Question

（1）某發(fā)光點S所發(fā)出的兩條光經平面鏡反射后形成的光路如圖1所示，請確定發(fā)光點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，當前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶，使手推車前輪向上翹起，請畫出此時售貨員所用的最小動力及其力臂．
（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受到的力的示意圖．

Answer 1

分析：（1）平面鏡成像時，像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直，像和物體各對應點到平面鏡間距離相等，a、b是S發(fā)出的兩條光線經平面鏡后的反射光線，所以a、b的反向延長線交點即為S在平面鏡中的像．
（2）首先應找到本題的支點在后輪的著地點；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，會用數(shù)學方法分析出動力臂最長時動力最小，能突破：支點到動力的作用點的距離為動力臂時力臂最長．
（3）乒乓球在水中受到重力和浮力兩個力的作用，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，作圖時注意力的方向及兩力的大小關系．

解答：解：（1）作出光線a、b反向延長線的交點S′，再找到S′關于平面鏡的對稱點S，S即為發(fā)光點，如圖所示：
（2）支點在后輪的著地點如圖，動力的作用點在手握車把的地方，連接支點與動力的作用點，為最長的動力臂，用大括號標出，標上字母符號L₁；在動力作用點處垂直動力臂斜向下畫出動力，標上字母符號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，上浮時浮力要大于重力，故浮力線段的長度應大于重力線段的長度，如下圖所示：

點評：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，是一道光學和力學綜合作圖題．