Question

17．（1）图1中一束光沿AO方向从水中射向空气中．画出它的反射光线和折射光线．
（2）如图2所示，小明要用滑轮组提起100N的重物，绳子能承受的最大拉力是45N，他怎样组装滑轮组才能提起这个重物，请画出符合要求的绕绳方法．（动滑轮重及摩擦力不计）

Answer 1

分析 （1）光从水中射入空气中时，在表面同时发生光的反射和折射．需要掌握光的反射和折射定律的内容．
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角．
光的折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（2）首先要掌握滑轮组的省力特点：滑轮组由几股绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一．
因为动滑轮重及摩擦力不计，首先根据滑轮组的省力特点F=$\frac{1}{n}$G，确定绳子的股数，然后根据奇动偶定的原则确定绳子的绕线方法．

解答 解：（1）首先画出法线，在发生反射时，反射角等于入射角；光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线．

（2）根据滑轮组的省力特点：
绳子的股数n=$\frac{G}{F}$=$\frac{100N}{45N}$≈2.2，
因此滑轮至少由3股绳子承担物重．应从动滑轮绕起，如图所示：

点评 （1）考查了光的折射光线和反射光线的画法．首先要熟练掌握光的反射和折射定律的内容，关键是搞清反射角、折射角和入射角之间的关系．
（2）考查了滑轮组省力特点的应用，同时还考查了滑轮组的组装．要熟练掌握滑轮组的省力特点，以及奇动偶定的绕线原则．