Question

1．（1）如图1，处于主光轴上的物体AB经凸透镜后在光屏上成的像A'B'，请你根据图中所给的条件画出凸透镜，并确定焦点F的位置．
（2）如图2，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法．
（3）如图3，在公路上行驶关闭发动机后的汽车，请画出受力的示意图．

Answer 1

分析 （1）结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的、过焦点的、过光心的．利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置、焦点的位置．
（2）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．
（3）水平方向汽车处于减速运动状态，由于关闭了发动机，不再受汽车的牵引力，在路面上运动是由于惯性，因此水平方向只受摩擦阻力的作用．

解答 解：（1）由于通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，所以连接BB′，与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，过B点做平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过B′，折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置．
再根据焦距的定义做出左侧的焦点．
如图所示：

（2）如图，由5段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法．如图所示：

（3）经分析，汽车受到三个力的作用：重力、支持力和摩擦力，其中重力和支持力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；摩擦力方向与物体运动方向相反，关闭发动机后汽车的运动靠的是惯性，不受牵引力的作用．因此汽车受力情况如下图：

点评 （1）像是由物体烛焰发出的光线经过凸透镜折射会聚而成的，所以对应的物点发出的光线一定全部会聚在像点，从中取几条与焦点、凸透镜位置有关的特殊光线就可以确定焦点已经凸透镜的位置．
（2）此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力．
（3）当一个物体上画多个力的示意图时，为了表示美观，常把各力的作用点统一在物体的几何中心上．