Question

按照題目要求作圖：
（1）如圖所示，將一小石塊用力豎直向上拋出，請(qǐng)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(jì)空氣阻力和浮力）；

（2）為了使杠桿ON在圖位置能保持靜止，需在M點(diǎn)施加一個(gè)力F．畫出在M點(diǎn)對(duì)杠桿施加的最小拉力F，并標(biāo)出其對(duì)應(yīng)的力臂L；

（3）請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭標(biāo)出磁感線a的方向，并將磁感線b上小磁針的N極涂黑．

Answer 1

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(biāo)上字母符號(hào)G，如圖所示：

（2）由杠桿平衡的條件知，動(dòng)力臂最大時(shí)，拉力F最小，其對(duì)應(yīng)的力臂為L(zhǎng)₁；如圖所示：

（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：

分析：（1）由于石塊離開手后在豎直上升過程中不計(jì)空氣阻力和浮力，所以只受到重力的作用，重力的作用點(diǎn)在重心上，方向豎直向下；
（2）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）利用磁感線是從磁體的N極出發(fā)，回到S極這一特點(diǎn)，確定磁感線的方向．利用螺線管的磁極結(jié)合磁極間作用規(guī)律確定小磁針的N、S極．
點(diǎn)評(píng)：（1）作力的示意圖，要用一條帶箭頭的線段表示力，線段的長(zhǎng)度表示力的大小，箭頭表示力的方向，起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)；
（2）本題考查了最小動(dòng)力和力臂的作法．作力臂關(guān)鍵是要畫出支點(diǎn)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(diǎn)等知識(shí)點(diǎn)，題目的難度不大．