巧点总结
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2023年2月13日发(作者:带龙的成语大全)
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初中物理经典难题巧解精析及常用公式总结
【例题1】
如图所示,杠杆OA可绕支点O转动,B处挂一重物G,
A处用一竖直力F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,
为了使杠杆平衡,则()
A.F大小不变,但F<GB.F大小不变,但F>G
C.F逐渐减小,但F>GD.F逐渐增大,但F<G
【解析】
过A、B分别作墙的垂线交墙于F、E
∴AF∥BE∴三角形AFO∽三角形BEO(当杠杆和竖直墙之间夹角
逐渐增大时,始终一样)
∴AF/BE=AO/BO∵AO/BO是不变的∴AF/BE也不变
又∵G不变,∴F也不变
∵AF始终大于BE,∴F<G
【反思】
【例题2】
挂在竖直墙壁上的石英钟,它的秒针在走动时会受到转轴处的摩擦阻力和重
力的作用。当石英钟电池的电能将耗尽而停止走动时,其秒针往往停在表盘
上的:
A.“3”的位置;B.“6”的位置;C.“9”的位置;D.“12"
的位置。
【解析】
解析:秒针在转动的过程致可看作只受到三个力的作用:电池的电能转化的动力、转轴的摩
擦阻力、重力。当电池的电量即将耗尽时,动力逐渐减小,首先数值减小到与重力和摩擦阻
力的和相等。当秒针在“9”的位置时,秒针受到动力方向竖直向上,受到的重力与摩擦阻
力方向竖直向下,此时重力与摩擦阻力的和等于动力的大小,秒针受平衡力,会在原地静止。
答案:C。点拨:当秒针匀速转动动微小距离时,受到平衡力的作用,但每时每刻的平衡力
的构在发生变化。当秒针在“3"的位置时,受到的重力和动力的方向都是竖直向下,而转轴
摩擦阻力竖直向上,此时重力与动力的和等于摩擦阻力的大小。当秒针在“12”和“6”的
位置时,秒针受到重力与转轴的支持力(或拉力)作用效果抵消,动力只跟转轴的摩擦阻力
构成一对平衡力。所以,当平衡力形成后,并不是一成不变的,而是随着运动情况的改变而
不断变化。
【反思】
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【讲解】用分割法判断承重绳子的股数,方法不错,在以往的教学中我也是
这样教的。但初学阶段仍有学生会问:图1画线处不是有三股绳子吗?为什
么会是2F=G物等问题。我感觉要想彻底搞清认楚上面的问题,只是划一条
虚线来分割滑轮组是不够的。笔者认为解决滑轮组一类问题的一般方法是:
选取研究对象,分析对象受力,利用平衡条件解题。
首先要讲清楚的是:
(1)同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉力都相等。(不计摩擦,不
计绳重)
(2)区分绳子的“根数”与“股数”这两个概念的不同。一根绳子,绕在定
滑轮和动滑轮之间,会被分成几股。
(3)初中阶段研究的对象要么静止,要么做匀速直线运动,即受力满足平衡条件:
合力等于零。
【例3】如图2,每个滑轮重10N,物体A重80N,不计绳重和摩擦,整个装置处
于静止状态,求绳子的拉力F。
【解析】取动滑轮和物体A为研究对象,受力分析如图3(有三股绳子
向上拉着动滑轮和物体A整体),因为处于静止状态,所以有F+F+F
=C物十G动,即
3F=10N+80N,
所以F=30N。
若求弹簧秤的读数F弹,应取定滑轮为研究对象,受力如图4
(有两股绳子向下拉着定滑轮)。因为静止,弹簧秤的读数
F弹=G定+2F=10N+60N=70N。
【例4】如图5,体重500N的人,要将G=700N的吊篮匀
速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦。
(1)如图5,人站在地面上,至少要用_______N的力拉绳。
(2)如图6,人站在吊篮中至少要用_______N的力拉绳。
【解析】(1)取动滑轮和吊篮整体为研究对象,分析受力如图7
(两股绳子向上拉着动滑轮和吊篮整体)。由于匀速吊起有
2F=C篮,F=350N。
(2)取动滑轮、吊篮和人整体为研究对象分析受力如图8(有三股
绳子向上拉着动滑轮、吊篮和人整体)。由于匀速吊起有
3F=G人+C篮,F=400N。
【例5】一小车A陷在泥地里。现
在通过如图9所示的滑轮组将小车匀
速拉出,F=1000N。求小车受到的拉
力和树受到的拉力(不计滑轮、绳重
和摩擦)。
【解析】要想求小车受到的拉力,须取动滑轮为研究对象,受力如图
10(有三股绳子向右拉着动滑轮),小车受到的拉力F’,
F′=3F=3000N。
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求树受到的拉力,要取定滑轮为研究对象,受力如图11(有两股绳子向
左拉着定滑轮),树受到的拉力F″=2F=2000N。
【总结】处理滑轮组一类力学题,使用的仍是解决力学问题的一般思路,
即选取研究对象,分析受力,利用平衡条件列方程解题。如何选取研究对
象,是整体还是隔离某一物体,要具体情况具体分析。正确地进行受力分析是解题的关键,
既要找准力的个数,又要找准力的方向。作为教师应教给学生处理问题的一般方法,使学生
能灵活地处理可能遇到的各种问题。
【例6】
放在水平地面上的物体所受重力为G,系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑
轮,它的另一端受的拉力为F,地面对物体的支持力为N,下面关于这三
个力大小的关系正确的是:
A.F=G;B.G=N;C.F+N=G;D.F=N.
