【題目】如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點光源P,它到池邊的水平距離為3.5m,距離池邊2m處有一浮標(biāo)Q靜止漂浮在水面上。一個人站在池邊觀察,他的眼睛到地面的高度為1.5m,此時他發(fā)現(xiàn)點光源剛好被浮標(biāo)Q擋住。已知水的折射率為。

1)求池內(nèi)的水深;

2)若游泳池因排水導(dǎo)致水面逐漸下降,當(dāng)水面降低了h時,點光源P發(fā)出的光恰好無法從浮標(biāo)Q到池邊之間射出,求h

【答案】12m2m

【解析】

1)光路圖如圖所示,設(shè)光線射到Q點的入射角為i,若沒有浮標(biāo)遮擋從Q點射出光線的折射角為r由折射定律有

nsini = sinr

由幾何關(guān)系有

式中,L=3.5m,l=2.0m,H=1.5mh是池內(nèi)水的深度。

聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得 h=2m

2)依題意可知,從點光源發(fā)出射向Q點的光線的入射角恰好等于全反射的臨界角,由折射定律有Nsini′ = sin

其中 =90

設(shè)此時池內(nèi)水的深度為h,由幾何關(guān)系有

聯(lián)立⑤⑥式解得 h′ =m

水面降低了 h = h h′ =m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一小物塊,O點為彈簧在原長時物塊的位置.物塊由A點靜止釋放,沿粗糙程度相同的水平面向右運動,最遠(yuǎn)到達(dá)B點.在從AB的過程中,物塊

A. 加速度先減小后增大

B. 經(jīng)過O點時的速度最大

C. 所受彈簧彈力始終做正功

D. 所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功

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【題目】我國首個火星探測器將于2020年在海南文昌發(fā)射場用長征五號運載火箭實施發(fā)射,一步實現(xiàn)火星探測器的繞、著、巡,假設(shè)將來中國火星探測器探測火星時,經(jīng)歷如圖所示的變軌過程,關(guān)于這艘飛船的下列說法正確的是

A.飛船在軌道Ⅱ上運動時,經(jīng)過P點時的速度大于經(jīng)過Q點時的速度

B.飛船在軌道I上經(jīng)過P點時的速度大于飛船在軌道上經(jīng)過P點時的速度

C.飛船在軌道Ⅲ上運動到P點時的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度

D.飛船在軌道Ⅱ上運動時的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上運動時所具有的機(jī)械能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化,經(jīng)歷了圖示ABCA的循環(huán)過程,則(

A. 氣體在狀態(tài)C和狀態(tài)A的內(nèi)能相等

B. 從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中,氣體一定放熱

C. 從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體一定吸熱

D. 從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體分子平均動能減小

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【題目】如圖甲分子固定在坐標(biāo)原點 O,乙分子位于 x 軸上,甲分子對乙分子的作用 力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0 為斥力,F<0 為引力,a、b、c、 d x 軸上四個特定的位置,現(xiàn)把乙分子從 a 處由靜止釋放,則( )

A. 乙分子從 a b 做加速運動, b c 做減速運動

B. 乙分子由 a c 做加速運動, 到達(dá) c 時速度最大

C. 乙分子由 a b 的過程中, 兩分子間的分子勢能一直減少

D. 乙分子由 b d 的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加

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【題目】質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平粗糙的地面上,在一水平外力F的作用下運動,如圖甲所示.外力F和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g10 m/s2.下列分析正確的是(  )

A.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2

B.物體運動的位移為13 m

C.物體在前3 m運動過程中的加速度為3 m/s2

D.x9 m時,物體的速度為3 m/s

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【題目】一質(zhì)量為 200kg 的小船靜止在平靜的水面上,小船長度為 2m。質(zhì)量為 50kg的小孩從船頭走到船尾。若不考慮船運動過程中水對船的阻力,則人從船頭走到船尾的過程中

A.人與船可以向相同方向運動

B.船的速率始終是人的速率的 4

C.人對地發(fā)生的位移大小為 1.6m

D.船對地發(fā)生的位移大小為 1.6m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1n2554,原線圈接有交流電流表A1,副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動變阻器R等,所有電表都是理想電表,二極管D正向電阻為零,反向電阻無窮大,燈泡L的阻值恒定.原線圈接入的交變電流電壓的變化規(guī)律如圖(b)所示,則下列說法正確的是( 。

A. 交流電壓表V的讀數(shù)約為45.2 V

B. 燈泡L兩端電壓的有效值約為22.6 V

C. 當(dāng)滑動變阻器的觸頭P向下滑動時,電流表A2示數(shù)增大A1示數(shù)減小

D. 由圖(b)可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為50 rad/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖

(1)某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示,其中O是起始點A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點,打點頻率為50Hz,該同學(xué)用毫米刻度尺測量OAB、C各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm),重錘的質(zhì)量為m=0.1g,重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點計時器打到B點時,重物重力勢能的減少量為_____J,動能的增加量為_____J.(要求計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)在實驗過程中,以下說法正確的是______

A.實驗中摩擦不可避免,紙帶越短克服摩擦做功越小,因此紙帶越短越好

B.實驗中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟

C.測出重物下落時間t,通過自由落體規(guī)律計算出紙帶上某點的瞬時速度

D.若紙帶前面幾點較為密集且不清楚,可以舍去前面比較密集的點,合理選取一段打點比較清晰的紙帶,同樣可以驗證

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