题目内容
【题目】一个半圆柱体玻璃砖的横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示。一束关于O点对称的平行光垂直射向玻璃砖的下表面,入射光束在AB上的最大宽度为R,距离O点最远的光线到达上表面后恰好发生全反射,则该玻璃砖的折射率为________。若另一细光束在O点左侧垂直于AB从圆弧表面射入此玻璃砖,细光束到O点的水平距离为,不考虑反射的情况,此光线从玻璃砖射出的位置与O点的距离为________(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】2
【解析】
[1][2]恰好都能从圆弧表面射出,由几何关系可得
则
垂直于从圆弧面射入玻璃砖,由几何关系可知,入射角
由折射定律可得
化简代入数据解得
设射出位置到入射点的水平距离x,由正弦定理可得
射出位置到O点的距离为
【题目】探究加速度与力、质量的关系,可以采用不同的研究方案。
(1)甲同学采用的方案如图所示,将两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细绳,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可以放不同的砝码,盘与砝码的总重力可以近似认为是小车受到的拉力。两小车后端各系一条细线,用黑板擦可以同时按住或放开这两条细线,使两车同时停止或运动。某次操作中,在相同时间内测得小车的位移分别为x1、x2,若小车的加速度分别为a1、a2,则 a1∶a2=_________,这么做的依据是________________________________。
(2)乙同学用如图所示器材进行定量探究。用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究加速度与物体受力的关系。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别测量小车到达A、B时的速率。
①乙同学认为,运动时小车受到的拉力_____悬挂物的总重力(选填“>”或“<”),所以乙同学采用力传感器进行实验。
②实验主要步骤如下:
Ⅰ、将拉力传感器固定在小车上;
Ⅱ、垫高木板右端,让小车在不受拉力时做__________运动;
Ⅲ、把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使___________________________________;
Ⅳ、接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
Ⅴ、改变所挂钩码的数量,重复步骤④的操作。
③下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________(用已知符号表示),请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 | F/N | v-v/(m2·s-2) | a/(m·s-2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | 2.44 |
4 | 2.62 | 4.65 | ________ |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
④由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线______。
⑤对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是_____________________。