Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí 7 - Chuyên đề V: Dạng toán vật chuyển động; gương chuyển động

PHẦN I: QUANG HỌC
CHUYÊN ĐỀ V: DẠNG TOÁN VẬT CHUYỂN ĐỘNG; GƯƠNG CHUYỂN ĐỘNG
----ĐỀ SỐ 07----
BT1:
Cho điểm sáng S cách gương phẳng 20cm. Khi S di chuyển song song với gương một đoạn 5cm. 
	Hỏi ảnh S’ bây giờ sẽ cách S một khoảng bao nhiêu?
BT2:
Cho điểm sáng S cách gương phẳng 40cm. Khi S di chuyển lại gần gương theo phương vuông góc với gương một đoạn 10cm.
	Hỏi ảnh S’ bây giờ sẽ cách S một khoảng bao nhiêu?
BT3:
Khi cho điểm sáng S dịch chuyển theo phương vuông góc với gương một đoạn người ta thấy khoảng cách giữa ảnh S’ và điểm sáng S thay đổi so với lúc chưa dịch chuyển S là 30cm. 
	Hỏi điểm sáng S đã dịch chuyển một đoạn là bao nhiêu?
BT4:
Điểm sáng S đặt trước một gương phẳng cho ảnh S’. Giữ điểm sáng cố định và di chuyển gương về phía điểm sáng S một đoạn 20cm.
	Hỏi khi đó ảnh sẽ di chuyển một đoạn là bao nhiêu và theo chiều nào?
BT5:
Cho điểm sáng S cách gương phẳng 60cm. Khi S dịch chuyển lại gần gương theo phương hợp với gương một góc 300 một đoạn nào đó. Khi đó ảnh S’ cách S một khoảng 80cm. 
	 Hỏi điểm sáng S đã dịch chuyển một đoạn là bao nhiêu?
BT6:
Khi điểm sáng dịch chuyển trước gương một đoạn là x thì khoảng cách giữa điểm sáng và ảnh của nó thay đổi một lượng 2x. Hỏi điểm sáng đã dịch chuyển theo phương nào so với gương?
BT7:
Khi điểm sáng dịch chuyển trước gương một đoạn x thì khoảng cách giữa điểm sáng và ảnh của nó cũng thay đổi một lượng là x. 
	Hỏi điểm sáng đã dịch chuyển theo phương nào so với gương?
BT8:
Cho điểm sáng S di chuyển theo phương song song với gương với vận tốc là v. Hỏi ảnh sẽ di chuyển với vận tốc ra sao và có chiều như thế nào so với chiều di chuyển của điểm sáng S.
BT9:
Cho điểm sáng S di chuyển theo phương vuông góc với gương với vận tốc v. So với vật thì ảnh di chuyển với vận tốc ra sao và có chiều như thế nào so với chiều di chuyển của điểm sáng S.
BT 10:
Khi điểm sáng di chuyển trước gương người ta thấy ảnh di chuyển theo phương vuông góc với phương di chuyển của điểm sáng. 
	Hỏi điểm sáng đã di chuyển có phương ra sao so với gương phẳng?
BT 11:
Vật OO’ đặt trước gương phẳng G tạo ra ảnh qua gương. Hãy vẽ ảnh này bằng nét liền đậm.
Vật OO’ dịch chuyển về phía phải 1cm. Hãy vẽ ảnh mới được tạo thành bằng nét đứt. Khi đó ảnh sẽ dịch chuyển 1 khoảng là bao nhiêu?
BT12:
Vật OO’ đặt trước gương phẳng G tạo ra ảnh qua gương. Hãy vẽ ảnh này bằng nét liền đậm.
Gương dịch chuyển về phía trái 1cm ( tới vị trí G’). Hãy vẽ ảnh mới được tạo thành bằng nét đứt. Khi đó ảnh sẽ dịch chuyển một khoảng so với ảnh lúc trước là bao nhiêu?
BT 13:
Hai gương phẳng G1 và G2 đều có dạng hình vuông cạnh bằng a được ghép quay mặt phản xạ vào nhau và tạo thành góc vuông. Một nguồn sáng 
điểm S cách đều các gương bằng a (hình vẽ ).
