Question

（1）某發(fā)光點(diǎn)S所發(fā)出的兩條光經(jīng)平面鏡反射后形成的光路如圖1所示，請(qǐng)確定發(fā)光點(diǎn)S的位置（要求保留必要的輔助線）．
（2）如圖2是列車上出售食品的小推車，當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí)，售貨員向下按扶，使手推車前輪向上翹起，請(qǐng)畫出此時(shí)售貨員所用的最小動(dòng)力及其力臂．
（3）如圖3所示，浸沒水中的乒乓球正在上浮，畫出它在虛線位置時(shí)受到的力的示意圖．

Answer 1

分析：（1）平面鏡成像時(shí)，像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直，像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等，a、b是S發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡后的反射光線，所以a、b的反向延長(zhǎng)線交點(diǎn)即為S在平面鏡中的像．
（2）首先應(yīng)找到本題的支點(diǎn)在后輪的著地點(diǎn)；其次知道使手推車前輪向上翹起，阻力為手推車的重力，阻力臂為支點(diǎn)到重力作用線的距離，阻力與阻力臂的乘積是定值；最后能根據(jù)杠桿平衡條件，會(huì)用數(shù)學(xué)方法分析出動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力最小，能突破：支點(diǎn)到動(dòng)力的作用點(diǎn)的距離為動(dòng)力臂時(shí)力臂最長(zhǎng)．
（3）乒乓球在水中受到重力和浮力兩個(gè)力的作用，重力的方向豎直向下，浮力的方向豎直向上；由于乒乓球上浮，因此乒乓球受到的浮力大于重力，作圖時(shí)注意力的方向及兩力的大小關(guān)系．

解答：解：（1）作出光線a、b反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S′，再找到S′關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)S，S即為發(fā)光點(diǎn)，如圖所示：
（2）支點(diǎn)在后輪的著地點(diǎn)如圖，動(dòng)力的作用點(diǎn)在手握車把的地方，連接支點(diǎn)與動(dòng)力的作用點(diǎn)，為最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，用大括號(hào)標(biāo)出，標(biāo)上字母符號(hào)L₁；在動(dòng)力作用點(diǎn)處垂直動(dòng)力臂斜向下畫出動(dòng)力，標(biāo)上字母符號(hào)F，如圖所示：
（3）乒乓球受豎直向上的浮力及豎直向下的重力，兩力在同條直線上，上浮時(shí)浮力要大于重力，故浮力線段的長(zhǎng)度應(yīng)大于重力線段的長(zhǎng)度，如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了平面鏡成像的光路圖，力的示意圖，力臂的畫法，是一道光學(xué)和力學(xué)綜合作圖題．