DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ - baitap123.com · DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT...

BAITAP123.COM – CHUYÊN ĐỀ DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐỒ THỊ

1

DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ

(Đề thi THPTQG môn Vật lí những năm gần đây có xu hướng xuất hiện nhiều

câu hỏi khó, lạ thuộc các dạng bài tập liên quan đến đồ thị, thí nghiệm thực hành,

các câu hỏi liên quan đến thực tế cuộc sống hoặc câu hỏi đòi hỏi khả năng tính

toán phức tạp, có khả năng gây nhiễu cho học sinh. Để giúp giáo viên có hệ thống

tư liệu giảng dạy và đồng thời để giúp các em học sinh nâng cao kỹ năng giải bài

tập về bài toán đồ thị, Baitap123.com xin giới thiệu chuyên đề “Dạng bài tập đồ

thị” được biên soạn bởi các thầy cô có kinh nghiệm lâu năm trong công tác dạy.

Nội dung của chuyên đề tay bao gồm: dạng bài đồ thị dao động cơ, dạng bài đồ

thị dòng điện xoay chiều, dạng bài đồ thị sóng cơ. Mọi liên hệ xin gửi về

[email protected] )

DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐỒ THỊ

DẠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

Câu 1: Vật dao động điều hòa có đồ thị tọa độ như hình bên. Phương trình dao

động là:

A. 2cos(5 t ) cmx

B. 2cos(5 t ) cm2

x

.

C. 2cos5 cmx

D. 2cos(5 t ) cm2

x

Hướng dẫn

Theo đồ thị ta có chu kì T = 0,4 s, A = 2 cm;

Khi t = 0, x = 0, 0v (t tăng có x giảm)

2 2; 5 (rad/ s)

2 0,4T

=> Đáp án D

mailto:[email protected]


2

Câu 2: Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox, với O trùng với vị trí

cân bằng của chất điểm. Đường biểu diễn sự phụ

thuộc li độ x chất điểm theo thời gian t cho ở hình

vẽ. Phương trình vận tốc của chất điểm là

A. 60 10 /3

( )v cos t cm s

B. 60 10 /6

( )v cos t cm s

C. 60 10 ) /3

(v cos t cm s

D. 60 10 ) /6

(v cos t cm s

Hướng dẫn

-Từ đồ thị ta có biên độ của x: A = 6cm.

-Lúc đầu t= 0 thì x0 = -3 cm = -A /2 và vật đang đi theo chiều dương nên pha ban

đầu: 2

3

.

-Từ đồ thị ta có chu kì:

2 2 2

0,2 10 ( / ) 6 10 .0,2 3

( )T s rad s x cos t cmT

-Biên độ vận tốc : max

10 .6 60 ( / )v A cm s

-Vận tốc nhanh pha hơn li độ một góc 2

nên ta có :

( )2

60 10 60 10 /3 2

(6

)v cos t cos t cm s

=> đáp án B

t(s) 0 , 4 0 , 2

x ( cm ) 6


3

Câu 3: Cho đồ thị vận tốc như hình vẽ. Phương trình dao động tương ứng là:

A. 8 x cos t cm

B. 4 2 2

x cos t cm

C. 8 2

x cos t cm

D. 4 2 2

x cos t cm

Hướng dẫn

Tính chu kì của dao động : Xem sơ đồ giải nhanh.

-Từ đồ thị ta thấy vật lúc đầu có vận tốc cực đại (VTCB) và giảm về 0 (vị trí biên

dương x= A) rồi theo chiều âm đến

vị trí có max8

2 2

vv

(

3 2

x A ) với thời gian tương ứng là 2/3 s.

-Theo sơ đồ giải nhanh( Xem sơ đồ trên) ta có:

T/4 + T/12 =2/3 s => T =2s => rad/s.

-Tính biên độ: max8

8v

A cm

.

-Tính pha ban đầu: Dễ thấy vật lúc đầu ở VTCB và chuyển động theo chiều

dương nên / 2.

