解:(1)物體在豎直方向上受重力和支持力的作用,其受力的示意圖如下圖所示:
(2)對(duì)于凸透鏡,入射光線過(guò)焦點(diǎn),則折射光線與主光軸平行.
對(duì)于凹透鏡,折射光線與主光軸平行,則入射光線的延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn).
光路圖如下圖所示:
(3)連接OA,即為最長(zhǎng)動(dòng)力臂,過(guò)A點(diǎn)畫(huà)垂直與OA,向右的動(dòng)力F,如下圖所示:
解析分析:(1)物體的平衡狀態(tài)是指物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),處于平衡態(tài)的物體在某一方向上受平衡力的作用或者不受外力的作用,重為G的物體,隨傳送帶一起沿水平方向向右做勻速運(yùn)動(dòng),則物體G在水平方向上不受外力的作用,在豎直方向上物體處于靜止?fàn)顟B(tài),則物體受平衡力的作用,即物體的重力和傳送帶對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力.(2)根據(jù)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖:凸透鏡三條特殊光線的作圖:①通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸.②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn).③過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變.凹透鏡三條特殊光線的作圖:①延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸.②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn).③過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變.(3)由杠桿的平衡條件可知,當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí),動(dòng)力最小,即最省力.連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)A即是最大動(dòng)力臂,當(dāng)作用力與之垂直時(shí),作用力最。
點(diǎn)評(píng):(1)能否正確分析物體在水平和豎直方向上的受力情況,是本題的解題關(guān)鍵所在.(2)關(guān)于凸透鏡或凹透鏡的特殊光線的作圖,把握住入射光線與對(duì)應(yīng)的折射光線的特點(diǎn)是解決此類(lèi)題目的關(guān)鍵. (3)求最小的力是常見(jiàn)的題型,關(guān)鍵是要找到離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)從而做出最長(zhǎng)的力臂.