Question

（2011?張家港市模擬）按照題目要求作圖：
（1）在圖甲中畫出斜面上的物體所受重力的示意圖．
（2）在圖乙中畫出使杠桿OA平衡時最小動力F₁的方向和阻力F₂的力臂l₂．
（3）在圖丙中用一個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組提升重物A，要求作用在繩自由端的拉力方向向下，有三段繩子承擔物重，請在圖中畫出繩的繞法．
（4）如圖丁所示，MN為空氣與水的分界面，AO為入射光線，入射點為O，在圖中畫出折射光線并標出折射角y．

Answer 1

分析：（1）要畫重力的示意圖首先要找力的作用點，即重心，從力的作用點起沿重力的方向畫一條帶箭頭的線段，在線段的末尾標上力的大小．
（2）根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長．
（3）滑輪組繩子的繞法有兩種：
一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過下面的動滑輪再向上繞到定滑輪上，依次反復繞，這種繞法有偶數段繩子承擔物重；
二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過上面的定滑輪再向下，依次反復繞，這種繞法有奇數段繩子承擔物重．
（4）知道光由空氣斜射入水中所遵循的折射規律，才能作出折射光線，并標出折射光線與法線之間的夾角．

解答：解：（1）物體的重心在物體的幾何重心，如圖O點，重力的方向是豎直向下的，從O點起沿豎直向下的方向，畫一條線段，在線段的末尾標上箭頭和力的大小．如圖：

（2）連接OA就是最長的動力臂，根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向上，據此可畫出最小的動力；O為支點，點O到F₂的垂線段就是F₂的力臂，如下圖：
（3）在繩子自由端的拉力方向向下，有三段繩子承擔物重，繩子段數為奇數，因此繩子的起始端應從動滑輪的掛鉤開始，如下圖：

（4）過入射點O垂直界面作出法線，當光由空氣斜射進入水中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，用γ標出折射角，如圖

點評：（1）力的示意圖，關鍵是找準力的作用點，沿力的方向畫一條線段；
（2）力臂作圖就是從支點向力的作用線畫垂線，最小力問題轉化成最大力臂問題；
（3）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果，滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定．
（4）本題考查光的折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射入其它透明介質時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；當光由其它透明介質斜射進入空氣中時，折射光線遠離法線偏折，折射角大于入射角．