第9讲_接触问题分析
小六数学第9讲:整除和位值原理(教师版)
第九讲整除和位值原理整除问题整除是我们很早接触的一个概念,对于它的性质我们也比较熟悉,不过它在题目表现出来的很大的灵活性和很强的技巧性,仍然是值得我们不断学习和思考的.下面我们先回顾一下相关知识:1.整除的概念b ,如果a÷b=c,即整数a除以整数b,得到的商是整数c且没有余数,那么a,b,c为整数,且0称作n能被b整除,或者是说b能整除a,记作;否则,称为a不能被b整除,或是说b不能整除n.如果整数a能够被整数b整除,则a叫做b的倍数,b叫做a的约数.2.整除的基本性质①如果a,b都能够被c整除,那么它们的和与差也能够被c整除.即:如果,那么②如果b与c的积能整除a,那么b与c都能整除a.即:如果,那么③如果c能整除b,b能整除a,那么c能整除a.即:如果④如果b,c都能够整除,且b与c互质,那么b与c的乘积能整除a.即:3.数的整除特征①能被2整除的数的特征:个位数字是0,2,4,6,8;②能被3(或9)整除的数的特征:各位的数字之和能够被3(或9)整除;③能被4(或25)整除的数的特征:末两位数能够被4(或25)整除;④能被5整除的数的特征:个位数字是0或5;⑤能被7(或11、13)整除的数的特征:一个整数的末三位与末三位以前的数字所组成的数之⑥差能够被7(或1、11、13)整除;⑦能被8(或125)整除的数的特征:末三位数能够被8(或125)整除;⑧能被11整除的数的特征:奇数位上的数字之和与偶数位上的数字之和的差能够被11整除.4.位值原理同一个数字,由于它在所写的数里的位置不同,所表示的数也不同。
也就是说,每一个数字除了本身的值以外,还有一个“位置值”。
例如“5”,写在个位上,就表示5个一;写在十位上,就表示5个十;写在百位上,就表示5个百;等等。
这种把数字和数位结合起来表示数的原则,称为写数的位值原理。
用阿拉伯数字和位值原理,可以表示出一切整数。
例如,926表示9个百,2个十,6个一,即926=9×100+2×10+6。
【精品】ansys绑定接触-contact
December 5, 2005 Inventory #001970 9-6
接触分析
…典型步骤
创建接触对
• •
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2
接触体划分网格之后,下一步是创建接触对,它由目标表面单元和接触表 面单元组成。 接触向导工具条提供了很方便的方法。
典型步骤创建接触对?接触体划分网格之后下一步是创建接触对它由目标表面单元和接触表面单元组成
第9章
绑定接触
9. 绑定接触
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2
• 在工程分析中,两物体之间的接触是最经常遇到的现象之一。 • 它也是最难解决的非线性问题之一。因为随着两物体的接触或脱离 ,刚度发生突变。
Training Manual
December 5, 2005 Inventory #001970 9-14
INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2
接触分析
…典型步骤
•
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INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2
演示:
– 恢复 contact.db 数据库(包括铝制材料的两部分,用 PLANE82单元进行网格划
接触分析
…典型步骤
• 首先在接触对上点击目标表面。
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December 5, 2005 Inventory #001970 9-9
INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2
接触分析
…典型步骤
• 接着拾取接触表面的另外部分。
运动控制系统 第九讲 运动控制系统应用实例
图9-5
(9-1) (9-2)
图9-9
4.系统组成
• 如图9-10所示,灌装生产线主要是由9大部 件组成,分别是:①输送带,其功能是输 送空瓶至灌装工作位,并把灌装之后的产 品送到下一工作位;②主编码器,其功能 是对输送带的运行速度进行检测,并反馈 到运动控制器,运动控制器按照输送带主 编码器的反馈值,对灌装工作头灌装态时 的速度V2进行同步控制;
本讲主要内容
第九章运动控制系统应用实例 9.1 无人驾驶汽车 9.2高速电子锯 9.3胡萝卜汁的灌装 9.4点胶机 9.5包装生产线 9.6缠绕生产线 9.7恒压供水系统
9.1 无人驾驶汽车
• 1.问题提出 • 2.功能分析 • 3. 系统组成 • 4. 工作流程 • 5. 结论
1.问题提出
• 随着人民生活水平的提升和科学技术水平 的发展,市场对自动驾驶车辆的需求越来 越高,有关自动驾驶的标准的分级,主要 有SAE(美国机动车工程师学会)标准和 NHTSA(国家公路交通安全管理局)两个 标准;目前,前者受到大多数业内人士的 认可,它从Lv0-Lv5将自动驾驶依据控制 方式和适用环境分为了6个等级。
图9-2 无人驾驶汽车感知结构图
决策规划部分 决策规划模块由四个子模块信息融合、任务决策、轨迹规划和异 常处理组成。这部分的硬件载体是一部高性能行车电脑,但核心还是控制软件无人车软件系统模块。 通常情况下,无人驾驶汽车的决策与规划系统主要包含以下几点内容: 1.路径规划:无人驾驶车辆中的路径规划算法会在进行路径局部规划时,对路径 的曲率和弧长等进行综合考量,从而实现路径选择的最优化,避免碰撞和保持安 全距离。 2.驾驶任务规划:即全局路径规划,主要的规划内容是指行驶路径范围的规划。 目前,无人驾驶汽车主要使用的行为决策算法有以下3种: 1.基于神经网络:无人驾驶汽车的决策系统主要采用神经网络确定具体的场景并 做出适当的行为决策。 2.基于规则:工程师想出所有可能的“if-then规则”的组合,然后再用基于规则 的技术路线对汽车的决策系统进行编程。 3.混合路线:结合了以上两种决策方式,通过集中性神经网络优化,通过“ifthen规则”完善。混合路线是最流行的技术路线。 感知与决策技术的核心是人工智能算法与芯片。
第9讲 电荷和电路-2023年中考物理一轮复习课件
命题点2:验电器
题12.(2022北部湾)如图所示,验电器M不带电、N带负电,用带有绝缘柄的金属棒
将它们的金属球连接起来,发现验电器M的金属箔片张开。下列说法正确的是( C
) A. M带上了正电 B. N的金属箔片张角变大 C. 金属棒中电流的方向由M向N D解.:用N手带触负摸电金,属导棒体,连M接、MNN的时金,属N箔的片电张子角流不向变M,使得M获得电子带上负电,A错误; N的电子流向M,则N带的负电荷变少,张角变小,故B错误; 电子通过金属棒从N流向M,则电流从M流向N,故C正确; 手和金属棒都是导体,手触摸金属棒,多余的电子流向手,张角都会变小,故D错误。
命题点1:电荷及摩擦起电
题8.(2022东营)关于静电的知识,下列说法正确的是( C )
A.摩擦起电创造了电荷 B.用丝绸摩擦玻璃棒,正电荷从丝绸转移玻璃棒上 C.用毛皮摩擦橡胶棒,电子从毛皮转移到橡胶棒上 D.相互吸引的两个轻小物体,一定是带了异种电荷 解:摩擦起电的实质是电荷的转移,并不是创造电荷,故A错误; 用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,使得玻璃棒带正电,故B错误; 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,电子从毛皮转移 到橡胶棒上,故C正确; 带电体可以吸引带异种电荷的物体,也可以吸引不带电的轻小物体,故D错误。
解:导体连接甲乙时,甲的电子流向乙,则甲的负电荷变少,张角变小;乙 的负电荷变多,张角变大;若用橡胶棒即绝缘体连接金属球,电子不转移, 张角不变,故C错误; 甲带负电乙不带电,导体连接甲乙时,甲的电子流向乙,则电流从乙流向甲, D正确;
命题点3:电路及三种状态
题14.(2022哈尔滨) 如图所示,闭合开关后,下列说法不正确的是( A )
解:自然界中只存在两种电荷这个说法明没(有错),但图上现象无法说明这个结论,与题
MARC接触问题及其解决方法
接触问题及其解决方法综述• 本技术手册提供了在Marc和Mentat中使用接触经常遇到的问题的解决方法。
• MARC用直接约束法处理接触问题,在整个过程中跟踪运动接触体的轨迹,当发生接触时,使用边界条件直接约束运动体——两者的运动约束转化成了节点自由度的约束和节点力的约束。
如果程序能够预测出什么时候发生约束,这种方法非常准确。
在Marc中通过CONTACT选项执行这个程序。
因为不需要预先知道那里发生接触,所以在本程序中不用提前指定参考单元,可以模拟复杂的接触。
• Marc中接触的详细用法见《程序输入手册》“接触”一章。
• Marc中接触的详细求解过程见《理论手册》(卷A)中的附录。
• 下面对接触的用法分别做一下解释:接触分析的设置• 在接触分析中最常见的问题怎样解决?下面的介绍可能对你有所帮助:a. 增加LOADCASE中的载荷步数。
b. 确保在JOBS的INITIAL LOADS中包括固定边界条件。
c. 接触分析允许两个或多个接触体之间发生任意大的相对变形。
在一些分析中的变形不可避免地会超出几何线性分析中小变形的设定范围(最大旋转角度的正切值约定于角度本身,使用弧度值)。
如果是这种情况,激活LARGE DISP参数。
d. 线-线之间的接触会出现数值问题,导致收敛困难。
如果他们落入接触区域的容限之内,Marc的接触算法将会设置接触的节点。
容限缺省值设置为定义的所有接触体的最小单元边长的1/20。
在有些情况下,这个值太大了,尤其是线-线接触。
线-线网格不是拓扑相等的,可能一个或另外一个网格上的多数节点落入接触区域容限内,人为设置接触应力。
在接触区域容限设置时推荐使用偏离系数。
而且下降的接触区域容限推荐使用系数5或10。
接触体使用解析选项,接触的线或面使用nurbs曲线或coons曲面,很可能消除这个问题。
一种特殊情况是接触表面上的网格是连续的。
即一个网格上的节点和其他网格上的节点一致。
在这种情况下,因为所有的节点都是一致的,不应该设置人为应力。
部编版道德与法治七年级下册第九课《法律在我身边》说课稿 含板书、反思 初中
道德与法治七年级下册第九课《法律在我身边》说课稿《生活需要法律》说课稿一、说教材本课是本单元的起始课,要帮助学生认识到生活与法律息息相关,法律调整生活中的社会关系、矛盾纠纷,法律渗透到社会生活的方方面面,伴随着我们一生。
随着社会的发展,国家产生之后,统治阶级开始有意识地创制法律,法律是统治阶级意志的体现。
法治是人们共同的生活方式,也是国家治理现代化的重要标志,法治助推中国梦的实现。
本课所依据的课程标准的相应部分是“成长中的我”中的“心中有法”。
具体对应的内容标准是:“知道法律是由国家制定或认可,由国家强制力保证实施的一种特殊行为规范。
理解我国公民在法律面前一律平等。
”二、说教学目标“生活需要法律”这一框题,是初中学生首次系统地接触法律知识的一课,对规则意识和法治意识的培养具有重要意义。
情感态度价值观目标:生活与法律息息相关;通过了解法治的发展进程,增强自身法治观念。
能力目标:初步培养用历史的、发展的观点认识法治建设进程的能力。
知识目标:了解法律的产生和法治化的进程。
三、说教学重难点教学重点:生活需要法律教学难点:法治的发展进程四、说学情未成年人作为新时代中国特色社会主义建设的主力军,他们的法治意识如何,关系着建设法治中国的目标能否实现。
受生理发育、心理发展的限制,未成年人辨别是非的能力不强,法治观念淡薄,容易受到不良因素的影响,甚至可能走上违法犯罪的道路。
