Question

根据要求作图：
（1）如甲图所示，反射光线与平面镜的夹角是40度，请画出入射光线，并标明入射角的度数．
（2）乙图为手拉小球在水平面内做圆周运动的示意图，不计空气阻力，请在图中画出小球在运动过程中所受力的示意图．
（3）如图所示的弯曲杠杆，OA=OC=CB，在A端吊一重物G，请在丙图上画出使杠杆保持平衡的最小力及力臂．

Answer 1

解：（1）反射光线与镜面的夹角为40°，因此反射角为90°-40°=50°，先过反射点做法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且反射角等于入射角，确定入射光线的方向和入射角的大小，故作图如下：

（2）地球表面上的物体没有不受力作用的，空中的小球，一定受到重力的作用，由于小球在绳子的拉力作用下做圆周运动，所以还受到绳子的拉力作用；
小球在水平面内做的圆周运动，它的运动方向时刻在发生改变，即它的运动状态在时刻改变，所以小球一定受到非平衡力的作用，小球受力如下图所示：

（3）连接OB就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力，如图所示：

分析：（1）发生光的反射时，入射光线、反射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角；注意入射角为入射光线和法线的夹角，不是入射光线和镜面的夹角．
（2）小球受重力和拉力的作用，这两个力非平衡力．
（3）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆的支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．
点评：要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行
1、确定杠杆中的支点和动力作用点的位置
2、连接支点与动力作用点，得到最长的线段
3、经过动力作用点做出与该线段垂直的直线
4、根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向．