[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 4

Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t

2/40

Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t một phần sợi dây có dạng như hình vẽ. Tỉ số giữa tốc độ của phần tử sóng M tại thời điểm t và tốc độ cực đại mà nó có thể đạt được trong quá trình dao động gần nhất giá trị nào sau đây?Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t  (ảnh 1)

1,6

1

1,5

0,5

Giải thích

Phương pháp: Sử dụng kĩ năng độc đồ thị 

Độ lệch pha theo tọa độ: Δφ=2πdλ 

Sử dụng VTLG 

Vận tốc dao động cực đại: Vmax = ωA

Công thức độc lập với thời gian: x2+v2ω2=A2 

Cách giải:

Từ đồ thị ta thấy bước sóng:  = 30 (cm) 

Độ lệch pha của điểm M so với nguồn là: Δφ=2πdλ=2π.1030=2π3(rad) 

Tại thời điểm t, nguồn O đang ở VTCB 

Từ đồ thị ta có VTLG: 

Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t  (ảnh 2)

Từ VTLG, ta thấy: xM=Acosπ6⇒xMA=cosπ6=32 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có: 

xM2+v2ω2=A2⇒xM2 A2+v2vmax2=1⇒322+vvmax 2=1⇒vvmax =0,5 

Chọn D.