Question

（1）如圖，物體A在水中靜止，請畫出A所受力的示意圖；
（2）如圖所示，一束光射向一塊玻璃磚，請在圖中畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的大致徑跡；
（3）如圖所示，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態，L₁為F₁的力臂．請在圖中作出F₂的力臂L₂及力F₁．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可見，物體A在水中處于漂浮狀態，受到重力和浮力的作用，由于漂浮，這兩個力是一對平衡力．
（2）先畫出法線，根據光的折射規律畫出所給光線的折射光線．光線再由玻璃射出來時，原來的折射光線此時又變成了入射光線，同樣根據光的折射規律再做折射光線．光線在空氣與玻璃之間發生兩次折射．
（3）力臂是從支點到力的作用線的垂直距離；根據提供的力臂，畫出動力的作用線，與杠桿的交點為F₁的作用點，為使杠桿平衡F₁的方向應該向上，據此畫出動力示意圖．
解答：解：（1）漂浮物體靜止，則受到的重力G和浮力F是一對平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直線，作用點在重心，重力的方向是豎直向下，浮力的方向是豎直向上．如下圖所示：

（2）由分析知，先畫出法線，第一次光從空氣斜射入玻璃，折射角小于入射角；第二次光線從玻璃斜射入空氣，折射角大于入射角，如下圖所示：

（3）F₂與杠桿垂直，故連接支點O與F₂的作用點即為力臂L₂，過L₁的上端作L₁的垂線，交杠桿于一點，即為F₁的作用點，F₁的方向向上．如下圖所示：

點評：（1）受力分析，要結合物體所處的運動狀態，物體處于靜止或勻速直線運動時，受到的力是平衡力；
（2）畫反射光線或入射光線時，要牢記光的反射定律和折射定律，特別是角度的大小和箭頭的方向；
（3）力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，力臂與力的作用線垂直．