Vậy: 8 2

x cos t cm

.

=>Đáp án C.


4

Câu 4. Cho đồ thị ly độ của một dđđh. Lấy: 2 10 . Hãy viết Phương trình gia tốc:

A. 231,6cos /

4a t m s

B. 21,6cos 2 /4

a t m s

C. 231,6cos 2 /

4t m s

D. 21,6cos 2 /4

t m s

Hướng dẫn

-Chu kì dao động : Theo số liệu trên đồ thị thì vật từ 0

42 2

2 2

Ax đến x= A

mất thời gian T/8.

Suy ra: T/8=1/8 (s ) => T=1(s) => ω =2π rad/s

-Biên độ dao động : A =4cm.

-Vị trí ban đầu : t =0 thì

00

4 1 22 2

22 2 2

xAx cos

A và x đang giảm

=> Pha ban đầu / 4 =>Phương trình li độ:

cos 4cos(2 t / 4)(cm)x A t

-Phương trình gia tốc có dạng: 2 2cos( t ) cos( t )a A A

2 2 23(2 ) .4cos 2 / 1,6cos 2 /

4 4a t cm s t m s

=> Đáp án C.

Câu 5 : Đồ thị hình bên biểu diễn sự biến thiên theo thời gian t của li độ x

một vật dao động điều hòa. Điểm nào trong các điểm A, B, C và D lực

phục hồi (hay lực kéo về) làm tăng tốc vật?

4

0

x ) ( cm

4

3 8

8 / 5

1 8

2 2


5

A. điểm A. B. điểm B.

C. điểm C D. điểm D.

Hướng dẫn

Vì A là vật đang ở vị trí cân bằng nên F = 0

B là vật đang ở vị trí li độ âm và chuyển động theo chiều âm nên chậm

dần

C là vật đang ở vị trí có li độ dương và chuyển động theo chiều dương

nên chậm dần

D vật đang ở li độ dương và chuyển động theo chiều âm nên là

chuyển động nhanh dần

=>Đáp án D

Câu 6. Một vật tham gia đồng thời hai dao

động điều hoà cùng phương, cùng tần số

với các phương trình

1 1 1cos( )x A t và

2 2 2cos( )x A t

với đồ thị li độ của các dao động thành

phần theo thời gian được biểu diễn như

hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp

của vật là

A. x = 2√7cos(50πt - 0,33) (cm).

B. x = 2√7cos(50πt + 0,33) (cm).

C. x = 2√3cos(100πt - 0,50) (cm).

D. x = 2√3cos(100πt + 0,50) (cm).


6

Hướng dẫn

Từ hình vẽ ta có 24.10 50 d /T s ra s

1 1 1

4 4cos( ) 4A cm x t => khi t=0 => 1

0

2 2 22 2cos( ) 4A cm x t => khi t=0 => x2=1 và

2 20

3v

2 2 3 2 3

1 2 1 2 1 2 1 22A cos 2A cos

3

2 7

A A A A A A A

A cm

1 1 2 2

1 1 2 2

sin sintan 0,33r d /

cos cos

A Aa s

A A

= > Đáp án A

Câu 7: Hai dao động điều hòa dọc theo trục Ox có đồ

thị li độ theo thời gian như hình vẽ. Phương trình dao

động tổng hợp của hai dao động này có dạng:

A. x 6cos 2 t6

cm B. x 3cos 2 t

2

cm

C. x 3 3cos 2 t cm D. x 6cos 2 t6

cm

Hướng dẫn

* Xét đường dao động màu xanh ta có )/(21 11 sradsT

cmA 331

Lúc t=0 thì 01coscos 11111 AA

Vậy ),)(2cos(331 scmtx

* Xét đường dao động màu đen ta có )/(21 22 sradsT

cmA 32

Lúc t=0 thì 2

0sin

20sin

0cos2

2

2

22202

2202

Av

Ax

Vậy ),)(2

2cos(32 scmtx

Dao động tổng hợp )6

2cos(6)2

2cos(3)2cos(3321

tttxxx

=> đáp án A

x(cm)


