高一物理競(jìng)賽講義教師版

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