VẬT LÍ 12 NÂNG CAO NĂM HỌC 2008-2009 TRƯỜNG THPT SỐ II MỘ ĐỨC
CHỦ ĐỀ 2
SOÙNG CÔ HOÏC
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Định nghĩa sóng: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường đàn hồi.
2. Các đại lượng đặc trưng cuả sóng: Chu kì, tần số, biên độ sóng, tốc độ truyền sóng, bước sóng và năng lượng truyền
sóng. Cần chú ý tốc độ truyền sóng trên dây: v =
T
µ
3. Phương trình sóng: u
O
= Acos(ωt +φ
O
)
Từ đó suy ra phương trình sóng tại điểm M cách O một đoạn x là: u
M
= Acos(ωt +φ
O
-
2 x
π
λ
)
4. Hiện tượng giao thoa sóng:
a. Định nghĩa: Hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau tại những điểm xác định, luôn luôn tăng cường nhau hoặc làm
yếu nhau được gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. ( Hai nguồn kết hợp là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha
không thay đổi theo thời gian).
b. Điều kiện để có hiện tượng giao thoa: Hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương
dao động và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
c. Phương trình sóng tại điểm giao thoa
Phương trình sóng tại điểm M do O
( )d d
π
λ
−
cos[ωt -
1 2
( )d d
π
λ
+
]
Chú ý
+ Nếu hai sóng giao thoa tại điểm M dao động mạnh hơn thì d
1
- d
2
= kλ
+ Nếu điểm giao thoa đứng yên thì d
1
- d
2
= (k +
1
2
)π
B. BÀI TẬP
1. Một sợi dây dài 5m có khối lượng 300g được căng thẳng bởi một lực là 2,16N. Vận tốc truyền sóng trên dây là:
A. 4m/s B. 5m/s C. 6m/s D. Giá trị khác
3. Một sợi dây dài 1,8m có khối lượng là 90g. Một đầu dây gắn vào một cần rung, rung động với tần số 30Hz. Để
khoảng cách giữa hai ngọn sóng trên dây là 40cm thì phải căng dây phải là:
8. Sử dụng các dữ kiện bài 7. Phương trình sóng sau 0,1s là:
A. u = 4cos
40
t
π
(cm) B. u = -4cos
40
t
π
(cm) C. u = 4cos
π
x (cm) D. Phương trình khác.
9. Sử dụng các dữ kiện bài 7 . Viết phương trình sóng tai điểm M cách O một đoạn OM = 2cm.
10. Cho một sợi dây dài OA = 4m căng nằm ngang. Đầu A quàng qua một ròng rọc và có treo một quả cân có
khối lượng m. Gây ra ở đầu O một dao động là u = 4cos40
π
t (cm). Tìm phương trình vào thời điểm t = 0,1s khi
m = 100g và m = 150g. Cho khối lượng dây OA là 15g và gia tốc trọng trường là
g = 10m/s
2
.
11. Tại 2 điểm A và B trên mặt nước, cách nhau 20cm ta gây ra 2 dao động s
1
và s
2
. Cho v = 1,2m/s.
a. Cho u
1
= u
2
và S
2
trên mặt chất lỏng gây ra những dao động hình cosin theo phương thẳng đứng có cùng
biên độ a, cùng chu kì T và có pha ban đầu đều bằng 0. Cho rằng quá trình truyền sóng không mất năng lượng,
vận tốc truyền sóng là v.
a. Viết phương trình dao động tổng hợp tại M trên mặt chất lỏng cách S
1
và S
2
lần lượt các khoảng d
1
và d
2
.
b. Tìm biên độ và pha ban đầu tại điểm M có d
1
= 12,5cm và d
2
= 10cm. Biết biên độ a = 5cm và chu kì T =
0,1s.
19. Hai mũi nhọn S
1
và S
2
cách nhau một đoạn b = 10cm chạm vào mặt nước và cùng dao động với tần số f =
50Hz. Vận tốc truyền sóng là v = 40cm/s. Tìm số gợn sóng lồi giữa S
1
và S
2
?
π
t, vận tốc
truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s.
a. Giữa hai điểm S
1
và S
2
có bao nhiêu hypebol, tại đó chất lỏng dao động mạnh nhất.
b. Viết biểu thức dao động tại M, cách đều S
1
và S
2
một đoạn 8cm.
23. Trên mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B cách nhau 20cm. Phương trình dao động tại
A và B là: u
A
= u
B
= cos100
π
t (cm), vận tốc truyền sóng là v = 4m/s.
a. Tìm biên độ và pha ban đầu của sóng tạo ra tại trung điểm O của AB.
b. Gọi M là một điểm trên đường trung trực của AB, cách O một khoảng là x. Tính x để M dao động cùng
pha với các nguồn A và B.