【解析】
1.这样想比较简单N是物体给予地面的力的反作用力而当绳子另一边
有个F的时候并不是全部力都给予了地面地面只受到了G-F的力由此可见N=G-FN+F=G
2.在原图中物体的受力分析还少画了一个:绳子的拉力=F(竖直向上)由受力平衡可知
F+N=G
3.注意N是地面支持力
物体受力分析重力向下地面支持力向上绳子拉力向上
由牛二定律得G(下)=F+N(上)
【例7】
物体A重20N,滑轮重1N,绳重不计,弹簧测力计示数为25N,则物体B重____N
【解析】
1.首先除掉滑轮的重,这样示数为24N,因为测力计接的是定滑轮,
所以两根绳子平分了测力计的示数,再加上B没有与地面接触,所以B
的重力为12N
2.这里若说的明白点,应为A和B对弹簧测力计的力为24牛,而不应该说为AB
共重24牛。再根据绳子两端的力是相等的,可以得知B对弹簧测力计的力为12牛。
3.对B受力分析,向上绳子的拉力和B向下的重力平衡,即F=Gb
对滑轮受力分析,向下两段绳子,即两个拉力F,,向下滑轮的重力G轮;向上测力计
处绳子的拉力,即F示
则F+F+G轮=F示,2Gb+1N=25N所以B的重力Gb=12N
4.可以这样分析,用大小为G(b)的力匀速提起物体A。
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弹簧测力计测的力为G(b)+GA+1=25,所以G(b)+GA=24
因为定滑轮不省力且物体处于平衡,所以为12N。
【例8】甲、乙两容器,甲容器中盛有硫酸,乙容器中盛有水,如图
所示,已知甲、乙两容器底部受到的压力相等,比较两容器液体的质
量(B)
A.硫酸的质量大于水的质量B.硫酸的质量等于水的质量
C.硫酸的质量小于水的质量D.无法判断
【解析】
设高和底面积分别为h1,S1;h2,s2;
其中压强p1=ρgh1;p2=ρgh2;
那么F1=p1×s=ρgh1s1;F2=p2×s2=ρgh2s2;
又因V1=h1s1;V2=h2s2;F1=F2;
因此F1=ρv1g;F2=ρv2g;
=m1g=m2g
=G1=G2
也就是他们的重力相等;质量相等
附:物理公式总结
速度公式:
t
s
v
公式变形:求路程——
vts
求时间——
v
s
t
重力与质量的关系:
物理量单位
v——速度m/skm/h
s——路程mkm
t——时间sh
物理量单位
G——重力N
m——质量kg
g——重力与质量的比值
g=9.8N/kg;粗略计算时取g=10N/kg。
单位换算:
1m==10dm=102cm=103mm
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G=mg
合力公式:F=F1+F2[同一直线同方向二力的合力计算]
F=F1-F2[同一直线反方向二力的合力计算]
密度公式:
V
m
浮力公式:
F浮=G–F
F浮=G排=m排g
F浮=ρ水gV排
F浮=G
压强公式:
p=
S
F
液体压强公式:
p=ρgh
帕斯卡原理:∵p1=p2∴2
2
1
1
S
F
S
F
或2
1
2
1
S
S
F
F
杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2
或写成:1
2
2
1
L
L
F
F
滑轮组:
物理量单位
p——压强Pa;N/m2
ρ——液体密度kg/m3
h——深度m
g=9.8N/kg,粗略计算时取g=10N/kg
面积单位换算:
1cm2=10--4m2
1mm2=10--6m2
注意:S是受力面积,
指有受到压力作用的
那部分面积
注意:深度是指液体内部
某一点到自由液面的
提示:应用杠杆平衡条件解题时,
L、L的单位只要相同即可,无
物理量单位
ρ——密度kg/m3g/cm3
m——质量kgg
V——体积m3cm3
单位换算:
1kg=103g1g/cm3=1×103kg/m3
物理量单位
F浮——浮力N
G——物体的重力N
F——物体浸没液体中时弹簧测力计的读数N
物理量单位
p——压强Pa;N/m2
F——压力N
S——受力面积m2
物理量单位
F浮——浮力N
ρ——密度kg/m3
V排——物体排开的液体的体积m3
