Chuyên đề các bài tập nâng cao về Quang hình học môn Vật lý 9 có hướng dẫn chi tiết

Nếu hai người cùng tiến đến gần gương (với vận tốc như nhau) theo phương vuông góc thì khoảng cách từ mỗi người đến gương không thay đổi, từ hình vẽ ta luôn có vị trí[r]

Trang 1

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 1

Câu 1: Ba gương phẳng (G1), (G2), (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

Câu 2: Hai người M và N đứng trước một gương phẳng như hình vẽ:

a Bằng hình vẽ 209 hãy xác định vùng quan sát được ảnh của từng người Từ đó cho biết 2 người có

thấy nhau trong gương không?

b Nếu hai người cùng tiến đến gần gương (với vận tốc như nhau)

theo phương vuông góc thì họ có nhìn thấy nhau trong gương

không?

Câu 3: Một vũng nước nhỏ cách chân cột điện 6m Một học sinh đứng cách chân cột điện 8m nhìn thấy ảnh

của bóng đèn treo trên đỉnh cột điện Biết mắt học sinh cách mặt đất 1,5m Tính chiều cao của cột điện

Trang 2

Câu 4: Một điểm sáng S cách tường một khoảng ST = d Tại vị trí M trên ST cách S một khoảng SM =

4

1

d người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với ST có bán kính là R và có tâm trùng với M

a Tìm bán kính vùng tối trên tường

b Cần di chuyển tấm bìa theo phương vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu? Theo chiều nào để bán

kính vùng tối giảm đi một nửa Tìm tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối biết tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v

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

 Tìm diện tích vùng tối trên tường

 Tìm diện tích của vùng nửa tối trên tường

Câu 5: Một đĩa tròn tâm O1, bán kính R1 = 20cm, phát sáng được đặt song song với một màn ảnh và cách màn một khoảng D = 120cm Một đĩa tròn khác, tâm O2, bán kính R2 = 12cm, chắn sáng, cũng được đặt song song với màn và đường nối O1O2 vuông góc với màn

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

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

Câu 6: Một người có chiều cao h, đứng ngay dưới bóng đèn treo ở độ cao H (H > h) Nếu người đó bước đi

đều với vận tốc v Hãy xác định chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên đất

HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN

Trang 3

Câu 1 Vì sau khi phản xạ lần lượt trên các gương, tia phản xạ ló ra ngoài lỗ S trùng đúng với tia tới

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 : ˆI1 = Aˆ (góc có cạnh tương ứng vuông góc)

Tại K: Kˆ1 Kˆ2

Mặt khác Kˆ1= Iˆ Iˆ 2Aˆ

2

1 

Do KRBC Kˆ Bˆ Cˆ

2  

  Bˆ Cˆ 2Aˆ

Trong ABC có AˆBˆ Cˆ 1800

0 0

36 5

180 ˆ 180

ˆ 5 ˆ 2 ˆ 2

ˆ A A A  A 

0 72 ˆ 2 ˆ

ˆ C A

B

Trang 4

Câu 2 a

Từ hình vẽ 234, ta thấy:

a Vùng quan sát được ảnh M’ của M giới hạn bởi mặt gương PQ và các tia giới hạn PC, QD Vùng quan sát được ảnh N’ của N giới hạn bởi mặt gương PQ và các tia giới hạn PA, QB

Vị trí của mỗi người đều không nằm trong vùng quan sát ảnh của người kia nên họ không thấy nhau trong gương

b Nếu hai người cùng tiến đến gần gương (với vận tốc như nhau) theo phương vuông góc thì

khoảng cách từ mỗi người đến gương không thay đổi, từ hình vẽ ta luôn có vị trí của mỗi người đều không nằm trong vùng quan sát ảnh của người kia nên họ vẫn không thấy nhau trong gương

Trang 5

Câu 3 Vì vũng nước nhỏ nên chiều rộng coi như không đáng kể

ABI CMI 

CI

AI CM

AB

Với IC = AC  AI Thay số ta tính được chiều cao của cột điện AB = 4,5(m)

