 Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang A - PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay, mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng kì thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học, cao đẳng yêu cầu việc nhận dạng để giải nhanh tối ưu câu trắc nghiệm, đặc biệt câu trắc nghiệm định lượng cần thiết để đạt kết cao kì thi Trong đề thi tuyển sinh ĐH CĐ năm 2010, mơn Vật Lý có câu trắc nghiệm định lượng khó mà đề thi trước chưa có, chưa gặp chưa giải qua lần thí sinh khó mà giải nhanh xác câu Để giúp em học sinh nhận dạng câu trắc nghiệm định lượng từ giải nhanh xác câu, xin tập hợp tập điển hình sách giáo khoa, sách tập, đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH – CĐ năm qua phân chúng thành dạng từ đưa phương pháp giải cho dạng Hy vọng tập tài liệu giúp ích chút cho q đồng nghiệp q trình giảng dạy em học sinh trình kiểm tra, thi cử II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG 1) Đối tượng sử dụng đề tài: Giáo viên dạy môn Vật lý lớp 12 tham khảo để hướng dẫn học sinh giải tập Học sinh học lớp 12 luyện tập để kiểm tra, thi môn Vật Lý 2) Phạm vi áp dụng: Phần dao động cơ, sóng cơ, sóng âm chương trình Vật Lý 12 – Ban Cơ III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Xác định đối tượng áp dụng đề tài Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang Tập hợp tập điển hình sách giáo khoa, sách tập, đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH – CĐ năm qua phân chúng thành tập minh họa dạng tập Hệ thống công thức, kiến thức liên quan phương pháp giải cho dạng Có lời giải tập minh họa để em học sinh kiểm tra so sánh với giải Cuối phần có câu trắc nghiệm luyện tập đề thi ĐH – CĐ hai năm qua Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang B - NỘI DUNG I DAO ĐỘNG CƠ Tìm đại lượng đặc trưng dao động điều hịa * Các cơng thức: + Li độ (phương trình dao động): x = Acos(t + ) + Vận tốc: v = x’ = - Asin(t + ) = Acos(t +  +  ) + Gia tốc: a = v’ = - 2Acos(t + ) = - 2x; amax = 2A   so với li độ x; gia tốc a ngược pha với li độ x (sớm pha so với vận tốc v) 2 + Vận tốc v sớm pha + Liên hệ tần số góc, chu kì tần số dao động:  = + Công thức độc lập: A2 = x2 + 2 = 2f T v2 v2 a2 = 2 2   + Ở vị trí cân bằng: x = |v| = vmax = A a = + Ở vị trí biên: x =  A v = |a| = amax = 2 A = vmax A + Lực kéo về: F = ma = - kx + Quỹ đạo chuyển động vật dao động điều hòa đoạn thẳng có chiều dài L = 2A * Phương pháp giải: + Để tìm đại lượng đặc trưng dao động điều hòa biết phương trình dao động biết số đại lượng khác dao động ta sử dụng công thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm suy tính đại lượng cần tìm theo u cầu tốn + Để tìm đại lượng dao động điều hịa thời điểm t cho ta thay giá trị t vào phương trình liên quan để tính đại lượng Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang Lưu ý: Hàm sin hàm cos hàm tuần hoàn với chu kỳ 2 nên thay t vào góc hàm sin hàm cos số lớn 2 ta bỏ góc số chẵn  để dễ bấm máy + Để tìm thời điểm mà x, v, a hay F có giá trị cụ thể ta thay giá trị vào phương trình liên quan giải phương trình lượng giác để tìm t Lưu ý: Đừng để sót nghiệm: với hàm sin lấy thêm góc bù với góc tìm được, cịn với hàm cos lấy thêm góc nhớ hàm sin hàm cos hàm tuần hoàn với chu kỳ 2 để đừng bỏ sót họ nghiệm Cũng đừng để dư nghiệm: Căn vào dấu đại lượng liên quan để loại bớt họ nghiệm không phù hợp * Bài tập minh họa: Phương trình dao động vật là: x = 6cos(4t +  ) (cm), với x tính cm, t tính s Xác định li độ, vận tốc gia tốc vật t = 0,25 s Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa quỹ đạo thẳng dài 20 cm với tần số góc rad/s Tính vận tốc cực đại gia tốc cực đại vật Một vật dao động điều hoà quỹ đạo dài 40 cm Khi vị trí có li độ x = 10 cm vật có vận tốc 20 cm/s Tính vận tốc gia tốc cực đại vật Một chất điểm dao động điều hồ với chu kì 0,314 s biên độ cm Tính vận tốc chất điểm qua vị trí cân qua vị trí có li độ cm Một chất điểm dao động theo phương trình: x = 2,5cos10t (cm) Vào thời điểm pha dao động đạt giá trị  ? Lúc li độ, vận tốc, gia tốc vật bao nhiêu? Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 5cos(4t + ) (cm) Vật qua vị trí cân theo chiều dương vào thời điểm nào? Khi độ lớn vận tốc bao nhiêu? Một vật nhỏ có khối lượng m = 50 g, dao động điều hòa với phương trình: + x = 20cos(10t  ) (cm) Xác định độ lớn chiều véc tơ vận tốc, gia tốc lực kéo thời điểm t = 0,75T Một vật dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ cm với chu kì 0,2 s Tính độ lớn gia tốc vật có vận tốc 10 10 cm/s Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang Một vật dao động điều hịa với phương trình: x = 20cos(10t +  ) (cm) Xác định thời điểm vật qua vị trí có li độ x = cm theo chiều ngược chiều với chiều dương kể từ thời điểm t = 10 Một vật dao động điều hịa với phương trình: x = 4cos(10t -  ) (cm) Xác định thời điểm gần vận tốc vật 20 cm/s tăng kể từ lúc t = * Đáp số hướng dẫn giải: Khi t = 0,25 s x = 6cos(4.0,25 + v = - 6.4sin(4t +  7 ) = 6cos = - 3 (cm); 6  7 ) = - 6.4sin = 37,8 (cm/s); 6 a = - 2x = - (4)2 3 = - 820,5 (cm/s2) Ta có: A = L 20 = = 10 (cm) = 0,1 (m); vmax = A = 0,6 m/s; amax = 2A = 3,6 m/s2 2 Ta có: A = L 40 = = 20 (cm);  = 2 v A x = 2 rad/s; vmax = A = 2A = 40 cm/s; amax = 2A = 800 cm/s Ta có:  = 2 2.3,14  = 20 (rad/s) T 0,314 Khi x = v = ± A = ±160 cm/s Khi x = cm v = ±  A2  x = ± 125 cm/s Ta có: 10t = v = - Asin    t= (s) Khi x = Acos = 1,25 (cm); 30  = - 21,65 (cm/s); a = - 2x = - 125 cm/s2 Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 6 Khi qua vị trí cân x =  cos(4t + ) = = cos(± 2k  t = -  ) Vì v > nên 4t +  = -  + + 0,5k với k  Z Khi |v| = vmax = A = 62,8 cm/s Khi t = 0,75T = 0, 75.2  = 0,15 s x = 20cos(10.0,15 + ) = 20.cos2 = 20 cm;  v = - Asin2 = 0; a = - 2x = - 200 m/s2; F = - kx = - m2x = - 10 N; a F có giá trị âm nên gia tốc lực kéo hướng ngược với chiều dương trục tọa độ Ta có:  = v2 v2 a 2 = 10 rad/s; A2 = x2 + =   |a| = T    Ta có: x = = 20cos(10t +  A2   v = 10 m/s2    )  cos(10t + ) = 0,25 = cos(±0,42) Vì v < nên 10t + = 2 0,42 + 2k  t = - 0,008 + 0,2k; với k  Z Nghiệm dương nhỏ họ nghiệm (ứng với k = 1) 0,192 s 10 Ta có: v = x’ = - 40sin(10t -  cos(10t + t=-   ) = 40cos(10t + ) = 20 3     )= = cos(± ) Vì v tăng nên: 10t + = - + 2k 6 6 1 + 0,2k Với k  Z Nghiệm dương nhỏ họ nghiệm t = s 30 Các toán liên quan đến đường đi, vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa * Kiến thức liên quan: Trong chu kỳ vật dao động điều hoà quãng đường 4A Trong chu kì vật quãng đường 2A Trong phần tư chu kì tính từ vị trí biên hay vị trí cân vật qng đường A, cịn từ vị trí khác vật quãng đường khác A Càng gần vị trí cân vận tốc tức thời vật có độ lớn lớn (ở vị trí cân vận tốc vật có độ lớn cực đại vmax = A), gần vị trí biên vận tốc tức thời vật có độ lớn nhỏ (ở vị trí biên v = 0); khoảng thời gian, gần vị trí cân qng đường lớn cịn gần vị trí biên qng đường nhỏ Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang Càng gần vị trí biên gia tốc tức thời vật có độ lớn lớn (ở vị trí biên gia tốc vật có độ lớn cực đại amax = 2A), gần vị trí cân gia tốc tức thời vật có độ lớn nhỏ (ở vị