Câu hỏi:

14/08/2021 2,025

Hai điểm sáng M và N dao động điều hòa trên trục Ox với cùng biên độ và vị trí cân bằng O. Hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của pha dao động $Φ$ vào thời gian t. Từ thời điểm t = 0 tới thời điểm hai điểm sáng đi qua nhau lần thứ 5, tỉ số giữa khoảng thời gian li độ của hai điểm sáng cùng dấu với khoảng thời gian li độ của hai điểm sáng trái dấu là

A. $\frac{26}{27}$

B. $\frac{29}{30}$

C. $\frac{17}{18}$

D. $\frac{35}{36}$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Phương pháp giải:

Từ đồ thị ta viết được các phương trình của pha $Φ_{N}$ và $Φ_{M}$

Khi hai vật có cùng li độ thì giải phương trình $x_{1} = x_{2}$

Giải chi tiết:

Từ đồ thị ta có $Φ_{N} = 2 π t + \frac{π}{3}$ và $Φ_{M} = 2 π t - \frac{π}{6}$

⇒ N nhanh pha $90 °$ so với M.

+ Mỗi chu kì, hai điểm sáng gặp nhau hai lần khi pha của N nằm ở $P_{N - G 1}$ và $P_{N - G 2}$

+ Li độ hai điểm chung trái dấu khi pha của M và N nằm hai bên trục tung.

⇒ Sau 2 chu kì, M và N gặp nhau 4 lần và $P_{N}$ quét 4 cung $90 °$ để M và N có li độ trái dấu.

Lần thứ 5, pha $P_{N}$ chạy từ $P_{N (0)}$ tới $P_{N - G 2}$ ; trong khoảng thời gian này, $P_{N}$ quét thêm 1 cung $90 °$ để M và N có li độ trái dấu.

Vậy tỉ số cần tìm là : $δ = \frac{2.360 + 165 - 5.90}{5.90} = \frac{29}{30}$

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Thế nào là 2 sóng kết hợp?

A. Hai sóng luôn đi kèm với nhau

B. Hai sóng chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ

C. Hai sóng có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn

D. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian

Lời giải

Đáp án D

Phương pháp giải:

Hai sóng kết hợp là hai sóng có cùng tần số, cùng phương dao động và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Giải chi tiết:

Hai sóng kết hợp là hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian

Câu 2

Tại hai điểm A, B trên mặt nước cách nhau 16cm có hai nguồn phát sóng giống nhau. Điểm M nằm trên mặt nước và trên đường trung trực của AB cách trung điểm I của AB một khoảng nhỏ nhất bằng $4 \sqrt{5} c m$ luôn dao động cùng pha với I. Điểm N nằm trên mặt nước và nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, cách A một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu để N dao động với biên độ cực tiểu.

A. $2, 14 c m$

B. $8, 75 c m$

C. $9, 22 c m$

D. $8, 57 c m$

Lời giải

Đáp án A

Phương pháp giải:

+ Phương trình giao thoa sóng:

$u_{M} = u_{1 M} + u_{2 M} = 2 A . c o s \frac{π (d_{2} - d_{1})}{λ} . c o s [ω t - \frac{π (d_{2} + d_{1})}{λ}]$

+ Sử dụng điều kiện cùng pha: $Δ φ = k 2 π$

+ Số điểm dao động cực tiểu giữa hai nguồn cùng pha: $- \frac{l}{λ} - \frac{1}{2} < k < \frac{l}{λ} - \frac{1}{2}$

Giải chi tiết:

Ta có hình vẽ:

Phương trình dao động của một điểm M nằm trên đường trung trực là: $u = 2 A . \cos 2 π (f t - \frac{d_{1} + d_{2}}{2 λ})$

Với $d_{1}; d_{2}$ là khoảng cách từ điểm ta xét đến hai nguồn.

Các điểm nằm trên đường trung trực đều dao động với biên độ cực đại (vì hai nguồn cùng pha, cùng biên độ).

Để M và I dao động cùng pha thì: $2 π \frac{d_{A M} + d_{B M}}{2 λ} = 2 π \frac{d_{A I} + d_{B I}}{2 λ} + k 2 π$

Vì M gần I nhất, cách I một khoảng $4 \sqrt{5} c m$ , ứng với k = 1, ta có:

$2 π \frac{d_{A M} + d_{B M}}{2 λ} = 2 π \frac{d_{A I} + d_{B I}}{2 λ} + 2 π \Leftrightarrow \frac{2 (\sqrt{I A^{2} + I M^{2}})}{2 λ} = \frac{A B}{2 λ} + 2 π \Leftrightarrow \frac{2. \sqrt{8^{2} + {(4 \sqrt{5})}^{2}}}{2 λ} = \frac{16}{2 λ} + 1 \Leftrightarrow λ = 4, 0 c m$

Số điểm dao động cực tiểu nằm trên AB bằng số giá trị k nguyên thõa mãn:

$\frac{- A B}{λ} - \frac{1}{2} \leq k \leq \frac{A B}{λ} - \frac{1}{2} \Rightarrow \frac{- 16}{4} - \frac{1}{2} \leq k \leq \frac{16}{4} - \frac{1}{2} \Rightarrow - 4, 5 \leq k \leq 3, 5 \Rightarrow k = - 4; \pm 3; \pm 2; \pm 1; 0$

Điểm N nằm trên nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, dao động với biên độ cực tiểu, gần A nhất thì nằm trên hyperbol cực tiểu có bậc cao nhất về phía A, tức là k = -4

Điều kiển để N là dao động cực tiểu là:

$d_{A N} - d_{B M} = (k + \frac{1}{2}) λ \Rightarrow A N - \sqrt{A N^{2} + A B^{2}} = (- 4 + \frac{1}{2}) . λ \Leftrightarrow A N - \sqrt{A N^{2} + 16^{2}} = - 3, 5.4, 0 = - 14 \Rightarrow A N = 2, 14 c m$