因此,有必要把法治教育纳入国民教育体系,从青少年抓起,增强全民法治观念。
五、说教学过程本节课设计了走近法治、追寻足迹、探究力量三个教学环节。
导入:“身边法律大家谈”我们的家庭生活、学校生活、社会生活都离不开法律,请你来分享:1.你还知道哪些与生活密切相关的法律?2.如果没有这些法律,我们的生活会怎样?法律是治理国家的重器,为我们的成长提供文明有序、和谐自由的空间。
生活离不开法律的规范和保障。
在建设法治中国的进程中,哪些法律与我们的生活紧密相连?这些法律从何而来呢?带着这些问题我们开始本课的学习。
第9课《论教养》教学评一致性教学设计 2021-2022学年部编版语文九年级上册.
《论教养》教学评一致性教学设计【目标确定的依据】1.相关课程标准陈述(1)阅读简单的议论文,区分观点和材料,发现观点和材料之间的联系,并通过自己的思考作出判断。
(2)对课文的表达有自己的心得,能提出自己的看法。
深入品味,联系生活体验,加深对作品的理解。
(3)发展个性,逐步形成积极的人生态度和正确的价值观。
2.学情分析(1)已知:已学习过多篇议论性文章,具备了零散的议论文的知识。
同时具有一定的逻辑判断能力,对于文章中的观点和材料能够大致上加以区分。
能经常对身边的人和事发表自己的观点,对于社会、人生有了自己一定的认识。
(2)障碍:生活中也接触过“教养”,能调动生活经验谈自己对“教养”的看法,但是谈论属于只言片语,缺少思考问题的简单思路“是什么”“为什么”和“怎么做”。
同时也学习过《纪念白求恩》,接触过对比论证,但没有明确论证方法。
(3)应知:正确把握作者观点,理清作者的论证思路,提高论证的说服力。
学会用思辨的方式深化对生活现象的思考,知晓教养的本质,做一个有风度的人。
3.教材分析《论教养》是一篇自读课文。
苏联学者利哈乔夫在文章中开门见上提出论题,从日常生活小事入手,透过众多“有教养”及“无教养”的现象,对众多事例进行比较、分析,探究“真正的教养”和“优雅风度”的本质,告诫人们教养的本质是尊重,要做一个有教养的人。
丛书篇目《习惯于安逸,或习惯于努力》和《论教养》都是运用对比论证的方法来进行论证,告诫学生应该习惯于努力。
《第一重要的是做人》讲述做人所应具备的态度等方面,告诉学生做人应该如何做。
这三篇文章对学生形成正确的人生观和价值观具有重要的意义。
【教学目标】1.自主阅读三篇文章,圈点勾画并梳理出文中所讨论的话题及作者的观点。
2.通过梳理文章所运用的正反面例子,准确概括论证观点,并体会对比论证的作用,提高议论文的说服力。
3. 通过对文章作者观点的梳理理解,深化对于社会和人生的认识,形成积极的人生态度和正确的价值观。
赣美版 四年级美术上册 《第9课 巧手编织》 教案
赣美版四年级美术上册《第9课巧手编织》教案一. 教材分析《第9课巧手编织》这一课旨在让学生了解和掌握编织的基本技巧和应用。
通过学习,学生可以培养自己的动手能力和创造力,同时也能增强对传统手工艺的认识和尊重。
二. 学情分析学生们在生活中可能已经接触过一些编织物,但对于编织的技巧和原理可能了解不多。
他们在手工制作方面可能有一定的基础,但可能没有尝试过编织,因此对于这一课的内容会感到新颖和有趣。
三. 教学目标1.知识与技能:学生能够了解编织的基本技巧和应用,学会编织简单的图案。
2.过程与方法:学生通过实践操作,培养自己的动手能力和创造力。
3.情感态度与价值观:学生能够认识到传统手工艺的价值,增强对传统手工艺的尊重和保护意识。
四. 教学重难点1.教学重点:学生能够掌握编织的基本技巧,学会编织简单的图案。
2.教学难点:学生能够独立完成一个复杂的编织作品。
五. 教学方法1.示范法:教师通过示范,让学生直观地了解编织的技巧和步骤。
2.实践法:学生通过动手操作,实践编织的技巧和步骤。
3.互助法:学生之间相互帮助,共同完成编织作品。
六. 教学准备1.教师准备:教师需要准备编织的材料和工具,如编织针、线等。
2.学生准备:学生需要准备自己的手工制作工具和材料。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过展示一些编织作品,引起学生的兴趣,然后简要介绍编织的基本技巧和应用。
2.呈现(10分钟)教师展示编织的作品,并讲解编织的技巧和步骤。
学生通过观察和倾听,了解编织的过程和方法。
3.操练(10分钟)学生根据教师的指导,开始动手编织。
教师巡回指导,解答学生的问题,并给予鼓励和帮助。
4.巩固(5分钟)学生完成编织作品后,教师学生展示和分享自己的作品。
学生通过观察和评价,巩固所学的编织技巧。
5.拓展(5分钟)教师引导学生思考如何将编织技巧应用到生活中,如编织自己的衣物、家居用品等。
学生分享自己的想法和创意。
6.小结(5分钟)教师总结本节课的内容和学生的表现,强调编织的重要性和乐趣。
部编版小学道德与法治六年级上册第9课《知法守法维护权利》第二节《守法不违法》教案
统编版道德与法治六年级上册9 知法守法维护权利教学设计①为什么会产生校园欺凌的呢?某机构曾发布过一份调查报告。
你认为这些说法合理吗?为什么?②校园严重欺凌行为对应的刑法罪名有哪些?看P88页。
③针对中小学生欺凌和暴力问题,哪些部门联合印发了哪个文件,向校园和暴力“亮剑”。
6.小结:同学们,校园欺凌的行为损害未成年人的身心健康,破坏校园秩序,同时也是侵害他人权利的违法犯罪行为。
今后的生活中,我们自身不能有欺凌他人的行为,遇到他人欺凌时,也要坚决抵制,智慧面对。
环节三预防性侵害1.引入话题:同学们,在人际交流中,人类会用身体接触表达爱意,犯罪分子也会假借身体接触实施犯罪。
如何正确把握,区分对待,也是我们要研究的问题。
我们一起来看这两个场景(PPT展示活动园内两个场景)。
2.组织交流、讨论。
3.组织学生模拟练习:握手,练习交往中握手的注意点。
4.教师拓展资源:女性受性侵害的情况:今年以来,女童被性侵害的案件频发,如一名12岁智障女童遭多人性侵、医院猥亵女童案分析校园欺凌的原因有哪些?校园严重欺凌行为对应的刑法罪名分别有哪些?国家有关部门是如何“亮剑”的?6.想一想,你接受过校园欺凌事件的调查吗?你认为你们学校有没有这类现象?你觉得如何做,才能让校园生活更和谐、更美好?1.观看两个场景:区分正常的身体接触和不当的身体接触。
想一想,哪一幅表现的是正常的身体接触?生活中还有哪些是正常的身体接触?哪一幅表现的是不当的身体接触?生活中还有哪些是不当的身体接触?2.独立思考后,参与小组、同班交流。
3.模拟练习:交往中的握手。
4.对于老师提供的典型案例,交流自己的想法。
决抵制校园欺凌,智慧面对校园欺凌。
通过正反两个案例,区分身体接触有两种类型:正常的交往接触和假借身体接触实施的犯罪行为。
引导学生在生活中要正确区分,把握分寸,防患于未然,预防、远离性侵害行为。
道德与法治《知法守法依法维权》教案教学设计(公开课含反思)
人教部编版小学道德与法治六年级上册教学设计9 知法守法依法维权(公开课含反思)教学目标1.了解公民享有的各项权利.了解保护公民权利的相关法律、未成年人享有的其他特殊权利。
2.学习搜集资料的方法:上网、查阅文献资料、实地观察、交流访谈等。
3.懂得遵守法律,做守法公民.不违法犯罪;在权利受到侵害时知道运用相关法律,依法维护自身权利;远离违法犯罪行为,形成守法意识与习惯。
教学重点正确认识未成年人的法律责任;在生活中灵活、有效地运用法律。
教学难点通过案例分析和讨论增强学生的法制观念。
课前准备1.教师课前准备视频《做个学法懂法守法的好少年》课件。
2.学生课前准备通过上网、查阅文献资料等方法了解公民享有的权利和保护公民权利的相关法律;通过实地观察、交流访谈等方法了解司法制度、法院、检察院、律师的功能与职责。
课时安排3课时结构整体安排本课以三个板块呈现。
板块一通过具体案例,导入课题——用好法律维护权利。
板块二通过辨析和讨论,学生对守法不违法有一个整体的认知。
教师对校园欺凌等行为给予正面的指导,让学生对校园欺凌行为勇敢地说“不”。
板块三通过对具体案例的分析,引导学生懂得,当权利受到侵害时,应该及时将情况告诉家人或者老师,寻求法律专业人员的帮助,也可向有关部门寻求保护,运用法律维护权利。
教学过程第一课时用好法律维护权利—、激发学习兴趣,导入新课同学们,在第8课《我们受特殊保护》中,我们学习了未成年人的特殊权利,今天我们将视角从未成年人的特殊权利,扩展至未成年人作为公民的一般权利,一起学习第9课《知法守法依法维权》。
本课有三个话题,今天我们学习第一个话题:用好法律维护权利。
让我们来认识一位姐姐,她的名字叫吕慧娴。
我们一起来听听她的故事。
【设计意图】本环节由旧知识导入到新课,以旧带新,链接知识点,让学生在学习上有自然的过渡,以利于他们接受新知。
二、用法律维护权利(一)知晓法律1.教师出示第82页“阅读角”:懂法、用法、学法的心路历程。
第九讲-分层分析(XDL)
2021/4/9
6
概述-混杂与效应测量修饰(3)
表 19-1 职业接触粉尘与慢性呼吸道疾病的关系
层 1 吸烟 接触粉尘 不接触
层 2 不吸烟 接触粉尘 不接触
合计(粗) 接触粉尘 不接触
发病人数
650
850
未发病人数 350 3150
总观察人年数 1000 4000
发病率(R) 0.650
0.213
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概述-分层分析的基本步骤(1)
分层分析的前奏是先要判断某(些)因 子是否为混杂因子,然后从众多混杂因 子中选择必需调整控制的混杂因子,并 确定它们的分类。分层分析的基本步骤 是: 1、分层列表:将资料按混杂因子分层后 列表,然后分别计算各层的效应估计值。
2021/4/9
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概述-分层分析的基本步骤(2)
Wi i层的效应估计值
总效应点值估计 i
Wi
i
这里的 Wi=1/(i 层的效应估计值的方差)。根据上述一般公式,总效 应点值估计有直接合并法,最大似然法和 M—H 法三种。根据资料 类型,样本大小,要求精度及效应测量指标的不同,可选择不同的 方法进行合并,并有不同的公式。
2021/4/9
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分析方法的选择
的值的变化而变化,这个第三变量称为效 应测量修饰因子。
2021/4/9
5
概述-混杂与效应测量修饰(2)
效应测量修饰被认为是效应的异质性,而没有 效应测量修饰被称为效应的同质性。
当效应测量修饰因子与暴露因子两者均对疾病 的发生有作用时,如果暴露组的发病率和非暴 露组的发病率之比在某可疑效应测量修饰因子 的各水平之间恒定,即不存在修饰作用,那么 它们的差则可能是不恒定的,即可能存在修饰 作用;如果比测量和差测量均不存在修饰作用, 那么在其他测量中一定存在修饰作用。反之亦 然。
第七讲 abaqus接触分析
• 对于三维情况,限制的 例子。
合法的、封闭的3-D主表面
合法的、简单连接的3-D主表面
不可以通过一个点跨过
需要穿过或离开表面 才能跨过。
不合法的3-D主表面
不合法的3-D主表面
局部表面行为
一般的接触建模包括不同方向的接触相互作用:
• 主控表面的法向 • 表面的切向
• 接触法向行为
• 硬接触
在所有接触问题中,“硬” 接触是默认的局部行为。 硬接触可以通过经典的拉格 朗日乘子方法实施,或者 通过增广拉格朗日方法实 施:
压力-间距关系 *surface interaction, name=... *surface behavior, augmented lagrange
• 除硬接触外,其它的方法
• 接触例子-间隙接触
用节点与节点接触的方式为 点接触建模。
“Detroit Edison pipe whip experiment,” ABAQUS例子手 册2.1.2节
