Question

20．按照题目要求完成下列作图：
（1）画出图甲中静止在斜面上的物体所受重力和物体对斜面压力的示意图．
（2）如图乙所示，请画出作用于杠杆A端的最小动力F和此时杠杆的支点O．
（3）人眼看到斜插入水中的筷子发生弯折（如图丙），请在图丁中法线两侧画出能正确说明产生这一现象原因的一条入射光线及对应折射光线．

Answer 1

分析 （1）重力是物体受到的力，因此根据规则物体的重心在物体的几何中心，重力的方向总是竖直向下的，过物体的重心表示出重力的方向即可；
压力是接触面受到的力，因此压力的作用点在接触面上，即物体与接触面的中点；然后根据压力的方向垂直于受力面，并过压力作用点表示出压力的方向即可．
（2）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕小石块尖端转动；动力向上作用时，杠杆应绕着杠杆与地面接触的点转动；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小．
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射；光从水中斜射入空气时，传播方向将远离法线，折射角大于入射角．

解答 解：
（1）过物体重心画带箭头的线段，方向竖直向下，符号为G；
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F；
如图所示：

（2）由图示可知，当杠杆与地面的接触点为支点O时，作用在A点的动力力臂最大，所以此时动力最小，力垂直于杠杆向上，过支点O作最小力的作用线的垂线即为力臂L，如图所示．

（3）当光从水中射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，从而位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，如图所示：

点评 （1）本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向，并会用力的图示表示力的三要素．注意物体对斜面的压力要小于物体所受重力．
（2）本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点成为力臂，此时的力臂最大，使用杠杆最省力．
（3）本题考查了光的折射光路图的画法，关键知道折射光线好像从它的虚像上发出的．