Trang 6

Câu 4 a Bán kính vùng tối trên tường là PT

SIM SPT nên

ST

SM PT

IM 

SM

ST



b Từ hình vẽ 228, ta thấy để bán kính vùng tối giảm xuống ta phải di chuyển tấm bìa về phía

tường

Gọi P1T là bán kính bóng đen lúc này, P1T= PT

2

1

= 2R

SI1M1 SP1T nên

ST

SM T

P

M

1

d 2

1 d R 2

R ST T P

M I SM

1

1 1



Vậy cần di chuyển tấm bìa về phía tường một đoạn:

MM1 = SM1SM = d

2

1



4

1

d = 4

1

d

Trang 7

Khi tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v và đi được quãng đường MM1 =

4

1

d thì mất thời

gian là: t =

v

d v

M M1



Cũng trong khoảng thời gian trên bán kính của vùng tối thay đổi một đoạn là PP1 = PT 

P1T = 4R  2R = 2R Từ đó tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối là: v’ =

d

Rv 8 t

PP1



c Gọi AB là đường kính nguồn sáng, O là tâm nguồn sáng M là trung điểm của ST (từ kết quả câu b) Hình 229

 Bán kính vùng tối là PT

BIC = PID (g.c.g)  PD = BC Mặt khác BC = OC OB =

MI  OB = R  r

PT = PD + DT = BC + IM = (Rr) + R = 2R  r

Diện tích vùng tối trên tường: Stối = (2R-r)2

 Vùng nửa tối trên tường là hình vành khăn có bán kính trong là PT và bán kính ngoài P’T

P’ID = AIC (g.c.g)  P’D = AC = r + R

mà P’T = P’D + DT = P’D + IM = (r + R) + R = 2R + r

Diện tích của vùng nửa tối là: Snửa tối = (2R + r)2 (2R  r)2 = 8Rr

ĐS: a) 4R; b) d

4,

8Rv

d ;

c) (2R-r) 2 , 8Rr

Trang 8

Câu 5 a

Trên hình 230, OA là bán kính của vùng tối trên màn: OA = R = 4cm

OP là bán kính của đường giới hạn ngoài cùng của vùng nửa tối: OP = R’

HAO HA1O1

nên

1 1

OA HO

HO



1 R

R D HO

HO 





Thay số ta tìm được :

HO = 30(cm), HO1 = HO + OO1 = 150(cm)

HA2O2 HA1O1 nên:

1 1

2 2 1

2

A O

A O HO

HO



Thay số ta tìm được HO2 = 90(cm) Vậy đĩa chắn sáng phải đặt tại ví trí O2 cách O1 một đoạn:

O1O2 = HO1  HO = 90  30 = 60(cm)

Tính R’:

KA1O1 KB2O2 nên

2 2 1 2

1

B O

OA KO

KO

2 1 1 2

1

R

R KO O

O

KO





Thay số ta tìm được KO1 = 37,5(cm)

KA1O1 KQO nên

OQ

A O KO

KO1 1 1

' R

R KO D





Trang 9

Thay số ta tìm được R’= 44(cm)

b

Từ hình vẽ 231 ta thấy để trên màn vừa vặn không còn vùng tối thì phải di chuyển đĩa chắn sáng

về phía O1 một đoạn O2O2’

A2O2 ’

O A1O1Onên

1 1

' 2 2 1

' 2

O A

O A OO

OO



Thay số ta tính được OO2’ = 72(cm)

mà O1O2’ = OO1  OO2’= 48(cm) nên O2O2’ = O1O2  O1O2 = 60  48 = 12(cm)

ĐS: a) Cách O 1 60cm, 44cm; b) 12cm

Trang 10

Câu 6 Các tia sáng phát ra từ bóng đèn bị chặn lại bởi người tạo ra một khoảng tối trên mặt đất, đó là

bóng của người đó Xét trong khoảng thời gian t Người dịch chuyển một đoạn BB’ = v.t Khi

đó bóng của đỉnh đầu dịch chuyển được một đoạn x = BB’’

B’’A’B’ B’’SB’

A ' B ' B '' B '

SB B '' B

A ' B ' h

B '' B ' B '' B x

Mặt khác BB’’= BB’ + B’B’’

 x = vt + x

H

h  x = vt

h H

H



Vận tốc bóng của đỉnh đầu:

v’=

h H

H v t

x





Trang 11

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,

7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho

học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn

học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí

từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	0,96 MB