题目内容
【题目】(1)如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动),取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向,得到如图乙所示的振动曲线,由曲线所给的信息可知,下列说法正确的是________.
A.t=0时,振子处在B位置
B.振子振动的周期为4 s
C.t=4 s时振子对平衡位置的位移为10 cm
D.t=2.5 s时振子对平衡位置的位移为5 cm
E.如果振子的质量为0.5 kg,弹簧的劲度系数为20 N/cm,则振子的最大加速度大小为400 m/s2
(2)如图丙所示为一透明的圆柱体的横截面,其半径为R,透明圆柱体的折射率为n,AB是一条直径.今有一束平行光沿平行AB方向射向圆柱体.求:经透明圆柱体折射后,恰能经过B点的入射光线的入射点到AB的垂直距离.
【答案】(1)ABE (2)
【解析】(1)由题图乙可知零时刻振子位移为-10 cm,则所对应的位置为B,故A正确.由题图乙可知振子振动周期为4 s,故B正确.t=4 s时,振子偏离平衡位置的位移为-10 cm,故C错误.t=2.5 s时振子的位移为5 cm,故D错误.当振子偏离平衡位置最大时,振子受合力最大,产生的加速度也最大,由F=kx=ma,得a= m/s2=400 m/s2,故E正确.
(2)设入射角为i,折射角为r,入射光线离AB的距离为h,
由折射定律:=n
由几何关系:sin i=,
sin r=
解得:cos r=,sin r=
又因为:sin i=2sin r·cos r=
解得:h=.
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