Câu hỏi:

03/05/2022 853

Một sóng hình sin truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài. Đường con ở hình vẽ bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của bình phương khoảng cách giữa hai phần tử M, N trên dây theo thời gian. Biết tại thời điểm t = 0, phần tử M có tốc độ dao động bằng 0. Tốc độ truyền sóng và tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây có giá trị chênh lệch nhau

A. 100cm/s

B. 50cm/s

C. 57cm/s

D. 114cm/s

Xem lời giải

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

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách: $d^{2} = Δ x^{2} + Δ u^{2}$

+ Đọc đồ thị

Cách giải:

+ Bình phương khoảng cách giữa 2 điểm M, N: $d^{2} = Δ x^{2} + Δ u^{2}$

Từ đồ thị ta có: $\{\begin{cases} d_{\max}^{2} = 75 = Δ x^{2} + Δ u_{\max}^{2} \\ d_{\min}^{2} = 25 = Δ x^{2} + Δ u_{\min}^{2} \end{cases}$

Lại có: $\{\begin{array}{l} u_{M} = A c o s ω t \\ u_{N} = A c o s (ω t - φ) \end{array} \Rightarrow \{\begin{cases} Δ u_{\min} = 0 \\ Δ u_{\max}^{2} = 2 A^{2} + 2 A^{2} \cos φ \end{cases}$ $\Rightarrow Δ u_{\max}^{2} - Δ u_{\min}^{2} = 75 - 25 = 50 c m^{2}$

$\Rightarrow Δ x^{2} = M N^{2} = d_{\min}^{2} = 25 \Rightarrow M N = 5 c m$ và $Δ u_{\max} = 5 \sqrt{2} c m$

Tại thời điểm ban đầu ta có: $\{\begin{array}{l} u_{M} = A \\ u_{N} = A \cos (- φ) \end{array} \Rightarrow Δ u = A - A \cos (- φ) = 5 (1)$

$Δ u_{\max}^{2} = 2 A^{2} + 2 A^{2} \cos φ = 5 0 (2)$

Từ (1) và (2) ta suy ra: $\{\begin{cases} A = 5 c m \\ \cos φ = 0 \Rightarrow φ = \frac{π}{2} \end{cases}$

Lại có: $φ = \frac{2 π M N}{λ} \Rightarrow λ = 20 c m$

Từ đồ thị ta có: $0, 125 = \frac{5 T}{8} \Rightarrow T = 0, 2 s$

Vậy:

+ Tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây: $v_{\max} = A ω = 50 π (c m /s)$

+ Tốc độ truyền sóng: $v = \frac{λ}{T} = \frac{20}{0, 2} = 100 c m / s$

⇒ Tốc độ truyền sóng và tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây có giá trị lệch nhau:

$50 π - 100 = 57, 079 c m /s$

Chọn C.

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

Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là a; khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D. Hai khe được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D. Hai khe được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là

\frac{λ D}{2 a}

\frac{D a}{λ}

\frac{λ D}{a}

\frac{D a}{2 λ}

Lời giải

Phương pháp:

+ Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối canh nhau.

+ Khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a}$

Cách giải:

Khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp bằng: $i = \frac{λ D}{a}$

Chọn C.

Câu 2

Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, màn quan sát đặt cách mặt phẳng chứa hai khe hẹp một khoảng là 2,4m. Điểm H trên màn trùng vị trí vân sáng bậc 3. Di chuyển màn theo phương vuông góc với nó hướng lại gần mặt phẳng chứa 2 khe với tốc độ 12cm/s. Kể từ lúc bắt đầu di chuyển màn, H trùng với vân tối làn thứ 5 tại thời điểm

A. 15s.

B. 12s.

C. 8s.

D. 10s.

Lời giải

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức tính vị trí vân sáng: $x_{s} = k i$

+ Vị trí vân tối: $x_{t} = (2 k + 1) \frac{i}{2}$

+ Sử dụng biểu thức: $s = v t$

Cách giải:

Ban đầu, khi khoảng cách từ màn tới hai khe: $D = 2, 4 m$

Vị trí của điểm H: $x_{H} = 3 i = 3 \frac{λ .2, 4}{a} (2)$

Khi màn dịch chuyển lại gần mặt phẳng chứa hai khe:

H trùng với vân tối lần thứ 5 khi: $x_{H} = 7, 5 \frac{λ (D - x)}{a} (2)$

Với x là quãng đường dịch chuyển của màn.