赫兹接触
接触面之间的相对位移很 小。 分布表面的接触。
例子选自 “Coolant manifold cover gasketed joint,” ABAQUS 例子手册5.1.3 节
第七讲
接触非线性
王慎平 北京怡格明思软件技术有限公司
概述
• 简介 • 主/从方法和隐含假设 • 定义双面接触概述 • 定义面的规则 • 局部表面行为 • 接触问题中点的相对滑动 • 接触问题中调整初始节点位置
• 接触输出
• 完全约束的接触行为 • 刚体
简介
• 什么是接触?
当两个实体接触时,力通过它们的接触表面传递。 • 在某些情况下,只传递垂使用表面标识符
例子: 4-节点四面体单元 (CPE4, CAX4, 等等)
第9讲 牛顿运动定律之弹簧连接体模型(解析版)
第9讲弹簧第二定律—弹簧连接体模型1一、连接体问题1.连接体与隔离体:两个或几个物体相连组成的物体系统为连接体,如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体。
2.连接体的类型:物+物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。
3.外力和内力:如果以物体系统为研究对象,物体受到的系统之外的作用力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力。
应用牛顿第二定律列方程时不用考虑内力,如果把某物体隔离出来作为研究对象,则一些内力将作为外力处理。
4.解答连接体问题的常用方法(1)整体法:当系统中各物体的加速度相同时,我们可以把系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的质量之和,当整体受到的外力已知时,可用牛顿第二定律求出整体的加速度,这种处理问题的思维方法称为整体法。
(2)隔离法:为了研究方便,当求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中“隔离"出来进行受力分析,再依据牛顿第二定律列方程,这种处理连接体问题的思维方法称为隔离法。
温馨提示:处理连接体问题时,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
特别说明:在处理连接体问题时,必须注意区分内力和外力,特别是用整体法处理连接体问题时,切忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。
若用隔离法处理连接体问题,对所隔离的物体,它所受到的力都属外力,也可以采用牛顿第二定律进行计算。
2一、单选题1.(2020·山东省高三其他)如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。
已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
下列结论正确的是()A.甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为43mgB.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为43mg C.乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为53mg D.甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为53mg 【答案】C【解析】A.甲、乙两种情境中,小球静止时,轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右,如图所示由平衡条件得细绳的拉力大小都为5cos533mg T mg ==︒ 故A 错误; BCD.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间,小球即将做圆周运动,所以小球的加速度大小为1a g =乙图所示情境中,细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为253T a g m == 故C 正确,BD 错误。
lecture9-AbaqusExplicit中的接触问题
Introduction to Abaqus/Standard and Abaqus/Explicit
© Dassault Systèmes, 2008
通用接触
• 例子:雪佛兰卡车 (55,000 单元 例子: 单元) • 本例为雪佛兰汽车与护栏碰撞。 • 这是公开的模型: • FHWA/NHTSA National Crash Analysis Center 网址 (/ archives/model/index.html) • 模型的细化程度非常高;比如,它包含 引擎罩内引擎的组件。 • 如果使用接触对,将很难定义所有可能 的接触。
• 不常用的选项:
*SURFACE PROPERTY ASSIGNMENT *CONTACT EXCLUSIONS
• 很少用的选项:
*CONTACT FORMULATION *CONTACT CONTROLS ASSIGNMENT
Introduction to Abaqus/Standard and Abaqus/Explicit
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通用接触
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通用接触
• 通用接触用于为多组件,并具有复杂 通用接触用于为多组件, 拓扑关系的模型建模 • 容易使用 • “自动接触” • 节省生成模型的时间 • 通用接触算法一般比双面接触算法快
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实施接触约束
• 罚函数接触 • 罚函数接触算法中接触约束的严格性低于运动学算法。 • 罚函数算法可以处理更一般类型的接触;比如,刚体之间的接触。 • 因为罚函数算法在模型中引入附加刚度,该附加刚度将影响稳定时间增量。 • 通用接触算法中使用罚函数接触约束。 • 如果需要在接触对算法中使用罚函数接触约束: • 在∗CONTACT PAIR选项中,设置MECHANICAL CONSTRAINT参 数为 PENALTY。
火线100天(全国版)中考物理总复习 考点解读 第9讲 力和运动-人教版初中九年级全册物理试题
第9讲力和运动力定义力是物体对物体的______单位力的单位是______,符号为______产生条件①必须有_________的物体.②物体间必须有相互_____(物体间可以不接触)力的作用效果①力可以改变物体的______;②力可以改变物体的_______三要素力的______、_______、________力的示意图在物理学中,通常用一条带箭头的线段表示力.在受力物体上沿力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的______,线段的起端或终点表示力的________力的相互性物体间力的作用是______,发生力的作用时,一个物体是______物体同时又是一个______物体测量工具__________________ 重力弹力摩擦力弹力定义物体由于发生_______而产生的力大小与物体的弹性强弱和物体发生弹性形变的大小有关弹簧测力计原理在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的________就越长使用①使用前观察弹簧测力计的_________和_________,看指针是否指在零刻度线上;②使用时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力的方向________,避免弹簧与外壳发生_________;③读数时视线要与刻度面_________,如果指针不在整数刻度,要进行估读重力定义由于_______吸引而使物体受到的力.重力的施力物体是________,地球上的一切物体都受到重力的作用大小重力的大小通过公式______计算得出,其中g=9.8 N/kg,它表示质量为____的物体受到的重力为_______N方向________________,利用重力的方向可以制成铅垂线,水平仪重心摩擦力定义两个相互接触的物体,当它们_______时,在_______上会产生一种阻碍_________运动的力产生的条件①物体间相互接触并挤压;②接触面粗糙;③物体间有相对运动或相对运动的趋势方向与物体相对运动(相对运动的趋势)的方向__________分类静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦探究影响滑动摩擦力大小的因素测量原理:____________探究过程:(1)把同一木块放在粗糙程度不同的接触面上,用弹簧测力计拉动木块做_______运动,观察弹簧测力计示数(2)在木块上加不同质量的砝码,用弹簧测力计拉动木块在同一接触面上做匀速直线运动,观察弹簧测力计示数结论:滑动摩擦力的大小跟压力的大小和_______有关.同一接触面,压力越大,滑动摩擦力越____;压力一定时,接触面越______,滑动摩擦力越大增大摩擦力的方法增大_______、增大接触面______、变滚动为_____减小摩擦力的方法减小_____、减小接触面_______、变滑动为_______(滚动轴承)、使接触面__________(加润滑油、气垫、磁悬浮)【提示】(1)竖直是指垂直于水平面;垂直是指垂直于某个平面,这个平面不一定是水平面,可能是倾斜的. (2)摩擦力的方向不一定和物体的运动方向相反,有时也和物体的运动方向相同,如自行车后轮受到的摩擦力;摩擦力有时起动力作用,如人走路.牛顿第一定律及其惯性阻力对三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:保证小车沿着水平面运动的_____相同物体运动的影响实验结论:在同样条件下,平面越光滑,小车所受的阻力越_______,速度变化越__________,前进越________伽利略推论:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以__________________牛顿第一定律内容一切物体在没有受到力的作用时,总保持______状态或____________状态理解①该结论是是由实验推理概括出来的结论推理;②“总保持静止状态或匀速直线运动状态”是指物体不受外力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动;③力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因惯性定义一切物体都有___________________不变的性质,我们把这种性质称为惯性影响因素惯性的大小与物体的________有关,物体的_______越大,其运动状态越难以改变,我们就说它的惯性越大理解①对任何物体,无论是运动还是静止,都具有惯性.②“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”利用如拍打尘土、体育比赛中的各种投掷项目、助跑等危害如刹车倾倒、走路滑倒和绊倒等二力平衡平衡状态指物体保持_______或_________________状态二力平衡定义物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡条件同物:作用在同一个物体上等大:两个力大小相等反向:两个力的方向相反共线:两个力在同一条直线注意二力平衡时要求四个条件同时具备、缺一不可【提示】(1)判断二力是否平衡既可利用二力平衡条件来判断,也可以根据物体是否处于平衡状态来确定受到的是否是平衡力.