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(2005?佛山模拟)MN是竖直放置的长L=0.5m的平面镜,观察者在A处观察,有一小球在某处自由下落,小球下落的轨迹与平面镜相距d=0.25m,观察者能在镜中看到小球像的时间△t=0.2s,已知观察者的眼睛到镜面的距离s=0.5m,求小球从静止开始下落经多长时间,观察者才能在镜中看到小球的像.(要求正确作出光路图,g=10m/s2)试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(2005?佛山模拟)MN是竖直放置的长L=0.5m的平面镜,观察者在A处观察,有一小球在某处自由下落,小球下落的轨迹与平面
镜相距d=0.25m,观察者能在镜中看到小球像的时间△t=0.2s,已知观察者的眼睛到镜面的距离s=0.5m,求小球从静止开始下落经多长时间,观察者才能在镜中看到小球的像.(要求正确作出光路图,g=10m/s
2
)
试题解答
见解析
解:正确作出光路图如图.
由平面镜成像规律及光路可逆可知,人在A处,能够观察到平面镜中虚像所对应的空间区域在如图所示的直线PM和QN所包围的区域中,小球在这一区间里运动的距离为图中ab的长度L′.
由于△aA′b∽△MA′N,△bA′c∽△NA′D,有
L′
L
=
bA′
NA′
bA′
NA′
=
s+d
s
联立求解:L′=0.75m
设小球从静止下落时t人能看到,则:
L′=
1
2
g(t+△t)
2
-
1
2
gt
2
代人数据得 t=0.274s
答:小球从静止开始下落经0.275s观察者才能在镜中看到小球的像.
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