Từ (1) và (2) ta suy ra: $3 \frac{λ .2, 4}{a} = 7, 5 \frac{λ (2, 4 - x)}{a} \Rightarrow x = 1, 44 m = 144 c m$

Thời gian di chuyển cần tìm: $t = \frac{x}{v} = \frac{144}{12} = 12 s$

Chọn B.

Câu 3

Cho vật thực hiện đồng thời hai dao động thành phần có phương trình là $x_{1} = 8 \cos (10 t - \frac{π}{6}) c m$ và $x_{2} = 7 \cos (10 t + \frac{π}{6}) c m .$ Khi vật cách vị trí cân bằng 5cm thì có tốc độ

A. 1,2m/s.

B. 1,0cm/s

C. 1,3cm/s

D. 0,5m/s

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Trong nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta dùng một bộ phận để “trộn” sóng âm tần với sóng mang. Việc làm này gọi là

A. Giao thoa sóng điện từ.

B. Biến điệu sóng điện từ.

C. Cộng hưởng sóng điện từ.

D. Tách sóng điện từ.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường là $g = 10 {m/s}^{2}$ . Lấy π² =10. Kích thích cho con lắc dao động với phương trình $x = 5 \cos (5 π t) c m .$ Khi vật ở vị trí cao nhất thì lò xo

A. Dãn 4cm.

B. Nén 4cm.

C. Nén 1cm.

D. Dãn 1cm.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình $x = 5 \cos (4 π t - \frac{π}{4}) c m .$ Pha ban đầu của dao động là

- \frac{π}{4} rad

\frac{π}{4} rad

5 rad

π rad

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Đặt điện áp xoay chiều $u = 200 \cos (100 π t) V$ vào hai đầu điện trở R = 100Ω. Trong thời gian 1 phút, nhiệt lượng tỏa ra trên R là

A. 200J.

B. 24J.

C. 40kJ.

D. 12kJ.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Cho vật thực hiện đồng thời hai dao động thành phần có phương trình là x1=8cos10t−π6cm và x2=7cos10t+π6cm. Khi vật cách vị trí cân bằng 5cm thì có tốc độ

Trong nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta dùng một bộ phận để “trộn” sóng âm tần với sóng mang. Việc làm này gọi là

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường là g=10m/s2 . Lấy π2 =10. Kích thích cho con lắc dao động với phương trình x=5cos(5πt)cm. Khi vật ở vị trí cao nhất thì lò xo

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x=5cos4πt−π4cm. Pha ban đầu của dao động là

Đặt điện áp xoay chiều u=200cos(100πt) V vào hai đầu điện trở R = 100Ω. Trong thời gian 1 phút, nhiệt lượng tỏa ra trên R là

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Cho vật thực hiện đồng thời hai dao động thành phần có phương trình là $x_{1} = 8 \cos (10 t - \frac{π}{6}) c m$ và $x_{2} = 7 \cos (10 t + \frac{π}{6}) c m .$ Khi vật cách vị trí cân bằng 5cm thì có tốc độ

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường là $g = 10 {m/s}^{2}$ . Lấy π² =10. Kích thích cho con lắc dao động với phương trình $x = 5 \cos (5 π t) c m .$ Khi vật ở vị trí cao nhất thì lò xo

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình $x = 5 \cos (4 π t - \frac{π}{4}) c m .$ Pha ban đầu của dao động là

Đặt điện áp xoay chiều $u = 200 \cos (100 π t) V$ vào hai đầu điện trở R = 100Ω. Trong thời gian 1 phút, nhiệt lượng tỏa ra trên R là