(2)平衡力和相互作用力的区别:一对平衡力一对相互作用力不同点作用在同一个物体上分别作用在两个物体上不一定为同性质的力一定为同性质的力其中一个力消失,另一个力不受影响同时产生、同时消失相同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上命题点1力(2015·某某)以下是我们生活中常见到的几种现象:①篮球撞击在篮板上被弹回;②用力揉面团,面团形状发生变化;③用力握小球,球变瘪了;④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞.在这些现象中,物体因为受力而改变运动状态的是()A.①② B.①④ C.②③ D.②④力的作用效果有两个:1.改变物体的形状;2.改变物体的运动状态.物体由静止变为运动,由运动变为静止,速度和方向的变化都属于运动状态的变化.1.(2015·某某)2015年5月11日,第九届全国残疾人运动会在某某开赛,其中游泳项目在电子科技大学清水河校区游泳馆展开.如图所示,游泳时向后划水,人向前运动,推动人向前运动的力的施力物体是________,此现象说明力的作用是________的.第1题图第2题图2.(2015·株洲)甲、乙是两个完全相同的弹簧测力计,指针调零后将乙倒挂在甲的挂钩上,稳定后甲的示数如图所示(图中乙未画出).这种测力计的每个小格表示________N,这种测力计的重力为________N.3.(2015·永州)如图所示,用手指压圆珠笔芯,笔芯会弯曲,这个实验说明力可以改变物体的________.命题点2惯性(多选)(2015·潍坊)如图所示,锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧套在锤柄上.则下列说法正确的是()A.锤柄下端受到撞击时,锤柄比锤头先停止运动B.锤柄下端受到撞击时,锤头比锤柄先停止运动C.这利用了锤头的惯性,锤头质量越大越容易套紧D.这利用了锤柄的惯性,锤柄质量越小越容易套紧点拨:开始锤柄和锤头一起向下运动,锤柄下端受阻而停止,由于惯性,锤头仍要向前运动,从而紧紧地套在锤柄上.①物体具有惯性的大小与物体的质量有关,与物体所处的运动状态无关.②惯性不是力.惯性只有大小没有方向,因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”.4.(2015·某某)关于惯性,下列说法正确的是()A.静止的物体没有惯性B.运动的物体没有惯性C.太空中的物体没有惯性D.一切物体都有惯性5.(2015·内江)如图所示,苹果从树上落下的过程中,其惯性()A.先变大后变小B.先变小后变大C.变大D.不变6.(2015·襄阳)小明乘坐公交汽车时,站在离车门较近的位置而且双手没有扶任何物体,为了避免汽车启动时摔倒,他应将身体()A.保持直立B.向汽车运动方向倾斜C.向汽车运动的反方向倾斜D.任何站姿都可以命题点3摩擦力(2015·永州)如图所示的不同体育比赛场景所采取的不同措施中,主要为减小摩擦的是()A.乒乓球拍上粘有一层橡胶B.足球守门员的手套有橡胶C.拔河比赛时队员用力抓紧绳子D.冰壶运动员用刷子将冰面磨得更光滑判断某一事例是增大摩擦力还是减小摩擦力:(1)可以从影响摩擦力的因素的角度分析,也可以从结果(目的)出发.(2)会概括物理现象的实质,如题中的“橡胶”的物理实质是受力面积小.7.(2015·某某)分析以下摩擦:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦.其中属于有益摩擦的是()A.①和② B.②和③C.①和④ D.②和④8.(2015·某某)如图,爷爷推箱子感到吃力.聪明的芳芳在爷爷推的箱子下面撒一些圆形的砂子后,爷爷感觉轻松多了.这是因为滚动摩擦比滑动摩擦要________(填“大”或“小”)得多的缘故.9.(2015·某某)如左下图所示,用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体所受摩擦力的示意图.命题点4二力平衡(2015·某某)长方体木箱放在水平地面上,木箱上放一木块,则下列分析正确的是()A.木箱受到的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力B.木箱对木块的支持力和木块对木箱的压力是一对平衡力C.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对相互作用力D.地面对木箱的支持力和木块对木箱的压力是一对相互作用力一般地,竖直方向上,物体受到的一对平衡力中有一个力是重力;水平方向上,物体受到的一对平衡力中有一个力是摩擦力.一对平衡力与一对相互作用力的区别:一对平衡力作用在同一物体上,一对相互作用力作用在两个物体上且是同时给对方施加的.10.(2015·某某)体育课上,同学们进行爬竿比赛,某同学沿竖立的硬竿匀速向上爬,该同学受到的力中与他所受重力相平衡的力是()A.摩擦力B.拉力C.臂力D.压力11.(2015·某某)如图所示,一个重为40 N的物体放在水平地面上,在水平向右的10 N的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,运动过程中物体受到的摩擦力f=________N.12.(2015·某某)如图所示,某小组同学以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材进行实验,该小组同学是在做“探究____________实验”.按图甲所示进行实验操作时,应在硬纸板处于________状态下读取测力计的示数;按图乙所示进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两测力计的示数________,两细线对硬纸板拉力的方向________.命题点探究力和运动的关系牛顿第一定律的探究实验是力学中的一个重要实验,通过实验探究得出了力不是维持物体运动状态的原因.往往从探究的方法、实验结论的得出等方面进行考查.(2015·某某)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:a.如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.b.如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.c.如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离.请针对以上操作回答下列问题:(1)以上操作中错误的一次是________(填“a”“b”或“c”).(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越________.(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑动的小车,如果受到的阻力为零,它将做________运动.(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时________.(5)上述所有探究实验中用到的科学研究方法有________________.在探究阻力对物体运动的影响的实验中,注意控制变量法的应用,即控制同一辆小车从同一斜面的同一高度滑下;实验结论的得出是通过实验推理法.(6)牛顿第一定律是由此实验直接得来的吗?________.(7)李华同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其中准确的是________.(图中的黑点表示小丽同学)一、选择题1.(2015·某某)下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是()A.苹果从树上落下B.汽车匀速转弯C.人造卫星绕地球匀速转动D.货物被起重机吊起匀速上升2.(2015·枣庄)在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾.这种现象可以用以下四句话来解释:①乘客猝不及防,向前倾倒.②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动.③乘客上半身由于惯性,仍然向前运动.④坐在车里的乘客随汽车向前运动,发动机发现情况立即刹车.以上四句话最合理的排列顺序是()A.④①②③ B.④②③①C.④③②① D.④②①③3.(2015·某某)下列事例中,属于减小摩擦的是()A.在二胡琴弓的弓毛上涂上松香B.自行车刹车时用力捏刹把C.古人利用滚木移动巨石D.“玉兔号”月球车车轮上刻有花纹4.(2015·某某)正在地面上滚动的足球,如果它受到的外力同时消失,那么它将()A.立即停下来B.慢慢停下来C.做匀速直线运动D.改变运动的方向5.(2015·某某)下列关于力的说法正确的是()A.重力就是万有引力B.放在水平桌面上静止的物体所受弹力就是重力C.滑动摩擦力总是阻碍物体运动D.力的作用是相互的6.(2015·某某)足球在水平草地上滚动,下列叙述中的两个力,属于一对平衡力的是()A.球受到的重力和球受到的摩擦力B.球受到的重力和球对草地的压力C.球受到的重力和草地对球的支持力D.球对草地的压力和草地对球的支持力7.(2015·某某)如图所示,甲、乙两队正在进行拔河比赛.经过激烈比拼,甲队获胜,下列说法正确的是()A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力二、填空题8.(2015·某某)小东穿旱冰鞋用力推墙,他自己后退,这说明物体间力的作用是________的,力的大小、________和作用点均会影响力的作用效果.9.(2015·龙东)骑自行车远足,因其节能、环保、时尚,已经深受同学们喜爱,如图所示是自行车的一部分结构图,用力刹车时是采用________的方法增大摩擦力.10.(2015·某某)图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图像.则他搭乘垂直电梯受到的支持力________(填“大于”“等于”或“小于”)搭乘自动扶梯受到的支持力;当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心,则会由于________向前倾倒.11.(2015·某某)如图所示,物体在重力、支持力和摩擦力作用下,沿足够长的水平面向右做减速直线运动.假设物体运动时,重力突然消失,请推断物体的运动情况将是____________运动,简要说明你的推理过程:________________________________________________________________________三、作图与探究题12.(2015·某某)如图是运动员将足球顶出去的情景.球被顶出去,说明力可以改变物体的________;请在图中作出足球受力的示意图(忽略空气阻力).13.(2015·贵港)一块重为10 N的砖被F=50 N的压力压在竖直墙壁上处于静止,如图所示,请你画出这块砖所受到的力的示意图(压力F除外).14.(2015·某某)探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关.【猜想与假设】猜想一:可能与篮球的材质有关;猜想二:可能与篮球的质量或体积有关.