题目内容
一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器在小转台M上,到轨道的距离MN为d=10m,如图所示.转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60s.光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上.如果再经过△t=2.5s光束又射到小车上,则小车的速度是多少?(结果保留二位数字)
分析:当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上,此时小车到N点的距离等于MN为d=10m,根据题意再经过△t=2.5(s),光束又射到小车上,因此要求小车的速度应先求出△t时间内光束转过的角度,再求出,△t时间内小车运动的距离,最后利用速度公式V=
计算出小车的速度.
s |
t |
解答:解:①作图
在△t内,光束转过角度△φ=
×360°=15°②
由图可知L1=d(tan45°-tan30°) ③
由②、③两式并代入数值,得
v1=1.7m/s④
(2)光束照到小车时,小车正在远离N点,△t内光束与MN的夹角从45°变为60°,小车走过L2,速度为
v2=
⑤
由图可知
L2=d(tan60°-tan45°) ⑥
由⑤、⑥两式并代入数值,得
v2=2.9m/s
答:若小车正在接近N点,则小车的速度约为1.7m/s;若小车正在远离N点,则小车的速度约为2.9m/s.
在△t内,光束转过角度△φ=
△t |
T |
由图可知L1=d(tan45°-tan30°) ③
由②、③两式并代入数值,得
v1=1.7m/s④
(2)光束照到小车时,小车正在远离N点,△t内光束与MN的夹角从45°变为60°,小车走过L2,速度为
v2=
L2 |
△t |
由图可知
L2=d(tan60°-tan45°) ⑥
由⑤、⑥两式并代入数值,得
v2=2.9m/s
答:若小车正在接近N点,则小车的速度约为1.7m/s;若小车正在远离N点,则小车的速度约为2.9m/s.
点评:本题考查速度的计算,要熟记速度的计算公式,想方设法的找出相关的各个物理量,最后代入数值计算.
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