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17.一個均勻的透明圓柱體切成橫截面如圖所示的柱體,一束平行光從空氣垂直AB平面射入(不考慮二次反射),則(  )
A.II部分光線一定能全部射出
B.II部分光線能否全部射出與透明體的折射率有關
C.I、III兩部分光線一定能全部射出
D.I、III兩部分光線能否全部射出與透明體的折射率有關

分析 I、III兩部分光線射入圓柱體時的折射角等于再射到圓柱體內表面上的入射角,根據光路可逆性分析能否發生全反射,從而判斷能否射出圓柱體.II部分光線能否全部射出與透明體的臨界角有關.

解答 解:AB、II部分光線垂直AB射入圓柱體,方向不變射到圓柱體的內表面上,能否全部射出圓柱體,要看光線能否發生全反射,根據全反射的條件:入射角大于等于臨界角,可知,II部分光線能否全部射出與透明體的臨界角有關,由全反射臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$,知臨界角與折射率有關,所以II部分光線能否全部射出與透明體的折射率有關,故A錯誤,B正確.
CD、I、III兩部分光線射入圓柱體時的折射角等于再射到圓柱體內表面上的入射角,根據光路可逆性分析可知,光線不能發生全反射,一定能從透明體射出,故C正確,D錯誤.
故選:BC

點評 解決本題的關鍵要掌握光路可逆原理和全反射條件,分析時要結合幾何知識分析第二次入射角與第一次折射角的關系.

練習冊系列答案
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7.當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不共線(選填“共線”或“不共線”)時,物體就做曲線運動;曲線運動中合運動和分運動對應的時間相同(選填“相同”或“不同”).

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8.如圖所示,質量為3kg的物體被40N的水平外力F壓在豎直墻上,保持靜止.若水平外力增為90N,則物體對墻的作用力是$30\sqrt{10}$N(g取10m/s2).

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5.如圖為湖邊一傾角為30°的大壩的橫截面示意圖,水面與大壩的交點為O,一人站在A點處以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,g取10m/s2.下列說法正確的是(  )
A.若v0=17m/s,則石塊可以落入水中
B.若石塊能落入水中,則v0越大,落水時速度方向與水平面的夾角越小
C.若石塊不能落入水中,則v0越大,落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大
D.若石塊不能落入水中,則v0越大,落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越小

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12.一輛質量為60kg的小車上有一質量為40kg的人(相對車靜止)一起以2m/s的速度向前運動,突然人相對車以 4m/s的速度向車后跳出去,則車速為(  )
A.0.4 m/sB.6m/sC.4.7m/sD.3.6m/s

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2.質量為M的木塊放在光滑的水平面上,一顆質量為m的子彈水平射入木 塊.從子彈開始接觸木塊到子彈相對于木塊靜止的這段時間內,子彈和木塊的位移分別為S1和S2.則S1:S2(  )
A.$\frac{2M+m}{M}$B.$\frac{2m+M}{m}$C.1D.$\frac{m+M}{m}$

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9.如圖所示,一根輕質彈簧與質量為m的滑塊P連接后,穿在一根光滑豎直桿上,彈簧下端與豎直桿的下端連接,一根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來.圖中O、B兩點等高,線段OA長為L,與水平方向的夾角θ=37°,重物Q的質量M=5m.把滑塊從圖中A點由靜止釋放后沿豎直桿上下運動,當它經過A、B兩點時,彈簧對滑塊的彈力大小相等,不計滑輪的摩擦.在滑塊從A到B的運動過程中(  )
A.滑塊P的速度一直增大B.滑塊P在位置B的速度為vB=$\sqrt{\frac{4}{5}gL}$
C.輕繩對滑塊P做功mgLD.P與Q的機械能之和先增加后減小

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6.跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目.圖為簡化后的滑雪道示意圖.助滑坡由AB和BC組成,AB為長s=40m,傾角θ=30°的斜坡,BC是極短的光滑刨弧.運動員從A處由靜止開始下滑,通過C點后沿水平方向飛出,在空中飛行一段時間后,到達著陸坡上的D點.測得C點到著陸坡上D點的豎直距離h=20m.不計空氣阻力和滑雪道的摩擦阻力,g取10m/s2.求:
(1)運動圓到達C點時,速度v的大小;
(2)D點與C點的水平距離x的大小.

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7.玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖如圖所示,一細光束從$\frac{1}{4}$圓弧AB的中點E沿半徑射入棱鏡后,恰好在圓心O點發生全反射,經CD面反射,再從圓弧的F點射出.己知OA=a,OD=$\frac{{\sqrt{2}}}{4}$a.求:
①F點的出射光線與法線的夾角;
②光在棱鏡中傳播的時間.

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