题目列表(包括答案和解析)
如图所示,一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有小球A和B,当它们处于平衡状态时,小球A与O点的连线与水平线的夹角为60°。
(1)求小球A与小球B的质量比mA:mB
(2)辨析题:现将A球质量改为2m、B球质量改为m,且开始时A球位于碗口C点,由静止沿碗下滑,当A球滑到碗底时,求两球的速率为多大?
某同学解法如下:当A球滑到碗底时,A球下降的高度为R,B球上升的高度为R,根据机械能守恒定律有:
① 且
②
代入数据,解①、②两式即可求得两球的速率。
你认为上述分析是否正确?如果你认为正确,请完成此题;如果你认为不正确,请指出错误,并给出正确的解答。
(3)在满足第(2)问中的条件下,求A球沿碗壁运动的最大位移是多少?
如图,一透明球体置于空气中,球半径R=10 cm,折射率n=.MN是一条通过球心O的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,AB与MN间距为5 cm,CD为出射光线.
(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间;
(2)求CD与MN所成的角α.(需写出求解过程)
【解析】:(1)连接BC,如图18
在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r
sini=5/10=,所以,i=45°
由折射率定律:在B点有:n= sinr=1/2
故:r=30° =2Rcosr
t=n/c=2Rncosr/c
t=(/3)×10-9 s
(2)由几何关系可知∠COP=15°
∠OCP=135° α=30°
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