两地相距4km,MN是与AB连线平行的一条小河的河岸,AB到河岸的垂直距离为3km,小军要从A处走到河岸取水然后送到B处,他先沿着垂直于河岸的方向到D点取水,再沿直线DB到B处.若小军的速度大小恒为5kmh,不考虑取水停留的时间.(1)求小军完成这次取水和送水任务所需的时间.(2)为了找到一条最短中路线(即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短),可以将MN看成一个平面镜,从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点,请你证明入射点O即为最短路线的取水点.
f考点:速度公式及其应用;平面镜成像的相关作图.765254
专题:计算题;作图题;学科综合题;光的传播和反射、平面镜成像;长度、时间、速度.分析:(1)已知AB间的距离是4km,AB到河岸的距离(AD)是3km,可以计算出DB间的距离,此时便可知
道小军要走的路程了,又知速度,根据v变形计算出所需时间;
(2)利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点A的像点A′,根据反射光线反向延长通过像点,可以有像点和B点确定反射光线所在的直线,两点之间,直线最短.解答:解:(1)如下图所示,小军通过的路程是sADsDB,此时,sAB4km,sAD3km,根据勾股定理可知,sDB5km,
故小军通过的路程ssADsDB3km5km8km,∵v
∴所需的时间:
t
16h;
t
16h;
(2)作出发光点A关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接A′、B点交平面镜于点O,沿OB画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示,图中O就是入射点;
①由图可知,A′B的连线是直线,两点之间,直线最短,即此时A′B之间的距离(sA′OsOB)最短;②根据平面镜成像的特点可知,此时sADsA′D,且Rt△ADO与Rt△A′DO有一条公共边DO,故可知Rt△ADO≌Rt△A′DO,即sAOsA′O;故sAOsOBsA′OsOB;即此时O点是最短路线的取水点.故答案为:(1)所需的时间16h;(2)如上分析.点评:本题利用平面镜成像的特点,并结合数学知识,解决实际问题(取水路线最短),综合性较强,是中考考查的热点问题.
23.(9分)(2013安徽)在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它与一个阻值很大的待测电阴Rx串联接入电路,根据电压表的求数可以测出Rx的阻值,这是一种测量大电阻的方法.如图所示的电路中,电压表的内阻Rv20kΩ,量程为150V,最小分度值为5V,电压U110V,电压表的示数为50V.(1)求电路中的电流大小.(2)求待测电阻Rx的阻值.
f(3)上述电路中,若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻r