Question

4．（1）如圖甲所示，一重為G的均勻木棒，可繞O點轉動．若讓木棒靜止在圖示位置，請畫出木棒所受重力和作用在A點的最小動力F的示意圖．

（2）如圖乙所示是一種稱為“角反射器”的光學裝置，有一束激光沿a、b 方向入射到平面鏡S₁上．試在圖中作出經平面鏡S₁、S₂反射后的光路（保留必要的作圖痕跡）．
（3）在下列四幅圖中，圖B表示內能轉化為機械能，圖C中氣體壓強p₁＞p₂．

（4）電磁波的傳播不需要介質，它在真空中的傳播速度是3×10⁸m/s；太陽能是環保的可再生能源，我們可以用太陽能電池把太陽能轉化成電能．

Answer 1

分析 （1）物體的重力豎直向下，重心在物體的幾何中心；要使杠桿使用最省力，應使其力臂最長．
（2）“角反射器”的特點是對光線進行兩次反射，根據反射定律可知，兩次反射的光線與入射光線是始終平行的，因此，只要入射光線的方向不變，兩次反射后的光線方向就不會改變．
（3）根據AB兩圖中的能量轉化情況得到結果；根據流體壓強和流速的關系分析CD兩圖，流體壓強與流速的關系：在流體中，流速快的地方壓強越�。�
（4）電磁波是一種物質，可在真空中傳播，太陽能電池板將太陽能轉化為電能．

解答 解：
（1）物體的重心在其中心處，重力方向豎直向下；
要使動力最小應使動力臂最長，圖中以OA的長度為力臂時，動力臂最長，從A點作OA的垂線，方向向上即為作用在A點的最小力，如圖所示：

（2）先過入射點畫出法線，根據反射角等于入射角畫出反射光線；入射到下面的鏡面，同理畫出第二次的反射光線，如圖所示：

（3）A、壓縮活塞使得筒內的空氣內能增加、溫度升高，消耗了機械能得到了內能，即是將機械能轉化為內能的過程．故A不合題意；
B、將水加熱到一定程度后，活塞被水蒸氣推出，即水蒸氣的內能轉化為活塞的機械能．故B符合題意；
C、C圖中，物體上表面平直，下表面向下彎曲，相同時間內，空氣經過下方的路程比上方的路程長，下方空氣流速大、壓強小，即p₁＞p₂，故C符合題意．
D、D圖中，用漏斗從乒乓球上方向下吹氣，乒乓球上方的氣流速度大于下方的氣流速度，則上方的氣體壓強小于下方壓強，即p₁＜p₂，故D不合題意；
（4）電磁波可以在真空中傳播，電磁波的傳播不需要介質；太陽能電池板可以將太陽能轉化為電能．
故答案為：（1）見解答圖；（2）見解答圖；（3）B；C；（4）介質；電能．

點評 （1）本題是有關重力示意圖的畫法及杠桿平衡力的應用，有關杠桿的最小力問題是難點，關鍵能夠確定出最長的力臂，通常把支點到力的作用點距離當成力臂是最長的力臂．
（2）解決光學的問題，作圖是非常有效的方法，對于互成直角的反射器來講，它的出射光線與入射光線平行，應該作為一條規律記住它．
（3）首先確定每幅圖所表示的實驗內容是什么，再根據該實驗所涉及的知識點進行對照分析，最后做出針對性地判斷．
（4）此題考查電磁波的傳播和太陽能的轉化，難度不大，屬于基礎題．