某人从路灯的正下方经过,如他沿地面作的是匀速直线运动,那么他的头顶影子的运动是( )
A.越来越快的变速直线运动
B.越来越慢的变速直线运动
C.匀速直线运动
D.先逐渐加快,后逐渐变慢
【答案】
分析:根据题意,设路灯在O处,人沿水平的地面向右运动,路灯距地面高度为h,人的高度为L,人步行的速度为V,经过的时间为t,则:
(1)人在路灯的正下方时,人头顶在A处,人的脚在C处,人头顶的影子也在C处;
(2)人不在路灯的正下方时,人头顶在B处,人头顶的影子在D处.
如下图所示,根据相似三角形对应边成比例就可以解决该问题.
解答:解:如上图,则△OAB和△OCD相似,根据相似三角形对应边成比例,则有:
=
=
…①
因为人在做匀速直线运动,所以人的头也在做匀速直线运动,则:
AB=Vt…②
将②式代入①式,得:
CD=
×Vt
由于
×V是不变的,因此人的影子从C点到D的过程也是做匀速直线运动,速度是
V.
故选C.
点评:本题由生活中的影子设景,以光的直进与人匀速运动整合立意,解题的难点是如何借助示意图将动态过程静态化,运用几何知识得出位移规律,再结合运动模型特点进行判断.