实践 调研桥梁建筑中的力平衡&核心素养·科学探究-【优+学案】2024-2025学年新教材八年级下册物理课时通(沪科版2024)

实践 调研桥梁建筑中的力平衡（答案P3) (2024·大连阶段练)悬索桥（图甲）是建桥工 【项目实施】 程上的壮观景色，它的主要承重构件是悬索， (1)按照设计方案，小明用两个大小相等的拉 它主要承受拉力，小明观察了悬索桥后，想知 力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记 道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有 录如下表：（拉力F是拉橡皮筋到达预定位置 什么关系，于是他进行了下面的探究， 的力) 皮 角度 0 30 45 60 90 1209 拉力F:/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 拉力F:N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 【项目分解】 拉力FN (1)查阅资料： ①分析上表可知，两个拉力F,与F2产生的 (2)项目设计： (3)实际应用. 作用效果与互成的角度有关，即当作用效果相 悬索桥，也被称为吊桥，是一种桥梁类型， 同时，互成的角度越大，两个拉力 （(选 其主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊 填“越大”或“越小”). 在空中.这种缆索通常被锚固定于两岸的索塔 ②在上表中，当两个拉力互成角度为0°时，拉 上，并通过吊杆将桥面吊起，在悬索桥中，吊杆 力F,与F,之和与拉力F的大小 起到将垂直载荷传递给缆索的作用，而加劲梁 当两个拉力相等且互成180时，此时F,与F 则主要负责承受风荷载和其他横向水平力，索 是一对 力，橡皮筋保持静止状态 塔是悬索桥的一个重要支撑构件，它主要以受 (2)以上实验中一个力F和F,与F,两个力 压状态工作，为了减小由于荷载引起的挠度和 产生的作用效果相同，物理中把F叫做F,与 振动，通常在桥面和吊杆之间设置加劲粱，并 Fg的合力，F:、F,叫做F的分力，有人说合 与缆索形成一个组合体系，从而提高桥梁的整 力一定比任意一个分力大，根据上表数据判断 体稳定性和安全性，因此，悬索桥的设计雪要 这种说法是 的，请根据表格中的具体 考虑多种因素，包括缆索的几何形状、材料的 数据，举例说明 选用以及如何有效地分配力和承担重力，以达 到安全可靠的承载能力· 【设计方案】 (3)开放性试题)根据实验结果，请你提出在家 如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉固定 正确安装晾衣架承重钢丝（图丙）的建议： 在木板上的橡皮筋，依据拉力与弹簧的伸长量 成正比，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可 以认为这两个拉力产生的作用效果相同。 优学嫌说的温 核心素养·科学探究（答案3） 1.在探究“二力平衡条件”的实验中，同学们设计 钩码，在右端挂上0.15kg的钩码，小车保持 了如图所示的实验装置，其中A为小车，B为 静止，此时小车受到的 (选填“可能 木块，C为小卡片 是”“一定是”或“不是”)平衡力。 (8)为了验证问题(4)中的结论，小美同学将图 兰色 丙中小卡片往下拉到一定距离，如图己所示 松手后发现小卡片又恢复图丙原状，小美的方 法 (选填“能”或“不能”)得到结论， 这是因为 2.如图所示为探究“阻力对物体运动的影响”的 实验装置。 【设计与进行实验】 (1)同学们不断改进并先后设计了如图甲、乙 网小车 丙所示的三个方案，他们改进的先后顺序为 斜食m7 (用甲、乙、丙表示)，这样改进是为了 【设计与进行实验】 减小 对实验的影响 (1)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的 (2)实验中应选择轻质小卡片，是因为轻质小 是 卡片的 可忽略不计 实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在 (3)实验中通过改变钩码的 来改变拉 (选填“AB"“BC”或“AC”)段.