Question

按照题目要求作图：
（1）如图（1）所示，将一小石块用力竖直向上抛出，请画出石块离开手后，在竖直上升过程中所受力的示意图（不计空气阻力和浮力）；
（2）为使械杆ON在如图（2）位置能保持静止，需在M点施加一个力F．画出在M点对杠杆施加的最小拉力F，并标出其对应的力臂L．
（3）请在图（3）中用箭头标出磁感线a的方向，并将磁感线b上小磁针的N极涂黑．
（4）小明想在家里安装一盏照明灯，如图（4）是他设计的电路，请你帮他在图中的虚线框内填入开关和电灯的符号．

Answer 1

分析：（1）小石块在上升过程中受竖直向下的重力作用，从石块的重心竖直向下作出重力的示意图；
（2）由杠杆平衡的条件知，当阻力与阻力的力臂的积为定值时，动力臂最大时，动力是最小的，此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离．
（3）利用磁感线是从磁体的N极出发，回到S极这一特点，确定磁感线的方向．利用螺线管的磁极结合磁极间作用规律确定小磁针的N、S极．
（4）根据保险丝的位置可判断出火线，再根据开关要控制火线的原则，判断出开关与电灯的位置．

解答：解：（1）石块在上升过程中受到的重力从重心竖直向下画，并标上字母符号G，如下图所示：

（2）由杠杆平衡的条件知，动力臂最大时，拉力F最小，其对应的力臂为L，如下图所示：

（3）磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定磁感线a的方向是向右的．小磁针的左端靠近了螺线管的右端（N极），
异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端与螺线管的右端为异名磁极，故为S极，小磁针的右端为N极．综上分析可得答案如下图所示：

（4）装有保险丝的一条线一定是火线，因此b点应先与开关连接，再连接灯泡，如下图所示；

点评：（1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点；
（2）本题考查了最小动力和力臂的作法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．
（3）此题考查了磁极间作用规律、磁感线的特点等知识点，题目的难度不大．
（4）本题考查家庭电路的连接，保险丝的位置是判断火线的关键，开关控制火线这是家庭电路连接的基本要求．