7

Câu 8. Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa mà lực đàn hồi và

chiều dài của lò xo có mối liên hệ được cho bởi đồ thị hình vẽ. Cho

g = 10 m/s2. Biên độ và chu kỳ dao động của con lắc là

A. A = 6 cm; T = 0,56 s.

B. A = 4 cm; T = 0,28 s.

C. A = 8 cm; T = 0,56 s.

D. A = 6 cm; T = 0,28 s.

Hướng dẫn

Dựa vào đồ thị ta có: A = max min 6cm2

Chiều dài lo xo ở vị trí cân bằng

max mincb 12cm

2

0 2cm 0T 2

g

=0,28s

=> Đáp án D

DẠNG 2: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Câu 1: Đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử RL nối tiếp (cuộn dây cảm thuần

L), điện áp hai đầu đoạn mạch R và hai đầu đoạn mạch cuộn dây L biến đổi điều

hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Biểu thức điện áp hai

đầu đoạn mạch RL là:

A. 100 2 (100 t )(V)3

u cos

B. 100 (100 t )(V)3

u cos

C. 100 (100 t )(V)3

u cos

D. 100 2 (100 t )(V)3

u cos

Fđh(N)

4

–2

0 4 6

10 18

8

(cm) 2


8

Hướng dẫn

Theo đồ thị ta có: T =0,02s. => =100π rad/s; 0 ;uR I

2

uL

;

0R50U V ;

0 50 3LU V

2

2 2 2

0 0 0 50 50 3 100R LU U U V

0

0

tan 33

L

R

U

U

=>Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch RL có dạng: 0 cos iu U t

Vậy biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch RL là: 100cos 1003

u t V

=>Đáp án C.

Cách khác: Dùng số phức cộng điện áp tức thời:

50 0 50 3 / 2 100 / 3u uR uL .s

Câu 2: Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa một trong ba phần tử điện : điện

trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi

theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua

đoạn mạch điện đó. Đoạn mạch điện này chứa phần tử điện nào ?

Hướng dẫn

Dựa vào đồ thị ta thấy u (t) và i (t) biến đổi điều hoà với cùng chu kì hay u (t)

và i (t) biến đổi điều hoà với cùng tần số.

Ta thấy lúc t = 0 thì i = 0 và sau đó i tăng nên pha ban đầu của i là 2

i

còn

lúc t = 0 thì u = U0 (giá trị cực đại) nên pha ban đầu của u là 0u

Như vậy, điện áp u (t) sớm pha hơn dòng điện i (t) góc 2

. Do đó, đoạn

mạch này chứa cuộn dây thuần cảm.


9

Câu 3. Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm.

Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là

100 6 cos( )u t . Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị

cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là

im và iđ được biểu diễn như hình bên. Điện trở các dây nối

rất nhỏ. Giá trị của R bằng:

A. 100 3 B. 50 3

C. 100 D. 50

Hướng dẫn

2 2 2100m L C

Z R Z Z 2 2 21000

3d C

Z R Z

2

d m L C Ci i Z Z Z R ( đồ thị :

2m

và 0

d )

=> 50R

=> Đáp án D

Câu 4 : Cho mach điẹn gôm: biên trơ R, cuọn cam

thuân và tu điẹn măc nôi tiêp (cam kháng luôn

khác dung kháng). Điẹn áp xoay chiêu đạt vào có

giá tri hiẹu dung U không đôi nhung tân sô thay

đôi đuơc. Lúc đâu, cho 1

f f và điêu chinh R thì

công suât tiêu thu trên mach thay đôi theo R là

đuơng liên nét ơ hình bên. Khi 2 1 2( )f f f f và

cho R thay đôi, đuơng biêu diên sư phu thuọc cua

công suât theo R là đuơng đưt nét. Công suât tiêu thu lơn nhât cua mach khi 2

f f

nhạn giá tri nào sau đây?

