20 bài tập về sóng cơ và sự truyền sóng cơ có lời giải chi tiết

Bạn đang xem: 20 bài tập về sóng cơ và sự truyền sóng cơ có lời giải chi tiết Tại Pkmacbook.com

Xin chào các bạn, trong bài viết hôm nay của HocThatGioi sẽ trình bày đến với các bạn về 20 bài tập sóng cơ và sự truyền sóng cơ kèm theo lời giải chi tiết để các bạn cùng tham khảo. Hãy cùng HocThatGioi xem hết bài viết dưới đây, để ôn lại các kiến thức cơ bản như công thức, hay cách xác đặc trưng của sóng cơ và sự truyền sóng cơ. Dưới đây, sẽ là 20 bài tập mà các bạn cần xem nhé!

Câu 1: Cho 1 sóng ngang có phương trình truyền sóng

u=8 cos(2\pi (\frac{t}{0,1}-\frac{x}{50}))

mm trong đó x tính bằng cm; t tính bằng giây. Bước sóng bằng bao nhiêu ?

  • a. 0,1 m

  • b. 50 cm

  • c. 8 mm

  • d. 1m

Từ phương trình sóng ta có

\frac{2\pi }{\lambda }= \frac{2\pi } {50}

\Rightarrow \lambda = 50

cm
Vậy chọn đáp án B.

Câu 2: Một người thấy một chiêc phao trên biển thấy nó nhô lên 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là bao nhiêu ?

  • a. 1 m/s

  • b. 2 m/s

  • c. 3 m/s

  • d. 4 m/s

Theo đề ta có:
Một phao nhô lên 10 lần trong 18s: (10-1)T=18

\Rightarrow

T= 2s
Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 2m:

\lambda

=2 m
Tốc độ truyền sóng là

v=\frac{\lambda }{T}= \frac{2}{2}=1

m/s
Vậy chọn đáp án A

Câu 3: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình

u=2cos(20\pi t-\frac{\pi x}{3})

. Tần số dao động của sóng là bao nhiêu?

  • a. 10 Hz

  • b. 20 Hz

  • c. 30 Hz

  • d. 40 Hz

Từ phương trình ta có:

\omega = 20\pi \rightarrow f= \frac{\omega }{2 \pi }=10

Hz
Vậy chọn đáp án A

Câu 4: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình

u=2cos(40\pi t-\pi x)

. Biên độ của sóng này là bao nhiêu ?

  • a. 2 mm

  • b. 2 cm

  • c. 40 mm

  • d. 4 mm

Theo phương trình truyền sóng thì ta có thể thấy biên độ là phần nằm trước hàm cos
Nên biên độ của bài này sẽ là 2 mm , đơn vị tính theo mm thì đề đã cho .

Câu 5: Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài . Phương trình truyền sóng tại một điểm trên dây là

u=4cos(20\pi t-\frac{\pi x}{3})

mm, x tính theo m và t tính theo giây. Tốc độ của sóng là bao nhiêu ?

  • a. 40 m/s

  • b. 50 m/s

  • c. 60 m/s

  • d. 70 m/s

Đối với bài toán này ta có thể dùng công thức tính nhanh của tốc độ truyền sóng

v=\frac{hệ \: số \: t}{hệ \: số \: x}= \frac{20}{0,3}=60

m/s
Vậy chọn đáp án C.

Câu 6: Một sóng cơ được mô tả bởi phương trình

u=Acos(2\pi f t-\frac{2\pi x}{\lambda })

. Tốc độ cực đại của các phần tử trong môi trường là bao nhiêu ?

  • a.

    2 \pi f

  • b.

    2 \pi f A

  • c.

    2 \pi A

  • d.

    2 \pi

Tốc độ cực đại sẽ là

v_{max}=\omega A= 2\pi f A

Câu 7: Sóng cơ trên mặt nước truyền đi với vận tốc 32 m/s, tần số dao động tại nguồn là 50 Hz. Có hai điểm M và N dao động ngược pha, biết rằng giữa hai điểm M và N còn có 3 điểm dao động khác cùng pha với M. Khoảng cách giữa M với N là bao nhiêu ?