g=9.8N/kg,粗略计算时取g=10N/kg
物理量单位
F浮——浮力N
G——物体的重力N
物理量单位
F
1
——动力N
L
1
——动力臂m
F
2
——阻力N
L
2
——阻力臂m
提示:应用帕斯卡原理解题时,只
物理量单位
F——动力N
G总——总重N(当不计滑轮重及摩擦时,G总=G)
n——承担物重的绳子段数
提示:[当物体处于漂浮或悬浮时]
G排——物体排开的液体受到的重力N
m排——物体排开的液体的质量kg
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-可修编-
F=
n
1
G总
s=nh
对于定滑轮而言:∵n=1∴F=Gs=h
对于动滑轮而言:∵n=2∴F=
2
1
Gs=2h
机械功公式:
W=Fs
功率公式:
P=
t
W
机械效率:
总
有用
W
W
×100%
热量计算公式:
物体吸热或放热
Q=cm△t
(保证△t>0)
燃料燃烧时放热
Q放=mq
★电流定义式:
t
Q
I
欧姆定律:
物理量单位
Q——吸收或放出的热量J
c——比热容J/(kg·℃)
m——质量kg
△
t——温度差℃
物理量单位
Q放——放出的热量J
m——燃料的质量kg
q——燃料的热值J/kg
提示:
物理量单位
s——动力通过的距离m
h——重物被提升的高度m
n——承担物重的绳子段数
物理量单位
W——动力做的功J
F——动力N
s——物体在力的方向上通过的距离m
物理量单位
P——功率W
W——功J
t——时间s
单位换算:
1W=1J/s1马力=735W
物理量单位
η——机械效率
W有——有用功J
W总——总功J
提示:机械效率η没有单位,用百
分率表示,且总小于1
W有=Gh[对于所有简单机械]
提示:克服重力做功或重
提示:
当物体吸热后,终温t
2
高于
初温t
1
,△t=t
2
-t
1
当物体放热后,终温t
2
低于
初温t
1
。△t=t
1
-t
2
物理量单位
I——电流A
Q——电荷量库C
t——时间s
物理量单位
I——电流A
U——电压V
R——电阻Ω
提示:电流等于1s内通过导体横截面
同一性:I、U、R三量必须对应同一导体
(同一段电路);
同时性:I、U、R三量对应的是同一时刻。
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-可修编-
R
U
I
电功公式:
W=UIt
W=UIt结合U=IR→→W=I2Rt
W=UIt结合I=U/R→→W=R
U2
t
如果电能全部转化为能,则:Q=W如电热器。
电功率公式:
P=W/t
P=IU
串联电路的特点:
电流:在串联电路中,各处的电流都相等。表达式:I=I1=I2
电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式:U=U1+U2
分压原理:2
1
2
1
R
R
U
U
串联电路中,用电器的电功率与电阻成正比。表达式:2
1
2
1
R
R
P
P
并联电路的特点:
电流:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式:I=I1+I2
分流原理:1
2
2
1
R
R
I
I
电压:各支路两端的电压相等。表达式:U=U1=U2
并联电路中,用电器的电功率与电阻成反比。表达式:1
2
2
1
R
R
P
P
只能用于如电烙铁、电热器、白炽
灯等纯电阻电路(对含有电动机、
日光灯等非纯电阻电路不能用)
物理量单位
W——电功J
U——电压V
I——电流A
t——通电时间s
提示:
(1)I、U、t必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2)式中各量必须采用国际单位;
1度=1kWh=3.6×106J。
(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用;
物理量单位单位
P——电功率WkW
W——电功JkWh
t——通电时间sh
物理量单位
P——电功率W
I——电流A
U——电压V
P=
R
U2
P=I2R
只能用于:纯电阻电路。