第二章机械运动运动和力力浮力

第二章机械运动运动和力力浮力第一节机械运动运动和力力【学习思路】本节以“在受力分析的基础上，利用二力平衡条件解决力学问题”这一思维方法的训练为主线，在复习主要知识的同时，培养学生解决力学问题的思维习惯。【学习过程】甲乙(1)求小轿车所受的重力。在图2-1-1右边黑点甲(代表小轿车)画出小轿车所受重力的归纳：已知物体的质量为m，则这物体在地球所受重力:G=mg。(2)按顺序完成下列问题，了解“利用受力分析解决问题”的思路。①请在图2-1-1右边黑点乙(代表小轿车)画出小轿车静止在地面时的受力示意图。②根据题目所给信息，判断小轿车的运动状态。③你根据所学过的什么知识可以判断重力和支持力的大小关系？它们的大小关系是怎样？④根据上面的分析结果，求出支持力的大小。(3)小明想尝试一下，自己能否将静止的小轿车推动，他用100N的力水平向右推车，小轿车仍然处于静止状态，画出此时小轿车的受力示意图(用一黑点代表小轿车)。我们现在是研究小车在水平还是竖直方向的运动情况？参照第(2)问的思路，求出小轿车受到的摩(4)小明把力增大到200N，车仍然不动。画出此时小轿车的受力示意图(用一黑点代表小1(5)发动机启动后，小轿车开始加速向右做直线运动。画出小轿车加速运动时的受力示意图(用一黑点代表小轿车，忽略小轿车上下表面受到空气的压力差)，它受到的牵引力和阻)小轿车在平直的公路上向右作匀速直线运动时，此时小轿车所受的牵引力是3×103N,画(7)小轿车经过一拱桥顶端时由于速度过快，导致小轿车下斜坡时离开了地面，在空中的轨迹如图2-1-2所示，画出小轿车在空中的受力示意图(忽略空气阻力，忽略小轿车上下表(8)小轿车正在平直的公路上向右匀速行驶，其发动机突然熄火了(小轿车所受的牵引力消失了)，小轿车还会继续向前运动，为什么？画出此时小轿车的受力示意图(用一黑点代表归纳：物体运动状态的改变包括：运动的快慢发生改变(即速度大小在改变)或运动方向用在同一物体的两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线。物体不受力或受到的合力为零，则物体的运动状态不改变，即可能处于静止状态或匀物体受到的合力不为零，则物体的运动状态改变。反向推导也成立。2．小刚学习了影响滑动摩擦力大小的因素，他想用所学的知识比较一正方体铁块和一正方体木块的表面哪个更粗糙。(1)如图2-1-3(甲)所示，他首先用弹簧测力计水平拉动铁块在水平桌面上做匀速直线运动，请在图甲右边黑点(代表铁块)画出铁块在水平方向的受力示意图。此时弹簧测力计的(2)请在图乙右边黑点(代表铁块)画出铁块在水平方向的受力示意图。弹簧测力计的拉(3)请在图丙右边黑点(代表铁块)画出铁块在水平方向的受力示意图。弹簧测力计的拉2铁块铁块这三个过程受到摩擦力的大小_(选填“不等”或“相等”)，为什么？(5)已知铁块重为8N,木块重为5N，小刚发现用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在同一水平面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数跟图甲一样，都是2N，他就得出两物体表面11223N3甲铁块铁块乙铁块铁块丙丙(6)小刚发现匀速直线拉动铁块实际很难控制，于是他将铁块放在水平方置的木板上，将弹簧测力计固定，改为拉动木板，这样就不需要匀速拉动木板，如图2-1-4所示，当他水平向左拉动木板，铁块相对地面静止时，在图2-1-4右边的黑点(代表铁块)画出铁块在水平v归纳:两个相互挤压的物体，接触面粗糙，当它们要发生或已经发生相对运动，就会在接触面间产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫摩擦力。测量摩擦力的方法的理论依据：二力平衡。影响滑动摩擦力大小的因素：压力的大小和接触面的粗糙程度。