Question

15．（1）如圖甲，Sˊ為發(fā)光點S在平面鏡MN中的像．若S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過P點，請在圖中標出發(fā)光點S的位置，并完成光路圖（保留作圖痕跡）．
（2）體積為120cm³的物塊，重1.8N，將它浸沒在水中如圖乙．在圖中畫出松開手時，該物塊受力的示意圖．
（3）如圖丙是一輕質(zhì)杠桿，O是支點，為了使杠桿在此位置平衡，請畫出在A點所施加的最小動力F及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平面鏡成像的特點可知，物與像關(guān)于鏡面對稱，首先作出像點S′的物點S，連接PS′，與鏡面的交點為入射點O，再畫出入射光線SO．
（2）首先求出物塊浸沒在水中受到的浮力，然后根據(jù)物體的浮沉條件判定物塊所受重力和浮力的關(guān)系，再按照力的示意圖的畫法畫出其所受重力和浮力的示意圖．
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件，動力臂越長越省力，首先確定出最長的力臂，然后畫出的示意圖；由支點到力的作用點的距離是最長的力臂．

解答 解：（1）作出像點S′的對稱點，即為物點S，連接PS′，與鏡面的交點為入射點O，再連接SO、OP，畫上箭頭，SO為入射光線，OP為反射光線．如下圖所示：

（2）物塊完全浸沒在水中時，V_排=V=120cm³=1.2×10^-4m³，
所受浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10^-4m³=1.2N＜1.8N，
所以，松開手時物塊下沉；過物塊重心，分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段，并分別用F_浮和G表示，并標明大小，即為其受力示意圖，如圖所示：

（3）連接OA，則OA是最長的力臂，做OA的垂線，物體對杠桿的力使杠桿向時逆針方向轉(zhuǎn)動，所以F應(yīng)使其向順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖所示：

點評 （1）注意平面鏡成像的基本特點是物像關(guān)于平面鏡的軸對稱；所有的反射光線的反向延長線都要過像點．
（2）此題考查浮力的大小計算和力的示意圖的畫法，關(guān)鍵是求出物塊所受浮力，然后與重力相比較，得出松開手時物塊的浮沉狀態(tài)．
（3）此題考查了有關(guān)力臂的畫法和最小力的示意圖的畫法，要畫出最小的力，關(guān)鍵是確定最長的力臂，即從支點到作用點的距離．