Tìm miền mà tại đó người quan sát:
Không nhìn thấy ảnh của S
Nhìn thấy 1 ảnh của S tạo bởi hệ gương
Nhìn thấy 2 ảnh của S tạo bởi hệ gương
Nhìn thấy 3 ảnh của S tạo bởi hệ gương
 G1
 ∙ S
	G2
BT14:
Hai gương phẳng G1,G2 quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc a=600. Một điểm sáng S nằm trên đường phân giác Ox của 2 gương, cách cạnh chung O một khoảng R=5cm ( như hình vẽ). 
a) Trình bày cách vẽ và vẽ một tia sáng phát ra từ S sau khi phản xạ lần lượt trên G1, G2 lại truyền qua S.
b) Gọi S1, S2 lần lượt là ảnh đầu tiên của S qua G1, G2. Tính khoảng cách giữa S1 và S2. 
	c) Cho S di chuyển trên Ox ra xa O với vận tốc 0,5m/s. Tìm tốc độ xa nhau của S1 và S2 .
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
O
S
G1
G2
600
	ĐS: 5. ; (m/s)
BT15: Mét ng­êi ®øng tr­íc mét g­¬ng ph¼ng. Hái ng­êi ®ã thÊy ¶nh cña m×nh trong g­¬ng chuyÓn ®éng víi vËn tèc b»ng bao nhiªu khi:
a) G­¬ng lïi ra xa ng­êi ®ã theo ph­¬ng vu«ng gãc víi mÆt g­¬ng víi vËn tèc v = 0,5m/s.
b) Ng­êi ®ã tiÕn l¹i gÇn g­¬ng víi vËn tèc v = 0,5m/s.
	ĐS: 1m/s; 1m/s
Gîi ý ®Ò 7:
BT14:
O
S
G1
G2
S1
S’1
K
H’
Câu 4a
(0,75 đ)
0,5
Cách dựng:
 -Lấy S1 đối xứng với S qua G1 , S/1 đối xứng với S1 qua G2 
 => S1 là ảnh của S qua G1, S/1 là ảnh của S1 qua G2.
- Nối S/1 với S cắt G2 tại H , nối S1 với H cắt G1 tại K .
Nối K với H ta được SKHS là đường truyền của tia sáng cần dựng .
0,25
Câu 4b
(0,75 đ)
O
S
G1
G2
S1
S2
300
300
I
0,25
Xét tam giác cân OSS1 có = 600 => Tam giác OSS1 đều.
SS1 = OS = R.
Nối S1 với S2 cắt OS tại I => OS vuông góc với SS1
Xét tam giác vuông ISS1 có = 300 => IS = SS1 = .
0,25
Và IS1 = = = .
 => S1S2 = R = 5 (cm)
0,25
Câu 4c
(0,5 đ)
Nhận xét: Khi S chuyển động đều ra xa O với vận tốc v thì khoảng cách giữa S1 và S2 tăng dần.
 Giả sử ban đầu S O => S1 S2 O.
 Sau khoảng thời gian t (s) dịch chuyển thì S cách O một đoạn OS = a (m) = > t = 
0,25
Từ kết quả phần b => Sau khoảng thời gian t (s) thì S1 cách S2 một đoạn là : S1S2 = a (m).
Vậy tốc độ xa nhau của S1 và S2 là : 
 = = = v. = 0,5. = (m/s) 
0,25
BT15: 
 B B’1 B’2
 A G1 G2 A’1 A’2
KÝ hiÖu AB lµ ng­êi; G1, G2 lµ vÞ trÝ cña g­¬ng vµo thêi ®iÓm t1, t2.
A’1B’1 vµ A’2B’2 lÇn l­ît lµ 2 ¶nh t­¬ng øng
 G1A = G1A’1 G2A = G2A’2
Khi ng­êi ®øng yªn th× v chuyÓn ®éng cña ¶nh lµ:
v’ = A’1A’2 (1)
 t2 – t1
Do A’1A’2 = AA2 – AA1 = 2G2A – 2G1A = 2G1G2 (2)
Thay vµo (1) cã: v’ = 2G1G2 = 2v = 1m/s
 t2 – t1
b) trong tr­êng hîp g­¬ng cè ®Þnh cßn ng­êi tiÕn l¹i gÇn th× ®é dÞch chuyÓn cña ¶nh víi ng­êi 
S = A1A’1 – A2A’2 = 2 A1G – 2 A2G = 2 A1A2
 Do vËy vtèc cña ¶nh ®èi víi ng­êi 
 B1 B2 B’2 B’1 v’’ = 2A1A2 = 2v = 1m/s
 t2 – t1
 A1 A2 G1 A’2 A’1