题目内容
【题目】如图所示,光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖,其直径AB与水平面成30°角。
①若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心O,由AB面折射后射出,当光点落在光屏上时,绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角,该角多大时,光在光屏PQ上的落点距点最远?(已知玻璃砖对该光的折射率为n=)
②若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带,则光带的最右侧是什么颜色的光?若使光线绕圆心O逆时针转动,什么颜色的光最先消失?
【答案】①15° ②紫光带的最右侧.紫光最先消失.
【解析】①如图所示,在O点刚好发生全反射时,光在光屏PQ上的落点距O′点最远
sin C= 解得C=45°
入射光与竖直方向的夹角为θ=C-30°=15°
②由于介质中紫光的折射率最大,所以位于紫光带的最右侧.若使光线绕圆心O逆时针转动,入射角增大,由于紫光的临界角最小,所以紫光最先消失.
【题目】为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”挡).该同学进行下列操作
A.组装实验装置,如图a所示 |
B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车 |
C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上 |
D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带 |
E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图b所示
F.进行数据采集与处理
请你完成下列问题:
(1)进行实验时,学生电源应选择用________挡(选填“直流”或“交流”).
(2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为0.1s,如图b所示.该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离,并标在图b上.则在打计数点4时,小车的速度大小为________m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点0到4的过程中,拉力对小车做的功为________J,小车的动能增量为________J.(取重力加速度g=9.8m/s2,结果均保留两位有效数字)
(3)由(2)中数据发现,该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论,且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)
①____________;
②____________.