π/6) cm Lấy π2 = 10 a) Viết phương trình vận tốc, gia tốc vật b) Xác định vận tốc, gia tốc vật thời điểm t = 0,5 (s) c) Tính tốc độ cực đại, gia tốc cực đại vật Hướng dẫn giải: a) Từ phương trình dao động x = 2cos(πt + ) π v = x' = −2π sin πt + cm / s 6 π π a = −ω x = −π 2 cos πt + = −20 cos πt + cm / s 6 6 b) Thay t = 0,5 (s) vào phương trình vận tốc, gia tốc ta được: Thầy giáo Đặng Việt Hùng -3- Tồn tập vật lí 12 π π π π v = −2π sin πt + = −2π sin + = −2π cos = −π 3cm / s 6 2 6 6 π π π π a = −20 cos πt + = −20 cos + = 20 sin = 10cm / s 6 2 6 6 v max = ωA = 2πcm / s c) Từ biểu thức tính vmax amax ta 2 a max = ω A = 2π = 20cm / s Ví dụ 2: Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 2cos(10πt + π/4) cm a) Viết phương trình vận tốc, phương trình gia tốc vật b) Tính li độ, vận tốc, gia tốc vật thời điểm t = t = 0,5 (s) c) Xác định thời điểm vật qua li độ x = cm theo chiều âm x = cm theo chiều dương Ví dụ 3: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 10cos(4πt + π/3) cm a) Viết biểu thức vận tốc, gia tốc vật b) Tính vận tốc, gia tốc vật thời điểm t = 0,5 (s) t = (s) c) Khi vật có li độ x = cm vật có tốc độ bao nhiêu? d) Tìm thời điểm vật qua li độ x = cm Thầy giáo Đặng Việt Hùng -4- Toàn tập vật lí 12 TRẮC NGHIỆM ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA - PHẦN Câu 1: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 2cos(4πt + π/3) cm Chu kỳ tần số dao động vật A T = (s) f = 0,5 Hz B T = 0,5 (s) f = Hz C T = 0,25 (s) f = Hz D T = (s) f = 0,5 Hz Câu 2: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = –4sin(5πt – π/3) cm Biên độ dao động pha ban đầu vật A A = – cm φ = π/3 rad B A = cm ϕ = 2π/3 rad C A = cm φ = 4π/3 rad D A = cm φ = –2π/3 rad Câu 3: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = – 5sin(5πt – π/6) cm Biên độ dao động pha ban đầu vật A A = – cm φ = – π/6 rad B A = cm φ = – π/6 rad C A = cm φ = 5π/6 rad D A = cm φ = π/3 rad Câu 4: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 2cos(5πt + π/3) cm Biên độ dao động tần số góc vật A A = cm ω = π/3 (rad/s) B A = cm ω = (rad/s) C A = – cm ω = 5π (rad/s) D A = cm ω = 5π (rad/s) Câu 5: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = – 3sin(5πt – π/3) cm Biên độ dao động tần số góc vật A A = – cm ω = 5π (rad/s) B A = cm ω = – 5π (rad/s) C A = cm ω = 5π (rad/s) D A = cm ω = – π/3 (rad/s) Câu 6: Phương trình dao động điều hồ chất điểm có dạng x = Acos(ωt + φ) Độ dài quỹ đạo dao động A A B 2A C 4A D A/2 Câu 7: Một vật dao động điều hịa theo phương trình x = 6cos(4πt) cm Biên độ dao động vật A A = cm B A = cm C A= –6 cm D A = 12 m Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(2πt) cm, chu kỳ dao động chất điểm A T = (s) B T = (s) C T = 0,5 (s) D T = 1,5 (s) Câu 9: Một vật dao động điều hịa theo phương trình x = 6cos(4πt) cm Tần số dao động vật A f = Hz B f = Hz C f = Hz D f = 0,5 Hz Câu 10: Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm Li độ vật thời điểm t = 0,25 (s) A cm B 1,5 cm C 0,5 cm D –1 cm Câu 11: Một vật dao động điều hịa theo phương trình x = 3cos(πt + π/2) cm, pha dao động thời điểm t = (s) A π (rad) B 2π (rad) C 1,5π (rad) D 0,5π (rad) Câu 12: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 2cos(4πt) cm Li độ vận tốc vật thời điểm t = 0,25 (s) A x = –1 cm; v = 4π cm/s B x = –2 cm; v = cm/s C x = cm; v = 4π cm/s D x = cm; v = cm/s Câu 13: Một chất điểm dao động điều hồ với phương trình dạng x = 5cos(πt + π/6) cm Biểu thức vận tốc tức thời chất điểm A v = 5sin(πt + π/6) cm/s B v = –5πsin(πt + π/6) cm/s C v = – 5sin(πt + π/6) cm/s D x = 5πsin(πt + π/6) cm/s Câu 14: Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình dạng x = 5cos(πt + π/6) (cm, s) Lấy π = 10, biểu thức gia tốc tức thời chất điểm A a = 50cos(πt + π/6) cm/s2 B a = – 50sin(πt + π/6) cm/s2 C a = –50cos(πt + π/6) cm/s D a = – 5πcos(πt + π/6) cm/s2 Câu 15: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 4sin(5πt – π/6) cm Vận tốc gia tốc vật thời điểm t = 0,5 (s) A 10π cm/s –50π2 cm/s2 B 10π cm/s 50π2 cm/s2 C -10π cm/s 50π2 cm/s2 D 10π cm/s -50π2 cm/s2 Câu 16: Một vật dao động điều hồ với phương trình x = Acos(ωt + φ) Tốc độ cực đại chất điểm Thầy giáo Đặng Việt Hùng -5- Tồn tập vật lí 12 q trình dao động A vmax = A2ω B vmax = Aω C vmax = –Aω D vmax = Aω2 Câu 17: Một vật dao động điều hoà chu kỳ T Gọi v max amax tương ứng vận tốc cực đại gia tốc cực đại vật Hệ thức liên hệ vmax amax v 2πv max v 2πv max A amax = max B amax = C amax = max D amax = − T T 2πT T Câu 18: Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm Lấy π = 10, gia tốc vật thời điểm t = 0,25 (s) A 40 cm/s2 B –40 cm/s2 C ± 40 cm/s2 D – π cm/s2 Câu 19: Chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 6cos(10t – 3π/2) cm Li độ chất điểm pha dao động 2π/3 A x = 30 cm B x = 32 cm C x = –3 cm D x = – 40 cm Câu 20: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(2πt – π/6) cm Vận tốc vật có li độ x = cm A v = 25,12 cm/s B v = ± 25,12 cm/s C v = ± 12,56 cm/s D v = 12,56 cm/s Câu 21: Một vật dao động điều hịa có phương trình x = 5cos(2πt – π/6) cm Lấy π = 10 Gia tốc vật có li độ x = cm A a = 12 m/s2 B a = –120 cm/s2 C a = 1,20 cm/s2 D a = 12 cm/s2 Câu 22: Một vật dao động điều hồ có phương trình dao động x = 2sin(5πt + π/3) cm Vận tốc vật thời điểm t = (s) A v = – 6,25π (cm/s) B v = 5π (cm/s) C v = 2,5π (cm/s) D v = – 2,5π (cm/s) Câu 23: Vận tốc tức thời dao động điều hòa biến đổi A pha với li độ B ngược pha với li độ C lệch pha vng góc so với li độ D lệch pha π/4 so với li độ Câu 24: Gia tốc tức thời dao động điều hòa biến đổi A pha với li độ B ngược pha với li độ C lệch pha vng góc so với li độ D lệch pha π/4 so với li độ Câu 25: Trong dao động điều hoà A gia tốc biến đổi điều hoà pha so với vận tốc B gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với vận tốc C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với vận tốc Câu 26: Chọn câu sai so sánh pha đại lượng dao động điều hòa ? A li độ gia tốc ngược pha B li độ chậm pha vận tốc góc π/2 C gia tốc nhanh pha vận tốc góc π/2 D gia tốc chậm pha vận tốc góc π/2 Câu 27: Vận tốc dao