Question

（2011?鎮江模擬）（1）某發光點S所發出的兩條光線經平面鏡反射后形成的光線如圖所示，請完成光路圖并確定發光點S的位置（要求保留必要的輔助線）．

（2）在圖中畫出小球所受拉力和重力的示意圖．

（3）如圖是列車上出售的食品的小推車上，當前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，使手推車前輪向上翹起，請畫出此時售貨員所用的最小動力及其力臂．

Answer 1

分析：（1）平面鏡成像時，像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直，像和物體各對應點到平面鏡間距離相等，OB、O′B′是S發出的兩條光線經平面鏡后的反射光線，所以OB、O′B′的反向延長線交點即為S在平面鏡中的像．
（2）力的示意圖要表示出力的三要素．小球所受重力是豎直向下的，作用在物體的重心；拉力則是沿細線向上的．
（3）首先應找到本題的支點在后輪的著地點；其次知道使手推車前輪向上翹起，阻力為手推車的重力，阻力臂為支點到重力作用線的距離，阻力與阻力臂的乘積是定值；最后能根據杠桿平衡條件，會用數學方法分析出動力臂最長時動力最小，能突破：支點到動力的作用點的距離為動力臂時力臂最長．

解答：解：（1）作出光線a、b反向延長線的交點S′，再找到S′關于平面鏡的對稱點S，S即為發光點，如圖所示：

（2）重力的作用點在小球的重心，即它的圓心，方向豎直向下；拉力作用點在細線與小球的接觸點，方向沿細線方向；兩個力的大小相比，小球因對墻面有一定的壓力，拉力略小于重力，所以畫示意圖時線段應略短．如圖所示：

（3）支點在后輪的著地點如圖，動力的作用點在手握車把的地方，連接支點與動力的作用點，為最長的動力臂，用大括號標出，標上字母符號L；
在動力作用點處垂直動力臂斜向下畫出動力，標上字母符號F，如圖所示：

點評：（1）本題主要考查了平面鏡成像的光路圖，平面鏡成像特點與光的反射定律相結合來作圖，比較直觀、簡捷、準確．
（2）力的示意圖是用畫圖的方法表示力的三要素的，所以找準力的大小、方向和作用點是畫力的示意圖的關鍵．
（3）本題常見的錯誤是將動力畫得豎直向下，沒有細致分析此時的動力臂并不是最大，解決此類問題的關鍵點是：支點與動力作用點的距離為最長的動力臂．