Question

17．（1）某同学在做俯卧撑运动时（如图1），可将他视为一个杠杆，支点为O，他的重心在A点，支撑力为F，请画出重力G和支撑力F的力臂．
（2）如图2，小明站在游泳池边A处，看到路灯B在池水中的像与他看到的池中一条鱼在C点重合，用光学作图法确定路灯B的位置和鱼D的大致位置．

Answer 1

分析 （1）重力G的方向是竖直向下的，支撑力F的作用点在手与地面的接触点，支点是点O．力臂是支点到力的作用线的距离．
（2）路灯B在池水中的像是平面镜成的虚像，水面相当于镜面，像物关于平面镜对称，作出路灯B；
看到的池中鱼是光的折射形成的虚像，根据光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角的规律作出鱼的大致位置．

解答 解：（1）重力作用在人的重心，方向竖直向下，用G表示．支撑力作用在人的手上，方向竖直向上，据此画出重力G和支撑力F的示意图，支点为O，则过O作两力的垂线即为力臂，如图所示：

（2）根据平面镜成像特点：像与物关于平面镜对称，作出像C的物体路灯B，连线用虚线；在空气中看去，光好像是从像C点发出，连接AC，与水面的交点即为入射点O，连接BO为入射光线，OA为反射光线，完成平面镜成像的光路图；
鱼的像也在C点，首先作出法线，根据光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角的规律，作出入射光线的大致光路图DO，OA为折射光线，D在C点的下方．
如图所示：

点评 （1）本题考查了力的示意图和力臂的画法．力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．
（2）本题的难点是作出路灯B，需要记牢平面镜成像特点，并能熟练的作出C点的对称图形．