Question

【題目】（1）某同學利用半圓形玻璃磚做“測定玻璃的折射率”的實驗。光線沿著半徑方向射到半圓形玻璃磚的圓心上，實驗光路如圖甲所示。從圖a到圖b到圖c是入射角度逐漸增大的過程，角度增大到一定程度折射光線剛好消失，如圖c。可以得出結論，隨著入射角的逐漸增大，折射角________。該同學想利用插針法確定圖c中的光路，如圖乙，將P1、P2豎直插在入射光線上后，在玻璃磚的右側如何插下P3：________。最后作得完整光路如圖丙，并用量角器測得入射角θ等于37°，可以得出玻璃磚的折射率為______。（已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）

　

（2）為了做“探究碰撞中的不變量”實驗，某同學設計了如圖所示實驗，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的平臺邊緣N點上（O點在N點正上方），懸線在A球釋放前伸直，且懸線與豎直線的夾角為α，O點到A球球心的距離為L，A球釋放后擺動到最低點時恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質指示針OC推到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復寫紙的白紙D。保持α角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點，測量落點到平臺的水平距離并取平均值s。得出的表達式為__________________。（利用圖中的物理量表示）

Answer 1

【答案】逐漸增大 讓P3同時擋住P1和P2的像 （或1.67） mA＝mA＋mB

【解析】

(1)[1][2][3]入射角增大，折射角也要增大，在插入P3時要讓P3同時擋住P1和P2的像。

由于題圖c恰好發生全反射，則：

(2)[4]小球B被撞后，平拋飛出，則

速度為：

高度為：

聯立可得：

A球擺動到最低處的速度根據機械能守恒可得:

碰撞后A球能夠擺動最高處為C，則根據機械能守恒可得：

碰撞過程動量守恒，所以：mAvA＝mAvA′＋mBvB，

代入得：