Bài tập về Sóng cơ Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 12

BT về sóng cơ – P 12
Câu 56. Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu O dao động với phương trình uO = 10cos( 2pft) (mm). Vận tốc truyền sóng trên dây là 4m/s. Xét điểm N trên dây cách O 28cm, điểm này dao động lệch pha với O là Dj = (2k+1) (k thuộc Z). Biết tần số f có giá trị từ 23HZ đến 26Hz. Bước sóng của sóng đó là: 
 A. 20cm B. 16cm C. 8cm D. 32cm
Giải: 
Biểu thức sóng tại N uN = 10cos(2pft - )
Dj = = (2k+1) ----> l = = -----> f = = = 
23HZ 23 2,72 k = 3
l = = = 16 cm. Chọn đáp án B 
Câu 57. Tại hai điểm A và B trên mặt nước cách nhau một khoảng 16 cm có hai nguồn sóng kết hợp dao động điều hòa với cùng tần số f = 10Hz, cùng pha nhau, sóng lan truyền trên mặt nước với tốc độ 40cm/s. Hai điểm M và N cùng nằm trên mặt nước và cách đều A và B những khoảng 40 cm. Số điểm trên đoạn thẳng MN dao động cùng pha với A là
 A.16 B.15 C.14 D.17
d
M
N
C
O
A
B
Giải: Bước sóng: l = v/f = 4cm
Biểu thức sóng tại A, B: u = acoswt
Xét điểm C trên MN: AC = BC = d (cm)
 Ta có 8 ≤ d ≤ 40 ( vì OA = 6cm; OC = 8 cm
 biểu thức sóng tại M
 uC = 2acos(wt- ).
Điểm C dao động cùng pha với nguồn khi 
 = 2kπ------> d = kl = 4k
 8 ≤ d = 4k ≤ 40 -----> 2 ≤ k ≤ 10. Trên OM có 9 điểm dao động cùng pha với nguồn.. 
Khi k = 2 d = 8 cm C trùng với trung điểm O
Do đó trên MN có 9 x 2 – 1 = 17 điểm dao động cùng pha với nguồn A. Chọn đáp án D
Câu 58. Trong một thí nghiệm giao thoa với hai nguồn phát sóng giống nhau tại A và B trên mặt nước. Khoảng cách AB=16 cm . Hai sóng truyền đi có bước sóng λ=4cm. Trên đường thẳng xx’ song song với AB, cách AB một khoảng 8 cm, gọi C là giao điểm của xx’ với đường trung trực của AB. Khoảng cách ngắn nhất từ C đến điểm dao động với biên độ cực tiểu nằm trên xx’ là:
A. 2,25cm B. 1,5cm C. 2,15cm D.1,42cm
Giải: Xét điểm M AM = d1 ; BM = d2
 x = CM = IH
Điểm M dao động với biên độ cực tiểu khi
d2
d1
I H
M
C
A
B
x
x’
d1 – d2 = (k + 0,5) l
Điểm M gần C nhất khi k = 1
d1 – d2 =0,5 l = 2 (cm) (*)
d12 = (8+x)2 + 82
d22 = (8-x)2 + 82
-----> d12 – d22 = 32x -----> d1 + d2 = 16x (**)
Từ (*) và (**) -----> d1 = 8x + 1
d12 = (8+x)2 + 82 = (8x + 1)2 -----> 63x2 = 128------>
 x = 1,42 cm. Chọn đáp án D
Câu 59: Sóng có tần số 20 Hz truyền trên mặt thoáng nằm ngang của một chất lỏng, với tốc độ 2 m/s, gây ra các dao động theo phương thẳng đứng của các phần tử chất lỏng. Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng chất lỏng cùng phương truyền sóng, cách nhau 22,5 cm. Biết điểm M nằm gần nguồn sóng hơn. Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất. Hỏi sau đó thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất?
 A. (s) B. (s) C.(s) D. (s) 
Giải: Bước sóng: l = = = 0,1m = 10cm. chu kì T = = 0,05s
MN = 22,5cm = 2l + l/4. Khi N hạ xuống thấp nhất thì M ở VTCB và đang đi lên. Do đó thời gian ngắn nhất để điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất t = T = (s). Chọn đáp án B
 ·
N
 ·
M
·
A
d
d
·
B
·
O
C ·
M ·
Câu 60: Trên mặt nước có hai nguồn giống nhau A và B cách nhau 18 cm đang dao động vuông góc với mặt nước tạo một sóng có bước sóng là 2,5 cm. Gọi M là một điểm trên mặt nước cách đều hai nguồn và cách trung điểm O của AB một khoảng 12 cm. Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn OM:
A. 4 B. 5 C. 2 D. 1
Giải: Giả sử phương trình sóng ở hai nguôn: u = acoswt.
Xét điểm C trên OM: AC = BC = d. 9 £ d £ 15
 Biểu thức sóng tại C
 uC = 2acos(wt - ). 
Để uC dao động ngược pha với hai nguồn: = (2k+1) p 
-----> d = (2k+1) = (2k + 1).1,25 = 2,5k + 1.25
. 9 £ d = 2,5k + 1.25 £ 15 -----> . 3,1 £ k £ 5,5 ----> 4 £ k £ 5 
 Như vậy trên đoạn OM có 2 điểm dao động ngược pha với nguồn . Chọn đáp án C.