Question

作图：
（1）如图物体A随传送带一起匀速向右运动．请画出物体A受力示意图．

（2）如图根据图中的入射光线或折射光线，分别作出相应的折射光线或入射光线．

（3）如图使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点．请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L₁．

Answer 1

解：（1）物体在竖直方向上受重力和支持力的作用，其受力的示意图如下图所示：
（2）对于凸透镜，入射光线过焦点，则折射光线与主光轴平行．
对于凹透镜，折射光线与主光轴平行，则入射光线的延长线过焦点．
光路图如下图所示：
（3）连接OA，即为最长动力臂，过A点画垂直与OA，向右的动力F，如下图所示：

分析：（1）物体的平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡态的物体在某一方向上受平衡力的作用或者不受外力的作用，重为G的物体，随传送带一起沿水平方向向右做匀速运动，则物体G在水平方向上不受外力的作用，在竖直方向上物体处于静止状态，则物体受平衡力的作用，即物体的重力和传送带对物体的支持力是一对平衡力．
（2）根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图：
凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
（3）由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．
点评：（1）能否正确分析物体在水平和竖直方向上的受力情况，是本题的解题关键所在．
（2）关于凸透镜或凹透镜的特殊光线的作图，把握住入射光线与对应的折射光线的特点是解决此类题目的关键．
（3）求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂．