Question

（2003?武漢）力學和光學作圖：
①如圖所示，足球隊員已將足球踢向空中，請在圖中畫出足球在向斜上方飛行過程中某時刻的受力示意圖．
②如圖所示為激光液面控制儀原理簡圖，固定的一束激光AO以入射角θ=60°照射到水平液面，反射光OB射到與其垂直的光屏上，用光電轉(zhuǎn)換器將光信號變成電信號，輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度．如果液面高度降低，發(fā)現(xiàn)光點B在光屏上移動了一段距離到B′，請在圖中標明B′的位置．（要求畫出光路圖）

Answer 1

分析：①足球隊員已將足球踢向空中，此時足球受重力和空氣的阻力，重力的方向總是豎直向下的，因為足球在向斜上方飛行，所以空氣的阻力是斜向下的，阻力的作用點也可以在重心；
②由于入射光線是固定的，且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射，當水面發(fā)生變化時，故反射光線的方向與原來的反射光線是平行的．

解答：解：①空中飛行的足球受重力作用還受空氣阻力的作用，然后根據(jù)重力的方向總是豎直向下的，并過重心表示出重力的作用點和方向，因為足球在向斜上方飛行，所以空氣的阻力是斜向下的，如下圖所示．
②當液面發(fā)生變化時，由于入射角的大小不變，所以反射光線與原來的反射光線平行；如圖所示

點評：本題考查力的示意圖，同時還考查利用鏡面反射來解釋分析液面微變監(jiān)視器的原理．