Question

（2011?昆山市二模）（1）在图（1）中画出从焦点射出的光线经凸透镜折射后的光路
（2）如图（2）是正在足球场上滚动的足球，请画出足球受力示意图．（分析球受几个力）．
（3）在图（3）中标出通电螺线管中电流的方向
（4）羊角锤是我们生活中常用的一种工具，请你在图（4）中画出拔钉子时在羊角锤上施加的最小力．

Answer 1

分析：（1）根据入射光线和折射光线的特点，结合凸透镜的三条特殊光线作图．
（2）足球受到三个力的作用，作用点在重心，重力G的方向竖直向下，支持力F的方向向上，阻力f的方向与运动方向相反，水平向左．
（3）由小磁针的运动方向可知，螺线管的左端是S极，再根据右手定则可判断出电流的方向，从而可知电源的正负极．
（4）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力；
连接支点A和力的作用点即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．

解答：解：（1）过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；
（2）足球受到了竖直向上的支持力N，竖直向下的重力G，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
摩擦力的方向与足球运动方向相反，因此是水平向左的，如下图所示：
（3）由小磁针的运动方向可知，螺线管的左端是S极，由磁极间的相互作用可知，螺线管的左端是S极，右端是N极，再利用右手定则可判断出电流的方向，从而可知电源的左端是正极，右端是负极，如下图所示：
（4）拔钉子时羊角锤是绕A点转动的，即A点是支点；由分析可知：当动力臂最大时，用力最小；
支点A和力的作用点即是最大动力臂，所以只有当动力与动力臂垂直时，作用力最小，如图所示：

点评：（1）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．
（2）本题考查了力的示意图的画法，力的示意图就是把力的大小、方向和作用点表示出来，摩擦力的方向与运动的方向相反．
（3）解决此题关键要抓住此题的突破口：螺线管的右端为N极．然后利用相关知识解决磁感线的方向、电源的正负极．
（4）求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂．