【題目】一個半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示,玻璃的折射率n=
(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?
(ii)一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置.

【答案】解:(i)根據(jù)全反射定律:sinC= ,

得:C=45°,

即臨界角為45°,如下圖:

由幾何知識得:d= ,

則入射光束在AB上的最大寬度為2d= R;

(ii)設(shè)光線在距離O點 R的C點射入后,在上表面的入射角為α,由幾何關(guān)系和已知條件得:α=60°>C

光線在玻璃磚內(nèi)會發(fā)生三次全反射,最有由G點射出,如圖:

由反射定律和幾何關(guān)系得:

OG=OC= R,

射到G點的光有一部分被反射,沿原路返回到達(dá)C點射出.

答:(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為 R;

(ii)一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射,此光線從玻璃磚射出點的位置在O點左側(cè)或者右側(cè) R處.


【解析】由全反射定律求出臨界角,然后由幾何知識求出入射光束在AB上的最大寬度.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小車靜止在光滑的水平面上,在它的橫梁上用長為1m的細(xì)線懸掛著質(zhì)量也為m的小球,開始時給小球一個水平?jīng)_量,使小球獲得4m/s的水平速度向右運動.試求:(取g=10m/s2

(1)小球運動到最高點時的速度.
(2)小球上升的最大高度.
(3)小球第一次回到最低點時的速度大。

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【題目】人類在探索自然規(guī)律過程中總結(jié)了許多科學(xué)方法,如控制變量法、比值定義法、極限法、理想化物理模型法等,在下列研究中,可以用極限法是(

A. 利用質(zhì)點來替代實際物體

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D. 探究加速度與力.質(zhì)量的關(guān)系

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【題目】在水平面上固定兩個相互緊靠的三角形斜面,將a、b、c三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右水平拋出,落在斜面上時其落點如圖所示,小球a落點距水平面的高度最低.下列判斷正確的是( )

A.小球c的初速度最小
B.小球a的飛行時間最長
C.小球c的整個飛行過程速度變化量最大
D.若減小小球a的初速度,其整個飛行過程速度變化量增大

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【題目】如圖所示,在研究平拋運動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開接觸開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落,改變整個裝置的高度H做同樣的實驗,發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地,該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后( 。

A.水平方向的分運動是勻速直線運動
B.水平方向的分運動是勻加速直線運動
C.豎直方向的分運動是自由落體運動
D.豎直方向的分運動是勻速直線運動

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【題目】一個質(zhì)量m=0.1kg的小球從空中由靜止下落,撞擊地面后立即反彈(撞擊時間忽略不計),反彈后的速度大小為撞擊前的.設(shè)豎直向下為運動的正方向,運動過程中空氣阻力的大小保持不變.已知小球第一次下落的速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)小球開始下落時距地面的高度h;

(2)小球受到空氣阻力的大小f

(3)小球第一次撞地反彈上升過程中的加速度的大小a,并在圖中作出小球第一次撞地反彈上升過程中的v-t圖象.

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【題目】如圖所示,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點.C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板,木板質(zhì)量M=1kg,上表面與C點等高.質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從圓弧軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道.(忽略空氣阻力,取g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)物塊經(jīng)過B點時的速度vB
(2)物塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力FC;
(3)若木板足夠長,物塊在木板上滑動滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一根粗細(xì)均勻的電阻絲制成形狀相同、大小不同的甲、乙兩個矩形線框.甲對應(yīng)邊的長度是乙的兩倍,二者底邊距離勻強磁場上邊界高度h相同,磁場方向垂直紙面向里,勻強磁場寬度d足夠大.不計空氣阻力,適當(dāng)調(diào)整高度h,將二者由靜止釋放,甲將以恒定速度進(jìn)入勻強磁場中.在矩形線框進(jìn)入磁場的整個過程中,甲、乙的感應(yīng)電流分別為I1和I2 , 通過導(dǎo)體橫截面的電量分別為q1和q2 , 線框產(chǎn)生的熱量分別為Q1和Q2 , 線框所受到的安培力分別是F1和F2 , 則以下結(jié)論中正確的是( 。

A.I1>I2
B.q1=4q2
C.Q1=4Q2
D.F1=2F2

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【題目】某同學(xué)利用圖1示裝置研究小車的勻變速直線運動.

(1)實驗中,必要的措施是
A.細(xì)線必須與長木板平行
B.先接通電源再釋放小車
C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
D.平衡小車與長木板間的摩擦力
(2)他實驗時將打點機器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點如圖2所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中未畫出)s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm,則小車的加速度a=m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點計時器在打B點時小車的速度vB=m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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