Question

如图所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为绳拉的小铁球，在竖直平面内沿图中直径为1m的虚线圆形轨迹运动．
（1）标出小球从A点运动一圈时，其影子在地面MN上的位置范围．
（2）若小球运动一圈时间为0.5s，则小球的影子在地面上运动这段时间内的平均速度大小为______m/s．

Answer 1

【答案】分析：（1）在同种均匀介质中，光是沿直线传播的，小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动时，小球运动到圆的任何位置，影子都在小球的正下方．
（2）已知小球的运动时间，求出小球运动一圈小球影子的路程，然后由平均速度公式求出影子的平均速度．
解答：解：（1）由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，小球沿图中圆形虚线轨迹运动时，小球在每一点的影子，都是小球与地面的垂线与地面的交点，小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动时，小球影子的范围，在圆形轨道的水平直径在地面上的投影之间，小球影子的范围如图所示；
故答案为：影子在地面上的范围如图所示．
（2）小球运动一圈，小球影子的路程s=2d=2×1m=2m，
影子的平均速度===4m/s；
故答案为：4．
点评：本题主要考查学生对光沿直线传播规律的应用、考查了应用速度公式求速度等问题，能根据光的直线传播确定影子的范围是正确解题的关键．