Question

（1）质量为4kg的小球沿光滑平面滚动，它所受到的重力是______N．请画出小球在图示位置所受重力的示意图（g=10N/kg）；

（2）如图所示，MN为空气和水的分界面，A0为入射光线，0为入射点．在图中画出其反射光线和折射光线．

（3）在图中，标出通电螺线管和小磁针的N、S极及标出电源的“+”、“-”极．


（4）如图所示，F₁是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点．请画出动力F₁的力臂l₁．

Answer 1

解：（1）G=mg=4kg×9.8N/kg=39.2N；过重心（几何中心）沿竖直向下画一带箭头的线段，并标出重力符号，如下图所示：

G=39.2N
（2）过点O作MN的垂线EF，即为法线，再作∠BOE=∠EOA，OB为反射光线，作∠COF＜∠AOE，OC为折射光线，如图：

（3）由磁感线的指向可知电磁铁右侧为N极，左侧为S极；则由右手螺旋定则可得电流由左侧流入，即电源左侧正极．小磁针所在位置磁感线向左，则小磁针的左侧为N极．如下图所示；

（4）延长动力的作用线；由支点向动力的作用线做垂线；
画出大括号，标出L₁．如图：

分析：（1）已知物体的质量，利用重力公式求物体重，从重心（几何中心）沿竖直向下画一带箭头的线段，并标出重力符号；
（2）当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射．光的反射中，反射角等于入射角；当光从空气中斜射入水中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角；
（3）由磁感线的形状可知电磁铁的极性，则由右手螺旋定则可求得电流方向及电源的正负极；由小磁极所在位置的磁感线方向可知小磁针的极性；
（4）力臂的画法：首先确定支点0；然后延长动力的作用线和阻力的作用线；再由支点向动力作用线和阻力作用线做垂线；最后画上大括号，标出L₁．
点评：（1）画重力方向（找一参照物：与水平面、水平底边、水面垂直）是重力示意图的关键．
（2）此题考查光的折射光路图，注意光的折射中，入射角与反射角不相等（一般规律为密度大的，角度较小），入射光线、反射光线在不同介质中．
（3）本题考查右手螺旋定则及磁感线的特点；
（4）掌握杠杆的五要素，会画力臂，会根据力臂画出力；延长力的作用线和由支点向力的作用线做垂线都用虚线．