  • a. 2,28 m

  • b. 2,24 m

  • c. 3,28 m

  • d. 3,24 m

Bước sóng của sóng là:

\lambda =\frac{v}{f}= \frac{32}{50}= 0,64

m
Trong đoạn MN có 3 điểm cùng pha với M

\Leftrightarrow MN= 3\lambda + \frac{1}{2}\lambda = 2,24

m
Khoảng cách hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha sẽ là

\lambda

Khoảng cách hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha sẽ là

\frac{\lambda }{2}

Câu 8: Nguồn sóng có phương trình

u=2cos(2\pi t +\frac{\pi }{4})

cm. Biết sóng lan truyền với bước sóng là 0,4 m. Coi biên độ sóng không đổi. Phương trình dao động của sóng tại điểm cách nguồn 10 cm là gì ?

  • a.

    u=2cos(2\pi t -\frac{\pi }{4})

  • b.

    u=2cos(2\pi t +\frac{3\pi }{4})

  • c.

    u=2cos(2\pi t -\frac{3 \pi }{4})

  • d.

    u=2cos(2\pi t +\frac{\pi }{2})

Một điểm cách nguồn O có phương trình dạng:

u=2cos(2\pi t +\frac{\pi }{4}-\frac{2\pi d}{\lambda })

Vậy phương trình tại M cách O 10cm là:

u=2cos(2\pi t +\frac{\pi }{4}-\frac{2\pi d}{\lambda })

\Leftrightarrow u=2cos(2\pi t+ \frac{\pi }{4}-\frac{2\pi *10}{40})

\Leftrightarrow u=2cos(2\pi t -\frac{\pi }{4})

Vậy chọn đáp án A.

Câu 9: Một sóng hình sin theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ nằm trong khonagr từ 0,7 đến 1 m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox ở cùng một phía so với nguồn O và cách 10 cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Bước sóng của sóng là bao nhiêu ?

  • a. 5 cm

  • b. 4 cm

  • c. 4,25 cm

  • d. 4,5 cm

Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha:

d=(2k+1)\frac{\lambda }{2}

(1)

\Leftrightarrow d=(2k+1)\frac{v}{2f}

\rightarrow \frac{2f*d}{2k+1}

\Leftrightarrow v= \frac{2*20*10}{2k+1}

Mà v nằm trong khoảng từ 70 cm/s đến 100 cm/s
nên

70\leq v= \frac{2*20*10}{2k+1}\leq 100 \rightarrow1,5\leq k\leq 2,3

Chọn k=2 thay (1)

\rightarrow \lambda= 4

cm
Vậy chọn đáp án B

Câu 10: Một sóng ngang truyền theo trục Ox từ O với chu kì T= 0,1 s. Tốc độ truyền sóng là 2,4 m/s, điểm M trên Ox cách O một đoạn 65 cm. Trên đoạn OM có số điểm dao động ngược pha so với M là bao nhiêu ?

  • a. 2

  • b. 3

  • c. 4

  • d. 5

Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha là

d=(2k+1)\frac{\lambda }{2}

Bước sóng của sóng là:

\lambda =v*T= 240*0,1=24

cm
Ta có

65=(2k+1)\frac{24 }{2} \rightarrow k=

2
Vậy có 2 điểm dao động ngược pha so với M.

Câu 11:Một sóng cơ lan truyền trên mặt nước có tần số f= 20 Hz, tốc độ truyền sóng là 160 m/s. Hai điểm gần nhau nhất trên một hướng truyền sóng có lệch pha nhau là

\frac{\pi }{8}

thì cách nhau là bao nhiêu ?

  • a. 0,5 m

  • b. 1 m

  • c. 1,5 m

  • d. 2 m

Bước sóng là

\lambda = \frac{16000}{20}=800

cm
Độ lệch pha giữa hai điểm là:

\Delta \varphi =\frac{2 \pi d}{\lambda }

\Leftrightarrow \frac{\pi }{8}=\frac{2\pi d}{800}\rightarrow d=

50 cm
Vậy chọn đáp án A

Câu 12: Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số là 500 Hz, người ta khoảng cách giữa điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80 cm. Tốc độ truyền trên dây là bao nhiêu ?

