一条长直光导纤维的长度l=15km,内芯的折射率n=1.6,在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层,试求: (1)为使射入的光在芯层与包层的界面恰好发生全反射,光在左端面的入射角θ=? (2)若从左端射入的光能够不损失地传送到右端,则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少? (真空中光速c=3.0×108m/s;取sin37 º=0.60,cos37 º=0.80。结果取2位有效数字。)
(18分)月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥一号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h.若月球质量为m月,月球半径为R,引力常量为G. 求: (1) “嫦娥一号”绕月运行的周期. (2) 在月球自转一周的过程中,“嫦娥一号”将绕月运行多少圈? (3)“嫦娥一号”携带了一台CCD摄像机(摄像机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?
(16分) 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.点。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出后,若用毛刷在冰面上擦的长度为10m,恰好能使冰壶C能够沿虚线到达圆心O点,则用毛刷擦过后的冰面的动摩擦因数是多大?(设用毛刷擦地之前冰壶与冰面间的动摩擦因数为="0.008" , g取10m/s2)
( 12分)如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=1m,BCD是半径为R=0.2m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点,整个轨道处于竖直向下的匀强电场中,场强大小为E=。一带正电的小物块质量为m=0.5kg,它与水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1。小物块在F=10N的水平恒力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,试求:(g=10m/s2) (1)撤去F时小物块的速度大小; (2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功。
(8分).如图所示,水平传送带的速度为4.0m/s,它的右端与等高的光滑水平平台相接触.一工件m(可看成质点)轻轻放手传送带的左端,工件与传送带间的动摩擦因数,经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出,恰好落在小车左端,已知平台与小车的高度差h=0.8m,小车左端距平台右端的水平距离为s=1.2m,取g=10m/s2,求: (1).工件水平抛出的初速度是多少? (2).传送带的长度L是多少?
.一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s,要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上前面1000m处正以20m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度启动?(保留两位有效数字) 甲同学的解法是:设摩托车恰好在3 min时追上汽车,则at2=vt+s0,代入数据得a="0.28" m/s2. 乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30m/s,则v=2as=2a(vt+s0),代入数据得a=0.1m/s2.你认为他们的解法正确吗?若错误,请说明理由,并写出正确的解法.