Question

2．（1）如图1所示的水桶，是在一个最小外力作用下所处于静止状态，作出它此时最小力的示意图．
（2）完成光路图．

Answer 1

分析 （1）题干告诉了“在一个最小外力作用下处于静止状态”，那么肯定有一个“最小力”，这就要从杠杆的平衡条件入手分析；
以杯子右下端为支点，若用最小力保持杯子的状态，力臂需最大，即杯子左上端与右下端的连线；由此可做出这个力．
（2）先作出法线，然后根据反射角等于入射角完成反射光线，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角；
由入射光线与水平线的夹角以及镜面与水平线的夹角可求得反射光线与镜面的夹角，然后根据平行于凸透镜的光线折射后过焦点作图．

解答 解：（1）要达到如图的状态，若施加的力最小，那么此时力的力臂最长，即以杯子右下端为支点，以杯子左上端和右下端的连线为最长力臂；那么过杯子左上端，作垂直于此连线的力即为所施加的最小力．

（2）由图可知，入射光线与镜面的夹角为45°，先过入射点画出法线，再在法线上侧根据反射角等于入射角画出反射光线，
则入射角为90°-45°=45°，则反射光线与镜面的夹角为45°，
所以反射光线与水平线平行；
再根据平行于凸透镜的光线折射后过焦点画出折射光线；
如图所示：

点评 本题主要考查了有关力臂、反射、折射光线的画法，重点要是力臂的概念、光的反射定律和凸透镜的特殊光线的理解和掌握．