Question

（1）如圖A所示，是拉桿式旅行箱的示意圖，使用時它相當于一個杠桿，支點為0點，箱內質量分布均勻，拉桿質量不計．請在圖中畫出阻力F₂的示意圖以及F₂的力臂L₂，并畫出抬起拉桿時的最小力F₁的示意圖．
（2）如圖B所示，是一束從水中斜射入空氣中的光線，請在B圖中畫出它的反射光線和大致的折射光線方向；并標出折射角α．

Answer 1

【答案】分析：（1）旅行箱的阻力為箱子的重力，方向豎直向下，阻力臂為支點到阻力作用線的距離；要想抬起拉桿時的動力最小，就要求動力臂最長．
（2）①根據反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，先作出法線，再畫出反射光線．
②由折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，當光由空氣斜射進入水中或其它透明介質中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；當光由水中或其它透明介質斜射進入空氣中時，折射光線遠離法線偏折，折射角大于入射角，畫出折射光線．
解答：解：（1）旅行箱的阻力F₂為箱子的重力，作用點在箱子的重心，方向豎直向下；阻力臂就是支點到阻力作用線的垂線段；要求動力最小，即動力臂最長，支點到動力作用點的距離作為動力臂最長，力的方向與動力臂垂直向上，如下圖所示：

（2）首先過入射點畫出法線，入射光線與水面夾角是60°，則入射角是90°-60°=30°，在法線右側的水中畫出反射光線，注意反射角等于入射角；在法線的右側空氣中畫出折射光線，注意折射角大于入射角，折射角用角α表示，如圖所示：

點評：（1）力臂作圖時，注意力臂是支點到力的作用線的距離，也就是從支點向力的作用線作垂線；
（2）利用光的反射定律和折射定律作圖時，注意角度的大小和光的傳播方向．