(1)以汽车作为参照物,坐在车上不动的乘客是_______的；以路旁的树木作为参照物,乘客若甲相对于乙的位置发生变化，则以乙作为参照物，甲是运动的；3s/()s/()v/km.h-1若甲相对于乙的位置没有发生变化，则以乙作为参照物，甲是静止的。 (2)小明看到汽车上有一个显示速度和路程的表盘，示数如图2-1-5甲所示，汽车此时行驶的速度是多少？该车以此速度匀速直线行驶了一段时间后，表盘示数变为图2-1-5乙所示【【学习评价】图2-1-5t/()t/h倾，请用相关知识解释这一现象。【学业评价】1.如图2-1-6所示，坐在甲公共汽车中的小华透过车窗看到乙汽车的车头，过了一会儿，她透过车窗看到乙汽车的车尾．若两汽车车头朝向一致，下列关于汽车运动情况的判断，不可能的是()A．甲汽车停在路上，乙汽车向前运动D．甲汽车向后倒车，乙汽车停在路上2．(1)如图2-1-7所示，人用力压足球，足球会发生________,这说明力可以使物体发生性”或“塑性”)(2)图2-1-8说明力可以使物体的_________发生改变。AA4(1)运动员脚掌的长度为29.5______(填长度的单位)(2)一个足球所受的重力约为()(3)请在图2-1-9中画出足球在A位置受到的力的示意图(忽略空气的阻力)，足球在空中(4)假设足球运动到A点时所受的力全部消失，在图2-1-9中画出所有力消失后足球的运4．小理家准备买新房，他看到某开发商的广告称，从新楼盘步行到一家大型商场的时间只需10分钟。据此你认为从新楼盘到该大型商场比较接近的路程是()如图2-1-10所示，甲、乙两人穿着溜冰鞋站在冰面上，甲用水平力推了乙一下，甲和乙同同时向后运动。(忽略冰面摩擦)(1)在图2-1-10右边黑点(代表乙)，画出甲推乙(2)甲由静止到运动，其运动状态是否改变？________，当气球和帽子静止在空中时，下列说法正确的是()A．气球受的重力和帽子的压力平衡B．人对绳的拉力和绳对人的拉力平衡C和气球对它的支持力平衡D．帽子受到的重力和气球受到的浮力平衡7．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不运动的距离如图2-1-12所示。 (2)由图2-1-12实验现象发现：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越，52430A尺B尺03102cm42302430A尺B尺03102cm42304468764743。8．请分别在图2-1-13和图2-1-14右边的黑点(代表弹簧测力计)画出弹簧测力计受到的力的示意图(忽略弹簧测力计自身的重力)，并写出弹簧测力计的示数(已知所挂木块的重力均为弹簧弹簧测力计的示数是所示的方法测量同一只鞋在不同水平路面滑动时的摩擦力，下列说法正确的是()(请在选项后写出你判断的依据)C.只要鞋被拉动了，测力计的读数就等于鞋子受到的滑动摩擦力大小D.鞋以不同的速度在同一路面做匀速直线运动，测力计的示数都相同_________________________________________________________________________。66AB12.在图2-1-18中画出小球受到的力(墙壁光滑)。13．如图2-1-19所示是同一木块先后两次在同一水平面上运动时在相等时间(0.02s)内连续照片。第二次木块从A点运动到B点的距离是_____cm;由图可知,两次实验中木块的速度_________,木块所受拉力的大小______(均选填“相等”或“不相等”)。FFFF7第二节浮力物体的浮沉条件，复习浮力的计算方法以及浮力的应用。本节进一步巩固“在受力分析的基础上，利用二力平衡条件解决力学问题”这一思维方法的应用。【学习过程】1．小芳在探究“浮力的大小等于什么?”的实验中，按图2-2-1的顺序进行操作(弹簧测力计的示数已经在图中标示出来)： (1)图甲中，弹簧测力计提着物体在空中处于静止状态，而且物体没有接触水面。