Question

（1）有一光電控制液面高度的儀器，它是通過(guò)光束在液面上的反射光線射到光電屏上的光斑的位置來(lái)判斷液面高低的。如圖所示，一束光與液面的夾角為40°，請(qǐng)畫(huà)出當(dāng)光電屏上的光斑S向左移動(dòng)到S’時(shí)的反射光線并標(biāo)出反射角的大小。

(2)如圖是正在足球場(chǎng)上滾動(dòng)的足球，請(qǐng)畫(huà)出足球受到的摩擦力的示意圖。

（3）如圖丙，杠桿在力F₁、F₂作用下處于平衡狀態(tài)，L₁為F₁的力臂。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出力臂L_{1 的}力F₁。

Answer 1

分析：（1）根據(jù)法線與界面垂直，入射角等于入射光線與法線的夾角，求出入射角的大小；再根據(jù)光反射時(shí)，入射角等于反射角確定反射角的大小；
（2）摩擦力f的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，向左；
（3）根據(jù)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離可作出F₂的力臂L₂，根據(jù)力的作用線與力臂垂直，可作出力的作用線，與杠桿的交點(diǎn)就是力的作用點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)力和阻力的關(guān)系可確定力的方向．
解：（1）因?yàn)槿肷涔饩�與界面夾角為40°，所以入射角等于90°-40°=50°；又因?yàn)楣夥瓷鋾r(shí)，入射角等于反射角，故反射角等于50°．光電屏上的光斑S向左移動(dòng)時(shí)，由于入射角不變，所以反射光線與原來(lái)的反射光線平行，所以液面上升，如圖所示，此時(shí)反射角還是50°．
（2）摩擦力的方向與足球相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)方向相反，因此是水平向左的。
（3）由圖可知，O為支點(diǎn)，由O向力F₂的作用線引垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂L₂；如圖：作力臂L₁的垂線即力F₁的作用線，與杠桿的交點(diǎn)就是作用點(diǎn)，F(xiàn)₁使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與力F₂的相反，所以力F₁如圖（答案中）。
故答案為：