Question

如圖所示，不透明的長方體擋板ABCD豎立在水平地面上，其中AB寬L＝4 cm，AD高h＝10 cm．擋板上水平放置一足夠大的平面鏡，平面鏡距地面的高度為H＝17 cm，質量為m的物體(可看作質點)從圖中C以某一初速度沿著PC連線的延長線方向向右運動(始終與地面接觸)，若物體與地面之間的動摩擦因數－μ＝0.2，P、D間距離為20 cm，現在P點通過平面鏡觀察物體運動，發現物體在到達可視區右邊緣時恰好停下．求：

(1)用光路圖作出地面觀察者在P點所能觀察到物體運動的區域；

(2)物體剛進入可視區時的速度大小；

(3)物體在可視區中運動的時間．

Answer 1

答案：
解析：

(1)光路如下圖所示；圖中MN為可視區域 　　(2)由圖可知： 　　① 　　得CM＝10 cm　PM＝34 cm② 　　③ 　　由②、③式得PN＝68 cm④ 　　可視區域的長度MN＝PN－PM＝34 cm⑤ 　　由牛頓第二定律得f＝umg＝ma⑥ 　　a＝2 m/s2⑦ 　　由運動學公式：0－v02＝－2aS⑧ 　　由⑤、⑥、⑦式得物體剛進入可視區的速度：⑨ 　　(3)由運動學公式0－v0＝－at⑩ 　　得