第二章機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力力浮力

第二章機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力力浮力第一節(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力力【學(xué)習(xí)思路】本節(jié)以“在受力分析的基礎(chǔ)上，利用二力平衡條件解決力學(xué)問(wèn)題”這一思維方法的訓(xùn)練為主線，在復(fù)習(xí)主要知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決力學(xué)問(wèn)題的思維習(xí)慣?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】甲乙(1)求小轎車所受的重力。在圖2-1-1右邊黑點(diǎn)甲(代表小轎車)畫(huà)出小轎車所受重力的歸納：已知物體的質(zhì)量為m，則這物體在地球所受重力:G=mg。(2)按順序完成下列問(wèn)題，了解“利用受力分析解決問(wèn)題”的思路。①請(qǐng)?jiān)趫D2-1-1右邊黑點(diǎn)乙(代表小轎車)畫(huà)出小轎車靜止在地面時(shí)的受力示意圖。②根據(jù)題目所給信息，判斷小轎車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。③你根據(jù)所學(xué)過(guò)的什么知識(shí)可以判斷重力和支持力的大小關(guān)系？它們的大小關(guān)系是怎樣？④根據(jù)上面的分析結(jié)果，求出支持力的大小。(3)小明想嘗試一下，自己能否將靜止的小轎車推動(dòng)，他用100N的力水平向右推車，小轎車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，畫(huà)出此時(shí)小轎車的受力示意圖(用一黑點(diǎn)代表小轎車)。我們現(xiàn)在是研究小車在水平還是豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況？參照第(2)問(wèn)的思路，求出小轎車受到的摩(4)小明把力增大到200N，車仍然不動(dòng)。畫(huà)出此時(shí)小轎車的受力示意圖(用一黑點(diǎn)代表小1(5)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，小轎車開(kāi)始加速向右做直線運(yùn)動(dòng)。畫(huà)出小轎車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力示意圖(用一黑點(diǎn)代表小轎車，忽略小轎車上下表面受到空氣的壓力差)，它受到的牽引力和阻)小轎車在平直的公路上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)小轎車所受的牽引力是3×103N,畫(huà)(7)小轎車經(jīng)過(guò)一拱橋頂端時(shí)由于速度過(guò)快，導(dǎo)致小轎車下斜坡時(shí)離開(kāi)了地面，在空中的軌跡如圖2-1-2所示，畫(huà)出小轎車在空中的受力示意圖(忽略空氣阻力，忽略小轎車上下表(8)小轎車正在平直的公路上向右勻速行駛，其發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火了(小轎車所受的牽引力消失了)，小轎車還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，為什么？畫(huà)出此時(shí)小轎車的受力示意圖(用一黑點(diǎn)代表歸納：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括：運(yùn)動(dòng)的快慢發(fā)生改變(即速度大小在改變)或運(yùn)動(dòng)方向用在同一物體的兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線。物體不受力或受到的合力為零，則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變，即可能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻物體受到的合力不為零，則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。反向推導(dǎo)也成立。2．小剛學(xué)習(xí)了影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，他想用所學(xué)的知識(shí)比較一正方體鐵塊和一正方體木塊的表面哪個(gè)更粗糙。