解:(1)過物體中心作豎直向下的重力和沿繩子斜向上的拉力.如圖所示:
(2)過入射點O垂直界面作出法線,當光由水斜射進入空氣中時,折射光線向遠離法線方向偏折,折射角大于入射角,用γ標出折射角,如圖:
(3)由右手螺旋定則可知螺線管右側為N極,因同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,則小磁針靜止時下端應為N極.
(4)使杠桿AB靜止時所用最小力的作用點和方向如圖所示.在A點用力,用力方向與0A垂直,這樣動力臂最長(等于OA),最省力.
分析:(1)根據規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心,然后過重心表示出重力的方向和拉力的方向.
(2)光的折射定律:折射光線、入射光線、法線在同一平面內,折射光線、入射光線分居法線兩側,光由空氣斜射入其它透明介質時,折射光線向法線偏折,折射角小于入射角;當光由其它透明介質斜射進入空氣中時,折射光線遠離法線偏折,折射角大于入射角.
(3)由右手螺旋定則可知螺線管的磁極,則由磁極間的相互作用可知小磁針的磁極.
(4)使用杠桿時,若阻力和阻力臂一定時,動力臂越長,越省力;因此解答此題,只需找出使動力臂最大的動力作用點,然后作動力臂的垂線即可.
點評:在處理杠桿最小力的問題時,可按以下步驟進行:
①確定支點和動力作用點;
②過動力作用點做出與動力臂垂直的直線.