Question

1．（1）已知凸透鏡的一條折射光線和一條入射光線，請你畫出它們的入射光線和折射光線．
（2）畫出吊籃在熱氣球的拉動下加速豎直上升過程中的受力示意圖（空氣阻力忽略不計(jì)）．
（3）F₁是作用在抽水機(jī)手柄A點(diǎn)的動力，O為支點(diǎn)，請?jiān)趫D中畫出F₁的力臂L₁．
（4）畫出使用該滑輪組最省力的繞線方式．
（5）杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂．請作出F₂的力臂L₂及力F₁．

Answer 1

分析 （1）在作凸透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖．
（2）吊籃在加速上升的過程中，受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用．先找到力的作用點(diǎn)，從力的作用點(diǎn)起，豎直向上畫出浮力，末端畫出箭頭，并標(biāo)出F_浮．豎直向下畫出重力，末端畫出箭頭，并標(biāo)出G．在同一幅圖上，相等的力，畫的線段相等，力大的畫的長一些．
（3）力臂的畫法：首先確定支點(diǎn)0；然后延長動力的作用線和阻力的作用線（用虛線）；再由支點(diǎn)向動力作用線和阻力作用線做垂線（用虛線）；最后畫上大括號，標(biāo)出L₁和L₂．
（4）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪．本題中，要求最省力，屬于第二種．
（5）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，據(jù)此畫出力臂的垂線，與杠桿的交點(diǎn)為F₁的作用點(diǎn)，為使杠桿平衡F₁的方向應(yīng)該向上，據(jù)此畫出動力示意圖．

解答 解：（1）過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；過光心的光線其傳播方向不變．
（2）從重心起豎直向上畫出線段，在末端畫箭頭，標(biāo)出F_浮．從重心起豎直向下畫出線段，在末端畫出箭頭，標(biāo)出G．吊籃加速上升，浮力大于重力，浮力畫的要長一些．如圖所示：
（3）延長動力的作用線（用虛線）．由支點(diǎn)向動力的作用線做垂線（用虛線）．畫出大括號，標(biāo)出L₁．如圖．
（4）如圖：只有一個(gè)動滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過上面的定滑輪，再繞過動滑輪，如下圖所示．
（5）如圖，畫出力臂的垂線，與杠桿的交點(diǎn)B為F₁的作用點(diǎn)，F(xiàn)₁的方向應(yīng)該向上，在線段末端標(biāo)出箭頭，得出動力F₁；
過O點(diǎn)作F₂的垂線，即為F₂的力臂L₂，如圖所示：

點(diǎn)評 此題考查了透鏡的光路圖，力的示意圖，滑輪組最省力的繞繩方法，力臂的畫法等多個(gè)知識點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．