Question

如圖所示，長方體ABCD浸沒在水中，請按要求完成下列作圖．
（1）請畫出水對(duì)長方體CD面的壓力的示意圖；
（2）若在水中將長方體抬起，請畫出作用在C點(diǎn)最小力的示意圖；
（3）請畫出人眼在水面上方P點(diǎn)的位置看到長方體D點(diǎn)的大致光路．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)力的示意圖的畫法進(jìn)行分析，壓力的作用點(diǎn)在CD面上，方向與接觸面垂直．
（2）把長方體當(dāng)做一個(gè)杠桿，在阻力與阻力臂一定時(shí)，由杠桿的平衡條件可知：動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越��；由圖示確定最大動(dòng)力臂，然后從動(dòng)力的作用點(diǎn)，沿動(dòng)力方向作出動(dòng)力的示意圖．
（3）光從水斜射入空氣中，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線，據(jù)此畫圖．
解答：解：
（1）作垂直于CD面的壓力，即為水對(duì)面CD的壓力．如圖所示：
（2）由圖可知，A為支點(diǎn)，當(dāng)力作用在C點(diǎn)時(shí)，作用力（動(dòng)力）的力臂最大，此時(shí)動(dòng)力F最小，要把長方體掀起，動(dòng)力應(yīng)向上，最小作用力F的示意圖如圖所示：
（3）從D點(diǎn)射出的光線到水面發(fā)生偏折，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線，如圖所示：

點(diǎn)評(píng)：（1）知道壓力的作用點(diǎn)的接觸面上，并且壓力方向與接觸面垂直．
（2）考查了最小動(dòng)力和其力臂的畫法．由杠桿平衡的條件知，當(dāng)阻力與阻力的力臂的積為定值時(shí)，動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力是最小的，此時(shí)的動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力的作用點(diǎn)的距離．
（3）本題考查了折射規(guī)律的應(yīng)用，注意法線要用虛線．