(1)如圖2-1-3(甲)所示，他首先用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)鐵塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D甲右邊黑點(diǎn)(代表鐵塊)畫(huà)出鐵塊在水平方向的受力示意圖。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙右邊黑點(diǎn)(代表鐵塊)畫(huà)出鐵塊在水平方向的受力示意圖。彈簧測(cè)力計(jì)的拉(3)請(qǐng)?jiān)趫D丙右邊黑點(diǎn)(代表鐵塊)畫(huà)出鐵塊在水平方向的受力示意圖。彈簧測(cè)力計(jì)的拉2鐵塊鐵塊這三個(gè)過(guò)程受到摩擦力的大小_(選填“不等”或“相等”)，為什么？(5)已知鐵塊重為8N,木塊重為5N，小剛發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)跟圖甲一樣，都是2N，他就得出兩物體表面11223N3甲鐵塊鐵塊乙鐵塊鐵塊丙丙(6)小剛發(fā)現(xiàn)勻速直線拉動(dòng)鐵塊實(shí)際很難控制，于是他將鐵塊放在水平方置的木板上，將彈簧測(cè)力計(jì)固定，改為拉動(dòng)木板，這樣就不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板，如圖2-1-4所示，當(dāng)他水平向左拉動(dòng)木板，鐵塊相對(duì)地面靜止時(shí)，在圖2-1-4右邊的黑點(diǎn)(代表鐵塊)畫(huà)出鐵塊在水平v歸納:兩個(gè)相互擠壓的物體，接觸面粗糙，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)在接觸面間產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫摩擦力。測(cè)量摩擦力的方法的理論依據(jù)：二力平衡。影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素：壓力的大小和接觸面的粗糙程度。(1)以汽車作為參照物,坐在車上不動(dòng)的乘客是_______的；以路旁的樹(shù)木作為參照物,乘客若甲相對(duì)于乙的位置發(fā)生變化，則以乙作為參照物，甲是運(yùn)動(dòng)的；3s/()s/()v/km.h-1若甲相對(duì)于乙的位置沒(méi)有發(fā)生變化，則以乙作為參照物，甲是靜止的。 (2)小明看到汽車上有一個(gè)顯示速度和路程的表盤，示數(shù)如圖2-1-5甲所示，汽車此時(shí)行駛的速度是多少？該車以此速度勻速直線行駛了一段時(shí)間后，表盤示數(shù)變?yōu)閳D2-1-5乙所示【【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】圖2-1-5t/()t/h傾，請(qǐng)用相關(guān)知識(shí)解釋這一現(xiàn)象?！緦W(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】1.如圖2-1-6所示，坐在甲公共汽車中的小華透過(guò)車窗看到乙汽車的車頭，過(guò)了一會(huì)兒，她透過(guò)車窗看到乙汽車的車尾．若兩汽車車頭朝向一致，下列關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)情況的判斷，不可能的是()A．甲汽車停在路上，乙汽車向前運(yùn)動(dòng)D．甲汽車向后倒車，乙汽車停在路上2．(1)如圖2-1-7所示，人用力壓足球，足球會(huì)發(fā)生________,這說(shuō)明力可以使物體發(fā)生性”或“塑性”)(2)圖2-1-8說(shuō)明力可以使物體的_________發(fā)生改變。AA4(1)運(yùn)動(dòng)員腳掌的長(zhǎng)度為29.5______(填長(zhǎng)度的單位)(2)一個(gè)足球所受的重力約為()(3)請(qǐng)?jiān)趫D2-1-9中畫(huà)出足球在A位置受到的力的示意圖(忽略空氣的阻力)，足球在空中(4)假設(shè)足球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)所受的力全部消失，在圖2-1-9中畫(huà)出所有力消失后足球的運(yùn)4．小理家準(zhǔn)備買新房，他看到某開(kāi)發(fā)商的廣告稱，從新樓盤步行到一家大型商場(chǎng)的時(shí)間只需10分鐘。據(jù)此你認(rèn)為從新樓盤到該大型商場(chǎng)比較接近的路程是()如圖2-1-10所示，甲、乙兩人穿著溜冰鞋站在冰面上，甲用水平力推了乙一下，甲和乙同同時(shí)向后運(yùn)動(dòng)。