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14.如图所示,一水池深为h,一根长直木棍竖直地插入水底,棍露出水面部分的长度L,当太阳光与水平面夹角为60°斜射到水面时,求棍在水底的影子的长度.(已知水的折射率为n)

分析 作出光路图,画出棍在水底的影子,由折射定律求出求出折射角,根据几何知识求出影子的长度.

解答 解:如图所示为光路图,
水面部分的投影长为x1=Ltan30°,
设光从空气进入水中的折射角为γ,根据折射定律得,$\frac{sin30°}{sinγ}=n$,
则可得$cosγ=\frac{\sqrt{4{n}^{2}-1}}{2n}$,tanγ=$\frac{1}{\sqrt{4{n}^{2}-1}}$,
根据几何关系可得${x}_{2}=htanγ=\frac{h}{\sqrt{4{n}^{2}-1}}$.
即棍在水底的影子长度为x=${x}_{1}+{x}_{2}=\frac{\sqrt{3}L}{3}+\frac{h}{\sqrt{4{n}^{2}-1}}$.
答:棍在水底的影子的长度为$\frac{\sqrt{3}L}{3}+\frac{h}{\sqrt{4{n}^{2}-1}}$.

点评 本题画出光路图,作出影子,由折射定律和几何关系结合求解影子的长度.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

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A.在A下落至地面前的过程中物体B始终处于平衡状态
B.在A下落至地面前的过程中A的重力势能转化为弹簧弹性势能
C.在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态
D.A落地前的瞬间加速度为g,方向向上

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图,让一价氢离子,一价氦离子和二价氦离子的混合物经过电压为U的加速电场由静止开始加速,垂直进入场强为E,宽度为L的偏转电场,之后进入磁感强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场.试求:(已知氢的质量为m0,氦的质量为4m0,元电荷的电荷量为e)
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2.如图所示,均匀介质中两波源S1、S2,分别位于x轴上x1=0、x2=10m处,在t=0时刻同时从各自平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,周期均为T=1s,产生的机械波的传播速度均为v=4m/s,振幅均为A=2cm.质点P位于x轴上xp=4m处,设质点P从t=0到t=2.5s内通过的路程为L,在t=3.25s时刻的位置为y,则(  )
A.L=4 cmB.L=12 cmC.y=2 cmD.y=-2 cm

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19.以下有关热学内容的叙述,其中正确的是(  )
A.在两分子间距离增大的过程中,分子间的作用力一定减小
B.用N表示阿伏伽德罗常数,M表示铜的摩尔质量,ρ表示铜的密度,那么一个铜原子所占空间的体积可表示为$\frac{M}{ρN}$
C.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
D.晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家作出了贡献.下列关于科学家和他们的贡献的叙述符合史实的是(  )
A.楞次发现了电流热效应的规律
B.库仑得到了真空中点电荷相互作用的规律
C.奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则
D.亚里士多德将斜面实验的结论合理外推,证明了自由落体运动是匀变速直线运动

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3.导弹制导方式很多,惯性制导系统是其中的一种,该系统的重要元件之一是加速度计,如图所示.沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块,分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连,两弹簧另一端与固定壁相连.当弹簧为原长时,固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器(电阻总长为L)正中央,M、N两端输入电压为U0,P、Q两端输出电压UPQ=0.系统加速时滑块移动,滑片随之在变阻器上自由滑动,UPQ相应改变,然后通过控制系统进行制导.设某段时间导弹沿水平方向运动,滑片向左移动,UPQ=$\frac{1}{4}$U0,则这段时间导弹的加速度(  )
A.方向向右,大小为$\frac{kL}{2m}$B.方向向左,大小为$\frac{kL}{2m}$
C.方向向右,大小为$\frac{kL}{4m}$D.方向向左,大小为$\frac{kL}{4m}$

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