如右圖所示,折射率為n=的液面上有一點光源S,發(fā)出一條光線,垂直地射到水平放置于液體中且距液面高度為h的平面鏡M的O點上,當(dāng)平面鏡繞垂直于紙面的軸O以角速度ω逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動時,液面上的觀察者跟蹤觀察,發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過,且光斑到P點后立即消失,求:

(1)光斑在AP過程中的平均速度。

(2)光斑在P點即將消失時的瞬時速度。

,4ωh


解析:

,sinθ=,θ=45°

(1)因為θ=45°,PA=OA=h,t= ,

(2)光斑轉(zhuǎn)到P位置的速度是由光線的伸長速度和光線的繞O轉(zhuǎn)動的線速度合成的,

光斑在P位置的線速度為2ωh,

所以光斑沿液面向左的速度?v=v/cos45°=2ωh/cos45°=4ωh

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2
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π
2
π
2
時,另一出射光OC恰好消失;仍保持入射光線AO方向不變,將玻璃磚繞O軸逆時針旋轉(zhuǎn),∠BOC的最大值是
π
π

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(1)光斑在AP過程中的平均速度。
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