平面镜M沿水平方向以大小不变的速度v 移向点光源S,运动中镜面始终保持与运动方向成60°角.如图所示,则S在镜中的像S′移动速度的大小和方向
A.以速度v水平向右移动
B.以速度v水平向右移动
C.以速度v/2沿SS′连线向S移动
D.以速度v沿SS′连线向S移动
D
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.
解答:解:如图所示,过S点作出像点S′,
平面镜M沿水平方向以大小不变的速度v 移向点光源S,可知AO=v,
又因为运动中镜面始终保持与运动方向成60°角.所以∠S=30°,所以SO=2v
由勾股定理得SA=v,这是S移向平面镜的速度,由平面镜成像特点知,S在镜中的像S′移动速度的大小与S移向平面镜的速度相同,即S在镜中的像S′移动速度的大小为v,方向是沿SS′连线向S移动.
故选D.
点评:这是一道物理与数学综合题,此题的难度在于利用勾股定理求出SA,本题中学生要明确把平面镜M沿水平方向以大小不变的速度v 当路程来计算.因此此题有一定的难度,并要求学生具备一定的学科综合能力.