如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10m,半圆形轨道半径R=2.5m。质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2。若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。试分析求解:(1)滑块通过C点时的速度大小;(2)滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道的压力大小;(3)水平力F 的大小。
一位同学模仿用玻璃砖测定玻璃折射率的方法,改用玻璃三棱镜测定图13-1-23玻璃的折射率,主要步骤如下: 图13-1-23 A.在白纸上放一玻璃三棱镜并画出它的三边AB、BC、CA B.以AB为界面画一条线段DO作为入射光线,并在DO上竖直地插上两枚大头针P1和P2 C.在AC的一侧竖直地插大头针P2时,用眼睛观察并调整视线,使P3同时能挡住P1和P2的像 D.同样在AC的一侧再竖直地插上大头针P4时,用眼睛观察并调整视线,使P4同时能挡住P3和P1、P2的像 E.记下P3、P4的位置,移去玻璃三棱镜,过P3、P4引直线O′E与AC交于O′,过O点画界面AB的法线NN′ 你能否根据他的实验记录求出玻璃的折射率呢?如果能,请你在图上标出入射角和折射角,并用三角函数值表示玻璃的折射率.
如图13-1-22所示,用某种透光物质制成的三棱镜ABC,在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像_____________,调整视线方向,直到P1的像,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3_____________,P4_____________.记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D,量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n=_____________,并在图中画出正确完整的光路图. 图13-1-22
一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过表面).现要测定此玻璃的折射率.给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器. 实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′,aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表示另一表面,如图所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图13-1-21).用P1、P2的连线表示入射光线. 图13-1-21 (1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4? ______________________________________________________________________________. 试在题图中标出P3、P4的位置. (2)然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (3)写出θ1、θ2表示的折射率公式为n=______________________.
在《测定玻璃的折射率》的实验中,已画好玻璃砖界面的两直线aa′和bb′后,不慎误将玻璃砖向上平移,如图13-1-20中的虚线所示,若其他操作正确,则测得的折射率将_______________(填“偏大”“偏小”或“不变”) 图13-1-20
用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃砖截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图13-1-19所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果. 图13-1-19 (1)在这四个图中肯定把针插错了的是_______________. (2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_______________,计算玻璃的折射率的公式是_______________.