【制定计划与设计实验】在探究猜想一时,我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案.方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后的高度.方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度自由下落,观察比较它们反弹后的高度.方案三:其他条件都相同,使不同的篮球反弹到相同的高度,观察比较它们所需自由下落高度.【评估与交流】(1)按照方案一探究,其不足之处是________________________.(2)按照方案二探究,篮球反弹后的高度越高,反弹性能就越强;像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法,在物理学上,我们把这种研究方法称之为________.(3)按照方案三探究,篮球所需自由下落的高度越高,反弹性能就越________.一、选择题1.(2015·某某)关于惯性现象的解释,以下说法正确的是()A.下落的小球速度越来越大,惯性增大了B.“漂浮”在空间站的宇航员,惯性消失了C.系安全带可以减小驾驶员的惯性D.抛出的实心球在空中运动是由于实心球具有惯性2.(2015·某某)如图是小君同学在大课间活动时踢毽子的情景,以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是()A.上升过程合力方向向上B.最高点时处于静止状态合力为零C.下落过程合力越来越大D.上升过程合力大于下落过程合力3.(2015·某某)小明得到一个球具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标.他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图,忽略镖头运动时所受的空气阻力.下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是()A.一定能够射中A点B.一定射在A点左侧C.一定射在A点右侧D.控制速度大小,以上都有可能二、作图与探究题4.(2015·株洲)物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关,已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比.为探究空气阻力与横截面积的关系,取质量相同,半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球,让它们从不同高度分别竖直落下,并以砖墙为背景,当进入砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程,如图是其中一段的示意图.(1)在图示运动过程中,甲、乙、丙三个小球的速度之比是________.(2)分析实验数据可知:在阻力相同时,小球的速度与半径的关系是________.(3)实验结论是:在速度不变时,小球受到的空气阻力________________.5.(2015·某某)在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的.(1)如图,甲装置是探究二力平衡条件的一种方法,实验中通过改变砝码的质量来探究二力大小的关系;通过扭转小车松手后观察小车的状态,来探究二力________________.(2)小明发现用图甲装置无法完成全部探究过程,又设计了图乙所示的装置.在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件________________.把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触的目的是________________________.6.(2015·内江)如图所示,质量为m的A物体处于匀速向左运动的状态,请画出A物体在水平方向上的受力示意图.第9讲力和运动考点解读考点1作用牛顿N①两个或两个以上②作用①运动状态②形状大小方向作用点方向作用点相互的施力受力弹簧测力计考点2弹性形变伸长量①量程分度值②一致摩擦③垂直地球地球G=mg 1 kg9.8 竖直向下重心几何中心相对滑动接触面相对相反二力平衡匀速直线运接触面的粗糙程度大粗糙压力粗糙程度滑动压力粗糙程度滚动彼此分开考点3初速度小小远恒定不变的速度永远运动下去静止匀速直线运动保持原来运动状态质量质量静止匀速直线运动各个击破例1B题组训练 1.水相互 2.0.2 1.4 3.形状例2AC题组训练 4.D5.D6.B例3D题组训练7.C8.小9.例4C题组训练10.A11.10 12.二力平衡条件静止相等相反实验突破例(1)b (2)远(3)匀速直线(4)速度相同(5)控制变量法、推理法拓展训练(6)不是(7)A整合集训基础过关 1.D2.B3.C4.C5.D6.C7.D8.相互方向9.增大压力10.等于惯性11.水平向右匀速当重力消失时,物体所受支持力消失,摩擦力也同时消失.运动物体不受力时,将向右做匀速运动12.运动状态13.14.(1)不容易控制手向下拍的力相等(2)转换法(3)弱能力提升 1.D2.D3.C4.(1)6∶3∶2(2)成反比(3)与横截面积成正比 5.(1)是否在同一条直线上(2)作用在同一物体上减小摩擦(力)对实验的影响6.。
(部编版)2020中考物理模块四力学第9讲压强习题5
第9讲 压强命题点1 固体压强1.(2015·云南)下列做法能增大压强的是(D) A .挖掘机安装履带 B .载重车装有许多车轮 C .汽车安全带做得较宽 D .溜冰鞋上装有冰刀2.(2015·曲靖)内燃机把内能转化为__机械__能,若汽油机汽缸工作活塞的面积为40 cm 2,燃气在汽缸内产生的高温气压为2.5×105Pa ,则活塞上获得的推力为__1__000__N.3.(2014·云南)某同学穿的运动鞋,鞋底有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋底与地面间的__摩擦力__,若该同学的质量是48 kg ,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为300 cm 2,则该同学对地面的压强为__1.6×104__Pa.(g 取10 N/kg)4.(2014·曲靖)在2014年索契冬奥会上,我国运动员张虹获得1 000 m 速滑冠军.(1)运动员用力向后蹬冰面,人就向前滑行,这个现象说明__力的作用是相互的__;滑行时冰鞋底部的冰刀与冰面间会形成一层水膜,这有利于__减小__接触面之间的摩擦.(2)若张虹滑冰时总质量为60 kg ,每只冰鞋与冰面接触面积为6 cm 2,当她双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压强是多少?(g 取10 N/kg)解:双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压力:F =G =mg =60 kg×10 N/kg=600 N双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压强:p =F S =600 N 2×6×10-4 m2=5×105 Pa 命题点2 液体压强5.(2017·曲靖)下列是对如图所示电热水壶涉及的物理知识的描述,其中错误的是(C)A.壶嘴设计得比壶身略高,应用了连通器原理B.胶木把手做得较宽,是为了减小压强C.壶盖上开有小孔,主要是为了排出水蒸气D.加热管安装在水壶下方,应用了密度知识6.(选做)(2017·昆明)如图所示物体的重力为200 N.大小活塞的面积之比是5∶1,不计摩擦及活塞的重力,则匀速举起重物时,压力F3=__40__N.7.(2015·云南)如图所示,为使在墙壁上悬挂的画框水平,可用一段两端开口注有适量水的透明塑料软管找水平位置,这利用了__连通器__原理.8.(2015·云南)中国“向阳红06”海监船赴南海黄岩岛维权.船底某处距海面深度为5 m,该处受到的海水压强为__5.15×104__Pa.(ρ海水取1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg).9.(2014·曲靖)甲、乙两种液体质量与体积的关系如图所示,在两个完全相同的容器中分别装满甲、乙两种液体时,甲液体对容器底的压强__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)乙液体对容器底的压强.10.(选做)(2018·昆明)如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200 cm 2,未装水时的质量为0.2 kg.容器盛水后水面的高度为15 cm ,容器对桌面的压强为1.1×103Pa ,求水对容器向上的压力.(已知ρ水=1.0×103kg/m 3,g 取10 N/kg ,忽略容器壁的厚度)解:由题知,S =200 cm 2=2×10-2m 2,h =15 cm =0.15 m水对容器底部的压强:p =ρgh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.15 m=1 500 Pa根据p =F S可得水对容器底的压力:F =pS =1 500 Pa×2×10-2 m 2=30 N对水受力分析如图所示:G =mg =0.2 kg×10 N/kg=20 N容器底对它向上的作用力F 向上=F =30 N 和容器对它向下的压力F 向下,由受力平衡可得G +F 向下=F 向上, 则F 向下=F 向上-G =30 N -20 N =10 N 由力的作用是相互的可得:水对容器向上的压力F ′=F 向下=10 N11.(2018·云南)雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃.某型号雾炮车的质量为10 t ,它配备了一个体积为10 m 3的水箱.为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100 cm 2.(g 取10 N/kg)(1)空载时,若雾炮车轮与地面的总接触面积为0.8 m 2,则静止时车对水平地面的压强为多大? (2)当水箱中水的深度为1 m 时,排水孔盖子受到水的压力约为多大?(3)如图所示,当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的输出功率如何变化?为什么?,解:(1)m =10 t =10×103kg =104kg 车的重力G =mg =104kg×10 N/kg=105N(1分) 车对地面的压力F =G =105N ,则车对地面的压强p =F S =105 N 0.8 m2=1.25×105 Pa(2分) (2)水对水箱底部的压强p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10 N/kg×1 m=104Pa(2分)S =100 cm 2=100×10-4 m 2=10-2 m 2盖子受到水的压力F =pS =1×104Pa×10-2m 2=100 N(2分) (3)变小.(1分)因为车的重力减小,受到的摩擦阻力变小,牵引力变小,根据P =Fv 可知,发动机的输出功率变小(1分) 命题点3 大气压强12.(2018·云南)中国轮椅冰壶队在韩国平昌冬残奥会上夺得金牌,实现了我国冬残奥会金牌“零的突破”.休息时,运动员用吸管吸饮料,这是利用了__大气压__的作用.13.