Question

【物理---3-4】

（1）在t=0時刻，質點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖所示。質點A振動的周期是      s；t=8s時，質點A的運動沿y軸的      方向（填“正”或“負”）；質點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在t=9s時，質點B偏離平衡位置的位移是     cm

（2）夏日晚上，小明去游泳池游泳，他站在池邊發現對岸標桿上有一燈A，水下池壁上有一彩燈B，如上圖所示，（B燈在圖中未畫出）他調整自己到岸邊的距離，直到發現A燈經水面反射所成的像與B燈經水面折射后所成的像重合，此時人到對岸距離L=10m，A燈距水面高為0.5m，人眼E距水面高為2m，水的折射率為4/3。

①畫出小明看到A、B燈的像重合時的光路圖  

②求B燈在水面下的深度

Answer 1

(1)【答案】4    正    10

【解析】題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質點在平衡位置向下振動，故8s時質點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故時，質點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.

【易錯分析】振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯。

 (2)【解析】（1）光路圖如圖所示 

    ①

   （2）如圖所示，設水面為CF，A到水面的距離為L₁，B燈與水面的距離為L₂，人眼到水面的距離為L₃，點C、D之間的距離為L₄，得

得L₄=2m。           ②

對B燈光的折射過程，有

      ③

           ④

得：類在水面下深處   ⑤

幾何光學的計算題，分析題目的關鍵是根據題目所敘述的情景，根據幾何光學的物理規律畫出光路圖，再根據光路圖利用幾何的知識分析各個線段（或角）之間的關系并利用物理規律進行運算。如本題中，畫出光路圖后，利用幾何知識找出點C、D之間的距離，在運用折射定律計算出B燈在水面下的深度。