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如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图.圆弧CD是半径为R的四分之...

如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图.圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O.光线从AB面上的M点入射,入射角i=60°,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,然后由CD面射出.已知OB段的长度为l=6cm,真空中的光速c=3.0×108m/s.求:

(1)透明材料的折射率n;

(2)光从M点传播到O点所用的时间t.

 

(Ⅰ)n为; (Ⅱ)t为3.5×10﹣10s. 【解析】【解析】 (Ⅰ)设光线在AB面的折射角为r,根据折射定律得: n=…① 设棱镜的临界角为C.由题意,光线在BC面恰好发生全反射,得到 sinC=…② 由几何知识可知,r+C=90°…③ 联立以上各式解出 n= (Ⅱ)光在棱镜中传播速度v= 由几何知识得,MO==nl 故光从M点传播到O点所用的时间 t===s=3.5×10﹣10s 答:(Ⅰ)透明材料的折射率n为; (Ⅱ)光从M点传播到O点所用的时间t为3.5×10﹣10s. 【点评】本题是折射现象和全反射现象的综合,关键作出光路图,掌握全反射的条件和临界角公式,结合几何关系求解.  
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考点分析:
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某同学用如图1所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒.该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滑下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次,并画出实验中A、B两小球落点的平均位置.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的竖直平面,米尺的零点与O点对齐.

(1)为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:A球的直径____B球的直径(“大于”、“等于”或“小于”);为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mA____mB(选填“小于”、“大于”或“等于”);(每空1分)

(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____(填选项号).(2分)

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后,测量A球与B球落点位置到O点的距离

C.A球和B球在空间飞行的时间

D.测量G点相对于水平槽面的高度

(3)已知mA:mB=2:1,E、F、J是实验中小球落点的平均位置,请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断,A球没有碰撞B球时的落点是____点(在E、F、J三个落点中选填),A球与B球碰撞后A球的落点是____点(在E、F、J三个落点中选填).(每空1分)

该同学通过实验数据说明在实验中A、B两球碰撞中动量守恒,

请你用图2中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是___________________

 

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在用单摆测重力加速度的实验中,用测量不少于30次全振动的时间的方法测周期,其目的是____________;若某同学测得摆长为L的单摆n次全振动的时间t,由此可计算出当地的重力加速度g=_________

 

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质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下,空气阻力不计,碰地后反弹的高度为0.8m,碰地的时间为0.05s.规定竖直向下为正方向,则碰地过程中,小球动量的增量为_____kg•m/s,小球对地的平均作用力大小为_____N.(小球与地面作用过程中,重力冲量不能忽略,g取10m/s2

 

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一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,F随时间按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是(    )

A. 第2s末,质点的动量为0

B. 第4s末,质点回到出发点

C. 在0~2s时间内,F的功率先增大后减小

D. 在1~3s时间内,F的冲量为0

 

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弹簧振子做机械振动,若从平衡位置O开始计时,经过0.3s时,振子第一次经过P点,又经过了0.2s,振子第二次经过P点,则该振子第三次经过P点是所需的时间为(    )

A. 1.6s    B. 1.4s    C. 0.8s    D. 0.33s

 

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