A. 576 W. B. 250 W. C. 288 W. D. 200 W.

Hướng dẫn 2

72 120200

UU V

2

22

196,825.12072 25

196,825L C

L C

Z ZZ Z

2

2max

120288W

50P

=> Đáp án C


10

Câu 5. Đặt điện áp u U 2 cos(100 t)

vào 2 đầu đoạn mạch gồm: biến trở R,

cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối

tiếp người ta thu được đồ thị biểu diễn

quan hệ giữa công suất mạch điện với

điện trở R như hình dưới. Xác định x:

A. 20 B. 50 C. 80 D. 100

Hướng dẫn

2100 100x x xy y x

2

2

2

2

200

2502

16 4x 4 100x

25 25 10000

80

U

x y

U

xy

y x

x y

x

=> Đáp án C

Câu 6. Đặt hiệu điện thế

0cos100u U t V, t tính bằng s vào hai

đầu đoạn R, L, C mắc nối tiếp, cuộn

dây thuần cảm. Trong đó U0, R, L

không đổi, C có thể thay đổi được .

Cho sơ đồ phụ thuộc của UC vào C như

hình vẽ (chú ý,48 10 152 ). Giá trị

của R là

A. 100 B. 50

C. 120 D. 60

Hướng dẫn

22C C C

L C

C

Z U UZZ R Z Z

Z U U

* C = 0,05 mF ( 200C

Z ): 2220.200

200152

LR Z


11

* C = 0,05 mF (200

3C

Z ) :

2

220.200 200

3.152 3L

R Z

=> 50R

=> Đáp án B

Câu 7. Đặt điện áp xoay chiều AB gồm: đoạn mạch AM chứa

điện trở thuần 90R và tụ điện 35,4C F , đoạn mạch MB

gồm hộp X chứa 2 trong 3 phần tử mắc nối tiếp (điện trở thuần

R0; cuộn cảm thuần có độ tự cảm L0, tụ điện có điện dung C0). Khi đặt vào hai đầu

AB một điện thế xoay chiều có tần số 50 Hz thì ta được đồ thị sự phụ thuộc của uAM

và uMB thời gian như hình vẽ (chú ý 90 3 156 ). Giá trị của các phần tử chứa trong

hộp X là

A. 0 0

60 , 165R L mH B. 0 0

30 , 95,5R L mH

C. 0 0

30 , 106R C F D. 0 0

60 , 61,3R C F

Hướng dẫn

t = 0 : 156 3

180 2 và u

AM đang tăng 6

AM

và

30 1

60 2 và uMB đang giảm

3MB

90C

Z => u AM trễ pha

4

đối với i nên u

MB sớm pha 4

so với i

Bấm máy:

60 / (180 / 90 2 ) 30 304

i

=> Đáp án C

Câu 8. Một mạch dao động LC lí

tưởng có L = 5 mH đang dao động

điện từ tự do. Năng lượng điện trường

và năng lượng từ trường của mạch

biến thiên theo thời gian t được biểu

diễn bằng đồ thị như hình vẽ (đường

Wt biểu diễn cho năng lượng từ

trường, đường Wđ biểu diễn cho năng

lượng điện trường). Điện tích cực đại

của tụ điện là

A. 2.10-4 C. B. 4.10-4 C.

C. 3.10-4 C. D. 5.10-4 C.


12

Hướng dẫn

t = 0 : Wt = 7.10-4J và Wđ = 2.10-4J => W = 9.10-4J và 02

3

Qq ( q đang

giảm)

3

0

710 :

4 3t s q Q

( q đang tăng)

3 310 .5.104

C (arcsin(

2

3 ) + arcsin(

7

3 ))

=> C = 3.10-4F

=> Đáp án C

Câu 9(ĐH-2014). Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc

nối tiếp (hình vẽ). Biết tụ điện có dung kháng ZC, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL

và 3ZL = 2ZC. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đầu

đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình vẽ. Điệp áp hiệu

dụng giữa hai điểm M và N là

A. 173V. B. 86 V.

C. 122 V. D. 102 V

Hướng dẫn.

