Question

（1）如图A所示，是拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个杠杆，支点为0点，箱内质量分布均匀，拉杆质量不计．请在图中画出阻力F₂的示意图以及F₂的力臂L₂，并画出抬起拉杆时的最小力F₁的示意图．
（2）如图B所示，是一束从水中斜射入空气中的光线，请在B图中画出它的反射光线和大致的折射光线方向；并标出折射角α．

Answer 1

【答案】分析：（1）旅行箱的阻力为箱子的重力，方向竖直向下，阻力臂为支点到阻力作用线的距离；要想抬起拉杆时的动力最小，就要求动力臂最长．
（2）①根据反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，先作出法线，再画出反射光线．
②由折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，画出折射光线．
解答：解：（1）旅行箱的阻力F₂为箱子的重力，作用点在箱子的重心，方向竖直向下；阻力臂就是支点到阻力作用线的垂线段；要求动力最小，即动力臂最长，支点到动力作用点的距离作为动力臂最长，力的方向与动力臂垂直向上，如下图所示：

（2）首先过入射点画出法线，入射光线与水面夹角是60°，则入射角是90°-60°=30°，在法线右侧的水中画出反射光线，注意反射角等于入射角；在法线的右侧空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角，折射角用角α表示，如图所示：

点评：（1）力臂作图时，注意力臂是支点到力的作用线的距离，也就是从支点向力的作用线作垂线；
（2）利用光的反射定律和折射定律作图时，注意角度的大小和光的传播方向．