Question

如圖所示，一束平行太陽光垂直水平地面MN射下，A為繩拉的小鐵球，在豎直平面內沿圖中直徑為1m的虛線圓形軌跡運動．
（1）標出小球從A點運動一圈時，其影子在地面MN上的位置范圍．
（2）若小球運動一圈時間為0.5s，則小球的影子在地面上運動這段時間內的平均速度大小為______m/s．

Answer 1

【答案】分析：（1）在同種均勻介質中，光是沿直線傳播的，小球在豎直平面內沿圓形軌跡運動時，小球運動到圓的任何位置，影子都在小球的正下方．
（2）已知小球的運動時間，求出小球運動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，太陽光被小球擋住，小球沿圖中圓形虛線軌跡運動時，小球在每一點的影子，都是小球與地面的垂線與地面的交點，小球在豎直平面內沿圓形軌跡運動時，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）小球運動一圈，小球影子的路程s=2d=2×1m=2m，
影子的平均速度===4m/s；
故答案為：4．
點評：本題主要考查學生對光沿直線傳播規律的應用、考查了應用速度公式求速度等問題，能根據光的直線傳播確定影子的范圍是正確解題的關鍵．