Question

22、按要求完成下列各图
（1）为了把竖直照射的太阳光经平面镜反射后，沿水平方向射入涵洞中，请在图中画出平面镜的位置，并完成光路图．

（2）如图所示，一个小球正在下沉，请用力的示意图画出小球所受到的力．

（3）如下图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图．

Answer 1

分析：（1）已知入射光线和反射光线的方向，根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，先作出法线，再画出平面镜的位置；
（2）小球在水中受重力与浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，因为小球正在下沉，所以重力比浮力大，线段的长度不同；
（3）由杠杆的平衡条件可知：当阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，则动力越小；因此解答此题，只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可．

解答：解：（1）先沿水平方向画出反射光线，再作出反射光线和入射光线的角平分线，即为法线，最后过反射点垂直法线作出平面镜，如图所示：

（2）重力的方向是竖直向下的，浮力的方向是沿竖直向上的，作用点都可以画在重心，因为下沉重力大于浮力，如下图：

（3）由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；如图，支点为O，过支点O做直径OA，过A做OA的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，如图所示：

点评：（1）在用光的反射定律作图时，注意一些技巧：反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光线的角平分线等；
（2）力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点．
（3）处理此类杠杆中最小力的问题时，可按以下步骤进行：①确定支点和动力作用点；②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线，即动力作用线．