(2017·昆明)我国自主研发并试飞成功的C919大型商用客机,最大飞行高度达12 131 m ,这个高度处的大气压约2.0×104Pa ,它表示的意思是__1__m 2物体表面受到的大气压力约为2.0×104__N__.14.(2015·昆明)在海拔2千米以内,可以近似地认为海拔每升高12米,大气压变化1毫米汞柱.随着海拔的升高,大气压强__降低__(填“降低”“不变”或“升高”).若海平面处的大气压为p 0,则海拔为h (h <2 000 m)处的大气压p x =__p 0-h12__.(只写解析式,不要求带单位)命题点4 流体压强与流速的关系15.(2018·昆明)据报道,今年 4 月 17 日早上 10 时许,美国一架正在空中飞行的客机,引擎疑起火爆炸,之后有碎片打穿玻璃窗,导致一名妇女半个身体被“吸出了”窗外.无独有偶,5 月 14 日下午,四川航空一架正在空中飞行的客机驾驶舱内,风挡玻璃突然爆裂,副驾驶半个身体也被“吸出了”窗外.这两起事故说明空中正常飞行的客机,机舱内的气压p1与舱外大气的压强p2的大小关系是(C)A.p1=p2B.p1<p2C.p1>p2 D.无法确定16.(2017·云南)如图所示,沿B管向左快速吹气时,A管中的水面将__上升__,这是因为A管上方空气__流速快,压强小__.17.(2015·云南)湖面如镜,划桨泛舟.水鸟掠过湖面时,翅膀上方空气流速__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)下方,翅膀上下表面存在压强差,形成升力.18.(2014·云南)如图所示,在装有乒乓球的玻璃杯上方沿水平方向用力吹气,乒乓球会从玻璃杯中“飘”起来,这是由于吹气时,乒乓球上方的空气流速变快,气压变__小__的缘故.潜水员深水作业时必须穿抗压服,这是因为液体内部的压强随深度的增加而__增大__.压力1.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确的是(A)2.如图所示,A为重5 N的正方体,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6 N,则图甲中B所受压力为__11__N,图乙中B所受压力为__1__N.固体压强3.(2018·德阳)在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是(A)A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力4.一长方体木块平放和侧放在水平地面上时,其受力面积之比为3∶1,则平放和侧放时,对地面的压强之比是__1∶3__,压力之比是__1∶1__.5.(2017·广州)停在水平地面上的汽车质量为2 400 kg,汽车所受重力为__2.4×104__N.轮胎与地面接触面积共为0.12 m2,汽车对地面压强为__2×105__Pa.(g取10 N/kg)液体压强6.如图,a、b、c是盛水容器中深度不同的三处位置,其中压强最大的是(C)A.a点B.b点C.c点D.一样大7.(2017·菏泽)三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示.船闸是根据__连通器__原理工作的.当闸室内的水深为36 m时,水对闸室底部产生的压强为__3.6×105__Pa.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)8.如图所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则__a__(填“a”或“b”)中装的是盐水.大气压强9.(2018·怀化)下列事例中不是利用大气压工作的是(C)A.用塑料管吸饮料B.用抽水机抽水C.用注射器将药液注入病人体内D.钢笔吸墨水10.有一种炊具叫“高压锅”.“高压锅”中的“压”字指的是__压强__(填“压强”或“压力”);“高压锅”能更快地煮熟食物,不仅节约了时间,更节约了能源.“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大,沸点__升高__”(填“升高”“降低”或“不变”)的原理.流体压强与流速的关系11.(2017·长春)下列实例中,不能用流体压强与流速关系解释的是(B)A.飞机机翼获得升力B.用活塞式抽水机抽水C.火车站的站台设置安全线D.两船并列航行时要保持安全距离12.(2017·东营)校园里时常出现小“旋风”,当“旋风”经过时,旋涡中心气流的速度__大__(填“大”或“小”),旋涡内部气体压强__小__,容易把地面上的纸屑“吸”向空中.重难点1压力、压强的分析和计算一头质量为6×103 kg的大象,每只脚掌面积为600 cm2,它的重力为__6×104__N,它四脚着地时对地面的压强为__2.5×105__Pa.若大象抬起一条腿,它对地面的压力__不变__,压强__变大__(填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg)【变式训练1】(2018·海南)如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是(B)A.p1=p2=p3B.p1<p2<p3C.p1>p2>p3D.缺少条件,无法判断【变式训练2】(2018·岳阳)如图,质地均匀的长方体重7 N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为0.01 m2,则它对桌面的压强为__700__ Pa;竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会__变小__(填“变小”“不变”或“变大”).重难点2液体压强公式p=ρgh的理解及相关计算(2018·邵阳)如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强(A)A.甲大B.乙大C.一样大D.无法确定【变式训练3】(2018·云大附中一模)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计.倒立放置时瓶盖所受水的压力是__1.04__N;倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强是__3__500__Pa.破解易错题如图所示,边长为10 cm,质量为3 kg的正方体金属块恰有一半放在面积为1 m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10 N时,金属块对桌面的压强为__4×103__Pa.实验1探究影响压力作用效果的因素探究“压力的作用效果”的实验如图甲、乙、丙所示.(1)甲、乙、丙实验中,根据__海绵的凹陷程度__来比较压力的作用效果.(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是__在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显__.(3)由实验乙、丙可知“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例:__书包背带做得扁而宽可以减小书包对肩膀的压强__.(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙__=__p丁(填“>”“<”或“=”).(5)实验中用到的科学探究方法有__控制变量法__和__转换法__.(6)画出图丙中海绵的上表面受到的压力的示意图.解:(7)小宇同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示.他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是__没有控制压力的大小不变__.戊实验2探究液体内部的压强(2018·昆明官渡区二模)小华探究“液体压强的特点”实验时得到的几组数据如下表:(1)如图甲所示压强计是通过U形管中__左右液面高度差__来反映液体压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置__不漏气__(填“漏气”或“不漏气”).甲乙丙(2)比较序号为__1、2、3__的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度,液体向各个方向的压强都__相等__.(3)比较序号为3、4、5的三组数据,可得出的结论是:当__液体密度__相同时,液体压强随__液体深度__的增加而增大.(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,小华根据图乙、丙所示情形,__不能__(填“能”或“不能”)得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论,理由是__没有控制液体深度相同__.(5)压强计__不是__(填“是”或“不是”)连通器.(6)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图丁所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)大气压;调节的方法是__B__.丁A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装第9讲压强考点1固体压强1.下列做法中,属于减小压强的是(D)A.斧子有很薄的刃B.压路机轮子质量很大C.运动员穿的冰鞋装有冰刀D.螺帽下面一般都有垫片2.(2018·武汉)如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是(A)甲乙①甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显③甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比A.①② B.①②④C.①③④ D.②③④3.(2018·玉溪一模)运动场上,小宇穿着一双短跑用的钉鞋.若与穿着同样质量的平底鞋相比,站立时对水平地面的压强__较大__,对地面的压力__相等__.(填“较大”“较小”或“相等”)4.(2018·玉溪一模)一个图钉帽的面积是0.8 cm 2,图钉尖的面积是5×10-4cm 2,手指对图钉帽的压力是20 N ,手指对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强各是多大?解:F 1=F 2=20 N ,S 2=5×10-4cm 2=5×10-8m 2,S 1=0.8 cm 2=8×10-5m 2手指对图钉帽的压强:p 1=F 1S 1=20 N 8×10-5 m2=2.5×105Pa图钉尖对墙的压强:p 2=F 2S 2=20 N 5×10-8 m2=4×108Pa考点2 液体压强5.如图所示,一个盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜,在水未从试管流出前,水对管底的压强将(B) A .逐渐变大 B .逐渐变小 C .不发生变化 D .先变小后变大6.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用.如图所示的事例中利用连通器原理的是(C)①过路涵洞 ②拦河大坝 ③洗手间下水管 ④船闸 A .①② B.③④ C .①③④ D.①②③④7.位于江华县的岑天河水库是我市的重点水利工程,随着汛期的到来,水库水位持续上涨.水位上涨过程中,水对坝底的压强__增大__(填“增大”“减小”或“不变”).