2. 如圖所示,一條走廊的兩側(cè)豎立著兩面互相平行的平面鏡MN和PQ,距離為d,在走廊中間將一橡皮小球垂直指向鏡,以速度v沿地面拋出,若拋出后小球速度大小不變,則觀察到兩個平面鏡上所形成的第一個像之間的相對運(yùn)動情況是(
C
)

A.只有小球指向MN鏡時,兩個像靠近,兩個像之間的距離為d
B.只有小球指向MN鏡時,兩個像遠(yuǎn)離,兩個像之間的距離為2d
C.不論小球指向哪個平面鏡,兩個像之間相對速度為零
D.不論小球指向哪個平面鏡,兩個像之間相互靠近,相對速度為2v
解析:
解:
1. 設(shè)小球初始位置在兩鏡中間,距離MN和PQ均為d/2。
2. 小球指向MN鏡時:
小球相對MN鏡的像:像與小球關(guān)于MN對稱,像速大小為v,方向背離MN(即與小球運(yùn)動方向相同)。
小球相對PQ鏡的像:像與小球關(guān)于PQ對稱,像與小球距離為d + 2×(d/2 - vt) = d + d - 2vt = 2d - 2vt,像速大小為v,方向背離PQ(即與小球運(yùn)動方向相同)。
兩像速度均為v,方向相同,相對速度為0。
3. 小球指向PQ鏡時:同理,兩像速度仍均為v,方向相同,相對速度為0。
4. 結(jié)論:不論小球指向哪個平面鏡,兩個像之間相對速度為零。
答案:C