题目内容

(12分)如图所示,折射率为的液体表面上方有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面深度为的平面镜M的O点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度逆时针方向匀速转动,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,求:

(1)光斑在这一过程中的平均速度;

(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度。

解析

射光的旋转速度为,转过的角度为, P点为全反射的发生点,

所以,所以运动时间为

从A到P的平均速度

在P点光斑的瞬时速度

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