Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các điểm dao động mạnh xen kẽ với các điểm đứng yên.. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các điểm trên dây đều dừng lại không
Trang 1 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì nguồn phát sóng ngừng dao động còn các điểm trên dây vẫn dao động
B Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các điểm dao động mạnh xen kẽ với các điểm đứng yên
C Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây chỉ còn sóng phản xạ, còn sóng tới bị triệt tiêu
D Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các điểm trên dây đều dừng lại không dao động
Câu 2: Thực hiện sóng dừng trên dây AB có chiều dài với đầu B cố định,
đầu A dao động theo phương trình u = acos2ft Gọi M là điểm cách B một
đoạn d, bước sóng là , k là các số nguyên Khẳng định nào sau đây là sai?
A Vị trí các nút sóng được xác định bởi công thức d = k/2
B Vị trí các bụng sóng được xác định bởi công thức d = (2k + 1)/2
C Khoảng cách giữa một nút sóng và một bụng sóng liên tiếp là d = /4
D Khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là d = /2
Câu 3: Sóng dừng xảy ra trên một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định và một
đầu tự do là:
A chiều dài sợi dây bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng
B chiều dài sợi dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
C chiều dài sợi dây bằng một số nguyên lần bước sóng
D chiều dài sợi dây bằng một số lẻ lần một nửa bước sóng
Câu 4: Khẳng định nào sau đây là sai khi nói về sóng dừng
A Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian
B Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng nửa bước sóng
C Sóng dừng là một trường hợp của hiện tượng giao thoa sóng
D Điều kiện để có sóng dừng là chiều dài sợi dây phải bằng một số nguyên
lần bước sóng
Câu 5: Trên dây AB dài 2m có sóng dừng có hai bụng sóng, đầu A nối với
nguồn dao động (coi là một nút sóng), đầu B cố định Tìm tần số dao động của nguồn, biết vận tốc sóng trên dây là 200m/s
Trang 2Câu 6: Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2m đầu A cố định, đầu B tự do, được
rung với tần số f và trên dây có sóng lan truyền với vận tốc 24m/s Quan sát sóng dừng trên dây người ta thấy có 9 nút Tần số dao động của dây là:
Câu 7: Một sợi dây đàn hồi dài 130 cm, có đầu A cố định, đầu B tự do dao
động với tần số 100 Hz, vận tốc truyền sóng trên dây là 40 m/s Trên dây có bao nhiêu nút và bụng sóng:
A có 6 nút sóng và 6 bụng sóng B có 7 nút sóng và 6 bụng sóng
C có 7 nút sóng và 7 bụng sóng D có 6 nút sóng và 7 bụng sóng
Câu 8: Trên một sợi dây đàn hồi có chiều dài 240 cm với hai đầu cố định có
một sóng dừng với tần số f = 50 Hz, người ta đếm được có 6 bụng sóng Tính vận tốc truyền sóng trên dây
Câu 9: Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định, người ta thấy
trên dây hình thành 7 nút sóng cả hai đầu dây khi tần số sóng là 42Hz Với vận tốc sóng trên dây là không đổi, để trên dây hình thành 5 nút sóng cả hai đầu dây thì tần số sóng trên dây là:
A 30Hz B 28Hz C 56,8Hz D 45Hz
Câu 10 Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,8m, hai đầu cố định, đang có sóng
dừng với 6 bụng sóng Biết sóng truyền trên dây có tần số 100Hz Tốc độ truyền sóng trên dây là :
A 20m/s B 600m/s C 60m/s D 10m/s
Câu 11 Một sợi dây AB có chiều dài 1 m căng ngang, đầu A cố định, đầu B
gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz Trên dây AB có một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, B được coi là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là
A 50 m/s B 2 cm/s C 10 m/s D 2,5 cm/s
Câu 12 Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn
với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây
AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s Kể cả A và B, trên dây có
A 3 nút và 2 bụng B 7 nút và 6 bụng
