Question

按要求作圖：
（1）畫出如圖1所示的折射光線．
（2）如圖2，一個鉛球重30N，從斜面上滾下，用力的圖示法畫出它所受的重力．
（3）圖3中杠桿OA處于平衡狀態，請在圖中畫出動力F對支點O的力臂L．
（4）在圖4中畫出使用滑輪組提起物體時最省力的繞繩方法．

Answer 1

解：（1）平行于主光軸的入射光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點；

（2）放在斜面上不會影響重力的方向，仍為豎直向下，作用點在物體的重心，大小為30N，如圖：

（3）首先沿力F的方向作出F的作用線，由支點O向F的作用線做垂線，垂線段的長度為F的力臂，如下圖所示．

（4）要使由兩個滑輪組成的滑輪組最省力，繩子應從動滑輪開始繞，此時承擔拉力的繩子段數最多，如下圖所示．

分析：（1）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給光線的特點再根據透鏡的光學特點來作圖．
（2）畫重力的圖示首先要明確重力的三要素，再確立一定的標度，然后從物體的重心開始，沿豎直向下的方向，畫出力的大小．
（3）要解決此題，需要掌握力臂的概念，知道力臂是從支點到力的作用線的距離．由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂．
（4）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數來承擔動滑輪的拉力．
點評：（1）凹透鏡有三條特殊光線：過焦點的光線傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，指向另一側焦點的入射光線經凹透鏡折射后平行于主光軸．
（2）本題還考查了重力的圖示法的作法．不管物體處于什么樣的狀態，重力的方向總是豎直向下的．動滑輪被幾根繩子承擔，拉力就是物體和動滑輪總重的幾分之一；畫力臂時，必須找準支點和力的作用線．