高考物理一轮复习 第十三章 热学 课时作业43.doc

课时作业43 双基过关练1(多选)铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击由于每一根钢轨长度相等所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s下列说法正确的是()a列车的危险速率为20 m/sb列车的危险速率为40 m/sc列车过桥需要减速，是为了防止发生共振现象d列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的e增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析：对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率v40 m/s，a错误、b正确；为了防止共振现象发生，列车过桥需要减速，c正确；列车运行的振动频率等于做受迫振动的驱动力的频率，与列车的固有频率无关，d项错；由v知l增大时，t不变，v变大，e正确答案：bce2(2018西安部分学校联考)(多选)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间变化的关系式为xasin t，如图所示，则()a弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同b简谐运动的频率为 hzc第3 s末，弹簧振子的位移大小为ad第3 s末至第5 s末，弹簧振子的速度方向不变e第5 s末，弹簧振子的速度和加速度均为正值解析：在水平方向上做简谐运动的弹簧振子，其位移x的正、负表示弹簧被拉伸或压缩，所以弹簧在第1 s末与第5 s末时，虽然位移大小相同，但方向不同，弹簧长度不同，选项a错误；由题图可知，t8 s，故频率为f hz，选项b正确； rad/s，则将t3 s代入xasin t，可得弹簧振子的位移大小xa，选项c正确；第3 s末至第5 s末弹簧振子沿同一方向经过平衡位置，速度方向不变，选项d正确；第5 s末，弹簧振子位移为负值，并正远离平衡位置，此时弹簧振子的速度为负值，加速度为正值，选项e错误答案：bcd3(多选)如图所示为在同一地点的甲、乙两单摆的振动图象，下列说法中正确的是()a甲、乙两单摆的摆长相等b甲摆球的振幅比乙摆球的大c甲摆球的机械能比乙摆球的大d在t0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆球e在t1.0 s时有正向最大速度的是甲摆球解析：由图可知，甲摆的振幅大，b正确由图可知，两摆的周期相等，则摆长相等，因两摆球的质量关系不明确，故无法比较它们的机械能的大小，a正确、c错误t0.5 s时乙摆球在负的最大位移处，故有正向最大加速度，d正确t1.0 s时，甲摆球在负的最大位移处，速度为零，而乙摆球在平衡位置处且向正方向运动，故乙摆球有正向最大速度，e错误答案：abd4(多选)劲度系数为20 n/cm的弹簧振子的振动图象如图所示，则()a在图中a点对应的时刻振子所受的弹力大小为0.5 n，方向指向x轴负方向b在图中a点对应的时刻振子的速度方向指向x轴正方向c在04 s内，振子做了2次全振动d在04 s内，振子通过的路程为0.35 cm，位移为0e在04 s内，振子通过的路程为4 cm，位移为0解析：由图可知，a点在t轴上方，此时振子的位移x0.25 cm，所以振子所受的弹力fkx5 n，即弹力大小为5 n，方向指向x轴负方向，a错误；过a点作图象的切线，该切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴正方向，b正确；由图可知，周期为2 s，振幅为0.5 cm，故在04 s内，振子完成2次全振动，由于t0时刻和t4 s时刻振子都在最大位移处，所以在04 s内，振子的位移为零，振子通过的路程为240.5 cm4 cm，d错误，c、e正确答案：bce5(2018广东顺德一模)(多选)弹簧振子在光滑水平面上振动，其位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是()a10秒内振子的路程为2 mb动能变化的周期为2.0 sc在t0.5 s时，弹簧的弹力最大d在t1.0 s时，振子的速度反向e振动方程是x0.10sint(m)解析：根据振动图象可知周期t2.0 s，振幅a10 cm，t10 s5t，一个周期通过的路程为4a，则10 s内通过的路程s54a2010 cm200 cm2 