24. Cho hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
giống hệt nhau, cách nhau 5cm. Nếu sóng do hai nguồn này tạo ra có bước
sóng 2cm thì trên đoạn S
D. sóng dọc và sóng ngang đều là sóng cơ học
Câu 7 Chọn câu đúng
A. sóng dọc chỉ truyền được trong chất khí B. Sóng ngang chỉ truyền trên mặt thoáng của chất lỏng
C. Vận tốc truyền sóng không phụ thuộc môi trường truyền sóng D. khi có sóng truyền qua các phần tử vật chất dao động tại chỗ quanh vị trí cân
bằng
Câu 8 Sóng cơ truyền từ nước vào không khí , đại lượng nào không đổi
A. vận tốc B. bước sóng C. biên độ D. chu kỳ
7. Hai điểm trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha khi cách nhau
A. chỉ một bước sóng B. bốn bước sóng C. A đúng , Bsai D.A, B đúng
Câu 9 Một dao động
cos( )u a t
ω
=
truyền đi trong một môi trường đàn hồi với vận tốc v ,bước sóng được xác định bởi
công thức A.
2 v
π
λ
ω
=
B.
2
v
ω
λ
π
=
C
2
v
:
A. v = 25cm/s v
=50cm B.A. v = 50cm/s v
=25cm C. A. v = 50cm/s v
=50cm D.v = 25cm/s v
=25cm
Cõu 13. Ngi ta gõy mt dao ng u O ca mt si dõy cao su cng thng dao ng theo phng vuụng gúc vi
phng ca si dõy vi biờn 2cm v chu kỡ 1,2s. Sau 3s dao ng truyn c 15m dc theo dõy. Bc súng ca súng
to thnh truyn trờn dõy l: A.3,75m. B.9m. C. 4,2m. D. 6m.
Cõu 14.Mt õm thoa u cú gn mt mi nhn , mi nhn ny tip xỳc nh vi mt nc .Gừ nh cho õm thoa dao ng
thỡ thy khong cỏch gia 11 gn súng liờn tip l 2cm . Tn s ca õm thoa l 100Hz , tc truyn súng
A. 20m/s C. 0,2m/s C. 200cm/s D. ỏp ỏn khỏc
Cõu 15.Mt ngi quan sỏt mt chic phao trờn mt bin thy nú nhụ cao lờn 10 ln trong 18s, khong cỏch gia hai ngn
súng k nhau l 2m. Vn tc truyn súng trờn mt bin l :
A. v = 1m/s B. v = 4m/s C. v = 8m/s D. v = 2m/s
Cõu 16.Mt súng cú tn s 500Hz cú tc lan truyn 350m/s. Hai im gn nhau nht trờn phng truyn súng phi
cỏch nhau mt khong l bao nhiờu gia chỳng cú lch pha bng
3
rad
.
A.
0,2635m. B.
1,2716m. C.
C.u
M
=A cos
)(
x
t
D.u
M
=Acos
)(
+
T
t
Cõu 19.Mt mi nhn S c gn vo u A ca mt lỏ thộp nm ngang v chm vo mt nc. Khi l thộp dao ng vi
tn s f = 120 Hz. S to ra trờn mt nc mt dao ng súng , bit rng khong cỏch gia 9 gn li liờn tip l 4cm.Vn
tc truyn súng trờn mt nc cú th nhn giỏ tr no trong cỏc giỏ tr sau?
a. v = 120 b. v = 100 cm/s c. v = 30 cm/ s d. v = 60 cm/s
Cõu 20 Súng truyn t M n N dc theo phng truyn vi bc súng
=120 cm. Bit rng súng ti N tr pha hn
súng ti M l
3
. Khong cỏch MN l: A. 15 cm . B. 20 cm C. 24 cm . D. 30 cm .
Cõu 21 Súng truyn t A n M vi bc súng
Giỏo viờn: LNG TRN NHT QUANG TRANG 4
VẬT LÍ 12 NÂNG CAO NĂM HỌC 2008-2009 TRƯỜNG THPT SỐ II MỘ ĐỨC
A. u
M
= 6cos(πt -
2
π
) (cm) B. u
M
= 6cos(πt +
2
π
) (cm) C. u
M
= 6cos(πt -
4
π
) (cm) D. u
M
= 6cos(πt +
4
π
) (cm)
Câu 24: Một sóng cơ học lan truyền trong mơi trường vật chất tại một điểm cách nguồn x(m) có phương trình sóng
u = 4cos(
4
t2
π
−π
) (cm).Vận tồc truyền sóng trong mơi trường đó có giá trị:
Câu 29. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 100 Hz và đo
được khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4 mm. Vận tốc sóng trên mặt
nước là bao nhiêu ? A. v = 0,2 m/s B. v = 0,4 m/s. C. v = 0,6 m/s. D. v = 0,8 m/s.
Câu 30 Trong hiện tương giao thoa sóng, hai nguồn kết hợp S
1
, S
2
dao động cùng biên độ 2A và cùng pha ban đầu, các
điểm nằm trên đường trung trực của S
1
, S
2
:
A. có biên độ sóng tổng hợp bằng A B. có biên độ sóng tổng hợp bằng 2A.
C. có biên độ sóng tổng hợp bằng 4A. D. có biên độ sóng tổng hợp bằng
2
A
.
Câu 31. Hai sóng kết hợp có cùng biên độ A, tại các điểm ứng với hiệu đường đi d
2
- d
1
= (2k + 1)
2
λ
( với k = 0 ,
±
1 ,
±
giữa S
1
vàS
2
?
A. 8 gợn sóng B. 14 gợn sóng. C. 15 gợn sóng D. 17 gợn sóng.
Giáo viên: LƯƠNG TRẦN NHẬT QUANG TRANG 5