Question

15．作圖題與簡答．
（1）如圖1所示，請畫出斜面上的物體所受重力和產(chǎn)生壓力的示意圖．
（2）一個(gè)邊長為a的立方體鐵塊從如圖2所示的實(shí)線位置（此時(shí)該立方體的下表面恰與水面齊平）下降至圖中的虛線位置，請?jiān)诮o定坐標(biāo)系圖3中畫出大致反映測力計(jì)示數(shù)F和鐵塊下表面在水中的深度h關(guān)系的圖象．
（3）火車站臺上要設(shè)置一條“安全性”，如果人站在“安全線”外，離急速行駛的火車過近，會發(fā)生怎樣的危險(xiǎn)？并請說明原因．

Answer 1

分析 （1）重力是物體受到的力，因此根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，重力的方向總是豎直向下的，過物體的重心表示出重力的方向即可；
壓力是接觸面受到的力，因此壓力的作用點(diǎn)在接觸面上，即物體與接觸面的中點(diǎn)；然后根據(jù)壓力的方向垂直于受力面，并過壓力作用點(diǎn)表示出壓力的方向即可．
（2）當(dāng)立方體鐵塊沒有完全浸沒在水中時(shí)，鐵塊排開水的體積越大，鐵塊受到的浮力越大，彈簧測力計(jì)受到的拉力越小，彈簧測力計(jì)示數(shù)越小；
當(dāng)鐵塊完全浸沒在水中，鐵塊浸沒深度不同，但是鐵塊排開水的體積相同，鐵塊受到的浮力相同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同．
（3）火車在運(yùn)行過程中，會帶動火車周圍空氣隨火車一起以一定的速度運(yùn)動，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知，火車周圍空氣流速大，壓強(qiáng)小，人若站在火車附近，人靠近火車一側(cè)壓強(qiáng)小，外側(cè)壓強(qiáng)大，在壓強(qiáng)差的作用下，人會被“壓”向火車，容易發(fā)生危險(xiǎn)．

解答 解：
（1）根據(jù)長方體對角線的交點(diǎn)確定出重心，然后過物體重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，即重力G的示意圖；
在斜面上選取物體與接觸面的中點(diǎn)為壓力的作用點(diǎn)，過壓力作用點(diǎn)畫垂直于斜面、帶箭頭的線段即壓力F的示意圖．如圖所示：
；
（2）當(dāng)鐵塊在實(shí)線位置開始下沉?xí)r，鐵塊排開水的體積增大，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排，鐵塊受到的浮力增大，鐵塊的重力不變，鐵塊受到的拉力減小，彈簧測力計(jì)示數(shù)不斷減��；當(dāng)鐵塊完全浸沒在水中，鐵塊浸沒的深度增加，但是鐵塊排開水的體積相同，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排，鐵塊受到的浮力相同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同，彈簧測力計(jì)示數(shù)不變．圖象如下圖：
；
（3）火車通過時(shí)，人體與火車之間空氣流速比外側(cè)快、壓強(qiáng)小，人容易被外側(cè)空氣壓向火車，發(fā)生危險(xiǎn)．

點(diǎn)評 （1）本題的關(guān)鍵是確定壓力和重力的作用點(diǎn)和方向，并會用力的圖示表示力的三要素；
（2）物體浸在液體中受到的浮力大小，跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，跟物體浸沒在液體的深度無關(guān)；
（3）考查了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，加強(qiáng)安全教育，學(xué)以致用，屬于常見的中考題型．