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实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d=10m,如图所示.转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60s.光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上.如果再经过△t=2.5s,光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留两位有效数字)
人气:423 ℃ 时间:2020-01-26 11:19:19
解答
作出示意图如下.

△t时间内光束转过的角度△θ=
△t
T
×360°=
2.5
60
×360°=15°;
有两种可能:
(1)光束射到小车上,小车正在接近N点,△t时间内光束与MN之夹角从45°变为30°,v1=
L1
△t
=
d(tan45°−tan30°)
△t
=
10×(1−
3
3
)
2.5
≈1.7m/s;
(2)光束射到小车上,小车正在远离N点,△t时间内光束与MN之夹角从45°变为60°,v2=
L2
△t
=
d(tan60°−tan45°)
△t
=
10×(
3
−1)
2.5
≈2.9m/s;
答:若小车正在接近N点,则小车的速度约为1.7m/s;若小车正在远离N点,则小车的速度约为2.9m/s.
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