động điều hồ có độ lớn cực đại A li độ có độ lớn cực đại B gia tốc cực đại C li độ D li độ biên độ Câu 28: Một chất điểm dao động điều hoà quỹ đạo MN = 30 cm, biên độ dao động vật A A = 30 cm B A = 15 cm C A = – 15 cm D A = 7,5 cm Câu 29: Một vật dao động điều hồ với phương trình x = Acos(ωt + φ), thời điểm t = li độ x = A Pha ban đầu dao động A (rad) B π/4 (rad) C π/2 (rad) D π (rad) Câu 30: Dao động điều hồ có vận tốc cực đại vmax = 8π cm/s gia tốc cực đại a max= 16π2 cm/s2 tần số góc dao động A π (rad/s) B 2π (rad/s) C π/2 (rad/s) D 4π (rad/s) Câu 31: Dao động điều hồ có vận tốc cực đại v max = 8π cm/s gia tốc cực đại amax= 16π2 cm/s2 biên độ dao động A cm B cm C cm D cm Câu 32: Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x = 20cos(2πt) cm Gia tốc chất điểm li độ x = 10 cm A a = –4 m/s2 B a = m/s2 C a = 9,8 m/s2 D a = 10 m/s2 Câu 33: Biểu thức sau biểu thức tính gia tốc vật dao động điều hòa? A a = 4x B a = 4x2 C a = – 4x2 D a = – 4x Thầy giáo Đặng Việt Hùng -6- Toàn tập vật lí 12 Câu 34: Chọn phương trình biểu thị cho dao động điều hòa chất điểm? A x = Acos(ωt + φ) cm B x = Atcos(ωt + φ) cm C x = Acos(ω + φt) cm D x = Acos(ωt2 + φ) cm Câu 35: Một vật dao động điều hồ có phương trình x = Acos(ωt + π/2) cm gốc thời gian chọn A lúc vật có li độ x = – A B lúc vật qua VTCB theo chiều dương C lúc vật có li độ x = A D lúc vật qua VTCB theo chiều âm Câu 36: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = Acos(ωt) gốc thời gian chọn lúc A vật có li độ x = – A B vật có li độ x = A C vật qua VTCB theo chiều dương D vật qua VTCB theo chiều âm Câu 37: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 10cos(2πt + ) cm gốc thời gian chọn lúc A vật có li độ x = cm theo chiều âm B vật có li độ x = – cm theo chiều dương C vật có li độ x = cm theo chiều âm D vật có li độ x = cm theo chiều dương Câu 38: Phương trình vận tốc vật v = Aωcos(ωt) Phát biểu sau đúng? A Gốc thời gian lúc vật có li độ x = – A B Gốc thời gian lúc vật có li độ x = A C Gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều dương D Gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều âm Câu 39: Chọn câu nói biên độ dao động vật dao động điều hòa Biên độ dao động A quãng đường vật chu kỳ dao động B quãng đường vật nửa chu kỳ dao động C độ dời lớn vật trình dao động D độ dài quỹ đạo chuyển động vật Câu 40: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình x = 4cos(πt + π/4) cm A chu kỳ dao động (s) B Chiều dài quỹ đạo cm C lúc t = chất điểm chuyển động theo chiều âm D tốc độ qua vị trí cân cm/s Câu 41: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(20πt + π/6) cm Chọn phát biểu ? A Tại t = 0, li độ vật cm B Tại t = 1/20 (s), li độ vật cm C Tại t = 0, tốc độ vật 80 cm/s D Tại t = 1/20 (s), tốc độ vật 125,6 cm/s Câu 42: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình x = 4cos(πt + π/4) cm Tại thời điểm t = (s), tính chất chuyển động vật A nhanh dần theo chiều dương B chậm dần theo chiều dương C nhanh dần theo chiều âm D chậm dần theo chiều âm Câu 43: Trên trục Ox chất điểm dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(2πt + π/2) cm Tại thời điểm t = 1/6 (s), chất điểm có chuyển động A nhanh dần theo chiều dương B chậm dần theo chiều dương C nhanh dần ngược chiều dương D chậm dần ngược chiều dương Câu 44: Một vật dao động điều hòa phải 0,25 s để từ điểm có tốc độ khơng tới điểm Khoảng cách hai điểm 36 cm Biên độ tần số dao động A A = 36 cm f = Hz B A = 18 cm f = Hz C A = 36 cm f = Hz D A = 18 cm f = Hz Câu 45: Đối với dao động điều hòa, khoảng thời gian ngắn sau trạng thái dao động lặp lại cũ gọi A tần số dao động B chu kỳ dao động C pha ban đầu D tần số góc Câu 46: Đối với dao động tuần hoàn, số lần dao động lặp lại đơn vị thời gian gọi A tần số dao động B chu kỳ dao động C pha ban đầu D tần số góc Câu 47: Đối với dao động điều hịa, Chu kì dao động qng thời gian ngắn để trạng thái dao động lặp lại cũ Trạng thái cũ bao gồm thơng số nào? A Vị trí cũ B Vận tốc cũ gia tốc cũ C Gia tốc cũ vị trí cũ D Vị trí cũ vận tốc cũ Câu 48: Pha dao động dùng để xác định A biên độ dao động B trạng thái dao động C tần số dao động D chu kỳ dao động Câu 49: Trong dao động điều hòa đại lượng sau dao động không phụ thuộc vào điều kiện ban đầu? Thầy giáo Đặng Việt Hùng -7- Tồn tập vật lí 12 A Biên độ dao động B Tần số dao động C Pha ban đầu D Cơ toàn phần Câu 50: Một vật dao động điều hoà theo trục Ox, khoảng thời gian phút 30 giây vật thực 180 dao động Khi chu kỳ tần số động vật A T = 0,5 (s) f = Hz B T = (s) f = 0,5 Hz C T = 1/120 (s) f = 120 Hz D T = (s) f = Hz Câu 51: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = cm Khi có li độ cm vận tốc m/s Tần số góc dao động A ω = (rad/s) B ω = 20 (rad/s) C ω = 25 (rad/s) D ω = 15 (rad/s) Câu 52: Một vật dao động điều hòa thực dao động 12 (s) Tần số dao động vật A Hz B 0,5 Hz C 72 Hz D Hz Câu 53: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = cm Vật thực dao động 10 (s) Tốc độ cực đại vật trình dao động A vmax = 2π cm/s B vmax = 4π cm/s C vmax = 6π cm/s D vmax = 8π cm/s Câu 54: Phương trình li độ vật x = 4sin(4πt – π/2) cm Vật qua li độ x = –2 cm theo chiều dương vào thời điểm nào: A t = 1/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) B t = 1/12 + k/2 ; t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) C t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) D t = 5/12 + k/2, (k = 1, 2, 3…) Câu 55: Phương trình li độ vật x = 5cos(4πt – π) cm Vật qua li độ x = –2,5 cm vào thời điểm nào? A t = 1/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) B t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) C t = 1/12 + k/2 ; t = 5/12 + k/2, (k = 0, 1, 2…) D Một biểu thức khác Câu 56: Một chất điểm dao động điều hồ với phương trình li độ x = 2cos(πt) cm.Vật qua vị trí cân lần thứ vào thời điểm A t = 0,5 (s) B t = (s) C t = (s) D t = 0,25 (s) ĐÁP ÁN 1B 6B 11C 16B 21B 26D 31B 36B 41D 46A 51C 56A 2B 7B 12B 17B 22B 27C 32A 37C 42A 47D 52B 3C 8A 13B 18B 23C 28B 33A 38C 43D 48B 53B 4D 9C 14C 19C 24B 29A 34A 39C 44B 49B 54A 5C 10A 15D 20B 25C 30B 35D 40C 45B 50A 55C ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐBỘNG ĐIỀU HÒA - PHẦN ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA - PHẦN DẠNG 3: HỆ THỨC LIÊN HỆ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA * Hệ thức liên hệ x, v: 2 x v x2 v2 + = ⇔ Do x v vuông pha với nên ta ln có + = (1) A ω2 A x max v max Nhận xét: + Từ hệ thức (1) ta thấy đồ thị x, v đường elip nhận bán trục A ωA v A = x + + Khai triển (1) ta số hệ thức thường dùng ω v = ±ω A − x + Tại hai thời điểm t1; t2 vật có li độ, tốc độ tương ứng x1; v1 x2; v2 ta có ω = v 22 − v12 x 12 − x 22 * Hệ thức liên hệ a, v: 2 v a v2 a2 + = ⇔ 2 + = (2) Do a v vuông pha với nên ta ln có ωA ωA v max a max Từ hệ thức (2) ta thấy đồ thị x, v đường elip nhận bán trục ωA ω A Chú ý: + Thông thường thi ta không hay sử dụng trực tiếp cơng thức (2) khơng dễ nhớ Để làm tốt Thầy giáo Đặng Việt Hùng -8- Tồn tập vật lí 12 v A = x + ω ⇒ A = trắc nghiệm em nên biến đổi theo hướng sau: a x = − ω2 a v2 + ω4 ω2 + Tại hai thời điểm t1; t2 vật có gia tốc, tốc độ tương ứng a1; v1 a2; v2 ta có cơng thức ω = a 22 − a 12 v12 − v 22 Ví dụ 1: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 5cos(ωt + π/3) cm Lấy π2 = 10 a) Khi vật qua vị trí cân có tốc độ 10π (cm/s) Viết biểu thức vận tốc, gia tốc vật b) Tính tốc độ vật vật có li độ (cm) c) Khi vật cách vị trí cân đoạn (cm) vật có tốc độ bao nhiêu? Hướng dẫn giải: v a) Khi vật qua vị trí cân tốc độ vật đạt cực đại nên vmax = ωA = 10π ω = max = =2 rad/s π π v = x ' = −10π sin πt + cm / s 3 Khi x = 5cos(2πt + ) cm π π a = −ω x = −4π cos πt + = −200 cos πt + cm / s 3 3 b) Khi x = cm, áp dụng hệ thức liên hệ ta cm/s x2 v2 + = ↔ v = ω A − x = = 2π − 32 = 8π A2 ω A2 5 = 5π cm/s c) Khi vật cách vị trí cân đoạn (cm), tức |x| = cm v = 2π − Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, tần số f Tìm tốc độ vật thời điểm vật có li độ A a) x = A b) x = c) x = Ví dụ 3: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 4cos(2πt + π/2) cm a) Viết biểu thức vận tốc, gia tốc vật b) Tính vận tốc, gia tốc vật thời điểm t = 0,5 (s) t = (s) c) Khi vật có li độ x = cm vật có tốc độ bao nhiều? d) Tìm thời điểm vật qua li độ x = cm theo chiều âm Thầy giáo Đặng Việt Hùng -9- Tồn tập vật lí 12 DẠNG CHU KỲ, TẦN SỐ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Ví dụ 1: Một vật dao động điều hịa với biên độ 10 cm Trong khoảng thời gian 90 giây, vật thực 180 dao động Lấy π2 = 10 a) Tính chu kỳ, tần số dao động vật b) Tính tốc độ cực đại gia tốc cực đại vật Hướng dẫn giải: a) Ta có ∆t = N.T T = = = 0,5 s Từ ta có tần số dao động f = 1/T = (Hz) b) Tần số góc dao động vật ω = = = 4π (rad/s) Tốc độ cực đại, gia tốc cực đại vật tính cơng thức vmax = ωA = 40πcm / s 2 2 a max = ω A = 16π = 160cm / s = 1,6m / s Ví dụ 2: Một vật dao động điều hịa có vmax = 16π (cm/s); amax = 6, (m/s2 ) Lấy π2 = 10 a) Tính chu kỳ, tần số dao động vật b) Tính độ dài quỹ đạo chuyển động vật c) Tính tốc độ vật vật qua li độ x = - ; x = Hướng dẫn giải: vmax = 16πcm / s a max 640 = = 4πrad / s a) Ta có 2 ω = vmax 16π a max = 6,4m / s = 640m / s 2π T = ω = 0,5s Từ ta có chu kỳ tần số dao động là: f = ω = Hz 2π vmax b) Biên độ dao động A thỏa mãn A = = = cm ω Độ dài quỹ đạo chuyển động 2A = (cm) c) Áp dụng cơng thức tính tốc độ vật ta được: * x = - v = ω A − x = 4π A − A 4πA = 8π cm/s = 2 3A 4πA = 8π cm/s = Ví dụ 3: Một vật dao động điều hịa có gia tốc cực đại a max = 18 m/s2 vật qua vị trí cân có tốc độ m/s Tính: a) tần số dao động vật * x = v = ω A − x = 4π A − b) biên độ dao động vật DẠNG 5: CÁC DAO ĐỘNG CĨ PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC BIỆT 1) Dao động có phương trình x = xo + Acos(ωt + φ) với xo = const ↔ x − x0 = Acos(ωt + ϕ) ⇔ X = Acos(ωt + ϕ) Ta có x = x0 + Acos(ωt + φ) X Đặc điểm: * Vị trí cân bằng: x = xo * Biên độ dao động: A Các vị trí biên X = ± A ⇔ x = x0 ± A Tần số góc dao động ω Biểu thức vận tốc gia tốc tương ứng: Thầy giáo Đặng Việt Hùng v = x' ↔ a = x'' - 10 - v = −ωA sin(ω + ϕ) a = −ω2 A cos(ω + ϕ) Tồn tập vật lí 12 Vậy khoảng cách gần hai nút sóng λ/2 Trường hợp 2: Đầu B tự Khi đó, sóng tới sóng phản xạ B pha với 2π ( l − d ) * Phương trình sóng tới M uM = a cos ωt − λ 2πl = u B, * Phương trình sóng tới B uB = a cos ωt − λ 2πl 2πd + * Phương trình sóng phản xạ M u’M = a cos ωt − λ λ Khi đó, phương trình sóng tổng hợp M: 2πl 2πd 2πl 2πd + − + a cos ωt − u = uM + u’M = a cos ωt − λ λ λ λ 2πl 2πd 2πd cos ωt − → AM = 2a cos ⇔ u = 2a cos λ λ λ 2πd , cách bụng AM = Vậy M cách nút biên độ dao động M AM = 2a sin λ 2πd 2a cos λ Nhận xét * Do bụng nút sóng cách nên khoảng cách gần bụng sóng nút sóng λ/4 * Nếu M nút sóng vị trí nút sóng tính thơng qua biểu thức x M = kλ , với k số bụng sóng có đoạn MB * Nếu M bụng sóng vị trí bụng sóng tính thơng qua biểu thức x M = kλ λ + , với k số bụng sóng có đoạn MB, khơng tính nửa bụng M b) Điều kiện có sóng dừng kλ kv * Khi hai đầu cố định chiều dài dây phải thỏa mãn l = hay f = , với k số bụng sóng có 2l dây kλ λ (2k + 1)v + hay f = * Khi đầu cố định, đầu tự chiều dài dây phải thỏa mãn l = với 4l k số bụng sóng có dây Chú ý: - Khi hai đầu cố định số nút sóng = số bụng sóng + - Khi đầu cố định, đầu tự số nút sóng = số bụng sóng - Nếu đầu dây gắn với âm thoa để tạo sóng dừng đầu dây ln nút sóng, việc xác định tính chất hai đầu dây chủ yếu xác định đầu lại nút hay bụng Nếu đề cho đầu cịn lại cố định bụng, cịn đầu cịn lại lơ lửng bụng sóng - Từ điều kiện chiều dài tần số ta có chiều dài nhỏ hay tần số nhỏ để có sóng dừng λ v l = ↔ f = min 2l , tương ứng với trường hợp hai đầu nút đầu nút, đầu bụng l = λ ↔ f = v 4l Ví dụ 1: Một sợi dây AB dài ℓ = 120 cm, đầu A mắc vào nhánh âm thoa dao động với tần số ƒ = 40Hz, đầu B cố định Cho âm thoa dao động có sóng dừng với bó sóng Tính tốc độ truyền sóng dây Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 226 - Tồn tập vật lí 12 Hướng dẫn giải: kλ Đầu A nút, B nút nên ta có điều kiện l = , với k = 2l 2.120 = 60cm → v = λ f =60.40 = 2400 cm/s = 24 m/s Thay số ta λ = = k Vậy tốc độ truyền sóng dây v = 24 m/s Ví dụ 2: Một sợi dây AB dài 57 cm treo lơ lửng, đầu A gắn vào nhánh âm thoa thẳng đứng có tần số 50 Hz Khi có sóng dừng, người ta thấy khoảng cách từ B đến nút thứ 21 cm a) Tính bước sóng tốc độ truyền sóng v b) Tính số nút số bụng dây Hướng dẫn giải: a) Dây AB treo lơ lửng nên đầu B bụng sóng Gọi M điểm nút thứ tư tính từ B Khi đó, từ B đến M có tất bụng sóng (khơng tính nửa bụng sóng B) Từ ta được: 21 = + ⇔ 7λ = 84 → λ = 12 cm → Tốc độ truyền sóng v = λ.