Câu 13 Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng
dừng, tốc độ truyền sóng không đổi Khi tần số sóng trên dây là 42 Hz thì trên dây có 4 điểm bụng Nếu trên dây có 6 điểm bụng thì tần số sóng trên dây là
Trang 3A 252 Hz B 126 Hz C 28 Hz D 63 Hz
Câu 14: Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn
với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây
AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s Kể cả A và B, trên dây có
A 7 nút và 6 bụng B 5 nút và 4 bụng
Câu 15: Một sợi dây mảnh đàn hồi dài 100cm có hai đầu A, B cố định Trên
dây có một sóng dừng với tần số 60Hz và có 3 nút sóng không kể A và B
Bước sóng là
Câu 16: Một sợi dây đàn hồi OA đặt nằm ngang, đầu O gắn vào nhánh của
một âm thoa, đầu A cố định Khi âm thoa rung với chu kì 0,04 s thì trên dây
có dừng với 6 nút sóng Biết sóng truyền trên dây với tốc độ 6 m/s Chiều dài của dây là
Câu 17: Khi có sóng dừng trên một dây AB hai đầu cố định với tần số là
42Hz thì thấy trên dây có 7 nút Muốn trên dây AB có 5 nút thì tần số phải là
Câu 18: Trong thí nghiệm về sóng dừng, trên một sợi dây đàn hồi dài
1,2m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp với sợi dây duỗi thẳng là 0,05 s Vận tốc truyền sóng trên dây là
A 8 m/s B 4m/s C 12 m/s D 16 m/s
Câu 19: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng
dừng Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s Số bụng sóng trên dây là
A 3 B 5 C 4 D 2
Câu 20 Dây AB = 40cm căng ngang, 2 đầu cố định, khi có sóng dừng thì tại
M là bụng thứ 4 (kể từ B), biết BM = 14cm Tổng số bụng trên dây AB là
A 8 B 10 C 14 D 12
Câu 21: Một dây AB hai đầu cố định AB = 50cm, vận tốc truyền sóng trên
dây 1m/s, tần số rung trên dây 100Hz Điểm M cách A một đoạn 3,5cm là nút hay bụng sóng thứ mấy kể từ A:
Trang 4A bụng sóng thứ 8 B nút sóng thứ 8
C nút sóng thứ 7 D bụng sóng thứ 7
Câu 22 Một sợi dây đàn hồi được treo thẳng đứng vào một điểm Người ta
cho điểm này dao động, tạo ra sóng dừng trên dây với tần số nhỏ nhất là f1 Để lại có sóng dừng, phải tăng tần số tối thiểu đến f2 Tỉ số 2
1
f
f bằng:
Câu 23 (THPT Triệu Sơn 2 – Thanh Hoá lần 3/2016) Trên một sợi dây đàn
hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 6 bụng sóng Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz Tốc độ truyền sóng trên dây là
A 60 m/s B 10 m/s C 600 m/s D 20 m/s
Câu 24 (THPT Lê Lợi – Thanh Hoá lần 2/2016) 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 vuông góc với AB Trên dây có một sóng dừng với 4 bụng sóng, coi A và B là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là
A v = 20 m/s B v = 5 m/s C v = 10 m/s D v = 40 m/s
Câu 25 Một sợi dây đàn hồi AB dài được căng ngang, đầu A sợi dây được
rung để hình thành một sóng ngang với phương trình u = Acos(t), đầu B A
cố định Bước sóng trên sợi dây là Khi đó sóng phản xạ tại đầu B có phương trình là:
A u =B Acos −t 2 l
2 l
u =Acos +t
C u =B Acos −t 2 l −
2 l
u =Acos +t −
Câu 26 Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi thì
A khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng là một nửa chu kỳ sóng
B khoảng cách giữa điểm nút và điểm bụng liền kề là một nửa bước sóng
C tất cả các phần tử trên dây đều đứng yên
D hai điểm đối xứng với nhau qua một điểm nút luôn dao động cùng pha
Trang 5Câu 27 Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định Trên
dây A là một nút, B là điểm bụng gần A nhất, AB = 14 cm Biên độ tại bụng sóng là 2A C là một điểm trên dây trong khoảng AB với AC 14cm
3
= Biên
độ dao động tại điểm C
A AC A 3
2
Câu 28 Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định Trên
dây, A là một điểm nút, B là điểm bụng gần A nhất với AB = 18cm, M là một điểm trên dây cách B một khoảng 12cm Biết rằng trong một chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà độ lớn vận tốc dao động của phần tử B nhỏ hơn vận tốc cực đại của phần tử M là 0,1s Tốc độ truyền sóng trên dây là:
