35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 32)

Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B

38/40

Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA=uB=Acos100πt  cm, t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 6m/s. Điểm C trên mặt nước sao cho khoảng cách từ C đến nguồn là hai nghiệm của phương trình x2−302x+b=0  cm. Biết tam giác ABC có diện tích lớn nhất. Gọi O là trung điểm của AB. Gọi P là điểm gần O nhất trên OC dao động ngược pha với O.

9,9 cm

14,5 cm

14,7 cm

19,4 cm

Giải thích

Chọn AỞ mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B (ảnh 1)

Bước sóng:λ=v/f=6cm.

Vì CA và CB là hai nghiệm của phương trình x2−302x+b=0 nên CA+CB=302 cm.

Diện tích tam giác ABC:

SΔABC=12CA.CB.sinACB≤12CA+CB22sin90∘⇒ 

Diện tích lớn nhất khi tam giác vuông cân tại C. Lúc này, CA=CB=152 cm, AB=30 cm,AO=OB=15 cm và CO⊥AB.

Điểm P nằm gần O nhất dao động ngược pha với O khi: PA−OA=0,5λ

⇔PA=OA+0,5λ=15+0,5.6=18cm⇒PO=PA2−OA2=311=9,9cm