如圖為某一圓形水池的示意圖（豎直截面），ST為池中水面的直徑，MN為水池底面的直徑，O為圓形池底的圓心，已知MN為30.00 m，池中水深6.00 m，水的折射率為。在池底中心處有一凹槽（未畫出），一潛水員仰臥其中，他的眼睛位于O處。
（1）在潛水員看來，池外所有景物發(fā)出的光都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里，求這個(gè)圓錐底面的直徑；，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（2）求水池的側(cè)壁和底部上發(fā)出的光能通過全反射到達(dá)潛水員眼睛的區(qū)域。
解：（1）由題意可得，設(shè)圓錐底面半徑為r

r=htanC
解得直徑d=2r=13.58 m

（2）以潛水員眼睛的位置為圓心，以13.58 m為半徑作圓，與池底交于A，B兩點(diǎn)，從A點(diǎn)左側(cè)及B點(diǎn)右側(cè)發(fā)出的光經(jīng)水面反射進(jìn)入到潛水員的眼睛的光線，其入射角都大于臨界角C
所以，池底寬度為PA的圓形環(huán)帶區(qū)域以及整個(gè)側(cè)壁發(fā)出的光都可以通過全反射到達(dá)眼睛
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，是某公園設(shè)計(jì)的一種游樂設(shè)施，所有軌道均光滑，AB面與水平面成一定夾角．一無動(dòng)力小滑車質(zhì)量為m=10kg，沿斜面軌道由靜止滑下，然后滑入第一個(gè)圓形軌道內(nèi)側(cè)，其軌道半徑R=2.5m，不計(jì)過B點(diǎn)的能量損失，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在圓軌道最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小滑車對(duì)軌道的壓力，并通過計(jì)算機(jī)顯示出來．小滑車到達(dá)第一圓軌道最高點(diǎn)C處時(shí)剛好對(duì)軌道無壓力，又經(jīng)過水平軌道滑入第二個(gè)圓形軌道內(nèi)側(cè)，其軌道半徑r=l．5m，然后從水平軌道上飛入水池內(nèi)，水面離水平軌道的距離為h=5m．g取10m/s2，小滑車在運(yùn)動(dòng)全過程中可視為質(zhì)點(diǎn)．求：
（1）小滑車在第一圓形軌道最高點(diǎn)C處的速度vC的大��；
（2）在第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)D處小滑車對(duì)軌道壓力N的大小；
（3）若在水池內(nèi)距離水平軌道邊緣正下方的E點(diǎn)s=12m處放一氣墊（氣墊厚度不計(jì)），要使小滑車既能安全通過圓軌道又能落到氣墊之上，則小滑車至少應(yīng)從離水平軌道多高的地方開始下滑？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，是某公園設(shè)計(jì)的一種驚險(xiǎn)刺激的娛樂設(shè)施，軌道除AB部分粗糙（μ=0.125）外，其余均光滑，AB斜面與水平面夾角為370．一挑戰(zhàn)者質(zhì)量為m=60kg，沿斜面軌道滑下，然后滑入第一個(gè)圓形軌道（軌道半徑R=2m），不計(jì)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試挑戰(zhàn)者對(duì)軌道的壓力，并通過計(jì)算機(jī)顯示出來．挑戰(zhàn)者到達(dá)C處時(shí)剛好對(duì)軌道無壓力，又經(jīng)過水平軌道滑入第二個(gè)圓形軌道（軌道半徑r=1.6m），然后從平臺(tái)上飛入水池內(nèi)，水面離軌道的距離為h=5m．g取10m/s2，人在運(yùn)動(dòng)全過程中可視為質(zhì)點(diǎn)．求：
（1）在第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)D處挑戰(zhàn)者對(duì)軌道的壓力大�。�
（2）挑戰(zhàn)者若能完成上述過程，則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開始下滑．
（3）挑戰(zhàn)者入水時(shí)的速度大小是多少？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是某公園中的一項(xiàng)游樂設(shè)施，半徑為R=2.5m、r=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由精英家教網(wǎng)一條水平軌道CD相連，現(xiàn)讓可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為10kg的無動(dòng)力小滑車從A點(diǎn)由靜止釋放，剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，然后從水平軌道飛入水池內(nèi)，水面離水平軌道的高度h=5m，所有軌道均光滑，g=10m/s2．
（1）求小球到甲軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度v．
（2）求小球到乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)乙軌道的壓力．
（3）若在水池中MN范圍放上安全氣墊（氣墊厚度不計(jì)），水面上的B點(diǎn)在水平軌道邊緣正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達(dá)氣墊上，則小滑車起始點(diǎn)A距水平軌道的高度該如何設(shè)計(jì)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，兩束顏色不同的單色光a、b平行于三棱鏡底邊BC從AB邊射入，經(jīng)三棱鏡折射后相交于點(diǎn)P，下列說法中正確的是（    ）

A．a(chǎn)光在玻璃中傳播的速度較大

B．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率

C．讓a光和b光通過同一雙縫干涉裝置，a光的條紋間距小于b光的條紋間距

D．在利用a光和b光做衍射實(shí)驗(yàn)，b光的實(shí)驗(yàn)效果顯著

（2）電磁波是______波（填“橫波”或“縱波”）。電磁波在空氣中的傳播速度為3×108m/s，某廣播電臺(tái)能夠發(fā)射波長(zhǎng)為50m的無線電波，那么收音機(jī)接收這個(gè)電臺(tái)時(shí)調(diào)諧頻率應(yīng)為________MHZ。

（3）某公園有一水池，水面下某處有一光源，在水面上形成一個(gè)半徑為3m的圓形亮斑，已知水的折射率n=。求：（本題的計(jì)算結(jié)果可帶根號(hào)）

①光源的深度；

②光從光源傳到水面的最短時(shí)間。

 

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