A 3,2 m/s B 5,6 m/s C 4,8 m/s D 2,4 m/s
Câu 29 Sóng dừng trên một sợi dây có biên độ ở bụng là 5 cm Giữa hai
điểm M, N có biên độ 2,5 cm cách nhau 20 cm và các điểm nằm trong khoảng MN luôn dao động với biên độ lớn hơn 2,5 cm Tìm bước sóng
Câu 30 Trên một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định đang có sóng
dừng Không xét các điểm bụng hoặc nút, quan sát thấy những điểm có cùng biên độ và ở gần nhau nhất thì đều cách đều nhau 15cm Tần số dao động trên dây là 50 Hz Vận tốc truyền sóng trên dây có giá trị bằng
A 30 cm/s B 30 m/s C 90 cm/s D 45 m/s
Câu 31 Trên dây AB có sóng dừng với đầu B là một nút Sóng trên dây có bước
sóng λ Hai điểm gần B nhất có biên độ dao động bằng một nửa biên độ dao động cực đại của sóng dừng cách nhau một khoảng là:
A λ/3; B λ/4 C λ/6; D λ/12;
Câu 32 (THPT Nam Đàn I – Nghệ An lần 3/2016) Một sợi dây đàn hồi dài
2,4 m, căng ngang, hai đầu cố định Trên dây đang có sóng dừng với 8 bụng sóng Biên độ bụng sóng là 4 mm Gọi A và B là hai điểm trên dây cách nhau
20 cm Biên độ của hai điểm A và B hơn kém nhau một lượng lớn nhất bằng
Trang 6A 2 3 mm B 3 mm C 2 2 mm D 4 mm
Câu 33 Sóng dừng lan truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ
truyền sóng v = 1,5 m/s A, B, C là ba điểm liên tiếp thuộc cùng một bó sóng sao cho B là bụng, biên độ dao động tại A gấp 3lần biên độ dao động tại C Tại thời điểm t, phần tử dao động tại B đang ở biên dương Kể từ thời điểm t, khoảng thời gian ngắn nhất để li độ tại B bằng biên độ tại A và C lần lượt là 0,01 và 0,02 Bước sóng lan truyền trên dây là
A 18 cm B 15 cm C 12 cm D 9 cm
Câu 34 Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 𝓁 = 60 cm và hai đầu cố định
Khi được kích thích dao động, trên dây hình thành sóng dừng với 4 bó sóng và biên độ tại bụng sóng là 2 cm Biên độ dao động tại một điểm M cách nguồn phát sóng tới tại A một khoảng 50 cm là
A.3 cm B 2 cm C. 3cm D 4 2cm
Câu 35 Một sợi dây hai đầu cố định, có sóng dừng, B là một điểm bụng, A là
một điểm nút gần B nhất Khoảng cách AB = 18 cm C và D là hai điểm trên dây cách A lần lượt 6 cm và 12 cm có biên độ tương ứng là aC và aD Trong một chu kì, khoảng thời gian để độ lớn li độ dao động uB của điểm B thỏa mãn hệ thức aC ≤ uB ≤ aD là 0,8s Tốc độ truyền sóng trên dây bằng
A 15 cm/s B 45 cm/s C 60 cm/s D 30 cm/s Câu 36 (câu hỏi trên diễn đàn vatlyphothong.vn) Một sóng dừng trên dây
có bước sóng λ và N là một nút sóng Hai điểm M1, M2 nằm về hai phía của N
và có vị trí cân bằng cách N những đoạn lần lượt là λ
8 và
λ
12 Ở cùng một thời
điểm mà hai phần tử tại đó có li độ khác không thì tỉ số giữa li độ của M1 so với M2 là
A 1
2
u
u = - 2 B
1 2
u
u = -
1
3 C
1 2
u
u = 2 D
1 2
u
u = 1
3
Trang 7Câu 37 Sóng dừng trên một sợi dây có biên độ ở bụng là 5 cm Giữa hai
điểm M, N có biên độ 2,5 cm cách nhau 20 cm và các điểm nằm trong khoảng
MN luôn dao động với biên độ lớn hơn 2,5 cm Bước sóng của sóng dừng là
A 120 cm B 60 cm C 90 cm D 108 cm
Câu 38 Sóng dừng xuất hiện trên sợi dây với tần số f = 50 Hz Gọi theo thứ
tự các điểm thuộc dây lần lượt là O, M, N, P sao cho O là điểm nút, P là điểm bụng sóng gần O nhất(M, N thuộc đoạn OP) Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp để giá trị li độ của điểm P bằng biên độ dao động của điểm M, N lần lượt là 1
20svà
1
15s Biết khoảng cách giữa hai điểm M, N là 0,2 cm Bước sóng
trên sợi dây là
A 5,6 cm B 4,8 cm C 1,2 cm D 2,4 cm
Câu 39 Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 15 cm và hai đầu cố định Khi
chưa có sóng thì M và N là hai điểm trên dây với AM = 4 cm và AN = 8 cm Khi xuất hiện sóng dừng quan sát thấy 5 bụng sóng và bề rộng của bó sóng tại vị trí bụng là 2 cm Tỉ số giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai điểm M , N có giá trị gần đúng là
A 1,46 B 1,36 C 1,15 D 1,26
BẢNG ĐÁP ÁN
