Question

（1）質量為4kg的小球沿光滑平面滾動，它所受到的重力是______N．請畫出小球在圖示位置所受重力的示意圖（g=10N/kg）；

（2）如圖所示，MN為空氣和水的分界面，A0為入射光線，0為入射點．在圖中畫出其反射光線和折射光線．

（3）在圖中，標出通電螺線管和小磁針的N、S極及標出電源的“+”、“-”極．


（4）如圖所示，F₁是作用在抽水機手柄A點處的動力，O為支點．請畫出動力F₁的力臂l₁．

Answer 1

解：（1）G=mg=4kg×9.8N/kg=39.2N；過重心（幾何中心）沿豎直向下畫一帶箭頭的線段，并標出重力符號，如下圖所示：

G=39.2N
（2）過點O作MN的垂線EF，即為法線，再作∠BOE=∠EOA，OB為反射光線，作∠COF＜∠AOE，OC為折射光線，如圖：

（3）由磁感線的指向可知電磁鐵右側為N極，左側為S極；則由右手螺旋定則可得電流由左側流入，即電源左側正極．小磁針所在位置磁感線向左，則小磁針的左側為N極．如下圖所示；

（4）延長動力的作用線；由支點向動力的作用線做垂線；
畫出大括號，標出L₁．如圖：

分析：（1）已知物體的質量，利用重力公式求物體重，從重心（幾何中心）沿豎直向下畫一帶箭頭的線段，并標出重力符號；
（2）當光線射向兩種介質的界面上時，會同時發生反射和折射．光的反射中，反射角等于入射角；當光從空氣中斜射入水中時，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角；
（3）由磁感線的形狀可知電磁鐵的極性，則由右手螺旋定則可求得電流方向及電源的正負極；由小磁極所在位置的磁感線方向可知小磁針的極性；
（4）力臂的畫法：首先確定支點0；然后延長動力的作用線和阻力的作用線；再由支點向動力作用線和阻力作用線做垂線；最后畫上大括號，標出L₁．
點評：（1）畫重力方向（找一參照物：與水平面、水平底邊、水面垂直）是重力示意圖的關鍵．
（2）此題考查光的折射光路圖，注意光的折射中，入射角與反射角不相等（一般規律為密度大的，角度較小），入射光線、反射光線在不同介質中．
（3）本題考查右手螺旋定則及磁感線的特點；
（4）掌握杠桿的五要素，會畫力臂，會根據力臂畫出力；延長力的作用線和由支點向力的作用線做垂線都用虛線．