Giải 1: Ta có

2 2.10 100 / ; 200 100 ; 100 100 ( )3

AN MBT s rad s u cos t V u cos t V

Ta có:

; 1* ; 3 2 2 3 2*AN C x MB x L L C C Lu u u u u u Z Z u u

+ Từ (1*) 2 2 2 ;3 (3 )3 *AN C x MB x Lu u u u u u 3 .


13

Từ (2*) và (3*)

400cos(100 t) 300cos(100 t )2 3 3 20 37cos(100 t )

5 5

AN MBx

u uu

Hiệu điện thế hiệu dụng 10 74 86,023(V)xU

=> Đáp án B.

Giải 2. Theo đồ thị ta có 100 2; 50 2AM MBU U V MBu nhanh pha hơn

ANu góc 3

1,5C LU U Vẽ giản đồ vecto như hình bên

Dễ thấy tam giác NBK vuông tại B.Nên ta có :2 2

tan 3 2 3 20 63 5 5

L MBU BK U V

Xét tam giác vuông MBN ta có

2 2 2 2(50 2) (20 6) 10 74 86,02MB MB LU U U V

=> Đáp án B

Câu 10. Cho đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết R = 80 , r = 20 . Đặt vào hai

đầu mạch một điện áp xoay chiều u U 2 cos(100 t)(V). Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc

của điện áp tức thời giữa hai điểm A, N (uAN) và giữa hai điểm M, B (uMB) theo thời

gian được biểu diễn như hình vẽ. Điện áp hiệu dụng U đặt vào hai đầu mạch có giá

trị gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 275 V. B. 200 V. C. 180 V. D. 125 V.


14

Hướng dẫn

Theo đồ thị ta thấy uAN và uMB vuông pha nha

Vẽ giãn đồ véc tơ như hình vẽ:

Do MB vuông góc với AN, AM’ vuông góc với NB

Nên 2 tam giác AM’N và BMM’ đồng dang với nhau

'

'

BM

AM=

'MB

AN=

MB

AN

U

U=

360

300 =

3

5

LC ZZ

rR

' =

3

5

ZC – ZL = 5

3)( rR = 20 3 Ω

Do đó Z = 22 )()( CL ZZrR = 40 7 Ω

ZMB = 22 )( CL ZZr = 40Ω

Z

U =

MB

MB

Z

U=

240

360 = 0,75 6

=> U = 0,75 6 ZMB = 30 42 = 194,4 (V) ≈ 200 (V).

=> Đáp án B

t (s)

u (V)

300

O

uMB

uAN M N

C A B

R L, r

A

U UMB

UAN UL

N

UAM M

UL - UC

B

UR+r

M’


15

Câu 11. Cho mạch điện như hình vẽ. Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và

B là 120 3 ( )u cos t (V). Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua

mạch theo thời gian tương ứng là im và iđ được biểu diễn như hình bên. Điện trở các

dây nối rất nhỏ. Giá trị của R bằng :

A. 30 B.30 3 C.60 D.60 3

Hướng dẫn

tư đô thi suy ra

iđ=3cos( t-2

) va im= 3 cos( t)

ve gian đô vec tơ kep

vi Iđ = 3 Im va R không đôi nên UR1= 3 UR2

tư gian đô suy ra UR1=ULC (khi k mơ) = 3 UR2

tư gian đô suy ra 2 2 2

2R LCU U U

suy ra 2 2 2

2 2( 3 ) (60 6)R RU U

suy ra UR2= 30 6 V

suy ra 2

2

30 660

I 3 / 2

RUR

=> Đáp án C

Câu 12. Hai mạch dđ LC lí tưởng 1 và 2 đang có dao động điện từ tự do với các

cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch tương ứng là 1i và 2i được biểu diễn như

hình vẽ. Tại thời điểm t, điện tích trên bản tụ của mạch 1 có độ lớn là 64.10

C

, tính

khoảng thời gian ngắn nhất sau đó để điện tích trên bản tụ của mạch thứ 2 có độ lớn

63.10

C

.