trí cân a = 0); gần vị trí biên độ lớn lực kéo (cịn gọi lực hồi phục) lớn gần vị trí cân độ lớn lực kéo nhỏ Các công thức thường sử dụng: vtb = S v2 v2 a ; A2 = x2 + =  ; a = - 2x; t    * Phương pháp giải: Cách thông dụng tiện lợi giải tập loại sử dụng mối liên hệ dao động điều hịa chuyển động trịn đều: + Tính quãng đường lắc khoảng thời gian t từ t1 đến t2: - Thực phép phân tích: t = nT + T + t’ - Tính quãng đường S1 vật nT + T đầu: S1 = 4nA + 2A - Xác định vị trí vật đường trịn thời điểm t1 vị trí vật sau khoảng thời gian nT + T đường trịn, sau vào góc quay khoảng thời gian t’ đường trịn để tính qng đường S2 vật khoảng thời gian t’ lại - Tính tổng: S = S1 + S2 + Tính vận tốc trung bình vật dao động điều hịa khoảng thời gian t: Xác định góc quay thời gian t đường trịn từ tính quãng đường S tính vận tốc trung bình theo cơng thức: vtb = S t + Tính quãng đường lớn hay nhỏ vật khoảng thời gian < t < Smax = 2Asin T :  = t;   ; Smin = 2A(1 - cos ) 2 + Tính tần số góc  (từ tính chu kỳ T tần số f) biết chu kỳ có khoảng thời gian t để vận tốc có độ lớn khơng nhỏ giá trị v đó: phần tư chu kỳ tính từ vị trí cân Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang t 2 ;  = t; vật có độ lớn vận tốc nhỏ T khoảng thời gian để vận có vận tốc khơng nhỏ v là: t = v li độ |x| = Asin Khi đó:  = v A  x2 + Tính tần số góc  (từ tính chu kỳ T tần số f) biết chu kỳ có khoảng thời gian t để vận tốc có độ lớn không lớn giá trị v đó: phần tư chu kỳ tính từ vị trí biên khoảng thời gian để vận có vận tốc không lớn v là: t = t 2 ;  = t; vật có độ lớn vận tốc lớn v T li độ |x| = Acos Khi đó:  = v A  x2 + Tính tần số góc  (từ tính chu kỳ T tần số f) biết chu kỳ có khoảng thời gian t để gia tốc có độ lớn khơng nhỏ giá trị a đó: phần tư chu kỳ tính từ vị trí biên khoảng thời gian để vận có gia tốc không nhỏ a là: t = t 2 ;  = t; vật có độ lớn gia tốc nhỏ a T li độ |x| = Acos Khi đó:  = |a| | x| + Tính tần số góc  (từ tính chu kỳ T tần số f) biết chu kỳ có khoảng thời gian t để gia tốc có độ lớn khơng lớn giá trị a đó: phần tư chu kỳ tính từ vị trí cân khoảng thời gian để vận có gia tốc khơng lớn a là: t = t 2 ;  = t; vật có độ lớn gia tốc lớn T a li độ |x| = Asin Khi đó:  = |a| | x| * Bài tập minh họa: Một chất điểm dao động với phương trình: x = 4cos(5t +  ) (cm) Tính quãng đường mà chất điểm sau thời gian t = 2,15 s kể từ lúc t = Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T = 0,2 s, biên độ A = cm Tính vận tốc trung bình vật khoảng thời gian ngắn từ vị trí có li độ x = A đến vị trí có li độ x = - A Một chất điểm dao động theo phương trình x = 2,5cos10t (cm) Tính vận tốc trung bình dao động thời gian chu kì kể từ lúc vật có li độ x = kể từ lúc vật có li độ x = A Vật dao động điều hịa theo phương trình: x = 2cos(10t -  ) cm Tính vận tốc trung bình vật 1,1 giây Một vật dao động điều hịa theo phương trình: x = 5cos(2t -  ) cm Tính vận tốc trung bình khoảng thời gian từ t1 = s đến t2 = 4,825 s Vật dao động điều hòa theo phương trình: x = 12cos(10t ngắn mà vật  ) cm Tính quãng đường dài chu kỳ Một chất điểm dao động điều hịa với chu kì T biên độ 10 cm Biết chu kì, khoảng thời gian để chất điểm có vận tốc khơng vượt q 20 cm/s 2T Xác định chu kì dao động chất điểm Một chất điểm dao động điều hịa với chu kì T biên độ cm Biết chu kì, khoảng thời gian để chất điểm có vận tốc khơng nhỏ 40 cm/s T Xác định chu kì dao động chất điểm Một lắc lị xo dao động điều hịa với chu kì T biên độ cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn gia tốc không vượt 100 cm/s2 T Lấy π2 = 10 Xác định tần số