如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距d米,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜,以v米/秒的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是A.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相互靠近,相对速度为2vB.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零C.小球指向MN镜时,两个像靠近,相对速度为2vD.小球指向MN镜时,两个像远离,相对速度为2v
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B解析分析:小球相对镜向上以v匀速运动,则它直接即第一次在MN上成的象与它的运动状态相反,即以v匀速相对镜向下运动.同样,小球相对PQ镜向上以v匀速运动,则第一次成的象相对镜向下以v匀速运动.可见,小球在MN和PQ上的像都以v向下匀速运动,相对速度为零.如果把图中的MN改成PQ,把PQ改成MN,发现不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度均为零.解答:根据平面镜成像的性质:像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离.设:球原来距离MN为d1,像S1(平面镜MN成像)距离MN也为d1;这时球距离PQ为d2,像S2(平面镜PQ成像)距离PQ为d2.d1+d2=d,S1与S2的距离为L; L=d+d1+d2=2d. 当球向MN移动d',则像S1'(平面镜MN成像)距离MN为d1'=d1-d'; 像S2'(平面镜PQ成像)距离PQ为d2'=d2+d'd1'+d2'=d; S1'与S2'的距离为L',L'=d+d1'+d2'=2d保持不变.即:两像之间的距离 是一个定值,与S的位置、速度等无关.点评:此题主要考查平面镜成像的特点的应用,解答此题的关键是根据平面镜成像的性质:像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离.