Question

如圖所示，點(diǎn)光源S到平面鏡M的距離為d．光屏AB與平面鏡的初始位置平行．當(dāng)平面鏡M繞垂直于紙面過(guò)中心O的轉(zhuǎn)軸以ω的角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過(guò)30⁰時(shí)，垂直射向平面鏡的光線SO在光屏上的光斑P的即時(shí)速度大小為

8ωd

．

Answer 1

分析：當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)θ=30°角時(shí)，由光的反射定律可得，反射光線轉(zhuǎn)動(dòng)2θ角度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，及圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與半徑的關(guān)系，即可求解．

解答：解　設(shè)平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)30°角時(shí)，光線反射到光屏上的光斑P點(diǎn)，光斑速度為v，由圖可知
?v=

v⊥

cos2θ

，?
而　v_⊥=l?2ω=

d

cos2θ

?2ω，?
故　v=

2ωd

cos22θ

=8ωd，?
故答案為：8ωd．

點(diǎn)評(píng)：考查光的反射定律，掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解，理解角速度與半徑的關(guān)系，并結(jié)合幾何關(guān)系解答．