题目内容
(1)如图所示为某介质中一列简谐横波的图象,若波的周期为2.0s,a、b、c 为介质中三个相同的质点.以下说法正确的是:
A.波的传播速度为4m/s
B.若这一时刻b点的速度方向沿y轴正方向,则波沿x轴负方向传播
C.图示时刻质点 a、b、c 的加速度大小之比为1:2:3
D.经过l.0s,质点 a、b、c 通过的路程均为60cm
(2)一半径为R 的
| 1 |
| 4 |
| 3 |
| ||
| 2 |
分析:(1)由图读出波长,求出波速.根据质点的振动方向判断出波的传播方向.质点a、b、c的大小与位移大小成正比.半个周期内质点通过的路程是两个振幅.
(2)光线经过两次折射从球体竖直表面射出,根据几何知识求出光线在圆弧面上入射角的正弦,由折射定律求出第一次折射时的折射角,由几何知识求出光线的竖直面上的入射角,再根据折射定律求出出射角θ.
(2)光线经过两次折射从球体竖直表面射出,根据几何知识求出光线在圆弧面上入射角的正弦,由折射定律求出第一次折射时的折射角,由几何知识求出光线的竖直面上的入射角,再根据折射定律求出出射角θ.
解答:解:(1)A、由图读出波长为λ=8m,则周期T=
=
s=4s.故A正确.
B、若这一时刻b点的速度方向沿y轴正方向,则波沿x轴正方向传播.故B错误.
C、图示时刻质点 a、b、c 的位移大小之比为:1:2:3,根据简谐运动的特征:a=-
得到加速度大小之比为1:2:3.故C正确.
D、时间t=1.0s=
,质点通过的路程是两个振幅,即为为60cm.故D正确.
故选ACD
(2)设入射光线与
球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B.依题意,∠COB=α.
又由△OBC知sinα=
…①
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得n=
=
…②
由①②式得 β=30°…③
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°.
由折射定律得
=
=
因此sinθ=
,解得:θ=60°.
答:出射角为60°.
| λ |
| v |
| 8 |
| 2 |
B、若这一时刻b点的速度方向沿y轴正方向,则波沿x轴正方向传播.故B错误.
C、图示时刻质点 a、b、c 的位移大小之比为:1:2:3,根据简谐运动的特征:a=-
| kx |
| m |
D、时间t=1.0s=
| T |
| 2 |
故选ACD
(2)设入射光线与
| 1 |
| 4 |
又由△OBC知sinα=
| ||
| 2 |
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得n=
| sinα |
| sinβ |
| 3 |
由①②式得 β=30°…③
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°.
由折射定律得
| sinγ |
| sinθ |
| 1 |
| n |
| ||
| 3 |
因此sinθ=
| ||
| 2 |
答:出射角为60°.
点评:光线从球体入射时,法线是入射点C与球心O的连线;当光线射出时,法线与界面垂直,发生两次折射,两次使用折射定律可求出结果.
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