Question

4．（1）如图甲所示，一重为G的均匀木棒，可绕O点转动．若让木棒静止在图示位置，请画出木棒所受重力和作用在A点的最小动力F的示意图．

（2）如图乙所示是一种称为“角反射器”的光学装置，有一束激光沿a、b 方向入射到平面镜S₁上．试在图中作出经平面镜S₁、S₂反射后的光路（保留必要的作图痕迹）．
（3）在下列四幅图中，图B表示内能转化为机械能，图C中气体压强p₁＞p₂．

（4）电磁波的传播不需要介质，它在真空中的传播速度是3×10⁸m/s；太阳能是环保的可再生能源，我们可以用太阳能电池把太阳能转化成电能．

Answer 1

分析 （1）物体的重力竖直向下，重心在物体的几何中心；要使杠杆使用最省力，应使其力臂最长．
（2）“角反射器”的特点是对光线进行两次反射，根据反射定律可知，两次反射的光线与入射光线是始终平行的，因此，只要入射光线的方向不变，两次反射后的光线方向就不会改变．
（3）根据AB两图中的能量转化情况得到结果；根据流体压强和流速的关系分析CD两图，流体压强与流速的关系：在流体中，流速快的地方压强越小．
（4）电磁波是一种物质，可在真空中传播，太阳能电池板将太阳能转化为电能．

解答 解：
（1）物体的重心在其中心处，重力方向竖直向下；
要使动力最小应使动力臂最长，图中以OA的长度为力臂时，动力臂最长，从A点作OA的垂线，方向向上即为作用在A点的最小力，如图所示：

（2）先过入射点画出法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；入射到下面的镜面，同理画出第二次的反射光线，如图所示：

（3）A、压缩活塞使得筒内的空气内能增加、温度升高，消耗了机械能得到了内能，即是将机械能转化为内能的过程．故A不合题意；
B、将水加热到一定程度后，活塞被水蒸气推出，即水蒸气的内能转化为活塞的机械能．故B符合题意；
C、C图中，物体上表面平直，下表面向下弯曲，相同时间内，空气经过下方的路程比上方的路程长，下方空气流速大、压强小，即p₁＞p₂，故C符合题意．
D、D图中，用漏斗从乒乓球上方向下吹气，乒乓球上方的气流速度大于下方的气流速度，则上方的气体压强小于下方压强，即p₁＜p₂，故D不合题意；
（4）电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质；太阳能电池板可以将太阳能转化为电能．
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）B；C；（4）介质；电能．

点评 （1）本题是有关重力示意图的画法及杠杆平衡力的应用，有关杠杆的最小力问题是难点，关键能够确定出最长的力臂，通常把支点到力的作用点距离当成力臂是最长的力臂．
（2）解决光学的问题，作图是非常有效的方法，对于互成直角的反射器来讲，它的出射光线与入射光线平行，应该作为一条规律记住它．
（3）首先确定每幅图所表示的实验内容是什么，再根据该实验所涉及的知识点进行对照分析，最后做出针对性地判断．
（4）此题考查电磁波的传播和太阳能的转化，难度不大，属于基础题．