ƒ = 12.50 = 600 cm/s = m/s b) Áp dụng cơng thức tính chiều dài dây đầu nút, đầu bụng ta được: ℓ = + ⇔ 57 = 6k +3 → k = Vậy dây AB có bụng (khơng tinhs nửa bụng B) 10 nút sóng Ví dụ 3: Sóng dừng dây AB với chiều dài 0,16 m, đầu B cố định, đầu A dao động với tần số 50 Hz Biết tốc độ truyền sóng dây m/s a) Tính số bụng sóng số nút sóng b) Biểu thức xác định vị trí nút sóng bụng sóng Hướng dẫn giải: a) Bước sóng λ = = = 0,08 m = cm Hai đầu A, B cố định nên có điều kiện chiều dài dây ℓ = → k = = = Vậy dây có bụng sóng nút sóng b) Chọn B làm gốc tọa độ, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp λ/2 nên vị trí nút sóng xác định từ biểu thức xn = 4k, với k = 0, 1, 2, 3, Vị trí bụng sóng xác định từ biểu thức xb = 4k + = 4k + 2, k 0, 1, 2, Ví dụ 4: Một sợi dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào nhánh âm thoa có tần số ƒ = 100 Hz Cho biết khoảng cách từ B đến nút dao động thứ (kể từ B) cm Tính giá trị bước sóng? Ví dụ 5: Một sợi dây dài AB = 60 cm, phát âm có tần số 100 Hz Quan sát dây đàn thấy có nút bụng sóng (kể nút hai đầu dây) a) Tính bước sóng vận tốc truyền sóng dây AB b) Biết biên độ dao động bụng sóng mm Tính vận tốc cực đại điểm bụng c) Tìm biên độ dao động hai điểm M N cách A đoạn 30 cm 45 cm Ví dụ 6: Một dây cao su căng ngang, đầu gắn cố định, đầu gắn vào âm thoa dao động với tần số ƒ = 40 Hz Trên dây hình thành sóng dừng có nút (khơng kể hai đầu), biết dây dài m a) Tính vận tốc truyền sóng dây Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 227 - Tồn tập vật lí 12 b) Thay đổi ƒ âm thoa ƒ’ Lúc dây cịn nút (khơng kể hai đầu) Tính ƒ’? Ví dụ 7: Trên dây AB có sóng dừng tạo nhờ nguồn S cách B khoảng SB = ℓ = 1,75λ Hãy xác định a) điểm M1 gần B mà sóng dừng có biên độ gấp lần biên độ S phát dao động pha với S b) điểm M2 gần B mà sóng dừng có biên độ dao động ngược pha với dao động S Ví dụ 8: Trên dây AB có sóng dừng Nguồn S cách A khoảng SA = ℓ = 10λ Tìm điểm M1 gần A có dao động tổng hợp M sớm pha dao động S góc π/2 biên độ dao động gấp lần biên độ dao động S Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 228 - Toàn tập vật lí 12 CÁC BÀI TỐN VỀ SĨNG DỪNG (ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM) Câu Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định, bước sóng A độ dài dây B nửa độ dài dây C khoảng cách hai nút sóng liên tiếp D hai lần khoảng cách hai nút sóng liên tiếp Câu Sóng phản xạ A bị đổi dấu B luôn không bị đổi dấu C bị đổi dấu phản xạ vật cản cố định D bị đổi dấu phản xạ vật cản di động Câu Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định, bước sóng A độ dài dây B nửa độ dài dây C khoảng cách hai bụng sóng liên tiếp D hai lần khoảng cách hai bụng sóng liên tiếp Câu Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi khoảng cách hai bụng sóng liên tiếp A phần tư bước sóng B bước sóng C nửa bước sóng D hai bước sóng Câu Khi có sóng dừng dây, khoảng cách hai nút liên tiếp A nửa bước sóng B bước sóng C phần tư bước sóng D số nguyên lần bước sóng Câu Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ bụng đến nút gần A số nguyên lần bước sóng B nửa bước sóng C bước sóng D phần tư bước sóng Câu Điều kiện có sóng dừng dây chiều dài ℓ đầu dây cố định đầu lại tự A ℓ = kλ B ℓ = kλ/2 C ℓ = (2k + 1)λ/2 D ℓ = (2k + 1)λ/4 Câu Điều kiện có sóng dừng dây chiều dài ℓ hai đầu dây cố định hay hai đầu tự A ℓ = kλ B ℓ = kλ/2 C ℓ = (2k + 1)λ/2 D ℓ = (2k + 1)λ/4 Câu Một dây đàn hồi có chiều dài ℓ, hai đầu cố định Sóng dừng dây có bước sóng dài A λmax = ℓ/2 B λmax = ℓ C λmax = 2ℓ D λmax = 4ℓ Câu 10 Một dây đàn hồi có chiều dài L, đầu cố định, đầu tự Sóng dừng dây có bước sóng dài A λmax = ℓ/2 B λmax = ℓ C λmax = 2ℓ D λmax = 4ℓ Câu 11 Trên sợi dây có chiều dài ℓ, hai đầu cố định, có sóng dừng Trên dây có bụng sóng Biết tốc độ truyền sóng dây v khơng đổi Tần số sóng A B C D Câu 12 Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định, bước sóng A độ dài dây B nửa độ dài dây C khoảng cáh hai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp D hai lần khoảng cách hai nút sóng hay hai bụng liên tiếp Câu 13 Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80 cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dao động điều hòa với tần số ƒ = 50 Hz theo phương vng góc với AB Trên dây có sóng dừng với bụng sóng, coi A B nút sóng Tốc độ truyền sóng dây A v = 10 m/s B v = m/s C v = 20 m/s D v = 40 m/s Câu 14 Một dây đàn dài 40 cm, căng hai đầu cố định, dây dao động với tần số ƒ = 600 Hz ta quan sát dây có sóng dừng với hai bụng sóng Bước sóng dây là: A λ= 13,3 cm B λ= 20 cm C λ= 40 cm D λ= 80 cm Câu 15 Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm, rung với tần số ƒ = 50 Hz, dây tạo thành sóng dừng ổn định với bụng sóng Tốc độ truyền sóng dây A v = 60 cm/s B v = 75 cm/s C v = 12 cm/s D v = 15 m/s Câu 16 Một dây đàn hồi AB dài 60 cm có đầu B cố định, đầu A mắc vào nhánh âm thoa dao động với tần số ƒ = 50 Hz Khi âm thoa rung, dây có sóng dừng với bụng Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 229 - Tồn tập vật lí 12 sóng Tốc độ truyền sóng dây A v = 15 m/s B v = 28 m/s C v = 25 m/s D v = 20 m/s Câu 17 Quan sát sóng dừng sợi dây đàn hồi, người ta đo khoảng cách nút sóng liên tiếp 100 cm Biết tần số sóng truyền dây 100 Hz, tốc độ truyền sóng dây A v = 50 m/s B v = 100 m/s C v = 25 m/s D v = 75 m/s Câu 18 Trên sợi dây dài m có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy đầu dây cố định cịn có điểm khác ln đứng n Tốc độ truyền sóng dây A v = 60 m/s B v = 80 m/s C v = 40 m/s D v = 100 m/s Câu 19 Một sợi dây đàn hồi dài 100 cm, có hai đầu A, B cố định Một sóng truyền với tần số 50 Hz, dây đếm năm nút sóng, kể hai nút A, B Tốc độ truyền