Question

4．（1）如圖1所示，小球靜止放在水平地面上，請在圖中作出小球受力的示意圖．
（2）A、B為某一發(fā)光點S發(fā)出的光線經平面鏡MN反射后的兩條反射光線如圖2所示，試作出這兩條反射光線的入射光線，并確定發(fā)光點的位置．（要求畫出輔助性）

Answer 1

分析 （1）靜止在水平面上的小球受重力和支持力作用，根據重力方向豎直向下、水平面上物體所受支持力方向豎直向上以及規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，過重心表示出重力和支持力的方向．
（2）本題有兩種作法：
第一種作法：根據反射光線反向延長過像點，作出發(fā)光點的像點S′，再根據平面鏡成像的特點：像與物關于平面鏡對稱作出發(fā)光點S的位置，補出入射光線．
第二種作法：根據光的反射定律：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，作出兩條反射光線的入射光線，交點即為發(fā)光點的位置．

解答 解：（1）靜止在水平面上的小球受重力和支持力作用，過球心作豎直向下的重力和豎直向上的支持力，因為這兩個力是一對平衡力，所以作圖時兩條線段長度要相等．如圖所示

（2）第一種作法：先將兩條反射光線CA、DB反向延長交于一點S′，在通過平面鏡作出S′的對稱點S，即為發(fā)光點的位置，并連接SC、SD畫出入射光線，如圖所示：

第二種作法：先過C點垂直鏡面作出法線，在法線左側指向入射點畫出入射光線，注意反射角要等于入射角，同理畫出反射光線DB的入射光線，兩條入射光線的交點S即為發(fā)光點S的位置，如圖所示：

點評 （1）考查對物體受力分析的能力，以及重力方向和支持力方向記憶情況，會用力的示意圖表示力三要素．
（2）本題用到了光的反射定律、反射光線反向延長過像點、像與物關于平面鏡對稱，提供了兩種解題思路：先將反射光線反向延長作像點后由平面鏡成像的對稱性作發(fā)光點或先根據光的反射作出發(fā)光點，再根據平面鏡成像的對稱性作出像．