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1、第9講 一點(diǎn)浮力和總復(fù)習(xí)溫馨寄語今天,我們除了要復(fù)習(xí)一下之前的內(nèi)容之外,還需要學(xué)習(xí)一點(diǎn)關(guān)于流體的簡(jiǎn)單知識(shí),算是對(duì)于初中物理的致敬吧知識(shí)點(diǎn)睛1靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)在重力場(chǎng)中相互連通的靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)與位置的關(guān)系十分簡(jiǎn)單。此關(guān)系可歸結(jié)為兩點(diǎn): 等高點(diǎn),壓強(qiáng)相等 高度差為的兩點(diǎn),壓強(qiáng)差為,越深處壓強(qiáng)越大。2浮力,浮心由阿基米德原理可知,浮力和排開體積的流體的受重力大小相等,方向相反。浮力的作用點(diǎn)稱為浮心,和物體同形狀,同體積那部分流體的重心,但定不等同于物體的重心,只有在物體密度均勻時(shí),它才與浸沒在流體中的物體部分的重心重合。3浮體平衡的穩(wěn)定性浮在流體表面的浮體,所受浮力與重力大小相等,方向相反,處于平

2、衡狀態(tài)。浮體對(duì)鉛垂方向(即垂直于水面)的擾動(dòng),顯然平衡是穩(wěn)定的。浮體對(duì)水平方向(即水平方向)的擾動(dòng),其平衡是隨遇的。浮體對(duì)于過質(zhì)心的水平對(duì)稱軸的旋轉(zhuǎn)擾動(dòng),平衡穩(wěn)定性與浮心和物體的重心的相對(duì)位置有關(guān)。向右擾動(dòng)后,如果重心的位置比浮心更右側(cè),則為不穩(wěn)定平衡;如果重心的位置右移等于浮心,則為隨遇平衡;如果重心右移小于浮心,則為穩(wěn)定平衡。例題精講【例1】 用手捏住懸掛著細(xì)木棒的細(xì)繩的一端,讓木棒緩慢地逐漸浸入水中,討論在此過程中木棒和繩的傾斜情況。【解析】 木棒入水受重力浮力和繩張力,三力平衡由于重力浮力均豎直,則繩張力亦豎直。當(dāng)重力比浮力大時(shí),棒受一擾動(dòng)傾斜,則重力矩和浮力矩(相對(duì)于繩交點(diǎn))相比,重

3、力矩較大,所以會(huì)回復(fù)平衡(這和一般的浮體平衡不同)當(dāng)浮力變大,浮力矩也變大,則會(huì)變成不穩(wěn)平衡。設(shè)離水面為時(shí),變?yōu)椴环€(wěn)平衡,開始傾斜,繞動(dòng)一個(gè)小角如圖。設(shè)棒橫截面為。重力矩再深入水,只會(huì)更斜傾,將來斜傾角度為【例2】 一個(gè)下窄上寬的杯中盛有密度為的均勻混合液體,經(jīng)一段時(shí)間后,變?yōu)閮蓪右后w,密度分別為和()則會(huì)分層并且總體積不變,問杯底壓強(qiáng)是否改變,變大或變???【解析】設(shè)處的體積為,處的體積為顯然,。這個(gè)題定性的判斷即可,可以直接極限法,把杯子等效成“吸管”加“游泳池”?!纠?】 一個(gè)半球形漏斗緊貼著桌面放置(如圖)現(xiàn)有位于漏斗最高處的孔向內(nèi)注水,當(dāng)漏斗內(nèi)的水面剛好達(dá)到孔的位置時(shí),漏斗開始浮起,水

4、開始從下面流去。若漏斗半徑為,而水密度為,求漏斗質(zhì)量?【解析】 水對(duì)下底面的壓強(qiáng)為則壓力為【例4】 淺容器裝有壓強(qiáng)為的液體,圓錐形活塞一下子將淺容器截去兩個(gè)洞,上、下洞的半徑分別為和,求液體作用在活塞上的合力,重力不計(jì)?!窘馕觥?液體作用于活塞上的合力等于為放活塞時(shí)液體作用于兩個(gè)洞上的壓力差。 EMBED Equation.DSMT4 板塊二 總復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)睛1運(yùn)動(dòng)學(xué) 基本概念位移、時(shí)間、速度、加速度、角速度、向心加速度。 競(jìng)賽提升:運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,善于變換參考方法研究問題。一些基本物理模型所具有的物理特性。轉(zhuǎn)桿、輕繩、斜面、彈性繩。小量分析、微元法、微元法的基本思想就是把對(duì)象中取一小部分進(jìn)行研究

