有一个点光源S,放在平面镜MN前,若镜MN不动,光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动,如图4所示,则光源S在镜中的像S′将(  )A. 以速度4m/s沿SO直线方向向右平移B. 以速度2m/s沿垂直于SO方向向上平移C. 以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移D. 在S上看到的像沿S′S方向以速度23m/s向S靠近

问题描述:

有一个点光源S,放在平面镜MN前,若镜MN不动,光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动,如图4所示,则光源S在镜中的像S′将(  )
A. 以速度4m/s沿SO直线方向向右平移
B. 以速度2m/s沿垂直于SO方向向上平移
C. 以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移
D. 在S上看到的像沿S′S方向以速度2

3
m/s向S靠近

由几何定理知,30度角所对的直角边是斜边的一半,假设S点到平面镜的长AB=2,
利用勾股定理可求出S点到平面镜的垂直距离AC=

3

因为光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动,
所以发光点S接近镜面的速度为
3
m/s,而像点接近镜面的速度也是
3
m/s,
所以S与像点接近的速度是v=2
3
m/s.
故选D.
答案解析:平面镜成像的特点:像和物体各对应点到平面镜间距离相等,像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,由此可知物接近镜面的速度等于像接近镜面的速度.
考试点:平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.

知识点:这是一道物理与数学综合题,此题的难度在于根据30度角所对的直角边是斜边的一半,求出S点到平面镜的垂直距离.要求学生具备一定的学科综合能力.