Bài tập về Sóng cơ Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 4

BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ P-4
H
S3
S4
S1
S2
Câu 16. "Hai nguồn sáng S1 ,S2 dao động cùng pha cách nhau 8 cm  về một phía của S1 S2 lấy hai điểm S3 S4 sao cho S3 S4 bằng 4cm và hợp thành hình thang cân S1 S2 S3 S4 .biết bước sóng của sóng trên mặt nước là 1 cm. Hỏi đường cao lớn nhất của hình thanh là bao nhiêu để trên đoạn S3 S4 có 5 điểm dao động cực đại"
Giải Để trên S3S4 có 5 điểm dao động cự đại
thì tại S3,S4 là dao động cực đai thứ hai
tức là k = ± 2
 d1 = S1S3; d2 = S2S3
d1 – d2 = 2l = 2 cm (*)
 d12 = h2 + 62
 d22 = h2 + 22
 d12 – d2 = 32 (**)
Từ (*) và (**) suy ra 
d1 + d2 = 16 cm -----> d1 = 9cm 
 -----> h = = 3 = 6,71 cm
Câu 17. Cho hai nguồn sóng kết hợp S1 , S2 có phương trình u1 = u2 = 2acos2ptt, bước sóng l, khoảng cách S1S2 = 10l = 12 cm. Nếu đặt nguồn phát sóng S3 vào hệ trên có phương trình u3 = acos2ptt , trên đường trung trực của S1S2 sao cho tam giác S1S2 S3 vuông. Tại M cách O là trung điểm S1S2 1 đoạn ngắn nhất bằng bao nhiêu dao động với biên độ 5a:
A. 0,81cm B. 0,94cm C. 1,10cm D. 1,20cm 
S1
·
d
· M
·
I
S2
·
S3
·
Giải: Bước sóng l = 1,2 cm
Xét điểm M trên IS3 MI = x. S1M = S2M = d 6 ≤ d ≤ 6 (cm)
tam giác S1S2 S3 vuông.cân nên S3I = S1S2/2 = 6 cm
Sóng tổng hợp truyền từ S1 và S2 đến M
 u12M = 4acos(2ptt - ) cm
Sóng truyền từ S3 đến M
u3M = acos[2ptt - ] cm
Tại M dao động với biên độ 5a khi u12M và u3N dao động cùng pha. Tức là
- = 2kp ------> d = 6 – x + 1,2k
 6 ≤ d = 6 – x + 1,2k ≤ 6 ----> x ≥ 6 - 6 + 1,2k > 0 ----> k ≥ 3
x = xmin khi k = 3 ----> xmin = 6 - 6 + 3,6 = 1,1147 cm . chọn đáp án C
Câu 18: Một sóng cơ 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 : u0 = acos(t) cm. Ở thời điểm t = 1/6 chu kì một điểm M cách O khoảng l /3 có độ dịch chuyển uM = 2 cm. Biên độ sóng a là 
 A. 2 cm. B. 4 cm. C. 4/ D. 2.
Giải: uM = acos(t - ) = acos(t - )
Khi t = T/6 ; uM = 2 (cm)----->acos( - ) = 2 ----> a = 4 (cm) Chọn đáp án B
d2
N
·
A
·
d1
B
·
Câu 19: Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng A,B dao động với phương trình uA = uB = 5cos10pt cm.Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20cm/s.Một điểm N trên mặt nước với AN – BN = - 10cm nằm trên đường cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực của AB?
A. Cực tiểu thứ 3 về phía A B. Cực tiểu thứ 4 về phía A
C. Cực tiểu thứ 4 về phía B D. Cực đại thứ 4 về phía A
Giải: Bước sóng l = v/f = 4 cm
AN – BN = = d1 – d2 = - 10 cm = - 2,5l = ( - 3 + 0,5)l
Do đó điểm N nằm trên đường cực tiểu thứ 3 về 
phía A kể từ đường trung trực.
Chọn đáp án A
S1
·
d
·
 I
S2
·
M
·
Câu 20: Hai nguồn kết hợp S1,S2 cách nhau một khoảng 50mm trên mặt nước phát ra hai sóng kết hợp có phương trình u1 = u2 = 2cos200pt (mm) Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 0,8 m/s. Điểm gần nhất dao động cùng pha với nguồn trên đường trung trực của S1S2 cách nguồn S1 bao nhiêu:
A. 16mm B. 32mm C. 8mm D. 24mm
Giải
 Xét điểm M trên trung trực của S1S2 S1M = S2M = d ≥ 25 mm
Bước sóng l = v/f = 0,8 / 1000 m = 8mm
Sóng tổng hợ tại M
uM = 4cos(2000pt - ) ( mm)
uM cùng pha với nguồn S1 khi chúng cùng pha: 
 = 2kp -----> d = kl. ≥ 25mm
 d = dmin khi k = 4------> dmin = l = 32 mm. Chọn đáp án B