Câu hỏi:

04/06/2020 18,726

Một điểm sáng đặt cách màn 2m. Giữa điểm sáng và màn người ta đặt một đĩa chắn sáng hình tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng mằn trên trục của đĩa.

a)     Tìm đường kính bóng đen trên màn biết đường kính của đĩa d =20 cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm.

b)    Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với màn một khoảng bằng bao nhiêu và theo chiều nào để đường kính của bóng tối giảm đi một nửa.

c)     Biết đĩa di chuyển đều với vận tốc v = 2m/s tìm tốc độ thay đổi đường kính của bóng đen.

d)    Giữ nguyên vị trí của đĩa và màn như câu b) thay điểm sáng bằng vật sáng hình cầu đường kính d1 =8cm. Tìm vị trí đặt vật sáng để đường kính của bóng đen vẫn như câu a). Tìm diện tích của vùng nửa tối xung quanh bóng đen.

Siêu phẩm 30 đề thi thử THPT quốc gia 2024 do thầy cô VietJack biên soạn, chỉ từ 100k trên Shopee Mall.

Mua ngay

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Tóm tắt:

D = ST = 2m;

a) tìm dtối biết d = 20 cm và SM = 50 cm.

b) MM1 =? Để d’tối = ½ dtối.

c) v = 2m/s tìm Vtối =?

d) vật sáng d1 =8cm. Tìm SM để dtối . Tìm Stối và Snửa tối.

Bài giải:

a) Ta có hình vẽ:

 

a) Bán kính vùng tối trên tường là PT. ST = 2m = 200 cm.

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng  nên bán kính vùng tối là

IMPT=SMSTPT=STSM.IM=20050.d2=40cm  

Vậy đường kính vùng tối là dtối = 2.PT = 80 cm

b) Từ hình vẽ ta thấy để bán kính vùng tối giảm xuống  ta phải di chuyển tấm bìa về phía tường đến vị trí M1

Gọi P1T là bán kính bóng đen lúc này P1T = 1/2PT = 20 cm

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng nên

I1M1P1T=SM1STSM1=I1M1P1T.ST=2040.200=100

Vậy cần di chuyển tấm bìa về phía tường một đoạn

M1M = SM1 -  SM = 100-50=50 cm.

c) Khi tấm bìa di chuyển  đều với vận tốc v = 2m/s = 200 cm/s

và đi được quãng đường M1M = 50cm

thì mất thời gian  t=M1Mv=50200=0,25(s).

Cũng trong khoảng thời gian đó đường kính của vùng tối thay đổi một đoạn là

PP1 = PT – P1T =  80– 40 = 40 cm

Vậy tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối là

V’ = P1Pt=400,25=160cm/s=1,6m/s

d)

Gọi O là tâm, MN là đường kính vật sáng hình cầu, P là giao của MA’ và NB’

Ta có

 ΔPA1B1~ΔPA'B'PI1PI'=A1B1A'B'=2080=144PI1=PI'=PI1+II'3PI1=I1I'PI1=I1I'3=1003cm

 

Ta lại có:

ΔPMN~ΔPA1B1POPI1=MNA1B1=820=25PO=25PIPO=25.1003=403cm

mà OI1 = PI1 – PO =1003403=603=20cm.

Vậy cần đặt đĩa chắn sáng cách tâm vật sáng hình cầu là 20 cm

*) Gọi K là giao điểm của NA2 và MB2

Ta có

ΔKMN~ΔKA1B1KOKI1=MNA1B1=820=25KO = 25KI1=25(OI1- OK) = 25OI1 - 25OK25OI1=75OKOK=27OI1=407cmKI1=52OK=1007cm

 

Mặt khác ta có:

ΔKA1B1~ΔKA2B2KI1KI'=A1B1A2B2A2B2=KI'KI1A1B1=KI1+I1I'KI1A1B1=1007+100100720=160cm

Vậy diện tích vùng nửa tối là:

S = π.A2B224π.A'B'24=π4(A2B22A'B'2)=3.144(1602802)=15.72cm2

Quảng cáo

book vietjack

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Vào một ngày trời nắng, cùng một lúc người ta quan sát thấy một cái cọc cao 1m để thẳng đứng có một cái bóng trên mặt đất dài 0,8 m và một các cột đèn có bóng dài 5m. Hãy dùng hình vẽ theo tỉ lệ 1 cm ứng với 1m để xác định chiều cau của cột đèn. Biết rằng các tia sáng Mặt Trời chiếu đều song song.

Xem đáp án » 04/06/2020 19,503

Câu 2:

Một điểm sáng cách màn ảnh một khoảng SH = 1m. Tại trung điểm M của SH người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với SH.

a) Tìm bán kính vùng tối trên màn nếu bán kính tấm bìa là R = 10 cm.

b) Thay điểm sáng S bằng nguồn sáng hình cầu có bán kính r = 2cm. Tìm bán kính vùng tối và vùng nửa tối.

Xem đáp án » 04/06/2020 15,905

Câu 3:

Một đĩa tròn tâm O1 bán kính R1 = 20cm, phát sáng và được đặt song song với một màn ảnh  và cách màn ảnh một khoảng D = 120 cm. Một đĩa tròn khác tâm O­2 bán kính R2 = 12 cm chắn sáng cúng được đặt song song với màn ảnh  và đường nối tâm O1O2 vuông góc với màn ảnh.

a) Tìm vị trí đặt O2 để vùng tối trên màn có đường kính R = 4 cm. Khi đó bán kính R’ của đường tròn giới hạn ngoài cùng của bóng nửa tối trên màn là bao nhiêu?

b) Từ vị trí O2 được xác định ở câu a), cần di chuyển đĩa chắn sáng như thế nào để trên màn vừa vặn không còn vùng tối

Xem đáp án » 04/06/2020 9,952

Câu 4:

Một người có độ cao h đứng ngay dưới bóng đèn treo ở độ cao H (H>h). Nếu người đó đi đều với vận tốc v. Hãy xác định chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên mặt đất.

Xem đáp án » 04/06/2020 9,785

Câu 5:

Một điểm sáng S cách tường một khoảng ST = d. Tại vị trí M trên ST  cách M một khoảng SM = 1/4d người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với ST có bán kính R và có tâm trùng với M

a) Tìm bán kính bóng đen trên tường.

b) Cần di chuyển tấm bìa theo phương vuông góc với màn một đoạn bằng bao nhiêu ? Theo chiều nào để bán kính vùng tối giảm đi một nửa. Tìm tốc độ thay đổi của bán kính bóng đen biết tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v.

c) Vị trí tấm bìa như ở câu b) thay điếm sáng S bằng một nguồn sáng hình cầu có bán kính r.

- Tìm diện tích bóng đen trên tường.

- Tìm diện tích của bóng nửa tối trên tường.

Xem đáp án » 04/06/2020 6,398

Câu 6:

Một điểm sáng cách màn ảnh một khoảng D = 4,5m. Đặt một quả cầu chắn sáng tâm O, bán kính r = 0,3 m giữa S và màn sao cho SO vuông góc với màn và OS = d.

a) Tìm bán kính R của vùng tối trên màn khi d = 0,5m và d=4m.

b) Tính d để R = 1,5m.

Xem đáp án » 04/06/2020 5,470

Bình luận


Bình luận