杜英杰

生活情景與案例題源:小虎同學(xué)是一位非常愛(ài)思考的同學(xué).春節(jié)的時(shí)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(gè)圖3所示的金屬小人.請(qǐng)你幫他解決以下他所思考的問(wèn)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(shí),整層軌道就會(huì)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(guò)程中發(fā)現(xiàn).當(dāng)運(yùn)動(dòng)著的小車需要立刻停下時(shí).可以在小車前面放置一個(gè)物體阻止或者用手擋住,才能使其停止運(yùn)動(dòng).你認(rèn)為這里面又蘊(yùn)涵了什么關(guān)于力的物理道理?
3.你能說(shuō)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(duì)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(shuō)出B小車在斜面上分別受到哪些力的作用嗎?
5.請(qǐng)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(yùn)動(dòng)時(shí).哪個(gè)更容易停下來(lái)?你能解釋為什么嗎?
6.小虎用一個(gè)很小的力去推B小車.結(jié)果沒(méi)有推動(dòng).則B小車此時(shí)在水平方向受到哪些力的作用?為什么沒(méi)有推動(dòng)呢?
7.如果A小車在水平軌道上勻速行駛.你能說(shuō)出這時(shí)它在水平方向上受到哪些力的作用嗎?你能判斷主動(dòng)輪(前輪)和被動(dòng)輪(后輪)所受的摩擦力的方向嗎?
8.我們常見(jiàn)的小汽車只有四個(gè)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(kāi)車窗,汽車?yán)锩娴恼陉?yáng)布是向車內(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(shí),發(fā)現(xiàn)軌道向下凹陷了,說(shuō)明受到小車壓力作用的軌道發(fā)生了形變,因?yàn)榱Φ淖饔眯Ч痪褪强梢愿淖兾矬w的形狀.
2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)著的小車要停下時(shí).可以用一個(gè)物體或手阻擋其繼續(xù)運(yùn)動(dòng),因?yàn)橹挥辛Σ攀歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)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(duì)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(duì)平衡力.因?yàn)槭瞧胶饬Φ那疤釛l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(gè)沿斜面向上的摩擦力,B小車在這三個(gè)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(yùn)動(dòng).質(zhì)量小的B小車更容易停下來(lái).因?yàn)橐粋€(gè)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(kāi)始運(yùn)動(dòng).
6.小虎用一個(gè)很小的力去推B小車,結(jié)果沒(méi)有推動(dòng).則B小車此時(shí)在水平方向受到推力和靜摩擦力的作用.這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,使其處于平衡狀態(tài),所以小車沒(méi)有被推動(dòng).
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(lái)自小車向前的動(dòng)力和來(lái)自地面的摩擦力,因?yàn)樾≤囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以這兩個(gè)力平衡.小車的主動(dòng)輪起到提供向前動(dòng)力的作用.而這個(gè)動(dòng)力是和地面發(fā)生靜摩擦產(chǎn)生的,所以主動(dòng)輪受到的摩擦力向前:而被動(dòng)輪是在主動(dòng)輪的帶動(dòng)下被迫向前運(yùn)動(dòng),所以被動(dòng)輪所受的摩擦力的方向是向后的.
8.我們常見(jiàn)的小汽車有四個(gè)輪子.而大卡車載貨物比較多,對(duì)地面的壓力很大,只有增大受力面積才能減小其對(duì)地面的壓強(qiáng).以免地面被壓壞或陷入地面之中.
9.坐在行駛著的汽車?yán)铮绻嚧按蜷_(kāi),汽車中的遮陽(yáng)布是向車外飄的.根據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系,流速大的地方壓強(qiáng)小,快速行駛的汽車外面空氣的流速大,壓強(qiáng)小,所以遮陽(yáng)布向外飄,
【本文系河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)課題“初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)的實(shí)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(jí)物理人教版2020年5期