【題目】如圖所示,用折射率n= 的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=m、b=5 m的空心球,其內(nèi)表面涂有能完全吸光的物質(zhì),不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時的反射。一平行光從左向右射向此球,光在真空的傳播速度c=3×108m/s.求:

①光進入透明物質(zhì)后的最大折射角θ;

②光在透明物質(zhì)中的最長傳播時間t.

【答案】(1) 45o (2)4×10-8s

【解析】試題分析:當(dāng)入射角最大時,折射角最大.最大的入射角為90°,由折射定律求光進入透明物質(zhì)中的折射角的最大值求出光在透明物質(zhì)中的傳播速度.由幾何知識求出光在透明物質(zhì)中的最長傳播距離,從而求得最長的傳播時間t.

當(dāng)入射角最大時,折射角最大.最大的入射角為90°,由折射定律得:,得:

即光進入透明物質(zhì)中的折射角的最大值為45°;

光在透明物質(zhì)中的傳播速度為:

當(dāng)入射平行光折射進入透明介質(zhì)后并恰好與內(nèi)表面相切時在透明物質(zhì)中傳播的距離最長,畫出光路圖如圖(入射角為、折射角為).
由幾何知識得光在在透明物質(zhì)中的最長傳播距離為:

最長的傳播時間為,解得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,P是傾角為30°的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細繩的一端系在物體A上,細繩跨過不計質(zhì)量和摩擦的定滑輪,另一端有一個不計質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),細繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個質(zhì)量也為m的物塊B后,物體A沿斜面向上運動.斜面足夠長,運動過程中B始終未接觸地面.

(1)求物塊A剛開始運動時的加速度大小a;

(2)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點位置時速度最大,求Q點到出發(fā)點的距離x0及最大速度vm;

(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)閚m(n>0.5),小明同學(xué)認(rèn)為,只要n足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點時的速度增大到2vm,你認(rèn)為是否正確?如果正確,請說明理由,如果不正確,請求出A沿斜面上升到Q點位置時的速度的范圍.

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【題目】如圖,斜面體C質(zhì)量為M,斜面足夠長,始終靜止在水平面上.一質(zhì)量為m的足夠長木板A上表面光滑,木板A獲得初速度v0后正好能沿著斜面勻速下滑,當(dāng)木板A勻速下滑時將一質(zhì)量也為m的滑塊無初速度輕放在木板A表面,當(dāng)滑塊B在木板A上滑動時( )

A. 滑塊B的動量為時,木板A和滑塊B速度大小相等

B. 滑塊B的動量為時,斜面體對水平面壓力大小為(M+2mg

C. 滑塊B的動量為時,木板A的動量為

D. 滑塊B的動量為時,水平面對斜面體的摩擦力向左

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【題目】小球以v0=30m/s的初速度從地面豎直上拋,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,下列關(guān)于小球運動的描述錯誤的是( )

A. 前2s內(nèi)的位移與前4s內(nèi)的位移相等 B. 2s末的速度與4s末的速度相等

C. 2s末的動能與4s末的動能相等 D. 前2s內(nèi)重力做功與前4s內(nèi)重力做功相等

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【題目】生態(tài)文明要求人們注重環(huán)保和節(jié)能.下列獲得電能的方法不符合低碳要求的是( )

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A. 桿的速度最大值為5m/s

B. 流過電阻R的電量為6C

C. 在這一過程中,整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為17.5 J

D. 流過電阻R電流方向為由c到d

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A. (t+0.1)秒時刻,x= -2 m處的質(zhì)點位移大小一定是 5 cm

B. 質(zhì)點M隨波一起沿z軸正方向傳播

C. 從t秒時刻起,x=2 m處的質(zhì)點比x=2.5 m的質(zhì)點先回 到平衡位置

D. 從t秒時刻起,在質(zhì)點M第一次到達平衡位置時,質(zhì)點N恰好到達波峰

E. 從t秒時刻起經(jīng)過0.15 s,x=l m處的P點通過的路程可能為45 cm

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【題目】兩個天體(包括人造天體)間存在萬有引力,并具有由相對位置決定的勢能.如果兩個天體的質(zhì)量分別為m1m2,當(dāng)它們相距無窮遠時勢能為零,則它們的距離為r時,引力勢能Ep=-G.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,一般是把它先送入較低的圓形軌道,如圖所示,再經(jīng)過兩次點火,即先在圖中a點處啟動燃氣發(fā)動機,向后噴出高壓燃氣,衛(wèi)星得到加速,進入圖中的橢圓軌道Ⅱ;在軌道Ⅱ的遠地點b處第二次點火,衛(wèi)星再次被加速,此后,衛(wèi)星沿圖中的圓形軌道Ⅲ(同步軌道)運動.設(shè)某同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球半徑為R,軌道Ⅰ距地面非常近,軌道Ⅲ距地面的距離近似為6R,地面處的重力加速度為g,并且每次點火經(jīng)歷的時間都很短,點火過程中衛(wèi)星減少的質(zhì)量可以忽略.

(1)從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅲ的過程中,合力對衛(wèi)星所做的總功是多大?

(2)若已知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過a點時的速率為,則在b處點火的過程中燃氣對衛(wèi)星所做的功是多少?

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