Question

如图所示，小球沿水平桌面向左滚动，在桌面上的A处斜放着一个平面镜，当人眼通过平面镜观察时，会看到镜中的小球的像沿着竖直向下的方向运动．
（1）请根据平面镜的成像特点在A处画出平面镜；
（2）在你所画的平面镜上以A为轴画出使平面镜平衡时最小的力F及其力臂L．

Answer 1

解：
（1）连接B、B′，由平面镜成像的特点：像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分，可知确定平面镜的位置，如下图所示：
（2）由杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在A，因此支点到平面镜最上端C作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：

分析：（1）根据平面镜成像的特点：所成的像是虚像；像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等即可找到平面镜的位置．
（2）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F₁l₁=F₂l₂），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小．
点评：（1）考查平面镜成像的特点，以往的题目都是根据物体作出在平面镜中所成的像，而本题是根据物像画出平面镜的位置，总之是平面镜成像特点的灵活运用．
（2）关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论．