题目内容
【题目】某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下:在白纸上做一直线MN,并做出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直边与直线MN对齐,在垂线AB上插两个大头针P1和P2,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率。实验中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等。
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(1)某同学用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是:__________________________。他应采取的措施是将半圆形玻璃砖沿MN线:_____(填:上移或下移)。
(2)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,最少应插_____枚大头针。
(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图,为了计算折射率,应该测量的量(在光路图上标出)有:________________,计算折射率的公式是:_____。
【答案】入射光线AB离圆心较远,在半圆形面发生了全反射上1入射角i和折射角r![]()
【解析】
(1)光线P1P2垂直界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角,发生全反射现象,光不能从圆弧面照射出来;向上移动半圆柱形玻璃砖,使到达圆弧面上的光线的入射角小于临界角;
(2)作出光路图如图:![]()
只需要一根大头针就可以确定出折射光线1;
(3)为了计算折射率,应该测量的量有入射角i和折射角r,计算折射率的公式是:
;
【题目】游船从码头沿直线行驶到湖对岸,小明对过程进行观察,记录数据如下表,
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运动过程 | 运动时间 | 运动状态 |
匀加速运动 |
| 初速度 |
匀速运动 |
|
|
匀减速运动 |
| 靠岸时的速度 |
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小
,及位移大小
;
(2)若游船和游客总质量
,求游船匀减速运动过程中所受合力的大小F;
(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小 。