sóng dây A v = 30 m/s B v = 25 m/s C v = 20 m/s D v = 15 m/s Câu 20 Dây đàn chiều dài 80 cm phát âm có tần số 12 Hz quan sát dây đàn thấy nút bụng Vận tốc truyền sóng dây đàn A v = 1,6 m/s B v = 7,68 m/s C v = 5,48 m/s D v = 9,6 m/s Câu 21 Một dây AB dài 90 cm có đầu B thả tự Tạo đầu A dao động điều hồ ngang có tần số ƒ = 100 Hz ta có sóng dừng, dây có bụng sóng Tốc độ truyền sóng dây có giá trị A 60 m/s B 50 m/s C 35 m/s D 40 m/s Câu 22 Một sợi dây AB có chiều dài m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với nhánh âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định với bụng sóng, B coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây A 50 m/s B cm/s C 10 m/s D 2,5 cm/s Câu 23 Tốc độ truyền sóng sợi dây v = 40 m/s, hai đầu dây cố định Khi tần số sóng dây 200 Hz, dây hình thành sóng dừng với 10 bụng sóng Hãy tần số cho tạo sóng dừng dây? A ƒ = 90 Hz B ƒ = 70 Hz C ƒ = 60 Hz D ƒ = 110 Hz Câu 24 Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi AB thấy dây có nút (kể nút đầu AB), biết tần số sóng 42 Hz Cũng với dây AB tốc độ truyền sóng trên, muốn dây có nút (tính đầu AB) tần số sóng có giá trị A ƒ = 30 Hz B ƒ = 63 Hz C ƒ = 28 Hz D ƒ = 58,8 Hz Câu 25 Sợi dây OB = 21 cm với đầu B tự Gây O dao động ngang có tần số ƒ Tốc độ truyền sóng v = 2,8 m/s Sóng dừng dây có bụng sóng tần số dao động A ƒ = 40 Hz B ƒ = 50 Hz C ƒ = 60 Hz D ƒ = 20 Hz Câu 26 Sợi dây AB = 21 cm với đầu B tự gây A dao động ngang có tần số ƒ Tốc độ truyền sóng dây v = m/s, muốn có bụng sóng tần số dao động phải bao nhiêu? A ƒ = 71,4 Hz B ƒ = 7,14 Hz C ƒ = 714 Hz D ƒ = 74,1 Hz Câu 27 Một sợi dây căng hai điểm cố định cách 75 cm Người ta tạo sóng dừng dây Hai tần số gần tạo sóng dừng dây 150 Hz 200 Hz Tần số nhỏ tạo sóng dừng dây A ƒ = 50 Hz B ƒ = 125 Hz C ƒ = 75 Hz D ƒ = 100 Hz Câu 28 Một sợi dây đàn hồi AB dùng để tạo sóng dừng dây với đầu A cố định, đầu B tự Biết chiều dài dây ℓ = 20 cm, tốc độ truyền sóng dây m/s, dây có bụng sóng.Tần số sóng có giá trị A ƒ = 45 Hz B ƒ = 50 Hz C ƒ = 90 Hz D ƒ = 130 Hz Câu 29 Một dây AB hai đầu cố định Khi dây rung với tần số ƒ dây có bó sóng Khi tần số tăng thêm 10 Hz dây có bó sóng, tốc độ truyền sóng dây 10 m/s Chiều dài tần số rung dây có giá trị A ℓ = 50 cm, ƒ = 40 Hz B ℓ = 40 cm, ƒ = 50 Hz C ℓ = cm, ƒ = 50 Hz D ℓ = 50 cm, ƒ = 50 Hz Câu 30 Một ống sáo có đầu kín, đầu hở dài 68 cm Hỏi ống sáo có khả cộng hưởng âm có tần số sau đây, biết tốc độ âm khơng khí v = 340 m/s A ƒ = 125 Hz, ƒ = 375 Hz B ƒ = 75 Hz, ƒ = 15 Hz Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 230 - Toàn tập vật lí 12 C ƒ = 150 Hz, ƒ = 300 Hz D ƒ = 30 Hz, ƒ = 100 Hz Một dây AB dài 1,80 m căng thẳng nằm ngang, đầu B cố định, đầu A gắn vào rung tần số 100Hz Khi rung hoạt động, người ta thấy dây có sóng dừng gồm bó sóng, với A xem nút Tính giá trị bước sóng tốc độ truyền sóng dây AB? A λ = 0,3 m; v = 30 m/s B λ = 0,3 m; v = 60 m/s C λ = 0,6 m; v = 60 m/s D λ = 1,2 m; v = 120 m/s Câu 32 Một dây AB hai đầu cố định AB = 50 cm, tốc độ truyền sóng dây v = m/s, tần số rung dây ƒ = 100 Hz Điểm M cách A đoạn 3,5 cm nút sóng hay bụng sóng thứ (kể từ A)? A nút sóng thứ B bụng sóng thứ C nút sóng thứ D bụng sóng thứ Câu 33 : Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2 m đầu A cố định, đầu B tự do, dao động với tần số ƒ dây có sóng lan truyền với tốc độ 24 m/s Quan sát sóng dừng dây người ta thấy có nút Tần số dao động dây A 95 Hz B 85 Hz C 80 Hz D 90 Hz Câu 34 Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2 m đầu A cố định, đầu B tự do, dao động với tần số ƒ = 85 Hz Quan sát sóng dừng dây người ta thấy có bụng Tốc độ truyền sóng dây A 12 cm/s B 24 m/s C 24 cm/s D 12 m/s Câu 35 Một sợi dây AB có chiều dài 60 cm căng ngang, sợi dây dao động với tần số 100 Hz dây có sóng dừng khoảng A, B có nút sóng Tốc độ truyền sóng dây A 40 cm/s B 20 m/s C 40 m/s D m/s Câu 36 Dây AB dài 40 cm căng ngang, đầu cố định, có sóng dừng M bụng thứ (kể từ B), biết BM = 14 cm Tổng số bụng sóng dây AB A B 10 C 11 D 12 Câu 37 Dây AB dài 30 cm căng ngang, đầu cố định, có sóng dừng N cách B khoảng cm nút thứ (kể từ B) Tổng số nút dây AB A B 10 C 11 D 12 Câu 38 Một sợi dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào nhánh âm thoa có tần số ƒ Sóng dừng dây, người ta thấy khoảng cách từ B đến nút dao động thứ (kể từ B) cm Bước sóng có giá trị A λ= cm B λ= cm C λ= cm D λ= 10 cm Câu 39 Một dây AB dài 100 cm có đầu B cố định Tại đầu A thực dao động điều hồ có tần số ƒ = 40Hz Tốc độ truyền sóng dây v = 20 m/s Số điểm nút, số điểm bụng dây bao nhiêu? A nút, bụng B nút, bụng C nút, bụng D nút, bụng Câu 40 Sóng dừng dây AB có chiều dài 22 cm với đầu B tự Tần số dao động sợi dây ƒ = 50 Hz, vận tốc truyền sóng dây v = m/s Trên dây có A nút sóng bụng sóng B nút sóng bụng sóng C nút sóng bụng sóng D nút sóng bụng sóng Câu 41 Dây AB dài 15 cm đầu B cố định Đầu A nguồn dao động hình sin với tần số ƒ = 10 Hz nút Tốc độ truyền sóng dây v = 50 cm/s Hỏi dây có sóng dừng hay khơng? Nếu có tính số nút số bụng quan sát được? A Có sóng dừng, số bụng 6, số nút B khơng có sóng dừng C Có sóng dừng, số bụng 7, số nút D Có sóng dừng, số bụng 6, số nút Câu 42 Một dây AB đàn hồi treo lơ lửng Đầu A gắn vào âm thoa rung với tần số ƒ = 100 Hz Tốc độ truyền sóng v = m/s Cắt bớt để dây cịn dài 21 cm Bấy có sóng dừng dây, tính số bụng số nút sóng? A 11 bụng 11 nút B 11 bụng 12 nút C 12 bụng 11 nút D 12 bụng 12 nút Câu 43 Một dây AB dài 20 cm, điểm B cố định Đầu A gắn vào âm thoa rung với tần số ƒ = 20 Hz Tốc độ truyền sóng v = 10 cm/s Số bụng số nút quan sát có tượng sóng dừng A 80 bụng, 81 nút B 80 bụng, 80 nút C 81 bụng, 81 nút D 40 bụng, 41 nút (ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM) Câu 31 Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 231 - Tồn tập vật lí 12 1V 2C 3D 4C 5A 6D 7D 8B 9C 10D 11A 12D 13C 14C 15D Thầy giáo Đặng Việt Hùng 16D 17A 18D 19B 20D 21D 22C 23C 24C 25B 26A 27A 28A 29A 30A - 232 - 31C 32A 33B 34B 35C 36B 37C 38A 39B 40A 45 50 Tồn tập vật lí 12 CÁC BÀI TỐN VỀ SĨNG ÂM (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Khái