（毛巾 力，从而探究二力平衡时力的大小的关系 最粗糙，其次是棉布，木板粗糙程度最小) 【分析论证与得出结论】 (2)若第三次实验中，小车冲出木板边缘，则 (4)如图丁所示，将图丙装置中的小卡片转过 (选填“能”或“不能”)得到实验结论 一个角度，松手后小卡片 (选填“能” 三次实验中，小车运动状态改变最快的是在 或“不能”)平衡，这样做是为了说明二力平衡 表面上 时两个力应作用在 上 (3)小车从斜面运动到水平木板上，到达D点 (5)小明同学发现自己在利用图戊装置探究 时小车的速度为1，若此时小车所受外力突然 时，左、右支架上的两个滑轮没有安装在相同 消失，当小车到达E点时速度为2，则两者的 的高度，该装置 (选填“能”或“不能”) 大小关系是 v2(选填“大于”“等于” 探究二力平衡的条件。 或“小于”). (6)为了验证只有作用在同一物体上的两个力 【分析论证与得出结论】 才能平衡，在图丙所示情况下，小华下一步的 (4)通过该实验可以 (选填字母). 操作是： A.说明物体的运动需要力来维持 【交流合作与评估反思】 B.说明力是改变物体运动状态的原因 (7)某次实验时，在图甲的左端挂上0.2kg的 C.直接得出牛顿第一定律 一级下指物理H 1519.如图所示. 10.(1)摩擦力(2)静止(3)相等 ↑F=10N (4)同一条直线 第八章压强 第一节压力的作用效果 G=10N 第1课时压力与压强 20.如图所示. 1.(1)海绵的凹陷程度控制变量法转换法 (2)甲、乙(3)压力相同时，受力面积越小， 压力的作用效果越明显(4)= (5)错误没有控制压力相同 2.C3.1.25×104.20005.11100 G 6.C7.C8.C9.D10.D 实践调研桥梁建筑中的力平衡 11.181:81：4解析：已知A、B两个 【项目实施】(1)①越大②相等平衡 实心正方体的密度相同，质量之比mA: (2)错误由表中的数据可知，当角度为120 mB=1:8,由G=mg可知，它们的重力之比 时，分力的大小与合力的大小是相同的 GA GB-mAg mBg-mA m8=1 8.A, B两个实心正方体的密度相同，质量之比 (3)考虑到两条钢丝的承拉能力，夹角不宜过大 m (合理即可) mA:mB=1:8,由公式p=可得，V-m, 核心素养·科学探究 mA 1.(1)乙、甲、丙摩擦力(2)质量 (3)数量 Ve-mA-1 8. (4)不能同一直线(5)能 则它们的体积之比V君一mBmB (6)用剪刀剪开小卡片(7)一定是 0 (8)不能没有控制力的方向相反 设A、B两正方体的棱长分别为a、b,根据 2.(1)通过改变接触面的粗糙程度，改变小车所 体积之比为Va:Vg=1:8可知，a:b=1: 受的阻力BC(2)能毛巾(3)等于 2,则A、B底面积之比为SA:Sg=a2: b2=1:4.按甲、乙两种不同的方式，分别将 (4)B 它们叠放在水平地面上，则地面受到的压力 本章总结 都等于两物体重力之和，即F=GA十GB 1.D2.B3.A4.B5.A6.C 甲方式中地面的受力面积为S=b2,乙方 7.A 式中地面的受力面积为SA=a2,再由公式 8.B解析：对绳子进行受力分析，绳子受到向 p=。可得，地面受到的压强之比力甲：p2一 上的拉力F1,球对绳的向下的摩擦力，绳子 的重力，与向下的拉力F2,所以F1= GA+Gn :GA+Ga-a2:b=1:4. b2 ∫球对蝇十G绳十F2,所以F1≠F2,不是平衡 12.解：(1)空心砖的重力为G=mg=1.5kg× 力，故A错误；球静止在绳上，处于平衡状 10N/kg=15N. 态，此时球受到绳子对他竖直向上的摩擦力 (2)空心砖竖放时对水平地面的压强为 等于竖直向下的重力，当通过拉力的调节，只 F G 15N 有使其竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重 p:=s-s50X104m=3000Pa. 力，球可以匀速下滑，故B正确：绳子下端突 然松手，球会在重力作用下加速下滑，故C错 (3)根据压强公式力-号可知，空心砖平放、 误；通过手的运动和拉力调节，使小球由于惯 侧放、竖放于水平地面上时，物体对地面压 性可以从绳的下端移到上端，故D错误.故 力相等，接触面积之比等于压强的反比，故 选B. 三种放置方式与水平地面的接触面积之比 9.如图所示. 为号：写：日8：2：1.竖收时与水子地面 的接触面积为50cm2,则侧放时与水平地 面的接触面积为100cm2,平放时与水平地 面的接触面积为150cm2,但平放时底面有 3