Question

根據要求作圖：
（1）如甲圖所示，反射光線與平面鏡的夾角是40度，請畫出入射光線，并標明入射角的度數．
（2）乙圖為手拉小球在水平面內做圓周運動的示意圖，不計空氣阻力，請在圖中畫出小球在運動過程中所受力的示意圖．
（3）如圖所示的彎曲杠桿，OA=OC=CB，在A端吊一重物G，請在丙圖上畫出使杠桿保持平衡的最小力及力臂．

Answer 1

分析：（1）發生光的反射時，入射光線、反射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居在法線兩側，反射角等于入射角；注意入射角為入射光線和法線的夾角，不是入射光線和鏡面的夾角．
（2）小球受重力和拉力的作用，這兩個力非平衡力．
（3）根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿的支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，據此可解決此題．

解答：解：（1）反射光線與鏡面的夾角為40°，因此反射角為90°-40°=50°，先過反射點做法線，然后根據入射光線、反射光線以及法線在同一平面內，并且反射角等于入射角，確定入射光線的方向和入射角的大小，故作圖如下：

（2）地球表面上的物體沒有不受力作用的，空中的小球，一定受到重力的作用，由于小球在繩子的拉力作用下做圓周運動，所以還受到繩子的拉力作用；
小球在水平面內做的圓周運動，它的運動方向時刻在發生改變，即它的運動狀態在時刻改變，所以小球一定受到非平衡力的作用，小球受力如下圖所示：

（3）連接OB就是最長的動力臂，根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據此可畫出最小的動力，如圖所示：

點評：要做出杠桿中的最小動力，可以按照以下幾個步驟進行
1、確定杠桿中的支點和動力作用點的位置
2、連接支點與動力作用點，得到最長的線段
3、經過動力作用點做出與該線段垂直的直線
4、根據杠桿平衡原理，確定出使杠桿平衡的動力方向．