  • a. 400 m/s

  • b. 450 m/s

  • c. 500 m/s

  • d. 550 m/s

Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80 cm

\rightarrow \lambda = 80

cm
Tốc độ truyền trên dây là

v=\lambda *f =80* 500=40000 \: cm/s =400 \: m/s

Vậy chọn đáp án A

Câu 13: Sóng cơ hình sin truyền từ N đến M với chu kì T. Biết N cách M một khoảng

\frac{\lambda }{12}

. Tại thời điểm M đang ở vị trí cao nhất, sau đó bao lâu thì N ở vị trí cao nhất ?

  • a.

    \frac{T }{3}

  • b.

    \frac{11T }{12}

  • c.

    \frac{T }{12}

  • d.

    \frac{T }{6}

Vì N sớm pha hơn M

\frac{\pi }{6}

Qua vòng tròn lượng giác ta thấy khi M ở cực đại thì N sẽ ở vị trí

x=\frac{A\sqrt{3}}{2}

.
Thời gian để N ở vị trí cực đại là

t= T- \frac{T}{12} \rightarrow t= \frac{11T}{12}

Vậy chọn đáp án B.

Câu 14: Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz có tốc độ truyền nằm trong khoảng từ 45 cm/s đến 60 cm/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox nằm cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử A và B dao động cùng pha. Tốc độ truyền sóng là bao nhiêu ?

  • a. 45 cm/s

  • b. 50 cm/s

  • c. 55 cm/s

  • d. 60 cm/s

Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha là

d=k\lambda =k\frac{v}{f}\rightarrow v=\frac{d*f}{k}

(1)
Mà v nằm trong khoảng từ 45 cm/s đến 60 cm/s

\Rightarrow 45\leq \frac{d*f}{k}\leq 60

\Leftrightarrow 45\leq \frac{10*20}{k}\leq 60\rightarrow 3,3\leq k\leq 4,4

Chọn k=4 thay vào (1) v= 55 cm/s
Vậy chọn đáp án C.

Câu 15: Một sóng hình sin truyền trên một sơi dây nhỏ với vận tốc là 4 m/s. Biết tần số có giá trị nào đó nằm trong khoảnh 22 Hz

  • a. 40 Hz

  • b. 38 Hz

  • c. 30 Hz

  • d. 45 Hz

Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha:

d= k\lambda =k\frac{v}{f}\rightarrow f=\frac{k*v}{d}

(1)
Ta có 22 \rightarrow 22

\rightarrow 1,1

Chọn k=2 thay vào (1)

\rightarrow f= 40

Hz
Vậy chọn đáp A

Câu 16: Một sóng cơ lan truyền trên mặt nước với tốc độ truyền sóng là 25 cm/s. Phương trình truyền sóng tại nguồn là

u=3cos(7\pi t)

cm. Coi biên độ sóng thay đổi không đáng kể. Vận tốc của phần tử vật chất tại M cách O một khoảng 25 cm tại thời điểm t=2,5 s là

  • a.

    3\pi

    cm/s

  • b.

    -3\pi

    cm/s

  • c.

    25

    cm/s

  • d. 0

Bước sóng của sóng là

\lambda =\frac{2\pi *V}{\omega }=50

cm
Phương trình truyền sóng tại M:

u_{M}=3cos(\pi t-\pi )\rightarrow v_{M}=-3\pi sin(\pi t-\pi )cm/s

Tại t=2,5 s

\rightarrow v=3\pi

cm/s
Vậy chọn đáp án A

Câu 17: Trên mặt nước có hai điểm A và B ở trên cùng phương truyền sóng, cách nhau một phần tư bước sóng . Tại thời điểm t mặt thoáng A và B đang cao hơn vị trí cân bằng lần lượt là 0,3 mm và 0,4 mm, mặt thoáng ở A đi lên còn ở B đi xuống. Coi biên độ sóng không đổi . Sóng có gì ?