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1:
A Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì nguồn phát sóng vẫn dao động
còn các điểm trên dây có các điểm dao động mạnh (bụng sóng) xen kẽ với các
điểm đứng yên (nút sóng) Sai
B Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các điểm dao động
mạnh (bụng sóng) xen kẽ với các điểm đứng yên (nút sóng) Đúng
C Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có cả sóng phản xạ và
sóng tới Sai
Trang 8D Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các điểm trên dây có các
điểm dao động mạnh (bụng sóng) xen kẽ với các điểm đứng yên (nút sóng) Sai
Câu 2: Đầu B cố định, đầu A dao động theo phương trình u = acos2ft nên
suy ra A, B đều cố định
A Vị trí các nút sóng được xác định bởi công thức d = k/2 Đúng
B d = (2k + 1)/2 = k + /2 đây là vị trí các nút sóng nên suy ra câu này sai
C Khoảng cách giữa một nút sóng và một bụng sóng liên tiếp là d = /4 Đúng
D Khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là d = /2 Đúng
Câu 3: Để có sóng dừng trên một sợi dây, một đầu cố định, một đầu tự do,
thì chiều dài sợi dây bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng
( )
= + = + với k = 0,1,2 …
Câu 4: Tuỳ thuộc vào cách bố trí sợi dây như hai đầu cố định, một đầu tự do
thì điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây là khác nhau Do đó khẳng định
D là chưa chuẩn
Câu 5: Sóng dừng có hai bụng sóng có hai bó sóng Vậy k = 2
Chiều dài sợi dây hai đầu cố định thỏa mãn: l k 2 2cm
Tần số dao động của nguồn là: f v 200 100Hz
2
Câu 6: Số nút = số bụng = số bó + 1 = k + 1 = 9 k = 8
Chiều dài dây thỏa mãn:
4l 4.1,2
Câu 7: Nhận xét: sóng dừng tạo ra bởi một đầu tự do, một đầu cố định
số nút = số bụng = số bó + 1
Vì thế loại đáp số B và D (do bụng, nút không bằng nhau)
Chiều dài sợi dây thỏa mãn:
Số nút = số bụng = số bó + 1 = 6 + 1 = 7
Câu 8: Chiều dài sợi dây thỏa mãn: l = k
2
= 6 2
(6 bụng sóng nên k = 6)
Bước sóng đo được trên dây: = l
3 = 80 cm = 0,4 m
Trang 9Tốc độ truyền sóng trên dây: v = f = 0,4.50 = 20 m/s
Câu 9: Gọi v là vận tốc truyền sóng Gọi và ’ là bước sóng khi có 7 nút và
có 5 nút Tương ứng với tần số là f và f’ Trên dây có 7 nút hoặc 5 nút sóng
kể cả hai đầu dây
Câu 10 Chiều dài dây 2 đầu cố định với 6 bụng sóng:
Câu 11 Đầu B gắn vào nhánh âm thoa đầu B cố định
bài toán đang xét là sóng dừng với hai đầu cố định
Theo đề bài : sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng có 4 bó sóng Vậy k = 4 Chiều dài sợi dây thỏa mãn:
Câu 12 Đầu A, đầu B cố định chiều dài sợi dây thỏa mãn:
Có 4 bó sóng Có 4 bụng sóng và 5 nút sóng
Câu 13 Sóng dừng trên dây có 4 bụng có 4 bó sóng k = 4
Sóng dừng trên dây có 6 bụng có 6 bó sóng k’ = 6
Chiều dài sợi dây của sóng dừng hai đầu cố định:
+ với tần số f = 42Hz: l 4 2 2v
+ với tần số f’: l 6 3 3v
Từ (1) và (2) f’ = 3f 3.42 63Hz
Câu 14: Chiều dài sợi dây hai đầu cố định thỏa mãn :
Có 8 bó sóng có 8 bụng sóng có 9 nút sóng
Câu 15: Không kể hai đầu A và B, trên dây có 3 nút sóng
có tổng cộng 5 nút có 4 bụng có 4 bó Vậy k = 4
Chiều dài sợi dây hai đầu cố định thỏa mãn:
Trang 102l 2.1
Câu 16:
Theo bài ra: Trên dây có dừng với 6 nút sóng suy ra có 5 bó sóng Vậy k = 5 Chiều dài sợi dây của sóng dừng hai đầu cố định với 6 nút sóng:
5vT 5.6.0,04
Câu 17: Sóng dừng trên dây có 7 nút có 6 bụng có 6 bó sóng k = 6
Sóng dừng trên dây có 5 nút có 4 bụng có 4 bó sóng k’ = 4
Chiều dài sợi dây của sóng dừng hai đầu cố định:
+ với tần số f = 42Hz: l 6 3 3v
+ với tần số f’ : l 4 2 2v
Từ (1) và (2) f 2 f 2f 2.42 28Hz
Câu 18: Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là:
T
2
Ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động có tất cả 4 nút sóng có 3 bụng sóng có 3 bó sóng k = 3 Chiều dài sợi dây thỏa mãn:
Câu 19: Chiều dài sợi dây thỏa mãn:
l
Có 3 bó sóng có 3 bụng sóng
Câu 20
M là bụng thứ 4 (kể từ B) M được xác định trên hình vẽ