m，故a正确；每次经过平衡位置动能最大，在最大位移处动能为0，在振子完成一个周期的时间内，动能完成2个周期的变化，故动能变化的周期为1 s，故b错误；t0.5 s时，振子处于最大位移处，弹簧的弹力最大，故c正确；在t0.5 s到t1.5 s时间内振子沿x负方向运动，在t0.1 s时，振子的速度未反向，故d错误；由振动图象知t2.0 s，角速度 rad/s rad/s，振动方程x0.10sint(m)，故e正确答案：ace6(2018广东深圳一调)(多选)一个质点经过平衡位置o，在a、b间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，下列说法正确的是()aob5 cmb第0.2 s末质点的速度方向是aoc第0.4 s末质点的加速度方向是aod第0.7 s末时质点位置在o点与a点之间e在4 s内完成5次全振动解析：由图(b)可知振幅为5 cm，则oboa5 cm，a项正确；由图可知00.2 s内质点从b向o运动，第0.2 s末质点的速度方向是bo，b项错误；由图可知第0.4 s末质点运动到a点处，则此时质点的加速度方向是ao，c项正确；由图可知第0.7 s末时质点位置在o与b之间，d项错误；由图(b)可知周期t0.8 s，则在4 s内完成全振动的次数为5，e项正确答案：ace7如图甲是一个单摆振动的情形，o是它的平衡位置，b、c是摆球所能到达的最远位置设向右为正方向图乙是这个单摆的振动图象根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？(计算结果保留两位有效数字)解析：(1)由题图乙知周期t0.8 s，则频率f1.25 hz.(2)由题图乙知，t0时摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时摆球在b点(3)由t2，得l0.16 m.答案：(1)1.25 hz(2)b点(3)0.16 m能力提升练8(多选)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y0.1sin(2.5t)m.t0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度取重力加速度的大小g10 m/s2.以下判断正确的是()ah1.7 mb简谐运动的周期是0.8 sc0.6 s内物块运动的路程是0.2 mdt0.4 s时，物块与小球运动方向相反et0.4 s时，物块与小球运动方向相同解析：由小物块的运动方程可知，2.5，t0.8 s，故b正确.0.6 s内物块运动了个周期，故路程应为0.3 m，c错t0.4 s时物块运动了半个周期，正向下运动，与小球运动方向相同，故d错、e正确t0.6 s时，物块的位移y0.1 m，小球下落距离hgt21.8 m，由题图可知，hhy1.7 m，故a正确答案：abe9(多选)如图所示，在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸，一带有铅笔的弹簧振子在b、c两点间做机械振动，可以在白纸上留下痕迹已知弹簧的劲度系数为k10 n/m，振子的质量为0.5 kg，白纸移动速度为2 m/s，弹簧弹性势能的表达式为epky2，不计一切摩擦在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线，则下列说法中正确的是()a该弹簧振子的振幅为1 mb该弹簧振子的周期为1 sc该弹簧振子的最大加速度为10 m/s2d该弹簧振子的最大速度为2 m/se该弹簧振子的最大速度为 m/s解析：弹簧振子振幅为振子偏离平衡位置的最大距离，所以该弹簧振子的振幅为a0.5 m，即50 cm，选项a错误；由题图所示振子振动曲线可知，白纸移动x2 m，振动一个周期，所以弹簧振子的周期为t1 s，选项b正确；该弹簧振子所受最大回复力fka100.5 n5 n，最大加速度为a10 m/s2，选项c正确；根据题中弹簧弹性势能的表达式epky2，弹簧振子振动过程中机械能守恒，由mvka2可得该弹簧振子的最大速度为vmaxa m/s，选项d错误、e正确答案：bce10(2018温州十校联考)弹簧振子以o点为平衡位置，在b、c两点间做简谐运动，在t0时刻，振子从o、b间的p点以速度v向b点运动；在t0.2 s时，振子速度第一次变为v；在t0.5 s时，振子速度第二次变为v.(1)求弹簧振子振动周期t；(2)若b、c之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；(3)若b、c之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象解析：(1