14．已知水的折射率為$\frac{4}{3}$，在水下距離水面H=$\sqrt{7}$m處放一個(gè)強(qiáng)點(diǎn)光源，則可在水面見到一個(gè)圓形透光面，求這個(gè)圓形透光面的半徑R．若水面上見到的透光面正在減小，問這個(gè)光源正在上浮還是下沉？

分析 光由水傳播到水面時(shí)，透光面邊緣的光剛好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角．根據(jù)臨界角公式及數(shù)學(xué)知識(shí)，可求出透光圓的半徑R；當(dāng)此透光水面的直徑變小時(shí)，根據(jù)幾何知識(shí)分析光源正在上浮還是正在下沉．

解答 解：設(shè)水的臨界角為C，則
   sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{3}{4}$
光線圓形透光面剛好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角．如圖．
由幾何知識(shí)可知，圓形透光面的半徑 R=HtanC=H$\frac{sinC}{cosC}$=$\sqrt{7}$×$\frac{\frac{3}{4}}{\sqrt{1-（\frac{3}{4}）^{2}}}$=3（m）
因?yàn)?R與H成正比，所以透光面逐漸減小時(shí)說明光源正在上�。�
答：這個(gè)圓形透光面的半徑R是3m，光源正在上�。�

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要理解全反射現(xiàn)象，掌握臨界角公式，也可運(yùn)用作圖法分析光源的運(yùn)動(dòng)情況．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．某同學(xué)用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的足球以8m/s的初速度踢出20m．則該同學(xué)對(duì)足球做的功為16J．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，兩個(gè)小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度v1、v2水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，O′是O在地面上的豎直投影，且O′A：AB=1：3．若不計(jì)空氣阻力，則兩小球（　　）
A．拋出的初速度大小之比為1：4
B．下落時(shí)間之比為1：1
C．落地速度大小之比為1：4
D．落地速度與水平地面夾角的正切值之比為1：3

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中，物
體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象如圖所示，其中0～s1過程的圖象為曲線，s1～
s2過程的圖象為直線，根據(jù)該圖象，下列說法正確的是（　�。�
①0～s1過程拉力必定是變力，s1～s2過程拉力必定是恒力
②0～s1過程加速度減小，s1～s2過程加速度不變
③整個(gè)過程拉力均在做負(fù)功，做負(fù)功的大小為E0-E2
④整個(gè)過程物體的動(dòng)能不可能在增大．
A．①②④B．①③C．①②D．①②③

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，疊放在一起的兩物塊a、b質(zhì)量相等，隨水平圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　�。�
A．b的向心力是a的向心力的2倍
B．b做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力僅由盤對(duì)b的摩擦力提供
C．盤對(duì)b的摩擦力是b對(duì)a的摩擦力的2倍
D．a、b都有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

19．小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為3kg的小球，繩子能承受的最大位力為110N，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行一段水平距離后落地．如圖所示．已知握繩的手離地面高度為4m，手與球之間的繩長(zhǎng)為3m，重力加速度為g=10m/s2．忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力．
（1）求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2；
（2）求小球平拋的水平距離；
（3）改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)是多少？最大水平距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置，水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的豎直管AB．細(xì)管下端接有一小段長(zhǎng)度不計(jì)的圓滑彎管，上端B與四分之一圓弧彎管BC相接，每次彈射前，推動(dòng)小球?qū)椈蓧嚎s到同一位置后鎖定．解除鎖定，小球即被彈簧彈出，水平射進(jìn)細(xì)管A端，再沿管ABC從C端水平射出．已知彎管BC的半徑R=0.40m，小球的質(zhì)量為m=0.1kg，當(dāng)調(diào)節(jié)豎直細(xì)管AB的長(zhǎng)度L至L0=0.80m時(shí)，發(fā)現(xiàn)小球恰好能過管口C端．不計(jì)小球運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能損失．
（1）求每次彈射時(shí)彈簧對(duì)小球所做的功W；
（2）當(dāng)L取多大時(shí)，小球落至水平面的位置離直管AB最遠(yuǎn)？并求出其最大值xm．
（3）改變小球質(zhì)量為m時(shí)，小球到達(dá)管口C時(shí)管壁對(duì)球的作用力FN也相應(yīng)變化．已知AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)0=0.80m的情況，求FN隨質(zhì)量m的變化關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法正確的是（　�。�
A．地球同步衛(wèi)星的加速度為零，所以相對(duì)地面靜止
B．第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度
C．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度
D．地球衛(wèi)星的軌跡一定是圓的

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．某同學(xué)要測(cè)量額定電壓為3V的某圓柱體電阻R的電阻率ρ．
（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度，如圖1所示，則其長(zhǎng)度L=70.15 mm．

（2）為精確測(cè)量R的阻值，該同學(xué)先用如圖所示的指針式多用電表粗測(cè)其電阻．他將紅黑表筆分別插入“+”、“-”插孔中，將選擇開關(guān)置于“×l”檔位置，然后將紅、黑表筆短接調(diào)零，此后測(cè)阻值時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度如圖2甲所示．試問：
①為減小讀數(shù)誤差，該同學(xué)應(yīng)將選擇開關(guān)置于“×l0”檔位置．
②再將紅、黑表筆短接，此時(shí)發(fā)現(xiàn)指針并未指到右邊的“0Ω”處，如圖2乙所示，那么他該調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕直至指針指在“0Ω”處再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果看到指針指在如圖2丙所示位置．
（3）現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：
A．靈敏電流計(jì)G（量程200μA，內(nèi)阻300Ω）
B．電流表A（量程3A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表V2（量程l5V，內(nèi)阻約5kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為10Ω）F．
F．最大阻值為99.99Ω的電阻箱R2
以及電源E （電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻可忽略）、電鍵、導(dǎo)線若干
為了提高測(cè)量精確度并且使電阻R兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，除電源、電鍵、導(dǎo)線以外還應(yīng)選擇的最
恰當(dāng)器材（只需填器材前面的字母）有ACEF．請(qǐng)?jiān)趫D3的方框中畫出你設(shè)計(jì)的電路圖．

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