A. 2,5.10-4 s B. 5.10-4 s C. 1,25.10-4 s D. 2.10-4 s


16

Hướng dẫn

Chu kì dao động T1 = 10-3 s, T2 = 10-3 s

- Từ đồ thị biểu thức cđdđ tức thời:

3

1i 8.10 cos 2000 t A2

; 3

2i 6.10 cos 2000 t A

Tại thời điểm t: - Điện tích trên tụ của mạch 1 có độ lớn: 6

1

4.10q C

bằng điện tích

cực đại của tụ. Vì cường độ dòng điện trong hai mạch vuông pha nên điện tích của tụ điện trong

mạch dao động 2: q2 = 0. - Tg ngắn nhất để đt tụ điện ở mạch 2 có độ lớn

63.10C

(điện tích cực đại) là:

342T 10

t 2,5.10 s4 4

DẠNG 3: SÓNG CƠ

Câu 1: Bài toán liên quan đến khoảng cách giữa các điểm cùng pha, ngược pha,

vuông pha .Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng, cách nhau 25,5cm. Trên đoạn

AB có 3 điểm A1, A2, A3 dao động cùng pha với A và 3 điểm B1, B2, B3 dao động

cùng pha với B. Sóng truyền theo thứ tự A, B1, A1, B2, A2, B3, A3 và A3B = 3cm.

Tìm bước sóng

A.6,5( cm) B. 7,5( cm)

C. 5,5( cm) D. 4,5( cm)

Giải: AB = 3 + A3B = 3 + 3 A

=> 25,5 = 3 + 3 => = 7,5( cm)

=> Đáp án B

Câu 2. Một sóng cơ truyền trên sợi dây với tần số f = 10 Hz. Tại một thời điểm

nào đó sợi dây có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A

đến vị trí cân bằng của D là 60 cm và điểm C đang đi xuống qua vị trí cân bằng.

Chiều truyền sóng và vận tốc truyền sóng là:

A 1 A

2 A 3

B 1

B 2 B

3 B


17

A. Từ E đến A với vận tốc 8 m/s

B. Từ A đến E với vận tốc 8 m/s

C. Từ A đến E với vận tốc 6 m/s

D. Từ E đến A với vận tốc 6 m/s.

Hướng dẫn

* Đoạn AD = 60cm = 3

4 => =80cm = 0,8m

v = f = 0,8.10 = 8 m/s

* Từ hình vẽ: C ở VTCB và đang đi xuống ( ) => Chiều truyền sóng từ E

đến A.

=> Đáp án A

Câu 3. Một sóng ngang tần số 100Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với vận

tốc 60m/s. M và N là hai điểm trên dây cách nhau 0,75m và sóng truyền theo chiều

từ M tới N. Chọn trục biểu diễn li độ cho các điểm có

chiều dương hướng lên trên. Tại một thời điểm nào đó M

có li độ âm và đang chuyển động đi xuống. Tại thời điểm

đó N sẽ có li độ và chiều chuyển động tương ứng là

A. Âm, đi xuống

B. Âm, đi lên

C. Dương, đi xuống

D. Dương, đi lên

Hướng dẫn

(Dùng đường tròn lượng giác!)

600,6

100

vm

f

A

N’ M’

O

u

M N


18

Trong bài 0,75 0,6 0,15 4

MN m

do sóng truyền từ M đến N nên dao động tại M sớm pha hơn dao động

tại N một góc / 2 (vuông pha).

Dùng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.

Ta thấy: sóng truyền theo chiều từ M tới N => M nhanh pha hơn N góc π/2 .

Lúc M có li độ âm và đang chuyển động đi xuống biên âm , Thì N sẽ có li độ

dương và đi xuống VTCB..

=> Đáp án C.