  • a. Biên độ 0,5 mm và truyền từ A đến B

  • b. Biên độ 0,5 mm và truyền từ B đến A

  • c. Biên độ 0,7 mm và truyền từ A đến B

  • d. Biên độ 0,7 mm và truyền từ B đến A

Độ lệch pha của A và B là

\Delta \varphi =\frac{2\pi d}{\lambda }\Leftrightarrow \Delta \varphi =\frac{\pi }{2}

\rightarrow

A và B vuông pha với nhau
Sử dụng công thức vuông pha tìm được biên độ:

a=\sqrt{0,4^{2}+0,3^{2}} =0,5

mm
Tại thời điểm t A đi lên B đi xuống suy ra B nằm trước đỉnh sóng ,A nằm sau đỉnh sóng .
Vậy sóng truyền từ B sang A.
Chọn đáp án B

Câu 18: Một sóng cơ lan truyền trên một đường thằng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn

d

, biết tần số

f

, bước sóng

\lambda

và biên độ

a

của sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Ở thời điểm t, nếu phương trình dao động của phần tử vật chất tại M có dạng

u=acos(2\pi ft +\frac{\pi }{6})

thì phương trình dao động của phần tử tại O có dạng ?

  • a.

    u_{O}=acos2\pi (ft+ \frac{1}{12}-\frac{d}{f})

  • b.

    u_{O}=acos2\pi (ft+ \frac{1}{12}+\frac{d}{f})

  • c.

    u_{O}=acos (ft+ \frac{1}{6}-\frac{d}{f})

  • d.

    u_{O}=acos2 (ft+ \frac{1}{6}+\frac{d}{f})

Điểm O gần nguồn sáng hơn nên dao động sớm pha hơn so với M:
Phương trình dao động tại O là

u_{O}=acos2\pi (ft+ \frac{1}{12}+\frac{d}{f})

Câu 19: Sóng truyền với vận tốc 6 m/s từ điểm O đến điểm M nằm trên cùng một phương truyền sóng , cách nhau 3,4 m. Viết phương trình sóng tại M , biết phương trình dao động tại O là

u_{O}=5cos(5\pi t +\frac{\pi }{6})

cm.

  • a.

    u_{O}=5cos(5\pi t +\frac{3\pi }{1})

  • b.

    u_{O}=5cos(5\pi t +\frac{9\pi }{6})

  • c.

    u_{O}=5cos(5\pi t +\frac{5\pi }{6})

  • d.

    u_{O}=5cos(5\pi t +\frac{11\pi }{6})

Từ phương trình tại O

\Rightarrow \omega = 5\pi \rightarrow T= 0,4

s

\Rightarrow \lambda =v*T= 600*0,4=240

cm

\Delta \varphi = \frac{2 \pi 340}{240}=\frac{17\pi }{6}

u_{M}=5cos(5\pi t +\frac{\pi }{6} +\Delta \varphi )

Vậy phương trình tại M là

u_{M}=5cos(5\pi t + 3\pi)

Câu 20: Một sóng truyền từ A sang B với tốc độ là 50 cm/s . Cho biết trong đoạn AB có 3 điểm cũng dao động cùng pha nhau và cùng pha với A và B. Tính tần số sóng của sóng này là bao nhiêu ?Biết khoảng cách AB= 100 cm.

  • a. 2 Hz

  • b. 5 Hz

  • c. 6 Hz

  • d. 4 Hz

Có 5 điểm dao động cùng pha nhau:

4\lambda =100 \rightarrow \lambda = 25

cm
Vậy tần số sóng là

f=\frac{v}{\lambda }=\frac{50}{25}=2

Hz

Như vậy, bài viết về 20 câu hỏi bài tập về sóng cơ và sự lan truyền sóng cơ của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết hi vọng sẽ đem lại những kiến thức hay bổ ích đến với các bạn để học hiệu quả hơn. Đừng quên Like và Share để giúp HocThatGioi ngày càng phát triển. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học thật tốt nhé !

Bài viết khác liên quan đến sóng cơ và sóng âm

Đại cương về sóng cơ học – Vật lý lớp 12- Thầy giáo : Phạm Quốc Toản

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Tin tức
Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Tin tức Tại Website Pkmacbook.com
Chat Facebook
Chat Zalo
Hotline: 0899.322.522