10.按照題目要求作圖:

(1)在圖甲中,平板車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),畫出隨平板車一起運(yùn)動(dòng)的木箱A受到的力的示意圖.
(2)如圖乙,凸透鏡的主光軸垂直于平面鏡,一束平行于主光軸的光先后經(jīng)凸透鏡折射和平面鏡反射后,平面鏡前的人看到經(jīng)平面鏡反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出(P點(diǎn)在凸透鏡的主光軸上).請你找出凸透鏡的一個(gè)焦點(diǎn)F,并完成光線a的光路圖.
(3)請根據(jù)小磁針的N極和S極,在圖丙中標(biāo)出通電螺線管的N極和磁感線的方向.

分析 (1)對木箱進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)力的示意圖的畫法作出木箱A受到的力的示意圖.
(2)由題知,平面鏡前的人看到經(jīng)平面鏡反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出,則P為a經(jīng)凸透鏡的折射光線與主光軸交點(diǎn)F的像,F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn),然后結(jié)合凸透鏡的三條特殊光線和光的反射定律完成光路圖.
(3)由電源的正負(fù)極可知電流的方向,由右手螺旋定則可得出螺線管的磁極,然后畫出磁感線的方向.

解答 解:(1)木箱在豎直方向上受豎直向下的重力G,豎直向上的支持力F作用
木箱A在豎直方向上靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:F=G;
木箱與小車一起在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),則木箱在水平方向上不受力;
從木箱A的重心沿重力與支持力的方向作出兩力的示意圖,木箱受到的力的示意圖如圖所示:
(2)做P關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)F,則F是a經(jīng)凸透鏡的折射光線與主光軸交點(diǎn),即:凸透鏡的焦點(diǎn),平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn),據(jù)此畫出折射光線,得出入射點(diǎn)O,再根據(jù)反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出畫出反射光線,如圖所示:
(3)因同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,故通電螺線管的右側(cè)為N極;磁感線的方向由N極指向S極;如圖所示:

點(diǎn)評 (1)對木箱受力分析時(shí)要注意,木箱在水平方向不受力,很多同學(xué)認(rèn)為木箱在水平方向受拉力與摩擦力作用,這種看法是錯(cuò)誤的,本題是一道易錯(cuò)題.
(2)利用好“反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出”確定焦點(diǎn)F是本題的關(guān)鍵.
(3)本題考查了右手螺旋定則的使用.利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性.

練習(xí)冊系列答案
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5.如圖是常見的一種電動(dòng)自行車和家用小轎車,電動(dòng)自行車使用前要先對車上的蓄電池充電,騎行時(shí),蓄電池對車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力.轎車?yán)萌紵瞳@得動(dòng)力,下表是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù).

最高車速≤30km/h一次充電連續(xù)行駛里程50km
蓄電池36V/10Ah鉛酸蓄電池充電時(shí)間8h
一次充電耗電量0.6kW•h電動(dòng)機(jī)效率80%
整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB
請回答:
(1)若質(zhì)量是70kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的阻力是人與車總重的0.02倍,取g取10N/kg.求:行駛20min,電動(dòng)機(jī)對自行車做的功.
(2)一輛質(zhì)量為1.8t的家用轎車以50km/h的速度勻速行駛時(shí)所受阻力為車重的0.04倍,其百公里油耗為10L,求該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率?(汽油的熱值為4.6×107J/kg,汽油的密度為0.71g/cm3))
(3)在交通運(yùn)輸中,常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能,“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積,即客運(yùn)效率=人數(shù)×路程/消耗能量.一個(gè)人騎電動(dòng)自行車,消耗1MJ(106J)的能量可行駛30km,一輛載有4人的普通轎車,消耗320MJ的能量可行駛100km,則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少?

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