niệm đặc điểm a) Khái niệm Sóng âm lan truyền dao động âm mơi trường rắn, lỏng, khí b) Đặc điểm * Tai người cảm nhận (nghe được) âm có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz * Các sóng âm có tần số nhỏ 16 Hz gọi hạ âm * Các sóng âm có tần số lớn 20000 Hz gọi siêu âm * Âm truyền mơi trường rắn, lỏng, khí, khơng truyền qua chất xốp, bơng, len… chât gọi chất cách âm * Tốc độ truyền âm giảm mơi trường theo thứ tự: rắn, lỏng, khí Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính chất mơi trường, nhiệt độ môi trường khối lượng riêng mơi trường Khi nhiệt độ tăng tốc độ truyền âm tăng Các đặc trưng sinh lý âm Âm có đặc trưng sinh lý độ cao, độ to âm sắc Các đặc trưng âm nói chung phụ thuộc vào cảm thụ âm tai người a) Độ cao * Đặc trưng cho tính trầm hay bổng âm, phụ thuộc vào tần số âm * Âm có tần số lớn gọi âm bổng âm có tần số nhỏ gọi âm trầm b) Độ to Là đại lượng đặc trưng cho tính to hay nhỏ âm, phụ thuộc vào tần số âm mức cường độ âm * Cường độ âm: Là lượng mà sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm Cơng thức tính I = , P cơng suất nguồn âm, S diện tích miền truyền âm S P Khi âm truyền khơng gian S = 4πR2 → I = 4πR P I A = 4πR I A RB A = Cường độ âm hai điểm A, B cho → P I R B A I = B 4πRB2 Đơn vị: P (W), S (m2), I (W/m2) * Mức cường độ âm: Là đại lượng thiết lập để so sánh độ to âm với độ to âm chuẩn I cho công thức: L = log , (đơn vị B) đó, I cường độ âm điểm cần tính, I cường I0 độ âm chuẩn (âm ứng với tần số ƒ = 1000 Hz) có giá trị I0 = 10–12 W/m2 Trong thực tế người ta thường sử dụng đơn vị nhỏ Ben để tính mức cường độ âm, dexiBen (dB) I 1B = 10dB → L = 10 log I0 Chú ý: Tại hai điểm A, B có mức cường độ âm LA, LB ta có IA IB IA R RB 10 log 10 log 10 log LA - LB = = = 10 log = 20 log B I0 I0 IB RA RA c) Âm sắc Là đại lượng đặc trưng cho sắc thái riêng âm, giúp ta phân biệt hai âm có độ cao Âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động âm (hay tần số biên độ âm) Nhạc âm tạp âm * Nhạc âm âm có tần số xác định đồ thị dao động đường cong hình sin * Tạp âm âm có tần số khơng xác định đồ thị dao động đường cong phức tạp Họa âm Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 233 - Tồn tập vật lí 12 Một âm phát tổng hợp từ âm âm khác gọi họa âm Âm có tần số ƒ1 cịn họa âm có tần số bội số tương ứng với âm Họa âm bậc hai có tần số ƒ2 = 2ƒ1 Họa âm bậc ba có tần số ƒ3 = 3ƒ1… Họa âm bậc n có tần số ƒn = n.ƒ1 → Các họa âm lập thành cấp số cộng với công sai d = ƒ1 Ngưỡng nghe, ngưỡng đau, miền nghe * Ngưỡng nghe: giá trị nhỏ mức cường độ âm mà tai người nghe * Ngưỡng đau: giá trị lớn mức cường độ âm mà tai người chịu đựng * Miền nghe được: giá trị mức cường độ âm khoảng ngưỡng nghe ngưỡng đau Chú ý: Khi cường độ âm lên tới 10 W/m2 ứng với mức cường độ âm 130 dB sóng âm với tần số gây cho tai ta cảm giác nhức nhối Ngưỡng đau ứng với mức cường độ âm 130 dB không phụ thuộc vào tần số Từ ta có ngưỡng nghe tai người từ dB đến 130 dB Các ví dụ điển hình Ví dụ 1: Hai họa âm liên tiếp dây đàn phát có tần số 56 Hz, họa âm thứ ba họa âm thứ năm có tần số bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Hai họa âm liên tiếp 56 Hz nên ta có ƒn - ƒn-1 = 56 ⇔ nƒ1 - (n-1)ƒ1 = 56 ⇒ ƒ1 = 56 Hz f = f1 = 162 Hz Từ ta có tần số họa âm thứ ba thứ năm f = f1 = 280 Hz Ví dụ 2: Một nhạc cụ phát âm có tần số ƒ = 420 Hz Một người nghe âm cao có tần số 18000 Hz, tìm tần số lớn mà nhạc cụ phát để người nghe Hướng dẫn giải: Gọi ƒn âm mà người nghe được, ta có ƒn = nƒ1 = 420n Theo ƒn < 18000 ⇔ 420n < 18000 ⇒ n < 42,8, (1) Từ giá trị lớn âm mà người nghe ứng với giá trị nguyên lớn thỏa mãn (1) n = 42 Vậy tần số âm lớn mà người nghe 420.42 = 17640 Hz Ví dụ 3: Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch 20 dB Tỉ số cường độ âm chúng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Áp dụng cơng thức tính mức cường độ âm ta có I2 I1 I2 I2 I2 I1 L2 - L1 = 20 dB ⇔ 10 log -10 log = 20 ⇔ 10 log − log =20 ⇔ log = → = 102 = 100 I0 I0 I1 I1 I0 I0 Vậy tỉ số cường độ âm hai âm 100 lần Ví dụ 4: Mức cường độ âm điểm cách nguồn phát âm m có giá trị 50 dB Một người xuất phát từ nguồn âm, xa nguồn âm thêm 100 m khơng cịn nghe âm nguồn phát Lấy cường độ âm chuẩn I = 10–12 W/m2, sóng âm phát sóng cầu ngưỡng nghe tai người bao nhiêu? Hướng dẫn giải: P Cường độ âm tính I = , âm phát dạng sóng cầu S = 4πR2 → I = 4πR P I1 = 4πR I R1 -4 -4 = = Do → = 10 ⇔ I = 10 I1 P I1 R2 100 I = 4πR22 Mức cường độ âm gây điểm cách nguồn âm 100 m I −4 I 10 −4 I I −4 L2 = 10 log = 10 log = 10 log10 = 10 log10 + log = -40 + L1 = 10 dB I0 I0 I0 I0 Tại điểm này, người bắt đầu khơng nghe âm, ngưỡng nghe tai người 10 dB Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 234 - Tồn tập vật lí 12 Ví dụ 5: Một người đứng cách nguồn âm khoảng d cường độ âm I Khi người tiến xa nguồn âm đoạn 40 m cường độ âm giảm cịn I Tính khoảng cách d Hướng dẫn giải: P P I1 = 4πR = 4πd I d + 40 = Ta có → = ⇔ = ⇔ d = 20 m P P I d I = = = I 4πR22 4π (d + 40) Vậy khoảng cách từ người đến nguồn âm 20 m Ví dụ 6: (Đề thi TSĐH – 2010) Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 60 dB, B 20 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB A 40 dB B 34 dB C 26 dB D 17 dB Hướng dẫn giải: P I = A 4πR A2 P I A RB = Từ I = ta → 4πR I B R A I = P B 4πRB2 IA L = 10 log A 2 I0 IA RB RB Mặt khác → LA - LB = 10 log = 10 log ⇔ 40 = 10 log IB RA RA L = 10 log I B B I0 RB =100 ⇔ RB = 100RA RA R − R A RB + R A Ta lại có RM = RA +AM = RA + = RA + B = = 50,5RA 2 IA RM = 10log50,52 → LM = 60 - 10log50,52 ≈ 26 dB Từ LA - LM = 10 log = 10 log IM RA Vậy chọn đáp án C Ví dụ 7: 1) Mức cường độ âm L = 30 dB Hãy tính cường độ âm theo đơn vị W/m 2, biết cường độ âm chuẩn I0 = 10–12 W/m2 2) Cường độ âm tăng 100 lần mức cường độ âm tăng dB? 3) Độ to âm có đơn vị đo phôn, định nghĩa sau: Hai âm lượng I2 phôn I2 – I1 = phôn, tương đương với 10 log = Ngồi đường phố âm có độ to 70 phơn, I1 phịng âm cịn có độ to 40 phơn Tính tỉ số cường độ âm hai nơi Hướng dẫn giải: I I = 10 → I = 103I0 = 10-9 W/m2 1) Mức cường độ âm tính theo đơn vị dB là: L = 10 log = 30 ⇔ I0 I0 I 2) Mức