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一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图所示.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/23 00:21:56
一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图所示.

(1)试证明人的头顶的影子作匀速运动
(2)求人影的长度随时间的变化率.
一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图所示.
(12分)
(1)设t=0时刻,人位于路灯得正下方O处,在时刻t,人走到S处,根据题意有:OS=υt…①
过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t时刻人头顶影子的位置,如图所示,OM为人头顶影子到O点的距离
由几何关系,有:
h
OM=
l
OM−OS…②
解①②得:OM=
hv
h−lt…③
因OM与时间成正比,故人头顶的影子作匀速运动
(2)由图可知,在时刻t,人影的长度为SM,由几何关系,有:SM=OM-OS…④
由①③④式得:SM=
lv
h−lt…⑤
可见影长SM与时间t成正比,所以影长随时间的变化率:k=
lv
h−l 
(1)OM与时间t成正比,故人头顶的影子作匀速运动;
(2)人影的长度随时间的变化率k=
lv
h−l