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21、在左图中,已知入射光线,画出通过透镜后的折射光线.如图所示,王师傅想用最省力的方法把-个铁桶推上台阶,请在图中画出这个力的示意图.
分析:根据“平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点”作图和最小动力的问题分析.
解答:解:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点,故折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点;
由于支点与作用点为力臂时,力臂是最大的,动力是最小的,当球与台阶的接触点为支点,球的直径为力臂时,动力F是最小的.
点评:本题考查了凹透镜对光线的折射作用和求作最小动力的方法.当阻力与阻力臂的乘积一定时,力臂最大时,动力最小,故力的作用点与支点的连线为力臂时,力是最小的.
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