⑤
联立③⑤式得
⑥
vD满足④式要求,故P能运动到D点,并从D点以速度vD水平射出。设P落回到轨道AB所需的时间为t,由运动学公式得
⑦
P落回到AB上的位置与B点之间的距离为 s=vDt⑧
联立⑥⑦⑧式得
⑨
(2)为使P仍能沿圆轨道滑回,P在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C。由机械能守恒定律有
?
联立①②⑩?式得
?
(二) 选考题
33.[物理-选修3-3](15分) (1)ABE
(2)设氧气开始时的压强为p1,体积为V1,压强变为p2(两个大气压)时,体积为V2,根
据玻意耳定律得
p1V1=p2V2 ①
重新充气前,用去的氧气在p2压强下的体积为
V3=V2-V1②
设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0,则有
p2V3=p0V0 ③
设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为?V,则氧气可用的天数为
N=V0/?V④
联立①②③④式,并代入数据得
N=4(天) ⑤
34.[物理——选修3-4](15分) (1)ABC (2)
(i)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可知 T=4 s①
由于质点O与A的距离5 m小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在
时回到平衡位
置,而A在t=1 s时回到平衡位置,时间相差。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度 v=7.5 m/s②
利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长 λ=30 cm③
(ii)设质点O的位移随时间变化的关系为
④
将①式及题给条件代入上式得
⑤
解得
,A=8 cm⑥
(国际单位制)
或
(国际单位制)
35.[物理-选修3-5](15分) (1)C AB E F
(2)(i)规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v,斜面体的质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20=(m2+ m3)v① m2
=(m2+ m3)v2+m2gh②
式中v20=-3m/s为冰块推出时的速度。联立①②式并代入题给数据得 m3=20kg ③
(ii)设小孩推出冰块后的速度为v1,由动量守恒定律有 m1v1+m2v20④ 代入数据得 v1=1 m/s⑤
设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3,由动量守恒和机械能守恒定律有 m2v20=m2v2+m3v3⑥
⑦