cường độ âm tính theo đơn vị (dB) là: L = 10 log I0 Khi cường độ tăng 100 lần tức I’ = 100I I 100 I I L’(dB) = 10 log = 10 log100 + 10 log = 20 + 10 log I0 I0 I0 → Vậy mức cường độ âm tăng thêm 20 dB Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 235 - Tồn tập vật lí 12 3) Hai âm lượng phôn, tức I2 – I1 = phôn tương đương với 10 log I2 =1 I1 I2 I2 =30 → = 1000 I1 I1 Ví dụ 8: Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm O (coi nguồn điểm) khoảng OA = m, mức cường độ âm LA = 90 dB Cho biết ngưỡng nghe âm chuẩn I0 = 10–12 W/m2 1) Tính cường độ IA âm A 2) Tính cường độ mức cường độ âm B nằm đường OA cách O khoảng 10 m Coi môi trường hồn tồn khơng hấp thụ âm 3) Giả sử nguồn âm mơi trường đẳng hướng Tính công suất phát âm nguồn O Hướng dẫn giải: 1) Mức cường độ âm A tính theo đơn vị dB IA IA = 10 → IA = 109I0 = 10-3 W/m2 LA = 10 log = 90 ⇔ I0 I0 Hai âm 30 phôn tương đương với 10 log P I A = 4πR I A RB A = 2) Từ cơng thức tính cường độ âm ta có → I B R A I = P B 4πRB2 R ⇔ I B = I A A =10-3 = 10-5 W/m2 RB IB 10 −5 Từ đó, mức cường độ âm B LB= 10 log =10 log −12 = 70 dB I0 10 IA = 10 → IA = 109I0 = 10-3 W/m2 90 ⇔ I0 P 3) Từ công thức I A = → P = I A 4πR A2 = 10-3.4π.12 = 12,6.10-3 W 4πR A2 Vậy công suất nguồn âm O P = 12,6.10–3 (W) Ví dụ 9: Mức cường độ âm điểm A trước loa khoảng OA = m 70 dB 1) Hãy tính mức cường độ âm loa phát điểm B nằm cách OB = m trước loa Các sóng âm loa phát sóng cầu 2) Một người đứng trước loa 100 m khơng nghe âm loa phát Hãy xác định ngưỡng nghe tai người (theo đơn vị W/m 2) Cho biết cường độ chuẩn âm I = 10–12 W/m2 Bỏ qua hấp thụ âm khơng khí phản xạ âm Hướng dẫn giải: IA IA = 10 → IA = 107I0 = 10-5 W/m2 1) Ta có: LA = 10 log =70 ⇔ I0 I0 P 2 I A = 4πR RA I A RB A ⇔ I B = I A =10-5 = 4.10-7 W/m2 = Mặt khác, → I B RA RB I = P B 4πRB2 IB 4.10 −7 10 log Từ đó, mức cường độ âm B LB = = 10 log −12 = 10log4 + 10log105 ≈ 56 dB I0 10 2) Gọi C điểm cách nguồn âm 100 m, tức RC = OC = 100 m Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 236 - Toàn tập vật lí 12 P 2 I A = 4πR RA I C RA A -9 ⇔ I C = I A =10-5 = Ta có → = 10 W/m P 100 I R R A C C I = C 4πRC2 Vì C khơng cịn nghe âm nên cường độ âm C ngưỡng nghe Vậy ngưỡng nghe người Imin = 10–9 W/m2 CÁC BÀI TỐN VỀ SĨNG ÂM (ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM) Câu Chọn câu sai câu sau? A Mơi trường truyền âm rắn, lỏng khí B Những vật liệu bơng, xốp, nhung truyền âm tốt C Vận tốc truyền âm thay đổi theo nhiệt độ D Đơn vị cường độ âm W/m2 Câu Âm người hay nhạc cụ phát có đồ thị biểu diễn đồ thị có dạng A đường hình sin B biến thiên tuần hoàn C hypebol D đường thẳng Câu Sóng âm A truyền chất khí B truyền chất rắn, lỏng chất khí C truyền chân không D không truyền chất rắn Câu Sóng âm sóng học có tần số khoảng A 16 Hz đến 20 kHz B 16Hz đến 20 MHz C 16 Hz đến 200 kHz D 16Hz đến 200 kHz Câu Siêu âm âm A có tần số lớn tần số âm thơng thường B có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz C có tần số 20000 Hz D có tần số 16 Hz Câu Với cường độ âm tai người nghe thính với âm có tần số A từ 10000 Hz đến 20000 Hz B từ 16 Hz đến 1000 Hz C từ 5000 Hz đến 10000 Hz D từ 1000 Hz đến 5000 Hz Câu Điều sau sai nói sóng âm? A Sóng âm sóng học dọc truyền môi trường vật chất kể chân không B Sóng âm có tần số nằm khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz C Sóng âm khơng truyền chân không D Vận tốc truyền âm phụ thuộc nhiệt độ Câu Khi nói sóng âm, phát biểu sau sai? A Ở nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm khơng khí nhỏ tốc độ truyền sóng âm nước B Sóng âm truyền mơi trường rắn, lỏng khí C Sóng âm khơng khí sóng dọc D Sóng âm khơng khí sóng ngang Câu Hai âm có độ cao hai âm có A tần số B biên độ C bước sóng D biên độ tần số Câu 10 Âm sắc đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào A vận tốc âm B bước sóng lượng âm C tần số biên độ âm D bước sóng Câu 11 Độ cao âm đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào A vận tốc âm B lượng âm C tần số âm D biên độ Câu 12 Các đặc tính sinh lí âm bao gồm A độ cao, âm sắc, lượng âm B độ cao, âm sắc, cường độ âm C độ cao, âm sắc, biên độ âm D độ cao, âm sắc, độ to Câu 13 Đơn vị thường dùng để đo mức cường độ âm A Ben (B) B Đề xi ben (dB) C J/s D W/m2 Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 237 - Tồn tập vật lí 12 Lượng lượng sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm gọi A cường độ âm B độ to âm C mức cường độ âm D lượng âm Câu 15 Âm sắc A màu sắc âm B tính chất âm giúp ta phân biệt nguồn âm C tính chất sinh lí âm D tính chất vật lí âm Câu 16 Độ cao âm A tính chất vật lí âm B tính chất sinh lí âm C vừa tính chất sinh lí, vừa tính chất vật lí D tần số âm Câu 17 Tai người nghe âm có mức cường độ âm khoảng A từ dB đến 1000 dB B từ 10 dB đến 100 dB C từ 10 dB đến 1000dB D từ dB đến 130 dB Câu 18 Giọng nói nam nữ khác A tần số âm người khác B biên độ âm người khác C cường độ âm người khác D độ to âm phát người khác Câu 19 Khi hai ca sĩ hát câu độ cao, ta phân biệt giọng hát người A tần số biên độ âm người khác B tần số cường độ âm người khác C tần số lượng âm người khác D biên độ cường độ âm người khác Câu 20 Phát biểu sau đúng? A Âm có cường độ lớn tai ta có cảm giác âm to B Âm có cường độ nhỏ tai ta có cảm giác âm nhỏ C Âm có tần số lớn tai ta có cảm giác âm to D Âm to hay nhỏ phụ thuộc vào mức cường độ âm tần số âm Câu 21 Cường độ âm A lượng sóng âm truyền đơn vị thời gian B độ to âm C lượng sóng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm D lượng sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm Câu 22 Với âm loại đàn dây phát âm nghe khác A dây đàn phát âm có âm sắc khác B hộp đàn có cấu tạo khác C dây đàn dài ngắn khác D dây đàn có tiết diện khác Câu 23 Độ to âm đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào A tốc độ truyền âm B bước sóng lượng âm C mức cường độ âm L D tốc độ âm bước sóng Câu 24 Cảm giác âm phụ thuộc vào yếu tố A nguồn âm môi trường truyền âm B nguồn âm tai người nghe C môi trường truyền âm tai người nghe D tai người nghe thần kinh thính giác Câu 25 Đối với âm hoạ âm bậc dây đàn