Question

（1）將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖1所示，請(qǐng)畫出這束光線在水中行進(jìn)最后射出水面的光路圖．

（2）請(qǐng)?jiān)趫D2中，作出靜止在斜面上重為5N的物體所受重力和摩擦力的示意圖．
（3）在圖3中用線代表繩子，將兩個(gè)滑輪連成省力的滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起．

Answer 1

解：（1）先畫出光線垂直射入水中，此時(shí)光線方向不變．接著畫光在平面鏡上的反射：先畫法線，然后反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．
最后畫光從水中射入空氣中：先畫法線，然后入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，且折射角大于入射角．

（2）過物體的重心作豎直向下的力，即重力；且G=5N；過重心作沿斜面向上的力，即摩擦力．示意圖如下

（3）人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如下圖所示：

分析：（1）本題所要求的光路圖可分為以下幾個(gè)步驟：
①光線垂直射向水面，此時(shí)光線的方向是不變的，垂直射入是折射的一個(gè)特例．
②光在水中射到平面鏡上被反射，反射要遵循反射定律，入射光線和反射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．
③被鏡面反射的光從水中射向空氣，此時(shí)水中入射光線與法線的夾角為入射角，空氣中折射光線與法線的夾角為折射角，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，且折射角大于入射角．
（2）先找出物體的重心，然后根據(jù)重力的方向總是豎直向下的，摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反，再用示意圖表示出重力的方向和摩擦力的方向．
（3）人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動(dòng)力方向向下，重物運(yùn)動(dòng)方向向上，故由兩根繩子承擔(dān)物重，繩子固定在定滑輪上．
點(diǎn)評(píng)：（1）畫光路圖時(shí)，不管是光的反射還是光的折射，都要先把法線畫出來．
（2）力的示意圖的問題，要仔細(xì)審題，題中讓畫的力要畫全，不讓畫的力不能多畫，比如本題沒讓畫支持力，更不能畫壓力．
（3）用繩子連接滑輪組時(shí)，可以從定滑輪的下端掛鉤繞滑輪引線，也可以從動(dòng)滑輪的上端掛勾繞滑輪引線，找出符合題意的即可．
（4）也可以采用逆繞法連線，人用力往下拉繩使重物升起，可以從人的手向上繞定滑輪引線、連接即可．