杜英杰
生活情景與案例題源:小虎同學(xué)是一位非常愛思考的同學(xué).春節(jié)的時候收到了爺爺送他的一套組合玩具車禮物如圖1、圖2.自己裝配好后在A小車內(nèi)裝了一個圖3所示的金屬小人.請你幫他解決以下他所思考的問題.
1.他發(fā)現(xiàn),當(dāng)把質(zhì)量比較大的A小車放到中間軌道上時,整層軌道就會向下凹陷一部分,你知道這里面有什么關(guān)于力的物理原理嗎?
2.在他和小朋友玩的過程中發(fā)現(xiàn).當(dāng)運動著的小車需要立刻停下時.可以在小車前面放置一個物體阻止或者用手擋住,才能使其停止運動.你認(rèn)為這里面又蘊涵了什么關(guān)于力的物理道理?
3.你能說出靜止在水平地面上的A小車和地面分別受哪些力的作用嗎?你能嘗試找出哪一對是平衡力嗎?
4.如果B小車在軌道的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài).你能說出B小車在斜面上分別受到哪些力的作用嗎?
5.請你一起思考.當(dāng)這兩輛小車都在水平的軌道上以相同的速度運動時.哪個更容易停下來?你能解釋為什么嗎?
6.小虎用一個很小的力去推B小車.結(jié)果沒有推動.則B小車此時在水平方向受到哪些力的作用?為什么沒有推動呢?
7.如果A小車在水平軌道上勻速行駛.你能說出這時它在水平方向上受到哪些力的作用嗎?你能判斷主動輪(前輪)和被動輪(后輪)所受的摩擦力的方向嗎?
8.我們常見的小汽車只有四個車輪.而大型卡車卻有很多車輪,為什么?
9.如果你坐在行駛著的汽車?yán)?打開車窗,汽車?yán)锩娴恼陉柌际窍蜍噧?nèi)飄還是向車外飄?想想這是為什么?
分析與解答:1.當(dāng)把質(zhì)量比較大的A小車放到軌道上時,發(fā)現(xiàn)軌道向下凹陷了,說明受到小車壓力作用的軌道發(fā)生了形變,因為力的作用效果之一就是可以改變物體的形狀.
2.當(dāng)運動著的小車要停下時.可以用一個物體或手阻擋其繼續(xù)運動,因為只有力才是改變物體運動狀態(tài)的原因,這就是力的另一作用效果.
3.靜止在水平地面上的A小車受到的力有重力和支持力,地面受到的是小車對地面的壓力.大小均和小車所受的重力相等.這里只有重力和支持力是一對平衡力.因為是平衡力的前提條件是作用在同一物體上,而壓力是地面受到的力.不是小車受到的力.
4.如果B小車在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài).這輛小車除了受到重力和支持力,還受到一個沿斜面向上的摩擦力,B小車在這三個力的作用下處于平衡狀態(tài).
5.這兩輛小車如果都在水平的軌道上以相同的速度運動.質(zhì)量小的B小車更容易停下來.因為一個物體慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量越大,慣性也就越大.慣性大的物體不容易停下.也同樣不容易開始運動.
6.小虎用一個很小的力去推B小車,結(jié)果沒有推動.則B小車此時在水平方向受到推力和靜摩擦力的作用.這兩個力是一對平衡力,使其處于平衡狀態(tài),所以小車沒有被推動.
7.在水平軌道上勻速行駛著的A小車在水平方向上受到來自小車向前的動力和來自地面的摩擦力,因為小車做勻速直線運動,所以這兩個力平衡.小車的主動輪起到提供向前動力的作用.而這個動力是和地面發(fā)生靜摩擦產(chǎn)生的,所以主動輪受到的摩擦力向前:而被動輪是在主動輪的帶動下被迫向前運動,所以被動輪所受的摩擦力的方向是向后的.
8.我們常見的小汽車有四個輪子.而大卡車載貨物比較多,對地面的壓力很大,只有增大受力面積才能減小其對地面的壓強.以免地面被壓壞或陷入地面之中.
9.坐在行駛著的汽車?yán)?,如果車窗打開,汽車中的遮陽布是向車外飄的.根據(jù)流體壓強和流速的關(guān)系,流速大的地方壓強小,快速行駛的汽車外面空氣的流速大,壓強小,所以遮陽布向外飄,
【本文系河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目重點課題“初中物理實驗設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)的實踐研究”(JCJYB16062507)推廣性成果之一】
責(zé)任編輯 蔡華杰
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2020年5期