Câu 4. Một sóng cơ truyền dọc theo

trục Ox trên một sơi dây đàn hồi dài

với tần số f =1/6Hz. Tại thời điêm

t0=0 và thời điểm t1= 1,75s, hình ảnh

sợi dây có dạng như hình vẽ. Biết d2-

d1= 3 cm. Gọi là tỉ số cực đại của

phần tử dây và tốc độ truyền sóng.

Giá trị là

A. 2 B.10

3

C.

5

8

D.

3

4

Hướng dẫn

2 2 .3MN

d


19

1

7.1,75

3 12NK

t

2

3MK

2 .3 7 2

12 3

4,8

MN NK MK

cm

=>16 10

4,8 3

A

f

=> Đáp án B

Câu 5. Sóng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N cùng nằm trên một phương

truyền sóng cách nhau một phần ba bước sóng. Coi biên độ sóng không đổi bằng A. Tại thời điểm t = 0 có uM = + 4cm và uN = - 4cm. Gọi t1,t2 là các thời điểm gần

nhất để M và N nên đến vị trí cao nhất. Giá trị của t1, t2 lần lượt là

A. 5T/12 và T/12. B. T/12 và 5T/12

C. T/6 và T/12 D. T/3 và T/6

Hướng dẫn

Qui ước chiều truyền sóng là chiều +

=> M nằm ở bên trái, N nằm bên phải

* Vì uM = + 4cm và uN = - 4cm , sóng truyền qua điểm M rồi đến N=> đồ thị hình

vẽ

* M và N đều đi lên, M cách đỉnh gần nhất là /12 => t ngắn nhất để M đi từ

vị trí hiện tại đến vị trí cao nhất là T/12 => t1= T/12

* Thời gian ngắn nhất để N đến VTCB là T/6

Và t ngắn nhất đi từ VTCB đến vị trí cao nhất là T/4

=> t2= T/6 + T/4 = 5T/12

=> Đáp án B

Xu ố ng Lê n

M

N

12 /

Xu ố ng

6 /

6 /

I


20

Câu 6. Một sóng hình sin đang truyền

trên môt sợi dây theo chiều dương

cuat trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng

của sợi dây tại thời điểm 1t (đường

nét đứt) và 2 1

0,25st t (đường nét

liền). Tại thời điểm 2

t , vận tốc của

điểm M trên dây là

A. -39,3cm/s B. 75,4cm/s C. -75,4cm/s D. 39,3cm/s

Hướng dẫn

Từ đồ thị ta có: A = 8 cm.

Từ 36cm đến 72cm có 6 ô => chiều dài mỗi ô (72-36)/6=6cm

8 ô => 8 . 6 = 48 cm

Trong thời gian 0,25s sóng truyền đi được 3 ô theo phương ngang <=> quãng

đường 18cm

=> tốc độ truyền sóng 18

72( / )0,25

sv cm s

t

=> 2 2 2 2

; 3 ( d / )3

v vT s ra s

v T

Vận tốc của N tại thời điểm 2

t là vận tốc của dđ đh tại VTCB và nằm ở sườn trước

nên nó đang đi lên (vận tốc của nó cực đại +):

max3 .8 75,4( / )v A cm s

=> Đáp án B

Câu 7. Một sóng ngang tần số

100Hz truyền trên một sợi dây nằm

ngang với vân tốc 60m/s. M và N là

hai điểm trên dây cách nhau 0,75m

và sóng truyền theo chiều từ M và N.

Chọn trục biểu diễn li độ cho các

điểm có chiều dương lên trên. Tại

một thời điểm nào đó M có li độ âm

và đang chuyển động đi xuống. Tại

thời điểm đo N sẽ có li độ và chiều

chuyển động tương ứng là

A. Âm , đi xuống B. Âm, đi lên

C. Dương, đi xuống D. Dương, đi lên


21

Hướng dẫn

600,6

100

vm

f

MN = 0,75m= 0,6 + 0,15 = 4

Do sóng truyền từ M đến N

M sớm pha hơn N góc 4

=> li độ N dương, đi xuống

=> Đáp án C

Câu 8(ĐH-2013). Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều

dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường

nét đứt) và t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét).

Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm N trên đây là

A. 65,4 cm/s. B. -65,4 cm/s. C. -39,3 cm/s. D. 39,3 cm/s.

Hướng dẫn

Giải 1:

+ Từ hình vẽ dễ dàng thấy: 40cm

Tốc độ truyền sóng: v= 15/0,3 = 50cm/s

Chu kỳ sóng: T= 40/50 = 0,8s

+ N đang ở VTCB và dao động đi lên vì vậy:

39,26 / .N maxV v A cm s

Giải 2: Quan sát hình vẽ thấy quãng đường sóng truyền trong 0,3s được 3/8

bước sóng <=> 0,3=3T/8 =>T = 0,8(s). Thời điểm t2 điểm N đang đi lên,

max

5.239,3

0,8v A

cm/s.

=> Đáp án D

Câu 9. Một sóng truyền trên mặt nước với tần số f = 10 Hz, tại một thời điểm

nào đó các phần tử mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ

VTCB của A đến a vị trí cân bằng của D là 75 cm và điểm C đang đi xuống

qua VTCB. Chiều truyền và vận tốc truyền sóng là

t 2

t 1

O

5

- 5

30 60

u (cm)

x (cm)

N


22

A. Từ A đến E với vận tốc 10 m/s

B. Từ A đến E với vận tốc 7,5 m/s

C. Từ E đến A với vận tốc 7,5 m/s

D. Từ E đến A với vận tốc 10 m/s

Hướng dẫn

Đoạn AD = 75cm = 3

4 => =100cm = 1m

v = f = 10.1= 10 m/s

Từ hình vẽ: C ở VTCB và đang đi xuống => Chiều truyền sóng từ E đến A .

=> Đáp án D

Câu 10. Trên một sợi dây dài vô hạn có một sóng cơ lan truyền theo phương Ox

với phương trình sóng 2cos(10 )u t x (cm) ( trong đó t tính bằng s; x tính

bằng m). M, N là hai điểm nằm cùng phía so với O cách nhau 5 m. Tại cùng một

thời điểm khi phần tử M đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì phần tử N

A. đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.

B. đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.

C. ở vị trí biên dương.

D. ở vị trí biên âm.

Hướng dẫn

22

xx m

Có 5 2,5MN m

=> M và N dao động ngược pha nhau.

=>Đáp án B

O M x


23

Câu 11. Sóng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N cùng nằm trên một

phương truyền sóng cách nhau một phần ba bước sóng. Coi biên độ sóng không

đổi bằng A. Tại thời điểm

t1 = 0 có uM = + a và uN = - a. Thời điểm t2 liền sau đó để uM = + A là

A. 11T/12. B. T/12. C. T/6. D. T/3.

Hướng dẫn

Cách 1:

Góc lệch pha của M và N:

22 23

3

d

+ Tại 1 0M

N

u at

u a

=> để uM= A liền sau đó thì góc quét:

6

Thời gian cần tìm:

2

6

2 12

Tt

T

Cách 2: Theo hình vẽ:


24

Để sau đó M có li độ bằng biên độ thì M phải đi thêm quãng đường:4 6 12

; mà ta biết để đi được quảng đường bằng bước sóng thì phải mất thời

gian bằng chu kì T. Do đó để đi được quãng đường 12

thì phải mất thời gian

212

Tt

=> Đáp án B

Mời các thầy cô và các em học sinh tiếp tục tham khảo những tài liệu học tập tất cả

các môn Toán, Vật lý, Hoá học, Sinh học, Lịch sử, Hoá học, Ngữ văn, Địa lý, Ngoại

ngữ và Giáo dục công dân liên tục được cập nhật tại website:www. baitap123.com

Baitap123.com vươn tới ước mơ!

http://www.baitap123.com/

DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ - baitap123.com · DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT...

Documents

Transcript of DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ - baitap123.com · DẠNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ VẬT...