题目内容

(10分) 如右图所示,折射率为n=的液面上有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h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ω逆时针方向匀速转动时,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AP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

,sinθ=,θ=45°

(1)因为θ=45°,PA=OA=h,t= ,

(2)光斑转到P位置的速度是由光线的伸长速度和光线的绕O转动的线速度合成的,

光斑在P位置的线速度为2ωh,

所以光斑沿液面向左的速度v=v线/cos45°=2ωh/cos45°=4ωh

练习册系列答案
相关题目
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.
步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图(甲),由图可知其长度为
102.35
102.35
mm;用螺旋测微器测量其直径如图(乙),由图可知其直径为
4.700
4.700
mm.
(2)用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此圆柱体的电阻约为
220
220
Ω.

(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测圆柱体电阻R
B.电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ)
E.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~50Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.开关S,导线若干
为使实验误差较小,并要求测得多组数据进行分析,则应选择的器材为(用器材前对应的序号表示即可)电流表和滑动变阻器分别是
CF
CF

下列给出的测量电路中,最合适的电路是
B
B

(4)在下图方框中把缺少的导线补全,连接成实验电路.

(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
3.7×10-2
3.7×10-2
Ω?m.(保留2位有效数字)
(1)在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时:
①某同学连接的实物图如图1所示.但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了.那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是
2、5、6
2、5、6
(写出所有可能断的导线的编号).
②某同学在实验时对该电路作了改进,其方法是:加接了一个定值电阻R0,如图2所示.他加接此电阻的作用是
防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏
防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏

(2)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间.

为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连.1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.5×10-2s.用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示.

①读出小铁块的宽度d=
2.015
2.015
cm.
②铁块通过光电门l的速度v1=
1.01
1.01
m/s,铁块通过光电门2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s.(计算结果保留3位有效数字)
③已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有(用文字说明并用字母表示)
铁块的质量m、铅锤的质量M
铁块的质量m、铅锤的质量M

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式:μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
(用字母表示).

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