第二章機械運動運動和力力浮力

第二章機械運動運動和力力浮力第一節(jié)機械運動運動和力力【學習思路】本節(jié)以“在受力分析的基礎上，利用二力平衡條件解決力學問題”這一思維方法的訓練為主線，在復習主要知識的同時，培養(yǎng)學生解決力學問題的思維習慣。【學習過程】甲乙(1)求小轎車所受的重力。在圖2-1-1右邊黑點甲(代表小轎車)畫出小轎車所受重力的歸納：已知物體的質量為m，則這物體在地球所受重力:G=mg。(2)按順序完成下列問題，了解“利用受力分析解決問題”的思路。①請在圖2-1-1右邊黑點乙(代表小轎車)畫出小轎車靜止在地面時的受力示意圖。②根據題目所給信息，判斷小轎車的運動狀態(tài)。③你根據所學過的什么知識可以判斷重力和支持力的大小關系？它們的大小關系是怎樣？④根據上面的分析結果，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，他用100N的力水平向右推車，小轎車仍然處于靜止狀態(tài)，畫出此時小轎車的受力示意圖(用一黑點代表小轎車)。我們現在是研究小車在水平還是豎直方向的運動情況？參照第(2)問的思路，求出小轎車受到的摩(4)小明把力增大到200N，車仍然不動。畫出此時小轎車的受力示意圖(用一黑點代表小1(5)發(fā)動機啟動后，小轎車開始加速向右做直線運動。畫出小轎車加速運動時的受力示意圖(用一黑點代表小轎車，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動時，此時小轎車所受的牽引力是3×103N,畫(7)小轎車經過一拱橋頂端時由于速度過快，導致小轎車下斜坡時離開了地面，在空中的軌跡如圖2-1-2所示，畫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)動機突然熄火了(小轎車所受的牽引力消失了)，小轎車還會繼續(xù)向前運動，為什么？畫出此時小轎車的受力示意圖(用一黑點代表歸納：物體運動狀態(tài)的改變包括：運動的快慢發(fā)生改變(即速度大小在改變)或運動方向用在同一物體的兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線。物體不受力或受到的合力為零，則物體的運動狀態(tài)不改變，即可能處于靜止狀態(tài)或勻物體受到的合力不為零，則物體的運動狀態(tài)改變。反向推導也成立。2．小剛學習了影響滑動摩擦力大小的因素，他想用所學的知識比較一正方體鐵塊和一正方體木塊的表面哪個更粗糙。(1)如圖2-1-3(甲)所示，他首先用彈簧測力計水平拉動鐵塊在水平桌面上做勻速直線運動，請在圖甲右邊黑點(代表鐵塊)畫出鐵塊在水平方向的受力示意圖。此時彈簧測力計的(2)請在圖乙右邊黑點(代表鐵塊)畫出鐵塊在水平方向的受力示意圖。彈簧測力計的拉(3)請在圖丙右邊黑點(代表鐵塊)畫出鐵塊在水平方向的受力示意圖。彈簧測力計的拉2鐵塊鐵塊這三個過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)現用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊在同一水平面上做勻速直線運動時，彈簧測力計的示數跟圖甲一樣，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)現勻速直線拉動鐵塊實際很難控制，于是他將鐵塊放在水平方置的木板上，將彈簧測力計固定，改為拉動木板，這樣就不需要勻速拉動木板，如圖2-1-4所示，當他水平向左拉動木板，鐵塊相對地面靜止時，在圖2-1-4右邊的黑點(代表鐵塊)畫出鐵塊在水平v歸納:兩個相互擠壓的物體，接觸面粗糙，當它們要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動，就會在接觸面間產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫摩擦力。測量摩擦力的方法的理論依據：二力平衡。影響滑動摩擦力大小的因素：壓力的大小和接觸面的粗糙程度。(1)以汽車作為參照物,坐在車上不動的乘客是_______的；以路旁的樹木作為參照物,乘客若甲相對于乙的位置發(fā)生變化，則以乙作為參照物，甲是運動的；3s/()s/()v/km.h-1若甲相對于乙的位置沒有發(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顯示速度和路程的表盤，示數如圖2-1-5甲所示，汽車此時行駛的速度是多少？該車以此速度勻速直線行駛了一段時間后，表盤示數變?yōu)閳D2-1-5乙所示【【學習評價】圖2-1-5t/()t/h傾，請用相關知識解釋這一現象。【學業(yè)評價】1.如圖2-1-6所示，坐在甲公共汽車中的小華透過車窗看到乙汽車的車頭，過了一會兒，她透過車窗看到乙汽車的車尾．若兩汽車車頭朝向一致，下列關于汽車運動情況的判斷，不可能的是()A．甲汽車停在路上，乙汽車向前運動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，足球會發(fā)生________,這說明力可以使物體發(fā)生性”或“塑性”)(2)圖2-1-8說明力可以使物體的_________發(fā)生改變。AA4(1)運動員腳掌的長度為29.5______(填長度的單位)(2)一個足球所受的重力約為()(3)請在圖2-1-9中畫出足球在A位置受到的力的示意圖(忽略空氣的阻力)，足球在空中(4)假設足球運動到A點時所受的力全部消失，在圖2-1-9中畫出所有力消失后足球的運4．小理家準備買新房，他看到某開發(fā)商的廣告稱，從新樓盤步行到一家大型商場的時間只需10分鐘。據此你認為從新樓盤到該大型商場比較接近的路程是()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，甲和乙同同時向后運動。(忽略冰面摩擦)(1)在圖2-1-10右邊黑點(代表乙)，畫出甲推乙(2)甲由靜止到運動，其運動狀態(tài)是否改變？