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如图所示,ABC是光滑轨道,其中AB是水平的,BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道,半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道,经最高点C水平飞出,落在AB轨道上,距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2,求:

(1)小球经过C点时的速度大小;

(2)小球经过C点时对轨道的压力大小;

(3)小球在AB轨道上运动时的动能。

解:(1)设小球从C点水平飞出到落到AB轨道上所用的时间为t,小球经过C点时的速度大小为v

                    

(2)小球在C点时,受力如图所示,根据牛顿第二定律:

代入数据得:  

根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于

(3) 因为,小球从水平轨道冲到C点的过程中,只有重力做功,所以机械能守恒。

    

代入数据得:   

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC是一个透明的薄壁容器,内装液体,当光垂直射向AC面时,光在AB面恰好发生全反射,已知光在真空中的传播速度为c,求液体的折射率及光在该液体中传播速度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?南通一模)如图所示,ABC是由折射率为
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的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面(O为AB的中点),∠A=30°.一束光线在纸面内从O点射入棱镜,光线与AB面间的夹角为α.若不考虑光线在AB和BC面上的反射,则:
(1)若α=45°,请作出光路图并标明相应角度.
(2)要使射入O点的光线能从AC面射出,夹角α(0°<α<90°)应满足什么条件?结果可用反三角函数表示.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC是由折射率为
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的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面,O为AB的中点,AB长为L=0.6m,∠A=30°.一束光线在纸面内从O点射入棱镜,光线的入射角为
60°.求:
(1)该光线从O点射入棱镜后的折射角;
(2)光从O点射入经AC反射到BC上所需时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC是三棱镜的一个截面,其折射率为n=1.5.现有一细束平行于截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点,AN=NB=2cm,入射角的大小为i,且sini=0.75.已知真空中的光速c=3.0×108m/s,求:
①光在棱镜中传播的速率;
②此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置.(不考虑AB面的反射.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面(OAB的中点),∠A=30°,则:

(1)平行光束以α=45°的入射角自AB边折射进入棱镜后,请作出可能存在的典型光路图.(垂直于界面的反射光线不必画出)

(2)作图分析并计算要使射入O点的光线能从AC面射出,夹角α(如图所示)应满足什么条件?结果可用反三角函数表示。

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