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如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球...

如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求

(i)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;

(ii)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。

 

(i) ;(ii) 【解析】(i)如图,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角i0时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l。 ① 设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有 ② 由几何关系有③ 联立①②③式并利用题给条件,得④ (ii)设与光轴距的光线在球面B点折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有 ⑤ 设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有⑥ 由几何关系有⑦ ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得 ⑨
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如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是________

A.波长为2 m              

B.波速为6 m/s

C.频率为1.5 Hz           

Dt=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰

Et=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置

 

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如图所示,静止的气缸内封闭了一定质量的气体,水平轻杆一端固定在墙壁上,另一端与气缸内的活塞相连,已知大气压强为1.0×105Pa,气缸的质量为50kg,活塞质量不计,其横截面积为0.01m2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.2倍,活塞与气缸之间的摩擦可忽略,开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃,取g=10m/S2T=273十t

①缓慢升高气体温度,求气缸开始向左运动时气体的压强和温度;

②若要保证气缸静止不动,求封闭气体温度的取值范围.

 

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如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是_______

A.在过程ab中气体的内能增加

B.在过程ca中外界对气体做功

C.在过程ab中气体对外界做功

D.在过程bc中气体从外界吸收热量

E.在过程ca中气体从外界吸收热量

 

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如图所示,高的水平台面上是一个以的速度顺时针转动的水平传送带AB,在该水平台面右边竖直面BC的右端处也有一高度的足够长水平台面,其左端竖直面DE也是竖直方向,E点为平台的左端点。将一质量的小物块无初速度的放在传送带上的A点处。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带的长度,传送带的滑轮大小可以忽略,重力加速度取

1)求物体从AB的过程中,产生的热量;

2)求小物块离开传送带后,第一落点的位置到E点的距离。

 

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在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动,如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来,斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数为μ=0.50,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2


(1)若斜坡倾角θ=37°,人和滑块的总质量为m=60kg,求人在斜坡上下滑时的加速度大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)若由于受到场地的限制,A点到C点的水平距离为s=50m,为确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求?

 

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