试题

题目:
青果学院如图为一辆轿车的俯视示意图.QP、MG分别为安装在两侧的后视镜(近似看作平面镜).R为司机头部所在位置.司机的眼睛和两个反光镜距离地面的高度相等,R 到Q 的距离为S,且RQ 与QP垂直;RQ、RM 与车身侧面的夹角分别为a和β;Q点、M 点到车尾的距离均为L,车身的宽度为D.
(1)若司机能从右反光镜中看到车尾,右反光镜MG与车身侧面的最大夹角为多大?(要求画出必要的光路示意图)
(2)若司机恰能从左反光镜中看到尾随在正后方的同型轿车的最右端,此时尾随车辆到前车辆尾部的距离为多少?(要求画出必要的光路示意图)
答案
青果学院解:(1)司机要能从右反光镜成像中看到车尾,司机头部通过右反光线成像R″应在车身右侧外,如图所示:
因为RM与车身侧面的夹角为β,由三角形内角和定理的∠RGM=∠RMG=
π-β
2

即反光镜与车身侧面的最大夹角为
π-β
2

答:右反光镜MG与车身侧面的最大夹角为
π-β
2

(2)尾随车辆到前车辆尾部的距离为x,R通过QP成像在R′,当司机从左后视镜看到后方车头右端时,R′、车尾和后方车辆右端在一条直线上,与车身夹角为θ,则tgθ=
S·sinα
L+S·cosα
,所以x=D·ctgθ=
D(L+S·cosα)
S·sinα

答:此时尾随车辆到前车辆尾部的距离为D·ctgθ=
D(L+S·cosα)
S·sinα

青果学院解:(1)司机要能从右反光镜成像中看到车尾,司机头部通过右反光线成像R″应在车身右侧外,如图所示:
因为RM与车身侧面的夹角为β,由三角形内角和定理的∠RGM=∠RMG=
π-β
2

即反光镜与车身侧面的最大夹角为
π-β
2

答:右反光镜MG与车身侧面的最大夹角为
π-β
2

(2)尾随车辆到前车辆尾部的距离为x,R通过QP成像在R′,当司机从左后视镜看到后方车头右端时,R′、车尾和后方车辆右端在一条直线上,与车身夹角为θ,则tgθ=
S·sinα
L+S·cosα
,所以x=D·ctgθ=
D(L+S·cosα)
S·sinα

答:此时尾随车辆到前车辆尾部的距离为D·ctgθ=
D(L+S·cosα)
S·sinα
考点梳理
作光的反射光路图;光的反射定律.
(1)根据QP、MG分别为安装在两侧的后视镜(近似看作平面镜),利用三角形内角和定理即可求出右反光镜MG与车身侧面的最大夹角.
(2)此时尾随车辆到前车辆尾部的距离为x,R通过QP成像在R′,利用三角函数求出tgθ,然后可推出x的值.
此题主要考查平面镜成像作图和光的反射定律,涉及到三角函数等数学知识,体现了学科的整合性,有一定的拔高难度,属于难题,解答此题要求学生具备一定的学科综合能力.
计算题;作图题.
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