10.“神舟”五號飛船于2003年10月15日在酒泉發(fā)射基地成功發(fā)射,并于次日凱旋,為了進(jìn)行空間定位技術(shù)的實(shí)驗,科學(xué)家在飛船底部安裝了一個直徑只有20cm,質(zhì)量約為0.2kg的激光反射鏡,飛船進(jìn)入測控區(qū)內(nèi)時,從地面發(fā)射出激光束射到飛船的反射鏡后,反射回地面的接收設(shè)備,測出激光往返時間,根據(jù)光速可獲得厘米級的測量精度,使我國空間定位技術(shù)趕上了世界先進(jìn)水平.若飛船在橢圓軌道變軌進(jìn)入離發(fā)射點(diǎn)343km的圓形軌道后,飛船進(jìn)人測控區(qū)后激光束與飛 船上反射鏡成60°角發(fā)射,問:
(1)反射光束與入射光束成多少度角?
(2)若發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)在同一水平地面且與反射面平行,接收點(diǎn)距發(fā)射點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?
(3)從發(fā)射到接收需多少秒的時間?

分析 (1)掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光線與法線的夾角,反射角是反射光線與法線的夾角;
掌握反射定律的內(nèi)容,首先計算出入射角的大小,然后根據(jù)反射角等于入射角的特點(diǎn)得出反射光線和入射光線的夾角.
(2)若發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)在同一水平地面且與反射面平行,根據(jù)題意畫出圖形,結(jié)合幾何知識求得接收點(diǎn)距發(fā)射點(diǎn)的距離.
(3)已知光速和AO的長度,利用速度公式即可求的從發(fā)射到接收需多少秒的時間.

解答 解:(1)根據(jù)題意畫圖可知,AO是入射光線,OB是反射光線,ON是法線,所以入射角是∠AON,反射角是∠BON;
光線與鏡面成60°角,所以入射角為90°-60°=30°,反射角等于入射角也為30°,則反射光線和入射光線的夾角是30°×2=60°

(2)若發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)在同一水平地面且與反射面平行,如圖,即AB∥CD,
已知,AO=3.43×105m,ON是法線,則NO⊥AB,
∠AON=90°-60°=30°,則AN=$\frac{1}{2}$AO,
AB=2AN=OA=3.43×105m.

(3)從A點(diǎn)發(fā)射經(jīng)過鏡面反射到B,所走的路程為s=2OA=2×3.43×105m=6.86×105m,
由v=$\frac{s}{t}$可得,t=$\frac{s}{v}$=$\frac{6.86×1{0}^{5}m}{3×1{0}^{8}m/s}$≈2.29×10-3s.
答:(1)反射光束與入射光束成120度角;
(2)接收點(diǎn)距發(fā)射點(diǎn)至少3.43×105m遠(yuǎn);
(3)從發(fā)射到接收需2.29×10-3s的時間

點(diǎn)評 此題考查了反射角、入射角的概念,同時考查了光的反射定律中兩角關(guān)系,此題與社會、生活的聯(lián)系密切.希望在今后的學(xué)習(xí)中要多觀察,勤思考,靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題.

練習(xí)冊系列答案
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1.某小組為了探究開關(guān)的作用,設(shè)計了一個電路,實(shí)驗結(jié)果記錄如下表格,請你根據(jù)記錄,在圖1中畫出此設(shè)計電路,并以筆代線,在圖2中連接相應(yīng)的實(shí)物圖.
只S1閉合只S2閉合只S3閉合只S1S2閉合只S2S3閉合只S1S3閉合
L1的亮度不亮不亮不亮不亮不亮
L2的亮度不亮不亮不亮不亮不亮

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18.小明要設(shè)計探究聲音的響度與什么因素有關(guān)的實(shí)驗,請你幫助他完成設(shè)計實(shí)驗的全過程:
(1)猜想:聲音的響度可能跟振幅有關(guān).
(2)設(shè)計實(shí)驗:實(shí)驗器材音叉、乒乓球(系著細(xì)線)、小錘.
(3)實(shí)驗步驟:a、用小錘擊打音叉發(fā)聲,將乒乓球接觸音叉,觀察乒乓球彈開的幅度;b、用更大力擊打音叉,重做上面的實(shí)驗,然后根據(jù)乒乓球前后被彈開幅度的不同確定結(jié)論.

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