5、。這個(gè)小部分可以是時(shí)間的一小部分,也可以是空間的一小部分。由于該部分很小。所以可以同一些近似,如勻速運(yùn)動(dòng)的近似,恒力的近似等等。那么對(duì)該小部分可以簡(jiǎn)單的寫出物理方程,然后或者問題可以通過列方程解決?;蛘咝枰蠛蛠斫鉀Q。 具體的運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵正確體會(huì)圖像拋體運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是用最正確最好的方法建立直角坐標(biāo)系圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵理解角速度和向心加速度的的概念例題精講【例5】 攝制電影時(shí),為了拍攝下落物體的特寫鏡頭,做了一個(gè)線度為實(shí)物的的模型,放電影時(shí),在片速度為每秒張,為使畫面逼真,拍攝時(shí)走片速度應(yīng)為多大?模型的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)為實(shí)物運(yùn)動(dòng)速度的多少倍?【解析】 設(shè)實(shí)物在時(shí)間的下落高度為,而模型用下落。則走

6、片速度應(yīng)為張/秒張/秒【例6】 有一汽車的頂篷只能蓋到A處,如圖所示,乘客可坐到車尾B處,AB聯(lián)線與豎直方向成,這汽車正在平直的公路上冒雨行駛,當(dāng)它的速度為u1=6kmh時(shí),C點(diǎn)剛好不被雨點(diǎn)打著,若它的速度為u2=18kmh時(shí),則B點(diǎn)剛好不被雨點(diǎn)打著,求雨點(diǎn)的速度v【例7】 半徑為R的圓柱上繞著不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)細(xì)線。細(xì)線一端固定在圓柱中,一端系著一個(gè)質(zhì)點(diǎn)?,F(xiàn)在讓質(zhì)點(diǎn)以v的初速度離開圓柱,直到細(xì)線完全打開,然后再繞回去,直到質(zhì)點(diǎn)和圓柱發(fā)生完全彈性碰撞,然后周而復(fù)始。請(qǐng)寫出指點(diǎn)軌跡。計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期。知識(shí)點(diǎn)睛二、靜力學(xué)基本概念 力,彈力,重力,摩擦力,摩擦角,浮力,重心,浮心競(jìng)賽提升: a

7、.明確力矩,剛體的概念 b.一般物體的平衡必須滿足力平衡和力矩平衡一般的方法 a.掌握靜力學(xué)一般解題方法 b.掌握力的合成分解例題精講【例8】 底邊長(zhǎng),高為的長(zhǎng)方體均勻物塊置于斜面上。斜面和物塊之間的靜摩擦因數(shù)為,斜面的傾角為,當(dāng)足夠小時(shí),物塊靜止在斜面上,如圖,如將傾角逐漸增大,當(dāng)取某個(gè)臨界值時(shí),物塊或?qū)㈤_始滑動(dòng),或?qū)⒎?。試分別求出發(fā)生滑力和翻倒時(shí)的,并在說明什么條件下出現(xiàn)的是滑動(dòng),在什么條件下出現(xiàn)的是翻倒。【解析】 滑動(dòng)條件很簡(jiǎn)單,時(shí)即可,即時(shí),全出現(xiàn)下滑現(xiàn)考慮翻轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)是由于對(duì)點(diǎn)的重力矩造成只要重務(wù)在點(diǎn)的左邊就不會(huì)翻倒,由此可求臨界狀態(tài)即,若即翻倒綜上可知,時(shí),時(shí)滑動(dòng)時(shí),時(shí)翻倒【例9】

8、 有一水果店,所用的桿是吊盤式的,量程為,一個(gè)大西瓜超過此量程,則售貨員已用另一個(gè)等質(zhì)量的稱砣掛上移,得,則西瓜重為,售貨員乙認(rèn)為不對(duì),先得出一物體質(zhì)量為,又用雙*法,測(cè)出為刻度,乘以得,顯然不對(duì),現(xiàn)問那個(gè)大西瓜重多少?【解析】 設(shè)刻度為,每千克長(zhǎng)度為,程砣質(zhì)量為,設(shè)桿和鉤產(chǎn)生力矩為,則掛了二個(gè)程砣后,實(shí)際的刻度為,則,則千克用單砣稱:雙砣稱:則雙砣稱大西瓜【例10】 如圖斜墻面固定,小車上放一個(gè)有質(zhì)量的圓柱體,圓柱體與墻面(于水平夾角為)和車面的摩擦系數(shù)分別為12。緩慢抽動(dòng)小車的時(shí)候,討論圓柱體的運(yùn)動(dòng)。為了保證競(jìng)賽班學(xué)習(xí)的質(zhì)量,請(qǐng)同學(xué)們花1分鐘填寫下面內(nèi)容:學(xué)習(xí)效果反饋:代課教師: 通過今天學(xué)習(xí),你覺得:1. 本講講義內(nèi)容設(shè)置:A 太難太多,吃不透

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