(忽略冰面摩擦)(1)在圖2-1-10右邊黑點(diǎn)(代表乙)，畫(huà)出甲推乙(2)甲由靜止到運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變？________，當(dāng)氣球和帽子靜止在空中時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．氣球受的重力和帽子的壓力平衡B．人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)人的拉力平衡C和氣球?qū)λ闹С至ζ胶釪．帽子受到的重力和氣球受到的浮力平衡7．在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中，在水平桌面上鋪上粗糙程度不運(yùn)動(dòng)的距離如圖2-1-12所示。 (2)由圖2-1-12實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)：平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越，52430A尺B尺03102cm42302430A尺B尺03102cm42304468764743。8．請(qǐng)分別在圖2-1-13和圖2-1-14右邊的黑點(diǎn)(代表彈簧測(cè)力計(jì))畫(huà)出彈簧測(cè)力計(jì)受到的力的示意圖(忽略彈簧測(cè)力計(jì)自身的重力)，并寫出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(已知所掛木塊的重力均為彈簧彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是所示的方法測(cè)量同一只鞋在不同水平路面滑動(dòng)時(shí)的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()(請(qǐng)?jiān)谶x項(xiàng)后寫出你判斷的依據(jù))C.只要鞋被拉動(dòng)了，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就等于鞋子受到的滑動(dòng)摩擦力大小D.鞋以不同的速度在同一路面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)都相同_________________________________________________________________________。66AB12.在圖2-1-18中畫(huà)出小球受到的力(墻壁光滑)。13．如圖2-1-19所示是同一木塊先后兩次在同一水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)在相等時(shí)間(0.02s)內(nèi)連續(xù)照片。第二次木塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的距離是_____cm;由圖可知,兩次實(shí)驗(yàn)中木塊的速度_________,木塊所受拉力的大小______(均選填“相等”或“不相等”)。FFFF7第二節(jié)浮力物體的浮沉條件，復(fù)習(xí)浮力的計(jì)算方法以及浮力的應(yīng)用。本節(jié)進(jìn)一步鞏固“在受力分析的基礎(chǔ)上，利用二力平衡條件解決力學(xué)問(wèn)題”這一思維方法的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】1．小芳在探究“浮力的大小等于什么?”的實(shí)驗(yàn)中，按圖2-2-1的順序進(jìn)行操作(彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已經(jīng)在圖中標(biāo)示出來(lái))： (1)圖甲中，彈簧測(cè)力計(jì)提著物體在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，而且物體沒(méi)有接觸水面。請(qǐng)作出(2)圖乙中，物體浸沒(méi)在水中靜止，作出物體的受力示意圖。根據(jù)甲、乙兩步操作可以求出物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F＝______N。浮浮______排,(3)根據(jù)丙、丁操作，可知物體排開(kāi)水重G=________浮______排,1N1N3.5N0.5N丙歸納：測(cè)浮力的方法丁?、贔=G(物體漂浮或懸浮時(shí))浮物浮排排液排2、利用阿基米德原理測(cè)量：F=G=m浮排排液排m是圖2-2-2中甲、乙、丙所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。物塊重(1)求木塊受到的重力。甲(2)求木塊受到的浮力，木塊受到水在水平方向的乙丙8(3)在圖2-2-3中畫(huà)出木塊在松手后瞬間的受力示意圖。