b Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương?. c Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình tro[r]
Trang 1Đề học sinh giỏi lý 8
Câu 1:
Chiếu một tia sáng hẹp vào một gương phẳng Nếu cho gương quay đi một góc quanh một trục bất kì nằm trên mặt gương và vuông góc với tia tới thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc bao nhiêu? Theo chiều nào?
Câu 2:
Hai gương phẳng M1 , M2 đặt
song song có mặt phản xạ quay vào
nhau Cách nhau một đoạn d Trên
đường thẳng song song với hai gương có
hai điểm S, O với các khoảng cách được
cho như hình vẽ
a) Hãy trình bày cách vẽ một tia
sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ
đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O
b) Tính khoảng cách từ I đến A và
từ J đến B
Câu 3: Một người cao 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng
hình chữ nhật được treo thẳng đứng Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm
a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người
đó nhìn thấy ảnh của chân trong gương?
b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người
đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương?
c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương
d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khỏang cách từ người đó tới gương không? vì sao?
Câu 4:
Người ta dự định đặt bốn bóng điện tròn ở bốn góc của một trần nhà hình vuông mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở chính giữa trần nhà Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) là 0,8m Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn Em hãy tính toán thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay Không có
điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng
Câu 5:
Ba gương phẳng (G1), (G21), (G3) được
lắp thành một lăng trụ đáy tam giác cân
như hình vẽ
Trên gương (G1) có một lỗ nhỏ S
Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua
lỗ S vào bên trong theo phương vuông góc
với (G1) Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt
trên các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và
không bị lệch so với phương của tia chiếu
đi vào Hãy xác định góc hợp bởi giữa các
cặp gương với nhau
Lop8.net
Trang 2Hướng dẫn giải
Câu 1:
* Xét gương quay quanh
trục O từ vị trí M1 đến vị trí M2
(Góc M1O M1 = ) lúc đó pháp
tuyến cũng quay 1 góc N1KN2
= (Góc có cạnh tương ứng
vuông góc)
* Xét IPJ có:
Góc IJR2 = hay:
2i’ = 2i + = 2(i’-i)
(1)
* Xét IJK có
i’ = i + = 2(i’-i)
(2)
Từ (1) và (2) ta suy ra = 2
Tóm lại: Khi gương quay
một góc quanh một trục bất
kì thì tia phản xạ sẽ quay đi
một góc 2 theo chiều quay
của gương
Câu 2
a) Chọn S1 đối xứng S qua
gương M1 ; Chọn O1 đối xứng
O qua gương M2 , nối S1O1 cắt
gương M1 tại I , gương M2 tại J
Nối SIJO ta được tia cần vẽ
b) S1AI ~ S1BJ
AI = BJ
(1)
Xét S1AI ~ S1HO1
AI = thau vào (1) ta được BJ =
Câu 3 :
IPJ JIP
IKJ JIK
IJN
2
d a
a B S
A S
BJ
AI
1
1
d a
a
d
a H S
A S HO
AI
2
1
1 1
h d
a
.
h d a
2
) (
Lop8.net
Trang 3a) Để mắt thấy được ảnh của chân
thì mép dưới của gương cách mặt
đất nhiều nhất là đoạn IK
Xét B’BO có IK là đường
trung bình nên :
IK =
b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh
đầu thì mép trên của gương cách
mặt đất ít nhất là đoạn JK
Xét O’OA có JH là đường
trung bình nên :
JH =
Mặt khác : JK = JH + HK = JH
+ OB
JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m
c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là
đoạn IJ
Ta có : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m
d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người
đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách
đó Nói cách khác, trong việc giải bài toán dù người soi gương ở bất cứ vị trí nào thì các tam giác ta xét ở phần a, b thì IK, JK đều là
đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó
Câu 4 :
Để khi quạt quay, không
một điểm nào trên sàn bị sáng
loang loáng thì bóng của đầu
mút quạt chỉ in trên tường và tối
đa là đến chân tường C và D
Vì nhà hình hộp vuông, ta
chỉ xét trường hơph cho một
bóng, các bóng còn lại là tương
tự (Xem hình vẽ bên)
Gọi L là đường chéo của
trần nhà :
L = 4 5,7m
Khoảng cách từ bóng đèn
đến chân tường đối diện là :
S1D =
T là điểm treo quạt, O là tân quay của cánh quạt A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay Xét S1IS3 ta có :
Khoảng cách từ quạt đến điểm treo là : OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m
Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15m
m OA
BA BO
75 , 0 2
15 , 0 65 , 1 2
m cm
OA
075 , 0 5 , 7 2
15 , 0
2
m L
H2 2 ( 3 , 2 ) 2 ( 4 2 ) 2 6 , 5
m L
H R IT S S
AB OI
IT
OI
S
S
AB
45 , 0 7
, 5 2
2 , 3 8 , 0 2 2 2
2 1 2
1
Lop8.net
Trang 4Câu 5 :
Vì sau khi phản xạ lần lượt trên
các gương, tia phản xạ ló ra ngoài lỗ S trùng đúng với tia chiếu vào Điều đó cho thấy trên từng mặt phản xạ có sự trùng nhau của tia tới và tia ló Điều
này chỉ xảy ra khi tia KR tới gương
G3 theo hướng vuông góc với mặt
gương Trên hình vẽ ta thấy :
Tại I : =
Tại K:
Mặt khác =
Do KRBC
Trong ABC có
2
2
1
ˆ
K Iˆ1 Iˆ2 2Aˆ
C B
Kˆ2 ˆ ˆ
A C
Bˆ ˆ 2ˆ
0
180 ˆ ˆ
ˆ BC
A
0
0
5
180 ˆ 180
ˆ 5 ˆ 2 ˆ 2
ˆ A A A A
A
0
72 ˆ 2 ˆ
ˆ C A
B
Lop8.net