Question

（1）(6分) 如圖所示，實線為空氣和水的分界面，一束藍光從空氣中的A點沿AO₁方向(O_l點在分界面上，圖中O_l點和入射光線都未畫出)射向水中，折射后通過水中的B點。圖中O點為A、B連線與分界面的交點。下列說法正確的是     （填正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．O_l點在O點的右側
B．藍光從空氣中射入水中時，速度變小
C．若沿AO_l方向射向水中的是—束紫光，則折射光線有可能通過B點正下方的C點
D．若沿AO_l方向射向水中的是—束紅光，則折射光線有可能通過B點正上方的D點
E．若藍光沿AO方向射向水中，則折射光線有可能通過B點正上方的D點
（2）（9分）如圖所示，質量為M=0.5kg的框架B放在水平地面上。勁度系數為k=100N/m的輕彈簧豎直放在框架B中，輕彈簧的上端和質量為m=0.2kg的物體C連在一起。輕彈簧的下端連在框架B的底部。物體C在輕彈簧的上方靜止不動。現將物體C豎直向下緩慢壓下一段距離x=0.03m后釋放，物體C就在框架B中上下做簡諧運動。在運動過程中，框架B始終不離開地面，物體C始終不碰撞框架B的頂部。已知重力加速度大小為g=10m/s²。試求：當物體C運動到最低點時，物體C的加速度大小和此時物體B對地面的壓力大小。

Answer 1

（1）BCD（2）框架B對地面的壓力大小為10N

試題分析：（1）光由空氣射入水中，入射角大于折射角，如圖所示，所以在點的左側，A選項錯誤；由知，光速在介質中的傳播速度減小，B選項正確；若沿AO_l方向射向水中的是—束紫光，而紫光的折射率大于藍光的折射率，折射角減小，則光線有可能通過B點正下方的C點，C選項正確；若沿AO_l方向射向水中的是—束紅光，而紅光的折射率小于藍光的折射率，折射角增大，則折射光線有可能通過B點正上方的D點，D選項正確；若藍光沿AO方向射向水中，則折射光線有可能通過B點正下方的C點,故E選項錯誤。
（2）物體C放上之后靜止時：設彈簧的壓縮量為x₀，
對物體C，有：mg=kx₀          （1分）
解得：x₀=0.02m         （1分）
當物體C從靜止向下壓縮x后釋放，物體C就以原來的靜止位置為中心上下做簡諧運動，振幅A=x=0.03m。        （1分）
當物體C運動到最低點時，
對物體C，有：k(x+x₀)-mg=ma        （2分）
解得：a=15m/s²           （1分）
當物體C運動到最低點時，設地面對框架B的支持力大小為F，
對框架B，有：F =" Mg" +k(x+x₀)      （2分）
解得：F=10N
所以框架B對地面的壓力大小為10N      （1分）