物理
小俞同学观察到许多建筑材料的截面多是倒V形或倒U形,这引起了她的好奇心.
提出问题:物体能承受的压力与哪些因素有关?
猜想与假设:
猜想①:物体能承受的压力与物体的形状有关.
猜想②:物体能承受的压力与物体的材料有关.
猜想③:…
于是小俞利用如图所示的装置,选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒,对猜想①进行实验探究.
实验步骤:
物体形状
实验次数
V形
U形
圆弧形
1
46
36
75
2
43
32
63
3
45
35
83
(一)选取长、宽、厚和
材料
材料
相同的纸条若干.
(二)将一张纸条折成V形,放在装置上,在纸条两端距中点(支点)相同距离处,各挂一相同的火柴盒子.在两火柴盒中逐渐增加数量相同的火柴棒,直到纸条被压弯折为止,记录一端火柴盒中火柴棒根数.
(三)将纸条分别折成U型、圆弧型,重复步骤(二).
(四)更换纸条,将以上实验再做两次.
请回答以下问题:
(1)补充实验步骤一内容:
材料
材料
.
(2)小俞是如何判断实验中的物体所承受的压力不同?
直到纸条被压弯折为止,记录一端火柴盒中火柴棒根数
直到纸条被压弯折为止,记录一端火柴盒中火柴棒根数
.
(3)分析实验数据,可以得出的结论是:
圆弧形承受的压力最大
圆弧形承受的压力最大
(写出一条即可).
(4)如果要验证猜想②,应选取
长、宽、厚和形状
长、宽、厚和形状
相同但
材料
材料
不同的纸条若干,并重复上述实验步骤二.
(5)生产、生活和建筑中利用物体形状影响其承受压力的事例很多,如巨大的铁桥中多处使用了U形钢材.请你举出一个利用V形或圆弧形结构的实例.
角钢、厂房的屋架、塔吊支架
角钢、厂房的屋架、塔吊支架
.
(2013·宜昌模拟)用力的示意图,在图中画出放在斜面上的物体B受到的重力,物体对斜面C的压力,物体B受到的摩擦力.
在图中,将重为8N的物体放在斜面上,对斜面的压力为6N,请用力的图示法画出物体对斜面的压力F.
如图,平底电热水壶的质量是500g,底面积是40cm
2
,内盛0.5kg的水,放置在面积为1m
2
的水平桌面中央.试求:
(1)将壶和壶中的水看作一整体,画出其受力的示意图;
(2)水对壶底部的压力;
(3)由于壶体吸热及热散失等,此电热水壶的效率约为70%.试计算:要在5min内将此壶水烧开,此壶的电功率至少要多大?设水的初温为20℃.
请利用所学过的力学知识推导放在水平桌面上的物体,证明物体对桌面的压力和物体的重力相等.
静止在斜面上的木块重30牛,对斜面的压力为18牛,试用力的图示法在图中画出重物对斜面的压力.
一物体质量是10kg,将它放在水平地面上时,画出它对地面的压力的图示.
如图1所示,物体静止在水平面上,画出物体对水平面压力的示意图.如图2所示,物体静止在斜面上,画出物体对斜面压力的示意图.
如图A、B、C、D四图中物体对支持面的压力分别为F
A
、F
B
、F
C
、F
D
,则F
A
=
50N
50N
,F
B
=
70N
70N
,F
C
=
30N
30N
,F
D
=
20N
20N
.
如图所示,画出斜面受到的压力的示意图.
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