dao động vật 10 Một lắc lò xo dao động điều hịa với chu kì T biên độ cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn gia tốc không nhỏ 500 cm/s2 T Lấy π2 = 10 Xác định tần số dao động vật * Đáp số hướng dẫn giải: Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 10 Ta có: T = 2 t T T = 0,4 s ; = 5,375 = + 0,25 + 0,125  t = 5T + + Lúc t = vật vị trí cân  T bằng; sau chu kì vật quãng đường 20A trở vị trí cân bằng, sau chu kì kể từ vị trí biên vật qng vật quãng đường A đến vị trí biên, sau đường: A - Acos chu kì kể từ vị trí cân  2 =A-A Vậy quãng đường vật thời gian t s = A(22 )= 2 85,17 cm Khoảng thời gian ngắn vật từ vị trí biên x = A đến vị trí cân x = A ngắn vật từ vị trí cân x = đến vị trí có li độ x = Qng đường thời gian s = A +  Tốc độ trung bình vtb = Ta có: T = T ; khoảng thời gian T = T ; t = T + T = T 12 12 A 3A = 2 s 9A = = 90 cm/s t 2T 2 T  = 0,2 s; t = = 0,0785 s Trong chu kỳ, góc quay giãn đồ  8 Quãng đường tính từ lúc x = s = Acos  = 1,7678 cm, nên trường hợp vtb = s 1,7678  = 22,5 (cm/s) t 0,0785 Quãng đường từ lúc x = A s = A - Acos =  = 0,7232 cm, nên trường hợp vtb s 0,7232  = 9,3 (cm/s) t 0,0785 Ta có: T = 2 0,2 T = 0,2 s; t = 1,1 = 5.0,2 + = 5T +  Quãng đường vật : S = 5.4A + 2  A = 22A = 44 cm  Vận tốc trung bình: vtb = S = 40 cm/s t Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 53 a) Tính khoảng cách từ S đến M biết D = 62 m b) Biết mức cường độ âm M 73 dB Tính cơng suất nguồn Một sóng âm truyền khơng khí Mức cường độ âm điểm M điểm N 40 dB 80 dB Biết cường độ âm M 0,05 W/m2 Tính cường độ âm N Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng khơng gian, mơi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 60 dB, B 20 dB Tính mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB Một nguồn âm S phát âm có tần số xác định Năng lượng âm truyền phân phối mặt cầu tâm S bán kính d Bỏ qua phản xạ sóng âm mặt đất vật cản Tai điểm A cách nguồn âm S 100 m, mức cường độ âm 20 dB Xác định vị trí điểm B để mức cường độ âm Mức cường độ âm vị trí cách loa m 50 dB Một người xuất phát từ loa, xa thấy: cách loa 100 m khơng cịn nghe âm loa phát Lấy cường độ âm chuẫn I0 = 1012 W/m2, coi sóng âm loa phát sóng cầu Xác định ngưỡng nghe tai người Hai họa âm liên tiếp dây đàn phát có tần số 56 Hz Tính tần số họa âm thứ ba dây đàn phát Một nhạc cụ phát âm có tần số f = 420 Hz Một người nghe âm có tần số lớn 18000 Hz Tìm tần số lớn mà nhạc cụ phát để tai người cịn nghe Trong ống sáo đầu kín đầu hở có sóng dừng với tần số 110 Hz Biết tốc độ truyền âm không khí 330 m/s Tìm độ dài ống sáo * Đáp số hướng dẫn giải: a) Ta có: L = lg I P = lg  lg = 10 B = 100 dB 2 I0 4R I 4 10 12 b) Ta có: L – L’ = lg P P' P P - lg = lg  = 10L - L’ = 1000 Vậy phải giảm nhỏ công 2 P' P' 4R I 4R I suất loa 1000 lần a) Ta có: L’ – L = lg SM P P - lg = lg ( SM  D) 4 (SM  D) I 4SM I Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 54 ( SM ) = 10 L’ – L = 100,7 =  SM = SM  D b) Ta có: L = lg D = 112 m 1 P P  = 10L  P = 4SM2I010 L = 3,15 W 4SM I 4SM I Ta có: LN – LM = lg IN I I - lg M = lg N  IN = IM.10 LN  LM = 500 W I0 I0 IM P P  OB  4 Ta có: LA = lg ; LB = lg  LA – LB = lg   = – = (B) = lg10 2 4 OA I 4 OB I  OA   OB    = 10  OB = 100.OA Vì M trung điểm AB nên:  OA  OB  OA OA  OB  OM  OM = OA + = = 50,5.OA; LA – LM = lg   = lg50,5 2  OA   LM = LA - lg50,52 = - 3,4 = 2,6 (B) = 26 (dB) LA = lg IA I I I = 2; LB = lg B =  LA – LB = lg A =  A = 10 2; I0 I0 IB IB P 2 I A 4d A  d B   = 102  d B = 10d A = 1000 m = = d  P IB  A 4d B Ta có: I1 = L2 = lg R  P P I ; I2 =     = 10 -4  I2 = 10 -4I1 2 4R1 4R2 I1  R2    I2 10 4 I1 I = lg = lg + lg10-4 = L1 – = – = (B) = 10 (dB) I0 I0 I0 Ta có: kf – (k – 1)f = 56  Tần số âm bản: f = 56 Hz  Tần số họa âm thứ là: Hz Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận f3 = 3f = 168  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 55 Các âm mà nhạc cụ phát có tần số fk = kf; (k  N f tần số âm bản) Để tai người nghe fk = kf  18000  k = 18000 = 42,8 Vì k  N nên f mà nhạc cụ phát để tai người nghe Ta có:  = sáo là: L = k = 42 Vậy: Tần số lớn fk = 42f = 17640 Hz v = m Đầu kín ống sáo nút, đầu hở bụng sóng dừng nên chiều dài ống f  = 0,75 m MỘT SỐ CÂU TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP PHẦN II * Đề thi ĐH – CĐ năm 2009: Một sóng ngang truyền theo chiều dương trục Ox, có phương trình sóng u = 6cos(4t – 0,02x); với u x tính cm, t tính s Sóng có bước sóng A 200 cm B 159 cm C 100 cm D 50 cm Trên sợi dây đàn hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định, có sóng dừng với bụng sóng Biết sóng truyền dây có tần số 100 Hz Tốc độ truyền sóng dây A 60 m/s B 10 m/s C 20 m/s D 600 m/s Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 S2 cách 20 cm Hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng có phương trình u1 = 5cos40t (mm); u = 5cos(40t + ) (mm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 80 cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1S2 A 11 B C 10 D Một sóng âm truyền khơng khí Mức cường độ âm điểm M điểm N 40 dB 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A 1000 lần B 40 lần C lần D 10000 lần Bước sóng khoảng cách hai điểm A phương truyền sóng mà dao động hai điểm ngược pha B gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 56 C gần mà dao động hai điểm pha D phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha Sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = acos(4t – 0,02x) (u x tính cm, t tính giây) Tốc độ truyền sóng A 100 cm/s B 150 cm/s C 200 cm/s D 50 cm/s Một sóng âm truyền thép với tốc độ 5000 m/s Nếu độ lệch pha sóng âm hai điểm gần cách m phương truyền sóng A 1000 Hz B 2500 Hz C 5000 Hz  tần số sóng D 1250 Hz Một nguồn phát sóng theo phương trình u = 4cos(4t -  ) (cm) Biết dao động hai điểm gần phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha  Tốc độ truyền sóng A 1,0 m/s B 2,0 m/s C 1,5 m/s D 6,0 m/s Một sóng có chu kì s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà phần tử môi trường dao động ngược pha A 0,5 m B 1,0 m C 2,0 m D 2,5 m 10 Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vng góc với mặt nước, có phương trình u = Acost Trong miền gặp hai sóng, điểm mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại có hiệu đường sóng từ hai nguồn đến bằng: A số lẻ lần nửa bước sóng B số nguyên lần bước sóng C số nguyên lần nửa bước sóng D số lẻ lần bước sóng 11 Trong ống thẳng, dài m, hai đầu hở, tượng sóng dừng xảy với âm có tần số f Biết ống có nút sóng tốc độ truyền âm 330 m/s Tần số f có giá trị A 165 Hz B 330 Hz C 495 Hz D 660 Hz Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 57 12 Một sợi dây đàn hồi, hai đầu cố định có sóng dừng Khi tần số sóng dây 20 Hz dây có bụng sóng Muốn dây có bụng sóng phải A tăng tần sồ thêm 20 Hz C tăng tần số thêm 30 Hz B Giảm tần số 10 Hz D Giảm tần số 20 Hz 13 Tại điểm M nằm mơi trường truyền âm có mức cường độ âm LM = 80 dB Biết ngưỡng nghe âm I0 = 10 -10 W/m2 Cường độ âm M có độ lớn A 10 W/m2 B W/m2 C 0,1 W/m2 D 0,01 W/m2 * Đề thi ĐH – CĐ năm 2010: 14 Điều kiện để hai sóng gặp nhau, giao thoa với hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động A biên độ có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian B tần số, phương C có pha ban đầu biên độ D tần số, phương có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian 15 Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40πt 20 cm, dao động uB = 2cos(40πt + π) (u A uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm/s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thống chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM A 19 B 18 C 17 D 20 16 Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng khơng gian, mơi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 60 dB, B 20 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB A 40 dB B 34 dB C 26 dB D 17 dB Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 58 17 Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Kể A B, dây có A nút bụng B nút bụng C nút bụng D nút bụng 18 Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5 m Tốc độ truyền sóng A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s 19 Tại vị trí mơi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB 20 Một sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = 5cos(6t - x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Tốc độ truyền sóng A m/s B m/s C m/s D m/s 21 Khi nói sóng âm, phát biểu sau sai? A Ở nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm khơng khí nhỏ tốc độ truyền sóng âm nước B Sóng âm truyền mơi trường rắn, lỏng khí C Sóng âm khơng khí sóng dọc D Sóng âm khơng khí sóng ngang 22 Một sợi dây AB có chiều dài m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với nhánh âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định với bụng sóng, B coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây A 50 m/s B cm/s C 10 m/s D 2,5 cm/s Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 59 23 Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn kết hợp A B dao động hòa pha với theo phương thẳng đứng Biết tốc độ truyền sóng khơng đổi q trình lan truyền, bước sóng nguồn phát 12 cm Khoảng cách ngắn hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm đoạn thẳng AB A cm B 12 cm C cm D cm 24 Một sợi dây chiều dài  căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với n bụng sóng, tốc độ truyền sóng dây v Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng A v n B nv  C  2nv D  nv * Đáp án câu trắc nghiệm luyện tập phần II: C A C D D C D D B 10 B 11 B 12 A 13 D 14 D 15 A 16 C 17 A 18 B 19 C 20 C 21 D 22 C 23 C 24 D Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 60 C - KẾT LUẬN Thực tế giảng dạy kết kiểm tra, thi hai năm học 2008 – 2009 2009 – 2010 em học sinh trường THPT Bùi Thị Xuân, Phan Thiết, Bình Thuận, nơi tơi cơng tác cho thấy em học sinh nhận dạng câu hỏi trắc nghiệm định lượng đề thi việc giải câu cho kết tốt Trong đề thi tuyển sinh ĐH năm 2010 có số câu trắc nghiệm định lượng dài khó nên học sinh tơi khơng làm kịp, kết điểm thi năm 2010 không cao năm 2009 Vì tơi đưa vào tài liệu số dạng tập xem với cách giải coi ngắn gọn (theo suy nghĩ chủ quan thân tôi) để đồng nghiệp em học sinh tham khảo Để đạt kết cao kỳ thi em học sinh nên giải nhiều đề luyện tập để rèn luyện kỷ nhận dạng từ đưa phương án tối ưu để giải nhanh xác câu Nếu đề có câu khó dài nên dành lại để giải sau Nếu hết mà chưa giải số câu đừng bỏ trống, lựa chọn phương án mà cho khả thi để tơ vào lựa chọn (dù cịn xác suất 25%) Do thời gian eo hẹp nên tài liệu trình bày phần chương trình Vật Lý 12 Cách giải tập theo suy nghĩ chủ quan cho ngắn gọn chưa ngắn