Question

（1）某发光点S所发出的两条光线经平面镜反射后形成的光线如图所示，请完成光路图并确定发光点S的位置（要求保留必要的辅助线）．

（2）在图中画出小球所受拉力和重力的示意图．

（3）如图是列车上出售的食品的小推车上，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起，请画出此时售货员所用的最小动力及其力臂．

Answer 1

【答案】分析：（1）平面镜成像时，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，像和物体各对应点到平面镜间距离相等，OB、O′B′是S发出的两条光线经平面镜后的反射光线，所以OB、O′B′的反向延长线交点即为S在平面镜中的像．
（2）力的示意图要表示出力的三要素．小球所受重力是竖直向下的，作用在物体的重心；拉力则是沿细线向上的．
（3）首先应找到本题的支点在后轮的着地点；其次知道使手推车前轮向上翘起，阻力为手推车的重力，阻力臂为支点到重力作用线的距离，阻力与阻力臂的乘积是定值；最后能根据杠杆平衡条件，会用数学方法分析出动力臂最长时动力最小，能突破：支点到动力的作用点的距离为动力臂时力臂最长．
解答：解：（1）作出光线a、b反向延长线的交点S′，再找到S′关于平面镜的对称点S，S即为发光点，如图所示：

（2）重力的作用点在小球的重心，即它的圆心，方向竖直向下；拉力作用点在细线与小球的接触点，方向沿细线方向；两个力的大小相比，小球因对墙面有一定的压力，拉力略小于重力，所以画示意图时线段应略短．如图所示：

（3）支点在后轮的着地点如图，动力的作用点在手握车把的地方，连接支点与动力的作用点，为最长的动力臂，用大括号标出，标上字母符号L；
在动力作用点处垂直动力臂斜向下画出动力，标上字母符号F，如图所示：

点评：（1）本题主要考查了平面镜成像的光路图，平面镜成像特点与光的反射定律相结合来作图，比较直观、简捷、准确．
（2）力的示意图是用画图的方法表示力的三要素的，所以找准力的大小、方向和作用点是画力的示意图的关键．
（3）本题常见的错误是将动力画得竖直向下，没有细致分析此时的动力臂并不是最大，解决此类问题的关键点是：支点与动力作用点的距离为最长的动力臂．