Question

11．（1）如图1所示，F₁、F₂为凸透镜焦点．CF₂是经凸透镜折射后的光线，AB为一过焦点且与主光轴垂直的平面镜，请画出CF₂进入凸透镜前的入射光线和经平面镜反射后的光线．
（2）在自动化生产线上常用传送带传送工件，如图2所示一个工件与传送带一起以0.5m/s的速度水平向右匀速运动，不计空气阻力，请在图中画出工件受力的示意图．
（3）如图3所示，画出力F的力臂．
（4）如图4所示，向右用50牛沿与水平方向成30°的力斜向上拉小车，画出拉力的图示．  

Answer 1

分析 （1）平面镜和凸透镜的关系是：平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置，凸透镜的主光轴恰是折射光线BF（平面镜的入射光线）的法线；
对于凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；
对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线；
（2）物体向右匀速运动，由于不计空气阻力，所以物体受到重力G和传送带对它的支持力F，这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心；
（3）力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂；
（4）先确定力的作用点，然后用力的图示表示与水平方向成30°的力．

解答 解：
（1）CF₂的入射光线平行于主光轴画，通过平面镜的反射光线过凸透镜的焦点，再经凸透镜平行于凸透镜的主光轴射出，如图所示：

（2）由于物体和传送带一起匀速运动，相对静止，所以不受摩擦力的作用，只受重力和支持力的作用；然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力．因为这两个力是一对平衡力，所以作图时两条线段长度要相等．如图所示：

（3）首先反向延长作出F的作用线，由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度为F的力臂．如图所示：

（4）先选一段为25N的线段，然后过重心作大小为50N的线段、与水平面成30°斜向上的拉力．图示如下：

点评 （1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．
（2）画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力，平衡力的长度要相等．
（3）考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线．从而正确地画出力臂．
（4）会确定力的作用点，会用力的图示表示力的三要素．