phát A hoạ âm bậc có cường độ lớn cường độ âm B tần số họa âm bậc lớn gấp lần tần số âm C cần số âm lớn gấp tần số hoạ âm bậc D tốc độ âm gấp đôi tốc độ hoạ âm bậc Câu 14 Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 238 - Toàn tập vật lí 12 Câu 26 A ƒ0 Câu 27 Một nhạc cụ phát âm có tần số ƒ0 hoạ âm bậc B 2ƒ0 C 3ƒ0 D 4ƒ0 Một âm có hiệu họa âm bậc họa âm bậc 36 Hz Tần số âm A ƒ0 = 36 Hz B ƒ0 = 72 Hz C ƒ0 = 18 Hz D ƒ0 = 12 Hz Câu 28 Sóng học lan truyền khơng khí với cường độ đủ lớn, tai ta cảm thụ sóng học sau đây? A Sóng học có tần số 10 Hz B Sóng học có tần số 30 kHz C Sóng học có chu kì (µs) D Sóng học có chu kì (ms) Câu 29 Một sóng có tần số ƒ = 1000 Hz lan truyền khơng khí Sóng gọi A sóng siêu âm B sóng âm C sóng hạ âm D sóng vơ tuyến Câu 30 Mơt kèn phát âm có tần số 300 Hz, vận tốc truyền âm khơng khí 330 m/s Chiều dài kèn A 55 cm B 1,1 m C 2,2 m D 27,5 cm Câu 31 Một sóng âm lan truyền khơng khí với tốc độ v = 350 m/s, có bước sóng λ =70 cm Tần số sóng A ƒ = 5000 Hz B ƒ = 2000 Hz C ƒ = 50 Hz D ƒ = 500 Hz Câu 32 Tốc độ truyền âm khơng khí 330 m/s, nước 1435 m/s Một âm có bước sóng khơng khí 50 cm truyền nước có bước sóng A 217,4 cm B 11,5 cm C 203,8 cm D 1105 m Câu 33 Một người gõ nhát búa vào đường sắt cách 1056 m người khác áp tai vào đường sắt nghe thấy tiếng gõ cách (s) Biết tốc độ truyền âm khơng khí 330 m/s tốc độ truyền âm đường sắt A 5200 m/s B 5280 m/s C 5300 m/s D 5100 m/s Câu 34 Một người gõ vào đầu nhôm, người thứ hai áp tai vào đầu nghe tiếng gõ hai lần cách 0,15 (s) Biết vận tốc truyền âm khơng khí 330 m/s nhôm 6420 m/s Độ dài nhôm A 52,2 m B 52,2 cm C 26,1 m D 25,2 m Câu 35 Một sóng âm có tần số xác định truyền khơng khí nước với tốc độ 330 m/s 1452 m/s Khi sóng âm truyền từ nước khơng khí bước sóng A tăng lần B tăng 4,4 lần C giảm 4,4 lần D giảm lần Câu 36 Với I0 cường độ âm chuẩn, I cường độ âm Khi mức cường độ âm L = Ben A I = 2I0 B I = 0,5I0 C I = 100I0 D I = 0,01I0 Câu 37 Cho cường độ âm chuẩn I0 = 10–12 W/m2 Một âm có mức cường dộ 80 dB cường độ âm A 10–4 W/m2 B 3.10–5 W/m2 C 10–6 W/m2 D 10–20 W/m2 Câu 38 Mức cường độ âm điểm môi trường truyền âm L = 70 dB Cường độ âm điểm gấp A 107 lần cường độ âm chuẩn I0 B lần cường độ âm chuẩn I0 C 710 lần cường độ âm chuẩn I0 D 70 lần cường độ âm chuẩn I0 Câu 39 Tại điểm A nằm cách nguồn âm N(nguồn điểm) khoảng NA = 1m, có mức cường độ âm LA = 90 dB Biết ngưỡng nghe âm I0 = 0,1 nW/m2 Cường độ âm A A IA = 0,1 nW/m2 B IA = 0,1 mW/m2 C IA = 0,1 W/m2 D IA = 0,1 GW/m2 Câu 40 Cường độ âm điểm môi trường truyền âm 10 –5 W/m2 Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10–12 W/m2 Mức cường độ âm điểm A 50 dB B 60 dB C 70 dB D 80 dB Câu 41 Tại điểm A cách nguồn âm O đoạn R = 100 cm có mức cường độ âm LA = 90 dB, biết ngưỡng nghe âm I = 10–12 W/m2 Cường độ âm A A IA = 0, 01W/m2 B IA = 0, 001 W/m2 C IA = 10-4 W/m2 D IA =108 W/m2 Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 239 - Tồn tập vật lí 12 Khi mức cường độ âm tăng thêm 20 dB cường độ âm tăng lên B 200 lần C 20 lần D 100 lần Câu 43 Một loa có cơng suất W mở hết công suất, lấy π = 3,14 Cường độ âm điểm cách 400 cm có giá trị là?(coi âm loa phát dạng sóng cầu) A 5.10–5 W/m2 B W/m2 C 5.10–4 W/m2 D mW/m2 Câu 44 Một loa có công suất 1W mở hết công suất, lấy π = 3,14 Mức cường độ âm điểm cách 400 cm (coi âm loa phát dạng sóng cầu) A 97 dB B 86,9 dB C 77 dB D 97 B Câu 45 Một âm có cường độ âm L = 40 dB Biết cường độ âm chuẩn 10 –12 W/m2, cường độ âm tính theo đơn vị W/m2 A 10–8 W/m2 B 2.10–8 W/m2 C 3.10–8 W/m2 D 4.10–8 W/m2 Câu 46 Khi cường độ âm tăng gấp 100 lần mức cường độ âm tăng lên A 20 dB B 50 dB C 100 dB D 10000 dB Câu 47 Một người đứng cách nguồn âm khoảng r Khi 60 m lại gần nguồn thấy cường độ âm tăng gấp Giá trị r A r = 71 m B r = 1,42 km C r = 142 m D r = 124 m Câu 48 Mức cường độ âm nguồn S gây điểm M L, cho S tiến lại gần M đoạn 62 m mức cường độ âm tăng thêm dB Khoảng cách từ S đến M A SM = 210 m B SM = 112 m C SM = 141 m D SM = 42,9 m Câu 49 Một người đứng trước cách nguồn âm S đoạn d Nguồn phát sóng cầu Khi người lại gần nguồn âm 50 m thấy cường độ âm tăng lên gấp đơi Khoảng cách d có giá trị bao nhiêu? A d = 222 m B d = 22,5 m C d = 29,3 m D d = 171 m Câu 50 Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng khơng gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 60 dB, B 20 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB A 40 dB B 34 dB C 26 dB D 17 dB Câu 51 Âm truyền nhanh môi trường sau đây? A Không khí B Nước C Sắt D Khí hiđrơ Câu 52 Khi cường độ âm gấp 100 lần cường độ âm chuẩn mức cường độ âm có giá trị A L = dB B L = 20 dB C L = 20 B D L = 100 dB –12 Câu 53 Với I0 = 10 W/m cường độ âm chuẩn, I cường độ âm Khi mức cường độ âm L = 10 B A I = 100 W/m2 B I = W/m2 C I = 0,1 mW/m2 D I = 0,01 W/m2 Câu 54 Nguồn âm điểm S phát sóng âm truyền mơi trường đẳng hướng Có hai điểm A, B nằm đường thẳng nỗi nguồn S bên so với nguồn Mức cường độ âm A 80 dB, B 40 dB Bỏ qua hấp thụ âm, mức cường độ âm trung điểm AB A 40 dB B 40 dB C 46 dB D 60 dB Câu 55 Hai điểm M N nằm phía nguồn âm, phương truyền âm cách khoảng a, có mức cường độ âm LM = 30 dB LN = 10 dB Biết nguồn âm đẳng hướng Nếu nguồn âm đặt điểm M mức cường độ âm N A 12 dB B dB C 11 dB D dB 1B 6D 11C 16B 21D 26D 31D 36C 41B 46A 51C 2A 7A 12D 17D 22A 27D 32A 37A 42D 47C 52B 3B 8D 13B 18A 23C 28D 33B 38A 43D 48B 53D 4A 9A 14A 19D 24B 29B 34A 39C 44A 49D 54C 5C 10C 15C 20D 25B 30B 35C 40C 45A 50C 55C Câu 42 A lần Thầy giáo Đặng Việt Hùng - 240 - ... 10cos(2πt - π/6) cm v’ =-2 0πsin(2πt - π/6) cm/s b) Khi vật qua li độ x = cm ta có 10cos(2πt - π/6) = ⇔ cos(2πt - π/6) = ⇒ sin(2πt - π/6) = ± Tốc độ vật có giá trị v = |-2 0πsin(2πt - π/6)| =... -1 6πsin(4π.0,5 - π/3) = 8π cm/s ∗ Khi t 1,125 (s) v = 16πsin(4π.1,125 - π/3) = - 8π cm/s c) Khi vật qua li độ x = cm 4cos(4πt - π/3) =2 ⇔ cos(4πt - π/3) = sin(4πt- π/3) = ± − = ± Khi đó, v = -1 6πsin(4πt... A = cm b) x = - 2sin(πt - ) cm = 2sin(πt - + π) cm= 2sin(πt + ) cm ω = π rad / s 3π ϕ = rad A = cm c) x = - cos(4πt - ) cm = cos(4πt - +π) cm = cos(4πt - ) cm ω = 4π rad