Question

（1）小剛有一發光的小電珠（可看作為點光源S）如圖1，他需要的是向右射出的平行光．請幫他達到目的，畫出得到平行光的光學器件，并畫出光路圖（二條光線）．
（2）許多居民樓墻外用鐵三腳架擱放空調的主機．如圖2所示，要使鐵架較為牢固，應把主機放在A處還是B處，請你在選擇的主機上畫出它的重力示意圖和該力的力臂．

Answer 1

解：（1）因題目要求是向右射出的平行光，故可選用凸透鏡或凹面鏡，如圖所示：

（2）主機越向外重力的力臂越長，支架越不牢固，所以應放在A處．
重力的作用點在物體的重心上，重力的方向豎直向下．
重力示意圖、重力對O點的力臂，如下圖所示：

分析：（1）根據過凸透鏡焦點的入射光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；過凹面鏡焦點的入射光線將凹面鏡反射后，反射光線平行于主光軸；
（2）對力臂概念的認識：從支點到力的作用線的距離叫做力臂．
力的示意圖的畫法：先找出力的作用點，在從作用點沿力的方向畫線段，最后在線段上標示箭頭表示力的方向．
點評：本題考查了各種光學器件對光線的作用，杠桿的分類方法，力臂作圖的步驟．是一道光學和力學的綜合題，此題的難易程度適中，是常見的考試題型．