松手后木塊將怎樣運(yùn)動(dòng)？說(shuō)出判(4)木塊最終漂浮在水面上如圖2-2-4所示，畫(huà)出木塊此時(shí)的受力示意圖，求木塊此時(shí)受到的浮力。請(qǐng)解釋為什么木塊此時(shí)受到的浮力相對(duì)于浸沒(méi)時(shí)發(fā)生了變化。(5)求木塊漂浮在水面時(shí)排開(kāi)水的體積。木塊(6)將該木塊輕輕放在一杯鹽水液面，發(fā)現(xiàn)木塊也能漂浮在液面上，如圖2-2-5所示，畫(huà)出此時(shí)木塊的受力示意圖。它此時(shí)所受的浮力與漂浮在水面上(圖2-2-4的情況)所受的浮(7)木塊漂浮在鹽水液面時(shí)浸入的深度與它漂浮在水面時(shí)浸入的深度比(8)物塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力與木塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力相等嗎？為什么？判斷松手后物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并說(shuō)出判斷依據(jù)。(9)若把物塊截去一半，其受到的重力G=_________,受到的浮力F=______，它將會(huì)物浮。(10)求鐵塊受到的重力和浮力。(11)在圖2-2-7中畫(huà)出鐵塊的受力示意圖。求出繩子對(duì)鐵塊的拉力。9(12)繩子突然斷了，畫(huà)出繩斷了瞬間(如圖2-2-8所示)鐵塊的受力示意圖。鐵塊將會(huì)(13)比較浮在水面的木塊和沉在水底的鐵塊所受的浮力大小，寫出分析過(guò)程。(14)你有什么辦法讓沉底鐵塊可以懸浮在水中？(提示：鐵塊沉底，原因是其所受重力大于浮力。要鐵塊懸浮，浮力要等于重力，你有什么辦法使浮力等于重力？)(15)將鐵塊浸沒(méi)在酒精里，它受到的浮力與浸沒(méi)在水里受到的浮力，哪個(gè)大？為什么？浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體(沒(méi)有沉底)，只受重力和浮力。我們根據(jù)二力平衡條件就可以判斷物體的浮沉情況。反之，已知物體的浮沉情況，就可以判斷浮力和重力大應(yīng)用：(1)密度計(jì)：測(cè)液體密度儀器；原理：漂浮F=G浮物(2)輪船：用密度大于水的材料做成空心，使它能排開(kāi)更多的水。排水量：滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。排水量=輪船和貨物的總質(zhì)量。(3)潛水艇：通過(guò)改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)沉浮。(4)氣球和飛艇：充入密度小于空氣的氣體?！緦W(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】水酒精kgm=0.8×103kg/m水酒精3.一個(gè)正方體的均勻物體沉在水底，如果將它截去一半，則余下的一半在水中將()．10CCABAACB(1)求出松手瞬間木塊受到的浮力。松手瞬間，這三個(gè)物塊受到的浮力相等嗎？為什么？(2)請(qǐng)?jiān)趫D2-2-9中分別畫(huà)出松手瞬間，物體A、B、C受到的力的示意圖.木塊A為什么(3)三個(gè)物體最終靜止時(shí)所處的位置如圖2-2-10所示，畫(huà)出此時(shí)A、B的受力示意圖。某同學(xué)根據(jù)圖2-2-9和圖2-2-10所示的情況作出下面四個(gè)分析，分析正確的是()(在選項(xiàng)后寫出判斷依據(jù))(4)木塊A受到的浮力為多少？B受到容器底的支持力為多少？(5)如何才能使物體C上浮、下沉，請(qǐng)說(shuō)出你的方法和依據(jù)。5.排水量為1.5×104t的輪船滿載貨物在河面上航行，滿載時(shí)船及所裝貨物共重N，m11FF/N浮6.有甲、乙兩支重力不同，但總長(zhǎng)度和外形都相同的密度計(jì)漂浮在水面，甲浸入深度大，乙(1)作出兩支密度計(jì)此時(shí)的受力示意圖(用一黑點(diǎn)表示密度計(jì))。根據(jù)什么原理可以知道甲密度計(jì)所受各力的大小關(guān)系？它們的大(2)哪支密度計(jì)受到的浮力大？你判斷的依據(jù)是什么？圖2-2-11(3)哪支密度計(jì)受到的重力大？你判斷的依據(jù)是什么？7．做研究浮力的實(shí)驗(yàn)中，已測(cè)定兩組共8個(gè)實(shí)心物體浸沒(méi)在水中所受浮力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表物體石塊鋁塊鐵塊銅塊GN2.77.98.9FN01.0浮13579G/N在以G為橫坐標(biāo)、F為縱坐標(biāo)的方格紙(如圖2-2-12所示)上描點(diǎn)，再把這些點(diǎn)