________，當氣球和帽子靜止在空中時，下列說法正確的是()A．氣球受的重力和帽子的壓力平衡B．人對繩的拉力和繩對人的拉力平衡C和氣球對它的支持力平衡D．帽子受到的重力和氣球受到的浮力平衡7．在探究“阻力對物體運動的影響”的實驗中，在水平桌面上鋪上粗糙程度不運動的距離如圖2-1-12所示。 (2)由圖2-1-12實驗現象發(fā)現：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．請分別在圖2-1-13和圖2-1-14右邊的黑點(代表彈簧測力計)畫出彈簧測力計受到的力的示意圖(忽略彈簧測力計自身的重力)，并寫出彈簧測力計的示數(已知所掛木塊的重力均為彈簧彈簧測力計的示數是所示的方法測量同一只鞋在不同水平路面滑動時的摩擦力，下列說法正確的是()(請在選項后寫出你判斷的依據)C.只要鞋被拉動了，測力計的讀數就等于鞋子受到的滑動摩擦力大小D.鞋以不同的速度在同一路面做勻速直線運動，測力計的示數都相同_________________________________________________________________________。66AB12.在圖2-1-18中畫出小球受到的力(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動時在相等時間(0.02s)內連續(xù)照片。第二次木塊從A點運動到B點的距離是_____cm;由圖可知,兩次實驗中木塊的速度_________,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，復習浮力的計算方法以及浮力的應用。本節(jié)進一步鞏固“在受力分析的基礎上，利用二力平衡條件解決力學問題”這一思維方法的應用?！緦W習過程】1．小芳在探究“浮力的大小等于什么?”的實驗中，按圖2-2-1的順序進行操作(彈簧測力計的示數已經在圖中標示出來)： (1)圖甲中，彈簧測力計提著物體在空中處于靜止狀態(tài)，而且物體沒有接觸水面。請作出(2)圖乙中，物體浸沒在水中靜止，作出物體的受力示意圖。根據甲、乙兩步操作可以求出物體浸沒在水中時受到的浮力F＝______N。浮浮______排,(3)根據丙、丁操作，可知物體排開水重G=________浮______排,1N1N3.5N0.5N丙歸納：測浮力的方法丁浮②F=G(物體漂浮或懸浮時)浮物浮排排液排2、利用阿基米德原理測量：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狀態(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中畫出木塊在松手后瞬間的受力示意圖。松手后木塊將怎樣運動？說出判(4)木塊最終漂浮在水面上如圖2-2-4所示，畫出木塊此時的受力示意圖，求木塊此時受到的浮力。請解釋為什么木塊此時受到的浮力相對于浸沒時發(fā)生了變化。(5)求木塊漂浮在水面時排開水的體積。木塊(6)將該木塊輕輕放在一杯鹽水液面，發(fā)現木塊也能漂浮在液面上，如圖2-2-5所示，畫出此時木塊的受力示意圖。它此時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浸入的深度與它漂浮在水面時浸入的深度比(8)物塊浸沒在水中時受到的浮力與木塊浸沒在水中時受到的浮力相等嗎？為什么？判斷松手后物塊的運動狀態(tài)，并說出判斷依據。(9)若把物塊截去一半，其受到的重力G=_________,受到的浮力F=______，它將會物浮。(10)求鐵塊受到的重力和浮力。(11)在圖2-2-7中畫出鐵塊的受力示意圖。求出繩子對鐵塊的拉力。9(12)繩子突然斷了，畫出繩斷了瞬間(如圖2-2-8所示)鐵塊的受力示意圖。鐵塊將會(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)將鐵塊浸沒在酒精里，它受到的浮力與浸沒在水里受到的浮力，哪個大？為什么？浮沉條件：浸沒在液體中的物體(沒有沉底)，只受重力和浮力。我們根據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用：(1)密度計：測液體密度儀器；原理：漂浮F=G浮物(2)輪船：用密度大于水的材料做成空心，使它能排開更多的水。排水量：滿載時排開水的質量。排水量=輪船和貨物的總質量。(3)潛水艇：通過改變自身的重力來實現沉浮。(4)氣球和飛艇：充入密度小于空氣的氣體?！緦W業(yè)評價】水酒精kgm=0.8×103kg/m水酒精3.一個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，這三個物塊受到的浮力相等嗎？為什么？(2)請在圖2-2-9中分別畫出松手瞬間，物體A、B、C受到的力的示意圖.木塊A為什么(3)三個物體最終靜止時所處的位置如圖2-2-10所示，畫出此時A、B的受力示意圖。某同學根據圖2-2-9和圖2-2-10所示的情況作出下面四個分析，分析正確的是()(在選項后寫出判斷依據)(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，請說出你的方法和依據。5.排水量為1.5×104t的輪船滿載貨物在河面上航行，滿載時船及所裝貨物共重N，m11FF/N浮6.有甲、乙兩支重力不同，但總長度和外形都相同的密度計漂浮在水面，甲浸入深度大，乙(1)作出兩支密度計此時的受力示意圖(用一黑點表示密度計)。根據什么原理可以知道甲密度計所受各力的大小關系？它們的大(2)哪支密度計受到的浮力大？你判斷的依據是什么？圖2-2-11(3)哪支密度計受到的重力大？你判斷的依據是什么？7．做研究浮力的實驗中，已測定兩組共8個實心物體浸沒在水中所受浮力的實驗數據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、F為縱坐標的方格紙(如圖2-2-12所示)上描點，再把這些點