gọn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót cách phân dạng cách giải tập minh họa Rất mong nhận nhận xét, góp ý quí đồng nghiệp để xây dựng tập tài liệu hoàn hảo Nếu quý đồng nghiệp em học sinh thấy tài liệu bổ ích, dùng tơi viết tiếp phần khác chương trình Vật Lý 12 thành tài liệu hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn Hàm Thuận Bắc, tháng 04 năm 2011 Tác giả Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 61 Dương Văn Đổng Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 62 MỤC LỤC STT NỘI DUNG TRANG A – PHẦN MỞ ĐẦU B – NỘI DUNG I DAO ĐỘNG CƠ Tìm đại lượng đặc trưng dao động điều hịa Các tốn liên quan đến quảng đường đi, vận tốc gia tốc vật dao động điều hịa Viết phương trình dao động điều hòa vật dao động, lắc lò xo lắc đơn Các toán liên quan đến năng, động lắc lò xo 11 Con lắc lò xo treo thẳng đứng lắc lò xo nằm mặt phẵng nghiêng 12 Tìm đại lượng dao động lắc đơn 14 10 Sự phụ thuộc chu kì dao động lắc đơn vào độ cao nhiệt độ Sự 16 nhanh chậm đồng hồ lắc sử dụng lắc đơn 11 Con lắc đơn chịu thêm lực khác trọng lực Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận 18  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 63 12 Dao động tắt dần, dao động cưởng bức, cộng hưởng 20 13 10 Tổng hợp dao động điều hoà phương tần số 22 14 II SÓNG CƠ VÀ SĨNG ÂM 15 Tìm đại lượng đặc trưng sóng – Viết phương trình sóng 28 16 Giao thoa sóng – Sóng dừng 31 17 Sóng âm 34 18 C KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vật lí 12 – Cơ – Vũ Quang (chủ biên) – NXB GD – Năm 2008 Vật lí 12 – Nâng cao – Vũ Thanh Khiết (chủ biên) – NXB GD – Năm 2008 Nội dung ơn tập mơn Vật lí 12 – Nguyễn Trọng Sửu – NXB GD – Năm 2010 Vật lí 12 – Những tập hay điển hình – Nguyễn Cảnh Hịe – NXB ĐHQG Hà Nội – 2008 Bài giảng trọng tâm chương trình chuẩn Vật lí 12 – Vũ Thanh Khiết – NXB ĐHQG Hà Nội – 2010 Các đề thi tốt nghiệp THPT tuyển sinh ĐH – CĐ năm học 2008-2009 2009-2010 Các trang web thuvienvatly.com violet.vn Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 64 Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 65 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -    - PHIẾU ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học 2010 – 2011 I Đánh giá, xếp loại HĐKH trường THPT Nguyễn Văn Linh Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12 PHẦN DAO ĐỘNG CƠ, SÓNG CƠ, SÓNG ÂM Họ tên tác giả: Dương Văn Đổng Chức vụ: Phó Hiệu trưởng Tổ: Hành chánh Nhận xét Chủ tịch HĐKH đề tài: a) Ưu điểm: b) Hạn chế: Đánh giá, xếp loại: Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 66 Sau thẩm định, đánh giá đề tài trên, HĐKH trường THPT Nguyễn Văn Linh thống xếp loại: Những người thẩm định: (Ký, ghi rỏ họ tên) Chủ tịch HĐKH CƠ SỞ (Ký, đóng dấu, ghi rỏ họ tên) II Đánh giá, xếp loại HĐKH Sở GD&ĐT Tỉnh Bình Thuận Sau thẩm định, đánh giá đề tài trên, HĐKH Sở GD&ĐT Bình Thuận thống xếp loại: Những người thẩm định: Chủ tịch HĐKH NGÀNH GD (Ký, ghi rỏ họ tên) (Ký, đóng dấu, ghi rỏ họ tên) Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 67 Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận ... ĐH – CĐ hai năm qua Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang B - NỘI DUNG I DAO ĐỘNG CƠ... viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 28 * Phương pháp giải: Để tìm chu kì dao động lắc đơn lắc... Bình Thuận  Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 – Dao động - Sóng cơ, sóng âm  Trang 37 B Biên độ dao động cưỡng biên độ lực cưỡng C Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng D Dao động cưỡng