Question

按照題目要求作圖：
（1）如圖（1）所示，將一小石塊用力豎直向上拋出，請畫出石塊離開手后，在豎直上升過程中所受力的示意圖（不計空氣阻力和浮力）；
（2）為使械桿ON在如圖（2）位置能保持靜止，需在M點施加一個力F．畫出在M點對杠桿施加的最小拉力F，并標出其對應的力臂L．
（3）請在圖（3）中用箭頭標出磁感線a的方向，并將磁感線b上小磁針的N極涂黑．
（4）小明想在家里安裝一盞照明燈，如圖（4）是他設計的電路，請你幫他在圖中的虛線框內填入開關和電燈的符號．

Answer 1

分析：（1）小石塊在上升過程中受豎直向下的重力作用，從石塊的重心豎直向下作出重力的示意圖；
（2）由杠桿平衡的條件知，當阻力與阻力的力臂的積為定值時，動力臂最大時，動力是最小的，此時的動力臂是支點到動力的作用點的距離．
（3）利用磁感線是從磁體的N極出發(fā)，回到S極這一特點，確定磁感線的方向．利用螺線管的磁極結合磁極間作用規(guī)律確定小磁針的N、S極．
（4）根據(jù)保險絲的位置可判斷出火線，再根據(jù)開關要控制火線的原則，判斷出開關與電燈的位置．

解答：解：（1）石塊在上升過程中受到的重力從重心豎直向下畫，并標上字母符號G，如下圖所示：

（2）由杠桿平衡的條件知，動力臂最大時，拉力F最小，其對應的力臂為L，如下圖所示：

（3）磁感線是從磁體的N極出發(fā)，回到S極，所以可以確定磁感線a的方向是向右的．小磁針的左端靠近了螺線管的右端（N極），
異名磁極相互吸引，所以小磁針的左端與螺線管的右端為異名磁極，故為S極，小磁針的右端為N極．綜上分析可得答案如下圖所示：

（4）裝有保險絲的一條線一定是火線，因此b點應先與開關連接，再連接燈泡，如下圖所示；

點評：（1）作力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點或終點表示力的作用點；
（2）本題考查了最小動力和力臂的作法．作力臂關鍵是要畫出支點到力的作用線的垂線段．
（3）此題考查了磁極間作用規(guī)律、磁感線的特點等知識點，題目的難度不大．
（4）本題考查家庭電路的連接，保險絲的位置是判斷火線的關鍵，開關控制火線這是家庭電路連接的基本要求．