当水库中水深达到50 m 时,坝底受到水的压强是__5×105__ Pa.(g 取10 N/kg)8.(2018·玉溪一模)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验,除②图杯中装的浓盐水外,其余杯里装的都是水.①②③④⑤⑥(1)压强计是通过U形管中液面的__高度差__来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置__不漏气__(填“漏气”或“不漏气”).(2)比较②③两次实验,可以得出的结论是:液体内部压强大小跟液体__密度__有关,当__深度__相同时,__液体密度__越大,液体压强越大.(3)比较__④⑤⑥__三次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系,可以得出的结论是__同种液体中,深度越深,压强越大__.(4)比较①③④三次实验,可以得出的结论是__同种液体中,同一深度处,液体各个方向压强相等__.9.(2017·云南改编)目前,世界上仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯等国家能够制造潜水深度达6 000米的潜水器.我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7 062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录.ρ海水取1.0×103 kg/m3,标准大气压p气=1.0×105 Pa,求:(1)在7 000 m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压.(2)若“蛟龙号”上有一个50 cm2的观察窗,在7 000 m深度时观察窗受到的海水压力为多大.解:(1)潜水器在7 000 m处受到的海水压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7 000 m=7×107 Pa=700个标准大气压(2)由p=FS可得,观察窗受到的海水压力:F =pS =7×107 Pa×50×10-4 m 2=3.5×105 N10.(2018·玉溪一模)在一个重2 N 、底面积为0.01 m 2的容器里装0.8 kg 的水,容器中水的深度为0.05 m ,把它放在水平桌面上,如图所示.求:(水的密度为1.0×103kg/m 3)(1)水对容器底部的压强和压力; (2)容器对桌面的压力和压强. 解:(1)水对容器底部的压强:p 1=ρ水gh =1.0×103 kg/m 3×9.8 N/kg×0.05 m=490 Pa由p =F S得,水对容器底部的压力:F 1=p 1S =490 Pa×0.01 m 2=4.9 N(2)容器中水的重力:G 水=m 水g =0.8 kg×9.8 N/kg=7.84 N容器对桌面的压力:F 2=G 水+G 容=7.84 N +2 N =9.84 N容器对桌面的压强:p 2=F 2S 2=9.84 N0.01 m 2=984 Pa考点3 大气压强11.下列事例中,利用大气压作用的是(A) A .小王用吸管将饮料吸入口中 B .医生用针筒把药水推入病人肌肉中C.小李用图钉把地图钉在墙上D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服12.意大利科学家__托里拆利__首先用实验测定了大气压的值,1 标准大气压能托起__76__ cm高的水银柱.13.(2018·昆明西山区二模)如图所示是一个家用普通茶壶.茶壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了__连通器__的原理.茶壶盖上的“小孔”可以使壶内外的__气压__相等,从而使壶内的茶水容易从壶嘴倒出.14.如图所示是自制气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会__升高__(填“升高”“降低”或“不变”),说明大气压随高度的增加而__变小__(填“变大”“变小”或“不变”).考点4流体压强与流速的关系15.(2018·昆明官渡区二模)飞机在跑道上滑行时,机翼下方空气流速小,压强__大于__机翼上方的压强,使飞机获得了向上的升力.当飞机在万米高空飞行时,舱外大气压__小于__舱内大气压.(填“小于”“等于”或“大于”)16.(2018·淮安)随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭.如图所示为某款扫地机器人,其工作时通过电机转动使内部气流速度__大__,压强__小__,从而使杂物进入吸尘器,达到清扫的目的.17.(2018·娄底)社团活动在潍坊各校轰轰烈烈开展,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立.当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了一个凹陷的手掌印,那么(C)A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度18.(2018·江西)2018年5月,一架正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,此时副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是(C)A.副驾驶受到的重力突然减小B.舱内气压变大,舱外气压变小C.舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小D.舱内温度降低,压强突然增大19.(2018·云大附中一模)下列与压强有关的说法中,正确的是(D)A.载重卡车装有很多轮子是为了增大对路面的压强B.做托里拆利实验时,不小心使管内混入了少量的空气,则测量的大气压值比实际大气压值偏大C.在连通器里,不管有几种液体,只要液体不流动,各容器中的液面一定保持相平D.三只U形管压强计,U形管中分别装有不同的液体:酒精、水、水银,当用它们来测定某液体同深度的压强时,U形管内液面高度差最大的是装酒精的压强计20.(2018·泰安)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是(D)甲乙①容器对桌面的压力:F甲>F乙②液体的密度:ρ甲=ρ乙③液体对容器底部的压强:p甲>p乙④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′A.只有①和③ B.只有①和④C.只有②和③ D.只有③和④21.(2018·杭州)如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为S A和S B,且S A>S B,将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等.现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为p A和p B,对地面的压力分别为F A和F B,下列物理量的大小关系正确的是(C)A BA.F A<F BB.p A>p BC.ρA>ρBD.切割前后A、B对地面的压强均不变22.(选做)如图所示是液压机的模型,液压机是根据帕斯卡定律工作的.已知S1∶S2=1∶10,则在小活塞上的力是F1=10 N时,在大活塞上能举起重__100__N的物体.23.(2018·大理祥云县二模)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重15 N,B 重5 N.若物体B对A的压强与此时物体A对桌面的压强相等,则物体B对A的压力与物体A对桌面的压力之比是__1∶4__,物体B与A的密度之比是__8∶3__.24.(2018·玉溪一模)在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表.(1)__海绵被压下深度__(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的__高度__有关.(3)分析__2、3或5、6__可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关.(4)此探究过程用到的科学探究方法有__控制变量法__、__转换法__.(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,圆柱体的高度为h,底面积为S).表达式为__p=ρgh__.(6)上面推导出的表达式__不能__(填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算.。
2023年浙江高三物理高考复习专题模型精讲第9讲水平叠加的滑块木板模型之动态分析与临界问题(含详解)
第9讲水平叠加的滑块——木板模型之动态分析与临界问题一、知识总结(1).模型特点滑块放置于木板上,木板放置于水平桌面或地面上。
(2).题型特点:判定滑块与木板是否发生相对滑动,或摩擦力方向和大小的动态变化情况。
需分析处理临界或极值问题。
1.有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点;2.若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就对应临界状态;3.若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点;4.若题目要求“最终加速度”、“稳定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度。
(3).题型难点是对摩擦力的理解,相关必会知识如下:1.两种摩擦力的比较(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值.公式μ=F f F N.(2)决定因素:接触面的材料和粗糙程度.3、注意易错点:(1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反.(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动,即摩擦力可以是阻力,也可以是动力.(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与施力物体保持相对静止.4、判断摩擦力的方法(1)假设法(2)运动状态法此法关键是先确定物体的运动状态,再利用平衡条件或牛顿第二定律确定静摩擦力的有无及方向.(3)牛顿第三定律法“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体是否受到静摩擦力及方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体是否受到静摩擦力及方向.二、例题精讲(多选)例l1.如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为m A=6kg,m B=2kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增大,在增大到45N 的过程中,则()A.当拉力F=12N时,两个物体保持相对静止,没有发生相对滑动B.当拉力超过12N时,两个物体开始相对滑动C.两物体从受力开始就有相对运动D.两物体始终没有相对运动(多选)例2.