请作出(2)图乙中，物体浸没在水中静止，作出物体的受力示意图。根据甲、乙两步操作可以求出物体浸没在水中时受到的浮力F＝______N。浮浮______排,(3)根据丙、丁操作，可知物体排开水重G=________浮______排,1N1N3.5N0.5N丙归纳：测浮力的方法丁浮②F=G(物体漂浮或悬浮时)浮物浮排排液排2、利用阿基米德原理测量：F=G=m浮排排液排m是图2-2-2中甲、乙、丙所示位置处于静止状态。物块重(1)求木块受到的重力。甲(2)求木块受到的浮力，木块受到水在水平方向的乙丙8(3)在图2-2-3中画出木块在松手后瞬间的受力示意图。松手后木块将怎样运动？说出判(4)木块最终漂浮在水面上如图2-2-4所示，画出木块此时的受力示意图，求木块此时受到的浮力。请解释为什么木块此时受到的浮力相对于浸没时发生了变化。(5)求木块漂浮在水面时排开水的体积。木块(6)将该木块轻轻放在一杯盐水液面，发现木块也能漂浮在液面上，如图2-2-5所示，画出此时木块的受力示意图。它此时所受的浮力与漂浮在水面上(图2-2-4的情况)所受的浮(7)木块漂浮在盐水液面时浸入的深度与它漂浮在水面时浸入的深度比(8)物块浸没在水中时受到的浮力与木块浸没在水中时受到的浮力相等吗？为什么？判断松手后物块的运动状态，并说出判断依据。(9)若把物块截去一半，其受到的重力G=_________,受到的浮力F=______，它将会物浮。(10)求铁块受到的重力和浮力。(11)在图2-2-7中画出铁块的受力示意图。求出绳子对铁块的拉力。9(12)绳子突然断了，画出绳断了瞬间(如图2-2-8所示)铁块的受力示意图。铁块将会(13)比较浮在水面的木块和沉在水底的铁块所受的浮力大小，写出分析过程。(14)你有什么办法让沉底铁块可以悬浮在水中？(提示：铁块沉底，原因是其所受重力大于浮力。要铁块悬浮，浮力要等于重力，你有什么办法使浮力等于重力？)(15)将铁块浸没在酒精里，它受到的浮力与浸没在水里受到的浮力，哪个大？为什么？浮沉条件：浸没在液体中的物体(没有沉底)，只受重力和浮力。我们根据二力平衡条件就可以判断物体的浮沉情况。反之，已知物体的浮沉情况，就可以判断浮力和重力大应用：(1)密度计：测液体密度仪器；原理：漂浮F=G浮物(2)轮船：用密度大于水的材料做成空心，使它能排开更多的水。排水量：满载时排开水的质量。排水量=轮船和货物的总质量。(3)潜水艇：通过改变自身的重力来实现沉浮。(4)气球和飞艇：充入密度小于空气的气体。【学业评价】水酒精kgm=0.8×103kg/m水酒精3.一个正方体的均匀物体沉在水底，如果将它截去一半，则余下的一半在水中将()．10CCABAACB(1)求出松手瞬间木块受到的浮力。松手瞬间，这三个物块受到的浮力相等吗？为什么？(2)请在图2-2-9中分别画出松手瞬间，物体A、B、C受到的力的示意图.木块A为什么(3)三个物体最终静止时所处的位置如图2-2-10所示，画出此时A、B的受力示意图。某同学根据图2-2-9和图2-2-10所示的情况作出下面四个分析，分析正确的是()(在选项后写出判断依据)(4)木块A受到的浮力为多少？B受到容器底的支持力为多少？(5)如何才能使物体C上浮、下沉，请说出你的方法和依据。5.排水量为1.5×104t的轮船满载货物在河面上航行，满载时船及所装货物共重N，m11FF/N浮6.有甲、乙两支重力不同，但总长度和外形都相同的密度计漂浮在水面，甲浸入深度大，乙(1)作出两支密度计此时的受力示意图(用一黑点表示密度计)。根据什么原理可以知道甲密度计所受各力的大小关系？它们的大(2)哪支密度计受到的浮力大？你判断的依据是什么？图2-2-11(3)哪支密度计受到的重力大？你判断的依据是什么？7．做研究浮力的实验中，已测定两组共8个实心物体浸没在水中所受浮力的实验数据如表物体石块铝块铁块铜块GN2.77.98.9FN01.0浮13579G/N在以G为横坐标、F为纵坐标的方格纸(如图2-2-12所示)上描点，再把这些点