Question

20．（1）如图甲所示，一物体沿光滑的斜面底端以V₀的初速度向上滑，请做出此时物体所受力的示意图（空气阻力不计）．
（2）如图乙所示，OO′为凸透镜的主光轴，S′为点光源S经凸透镜成的像，SA为光源S发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图．

Answer 1

分析 （1）物体以某一初速度冲上光滑斜面时，受到的力有重力和支持力．利用重力和支持力的特点作出该物体受力的示意图．
（2）本题的关键是确定凸透镜的位置，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，找到凸透镜的光心，根据已知的主光轴画出凸透镜的位置；
根据点光源发出的光线SA经凸透镜折射后通过它的像点S′，完成光路图．

解答 解：（1）物体以某一初速度冲上光滑斜面时，不受摩擦力的作用，受到的力有重力和支持力．重力的方向竖直向下；支持力的方向垂直于支持面向上．该物体受力的示意图如下：

（2）连接SS′，交凸透镜的主光轴于一点，过交点垂直主光轴画出凸透镜，将入射光线SA延长交凸透镜于一点B，连接BS′并用箭头标出光的传播方向，即为入射光线SA的折射光线．

点评 （1）作力的示意图，首先要确定力的三要素大小、方向、作用点，再用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点．
（2）本题的难点在于不会确定凸透镜的位置，入射光线SA不是特殊光线，在作折射光线时有一定难度．
记住凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．