如图所示,小物块m1=1kg,放在长木板m2上,m2=2kg,m1和m2之间的动摩擦因数μ1=0.2,m2与地面间的动摩擦动摩擦因数μ2=0.1,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)则下列说法正确的是()A.F=9N时m1加速度为2m/s2B.F=15N时,m2的加速度为5m/s2C.要使m1、m2发生相对滑动F至少为8ND.当F=12N时,m1加速度为3m/s2例3.如图所示,质量分别为10kg和5kg的长方形物体A和B静止叠放在水平桌面上.A与桌面以及A、B间动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用一个水平作用力F作用在B上,能使AB之间发生相对滑动的F的最小值为.三、举一反三,巩固训练(多选)4.如图所示,三个物体A 、B 和C 的质量分别为2m 、m 和m ,A 、B 叠放在水平桌面上,A 通过跨过光滑定滑轮的轻绳与C 相连,定滑轮左端的轻绳与桌面平行,A 、B 间的动摩擦因数为μ(μ<1),B 与桌面间的动摩擦因数为μ3,A 、B 、桌面之间的最大静摩擦力等于相对应的滑动摩擦力,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )A .三个物体A 、B 、C 均保持静止B .轻绳对定滑轮的作用力大小为√2mgC .若A 、B 之间发生相对滑动,则需满足μ<0.2D .若A 、B 之间未发生相对滑动,则A 受到的摩擦力大小为1+3μ4mg(多选)5.如图所示,质量M =1kg 、长L =6m 的长木板静置于粗糙水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数µ=0.1.可视为质点的A 、B 两物块静止置于木板上,物块A 、B 的质量分别为m 1=5kg 、m 2=1kg ,与木板间的动摩擦因数分别为µ1=0.4、µ2=0.5.现用一水平向左的恒力F 作用在物块A 上。
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接触面 目标面 接触面 目标面 接触面
接触面
目标面
目标面 硬面
接触面
目标面
15
4.定义刚性目标面
单元类型
二维刚性目标面用TARGE169单元 三维刚性目标面用TARGE170单元
在三维情况下,任意形状的目 标面应该使用三角面来建模。
实常数
对TARGE169和TARGE170 仅需设置实常数R1和R2
9
接触问题的描述方法
产生接触的两个物体必需满足无穿透约束条件
u A n D
uA—A点增量位移向量; n—单位法向量; D—为接触距离容限。
体 变形
刚体
无穿透接触约束
10
输入
接触体的初始定义 输入增量步数据
接 触 算 法 基 本 流 程
接触检查 定义接触约束 施加分布载荷
开始增量步 开始迭代
4
位移等值Hale Waihona Puke 图等效应力等值线图5
实例2: 圆柱壳非线性屈曲分析实例(ANSYS)
问题描述:一个对边简支的圆柱壳,在其中心作用一个垂直的集中载荷。我们的 目的是分析当载荷大小为1000N 时,A、B 两点的垂直位移(UY)。 问题详细说明: 材料特性: EX=3.10275 KN /mm2 (杨氏模量)NUXY = 0.3 (泊松比) 几何特性: R = 2540m L = 254m 铰约束 H = 6.35m =0.1 rad 载荷: 2L p = 1000N
16
①使用直接生成法建立刚性目标单元
GUI, Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>Elements>Elem Attrributes
刚性目标单元及形状
维 数 2D 3D 形 状 straighline ; Parabola ; Clockwise arc ; Counterclockwise arc; circle:pi1ot node Triangle;Cylinder;cone sphese;pilot node
autots , on nsubst , 120 outres , all, 10 solve /postl set , last /dsca , , 1 pldi , 2 plns , nl , sv fini /post26 rfor , 2 , 14 , f,y add , 2 , 2 , , , , , , -1.0 plva , 2 fini
是否穿透 ? 否 是否最后增量步 ? 是
结束
11
(一)、 面-面接触分析
接 触 单 元
“ 接触”面总是柔性面
刚体-柔体 柔体-柔体
接触面和目标面都是变形体,这两个面合起来叫作“ 接触 对”,程序通过相同的实常数号来识别“ 接触对”。
涉及到两个边界的接触问题中: 把一个边界作为“ 目标”面, 而把另一个作为“ 接触”面。
D
建模和网格划分的注意点 (1)一个目标面可能由两个或多个间断的区域组成,应该 尽可能地通过定义多个目标面来使接触区域局部化。 (2)不能使用镜面对称技术(ARSYSM,LSYMM)来映射 圆、圆柱,圆锥或球面到对称平面的另一边,因为每个 实常数的设置不能同时赋给多个图元。 检验目标的接触方向 2D接触 问题 3D接触 问题
载荷
钢板
3
圆盘 钢板
载荷 直径=12
2
/prep7 /title ,upsetting et , l , 106 , , , 1 mp , ex , 1 , 1000 mp , nuxy , , 0.3 tb , biso , 1 tbdata , , 1 , 2. 99 rect , 0 , 6 , 0 , 1.5 lesi , 1 , , , 12 lesi , 2 , , , 5 mshape , 0 , 2d mshkey , 1 amesh , all nsel , y , 1.5 cp , 1 , uy , all nsel , all fini
目标面的节点号顺 序定义了接触方向
当沿着目标线从第一个节点移向第二个节点时, 变形体的接触单元必须位于目标面的右边。
目标三角形单元号应该使刚性面的外法线方 向指向接触面,外法线通过右手原则来定义。
18
5.定义柔性体的接触面
程序通过组成变形体表面的接触单元来定义接触表面
定义柔性体接触面的接触单元
维 数 二 CONTA171 维 二 CONTA172 维 三 CONTA173 维 单元名称 特点 使用方法
②划分刚性目标单元 2D目标单元 GUI:Main Menu>Preprocessor一Meshing一Mesh>Lines 3 目 标 单 元
Command:AMFSH GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing mesh>Ares一Target Sarf Command:MSNKEY,2 GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing一Mesh>Ares一Targe surf 17 Command,LMESH
/SOLUTION ANTYPE,STATIC NLGEOM,ON ! 大变形 OUTRES,,1 ! 每子步输出结果 F,1,FY,-250 ! 1 / 4 对称载荷 NSUBST,30 ! 用30步开始 ARCLEN,ON,4 SOLVE FINISH / POST26 NSOL,2,1,U,Y ! 存节点1的UY位移 NSOL,3,2,U,Y ! 存节点2的UY位移 PROD,4,l,,,LOAD,,,4*250 ! 总载荷 4*250 PROD,5,2,,,,,,-l ! 改变位移符号 PROD,6,3,,,,,,-l *GET,UY1,VARI,2,EXTREM,VMIN *GET,UY2,VARI,3,EXTREM,VMIN PRVAR,2,3,4 ! /AXLAB,Y,TOTAL LOAD (N) /GRID,1 /XRANGE,O,35 /YRANGE,-500,1050 XVAR,5 PLVAR,4 ! 绘出随UY变化的载荷 XVAR,6 PLVAR,4 FINISH
2个节点的低 可能位于2D实体,壳或梁单元的表面 阶线单元 3个节点的高 可能位于有中节点的2D实体或梁单元 阶抛线形单元 的表面 4个节点的低 可能位于3D实体或壳单元的表面,它 阶四边形单元 可能退化成一个3节点的三角形单元 8个节点的高 可能位于有中节点的3D实体或壳单元 三 CONTA174 阶四 边形单 的表面,它可能退化成6节点的三角 维 元 形单元
铰约束
圆柱壳的非线性屈曲分析结构
6
FINI /CLE /PREP7 smrt, off ET,1,SHELL63,,1 R,1,6.350 ! 壳厚度 MP,EX ,l,3102.75 MP,NUXY,1,0.3 /COM CREATE FINITE ELEMENT MODEL R1=2540 ! 壳中面半径 L=254 ! 取一半 PI=4 * ATAN(l) ! 值 THETA =0.1*180/Pl CSYS, 1 ! 柱坐标 N,l,R1, 90 ! 建立节点1和2 N,2,Rl,90,L K,1,R1,90 K,2,R1,(90-THETA) K,3,R1,90 , L K,4,R1,(90-THETA ) , L ESIZE,,2 ! 单元尺寸 A,1,3,4,2 AMESH,1 NUMMRG,NODE /COM APPLY BOUNDARY CONDITIONS NSEL,S,LOC,Z,0 DSYM,SYMM,Z NSEL,S,LOC,Y,90 DSYM,SYMM,X NSEL,S,LOC,Y,(90-THETA) D,ALL,UX,,,,,UY,UZ NSEL,ALL FINISH SAVE,BUCKLEZ,DB RESUME,BUCKLEZ,DB
1.定义接触体
2.探测接触 3.施加接触约束
装配刚度矩阵 (包含摩擦的影响 ) 施加接触约束
4.模拟摩擦
5.修改接触约束 6.检查约束的变化
平衡方程求解 改变 接触 约束 应力计算
7.判断分离和穿透
8.以及热—机耦合
是
更新接触约束 细分增 量步长
否
是否收敛 ? 是否分离 ? 否
的接触传热等。
是
是 否
(6, 1.5)
(0, 0)
5 12
3
/solu nsel , s , loc , x , 0 dsym , symm , x nsel , s , loc , y , 0 dsym , symm , y nsel , all d , all , uz nsel , y , 1.5 d , all , ux nsel , all /solution nlgeom , on pred , on d , 14 , uy , -0.3 time , 0.3
7
第六章 接触问题分析
8
概述 状态非线性
•只能承受张力的缆索的松弛与张紧 •滚轮与支撑的接触与脱开 •冻土的冻结与解冻 随着它们状态的变化, 它们的刚度显著变化。
接 触
接触是一种很普遍的非线性行为,它是 状态变化非线性类型中一个特殊而重要 的子集,是一种高度非线性行为。
刚体-柔体接触 柔体-柔体接触 面-面接触 点-面接触 点-点接触
如果接触单元是附在已用实体单元划分网格的面或体 上,程序会自动决定接触计算所需的外法向。
20
3)检查接触单元外法线的方向。
对3D单元,按节点程序号以右手定则来决定单元的 外法向,接触面的外法向应该指向目标面。 Command:/PSYMB,ESYS,1 GUI: Utility Menu>PotCtrL>Symbols 当发现单元的外法线方向不正确时,必须通过反转不正 确单元的节点号来改正它们。 Command: ESURF,REVE GUI:Main Menu>Preprocessor>Create>Elements On Free Surf