一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d="10" m,如图14-10所示,转
题型:不详难度:来源:
一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d="10" m,如图14-10所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T="60" s,光束转动方向如图中箭头所示,当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上,如果再经过Δt="2.5" s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留两位有效数字)
图14-10 |
答案
(1)当光束照射小车时,小车正在接近N点,这时小车的速度应为1.7 m/s;(2)当光束照射小车时,小车正远离N点,这时小车的速度应为2.9 m/s. |
解析
本题考查光的直线传播和匀速圆周运动规律,是一道设计新颖的好题,要求学生画出小车运动位置的示意图,才能求出符合题意的两个结果.在Δt内光束转过角度为(①式),如图所示,有两种可能:
(1)光束照射小车时,小车正在接近N点,Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°,小车走过l1,速度应为(②式);由图可知 l1=d(tan45°-tan30°)(③式) 由②③两式并代入数值,得v1="1.7" m/s(④式). (2)光束照射小车时,小车正在远离N点,Δt内光束与MN的夹角从45°变为60°,小车走过l2,速度应为(⑤式) 由图可知l2=d(tan60°-tan45°)(⑥式) 由⑤⑥两式并代入数值,得v2="2.9" m/s. |
举一反三
关于点光源的说法正确的是A.夜间我们看到的恒星都可以看作点光源 | B.发光的萤火虫一定能看作点光源 | C.发光的白炽灯泡一定不能看作点光源 | D.通常我们用日光灯做光学实验时,是把它看作点光源的 |
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一束单色光,在真空中的波长是6.00×10—7 m,当它进入玻璃中传播时速度变为2.00×108 m/s,则该玻璃的折射率是多少?它在玻璃中的波长是多少?频率是多少? |
如图所示,两块足够长的立方体玻璃砖M、N平行放置,且对同种色光的折射率,两束单色光a、b入射到M的上表面,经折射后形成复合光束c,则下列说法正确的是
A.b光在玻璃砖M或N的下表面可能会发生全反射 | B.a光从玻璃砖N下表面射出时的光线一定与其在M上表面的入射光线平行 | C.a光的频率比b光的频率低 | D.在玻璃砖M中a光的传播速度比b光小 |
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如图所示,有一束单色光Ⅰ从空气中射向水面。若在入射点O处放一金属板,可测得金属板上有电子逸出;保持光束Ⅰ不变,再沿同一方向加入另一束单色光Ⅱ,可测得在相同的时间内金属板上逸出的电子数不变。现撤走金属板,两束光进入水后的折射角一个为α,另一个为β,且α>β。下列说法正确的是A.若光束Ⅰ是蓝光,而光束Ⅱ有可能是紫光 | B.光束Ⅰ的折射角为α | C.光束Ⅰ和光束Ⅱ在水中的速率之比v1:v2=sinβ:sinα | D.光束Ⅰ和光束Ⅱ在水中的波长之比λ1:λ2=sinβ:sinα |
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如图所示,一路灯距地面的高度为h,身高为的人以速度v匀速行走。 (1)试证明人的头顶的影子作匀速运动; (2)求人影的长度随时间的变化率。 |
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