Question

（2012?赤峰）如圖所示，一束平行太陽(yáng)光垂直水平地面MN射下，A為繩拉的小鐵球，在豎直平面內(nèi)沿圖中直徑為1m的虛線圓形軌跡運(yùn)動(dòng)．
（1）標(biāo)出小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一圈時(shí)，其影子在地面MN上的位置范圍．
（2）若小球運(yùn)動(dòng)一圈時(shí)間為0.5s，則小球的影子在地面上運(yùn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為

4

m/s．

Answer 1

分析：（1）在同種均勻介質(zhì)中，光是沿直線傳播的，小球在豎直平面內(nèi)沿圓形軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到圓的任何位置，影子都在小球的正下方．
（2）已知小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求出小球運(yùn)動(dòng)一圈小球影子的路程，然后由平均速度公式求出影子的平均速度．

解答：解：（1）由于光沿直線傳播，太陽(yáng)光被小球擋住，小球沿圖中圓形虛線軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在每一點(diǎn)的影子，都是小球與地面的垂線與地面的交點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)沿圓形軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球影子的范圍，在圓形軌道的水平直徑在地面上的投影之間，小球影子的范圍如圖所示；
故答案為：影子在地面上的范圍如圖所示．
（2）小球運(yùn)動(dòng)一圈，小球影子的路程s=2d=2×1m=2m，
影子的平均速度

.

v

=

s

t

=

2m

0.5s

=4m/s；
故答案為：4．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)光沿直線傳播規(guī)律的應(yīng)用、考查了應(yīng)用速度公式求速度等問題，能根據(jù)光的直線傳播確定影子的范圍是正確解題的關(guān)鍵．