Question

4．（1）如图甲所示，气球在空中处于静止状态．请画出气球所受力的示意图．
（2）如图乙所示，A′为处在B点处的人眼通过平面镜MN所看到的A点的像．请根据平面镜成像规律作出其光路图．

Answer 1

分析 （1）气球在空中处于静止状态，受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于小球处于平衡状态，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等．
（2）利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出发光点A的像点A′，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和B点确定反射光线所在的直线，从而画出反射光线，并确定反射点，最后由发光点和反射点画出入射光线，从而完成光路．

解答 解：（1）过气球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，即为其所受重力和浮力的示意图，因为这两个力是一对平衡力，所以作图时两条线段长度．如图所示：

（2）作出发光点A关于平面镜的对称点，即为像点A′，连接A′、B点交平面镜于点O，沿OB画出反射光线，连接AO画出入射光线，如图所示：

点评 （1）画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力．
（2）本题考查的是光的反射定律与平面镜成像特点相结合的作图题，要清楚点光源、像点、入射光线、反射光线之间的关系，才能准确作出这一类作图题．