Question

15、（1）如图所示，一束光斜射到两个相互垂直的平面镜上，光线与平面镜A的夹角为60°．请在图中完成光路图，并标明由平面镜B反射后的光线与镜面夹角的大小．

（2）为了使杠杆保持静止，可以在A点拖加一个力F，力的方向不同，需要力的大小也不同，请在下图中画出力F最小时的示意图．

Answer 1

分析：（1）首先知道入射光线在两个互相垂直的平面镜上发生两次反射；其次根据反射定律：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，先作出在平面镜A上的反射光线，完成两次反射光路；最后求出由平面镜B反射后的光线与镜面夹角的大小．
（2）因为力与力臂的乘积是常数，所以力F对应的力臂最大时力将最小，力臂最大取支点与力的作用点为力臂．

解答：解：（1）先过平面镜A的反射点O垂直镜面作出法线，由图可知入射角为90°-60°=30°，作出反射光线并使反射角为30°，反射光线与平面镜B的交点为O′；
再过O′点垂直平面镜B作出法线，第二次反射的入射角为90°-30°=60°，则反射角为60°，在法线右侧作出反射光线，反射光线与平面镜B的夹角为30°，如图所示：

（2）从A点垂直杠杆斜向上画出力F，此时力F最小，如图所示：

点评：由入射光线作出反射光线时，要先找到入射角的大小，再在法线另一侧根据反射角等于入射角画出反射光线；
杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，要会用数学方法判断极值问题并能在图中画出最小的力．