初三物理春季班讲义第5讲力学综合突破及易错概念.教师版
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1、5力学综合突破及易错概念 模块一:力学易错概念(1) 力学的基本概念辨析:例题1,2,3,4,5,6 提高班拓展1,2;尖子班拓展1,2;老师们, 到了中考冲刺的阶段了, 为了方便大家上课, 春季班第二轮复习课讲义中的题目比较多, 除了对以往的讲义按知识点进行了分类, 还把所对应的题目重点考察的知识点内容做出了说明.在题目编排上, 例题部份题目数量减少, 便于大家上课时可以讲完, 更多的相关题目在思维拓展训练中, 老师们要根据学生的状况有目的地来选择, 从而提高学生们的成绩. 祝老师们使用讲义愉快, 欢迎给出宝贵的意见! 谢谢!例题精讲 力学易错题:【例1】 下列说法正确的是()A. 在湖中划
2、船时, 使船前进的的动力是水直接对船的推力B. 受摩擦力的作用的两个表面一定受压力作用C. 摩擦力一定与物体运动方向相反D. 高速行驶的火车不容易停下来, 说明速度越大惯性越大E. 如果一个物体不受任何外力的情况下, 一定在水平方向的匀速直线运动或静止状态F. 人在水平地面上匀速步行前进时, 只受到向前的摩擦力G. 把装在盆里的水泼出去, 这是利用了盆的惯性H. 将锤柄在石墩上撞击几下, 松动的锤头就紧套在锤柄上, 这是利用了锤头的惯性I. 刘翔冲过终点线后, 还得向前运动一段距离, 这是由于在惯性的作用下, 才使刘翔继续向前运动J. 在太空中, 浸在液体中的物体也会受到浮力K. 人沿竖直方向
3、匀速向上爬杆过程中受到的摩擦力, 可能要比从杆上滑下时的摩擦力小L. 人在太空中不会受到重力作用, 所以也不会受到地球对人的吸引力 M. 重1牛的水可以产生100牛的压力N. 重1牛的水可以产生100牛的浮力【答案】 BHKMN【例2】 在光滑的水平面上有一个重为200 N的小车, 以1m/s的速度延水平方向匀速前进, 维持它运动所需要力的大小是( )A. 100N B. 50N C. 200ND. 0N【答案】 D【例3】 一足球运动员用50N的力, 用脚把足球踢出100m, 则运动员对足球做的功( )A. 100J B. 50J C. 5000JD. 无法计算【答案】 D【例4】 小洪站在
4、地上沿竖直方向向下拉一挂在天花板上的弹簧测力计拉环(弹簧测力计在平常使用状况下已经调零), 弹簧测力计的示数为100N, 小洪的体重为600N,小洪对地面的压力可能为 . A. 500N B. 505NC. 495ND. 605N【答案】 B (弹簧测力计的重力要考虑)【例5】 一个物体受到同一直线上两个力F1和F2的作用, 它们的合力为F, 则( )A. 如果F1 F2, 那么F的方向总是跟较大的那个力相同B. 如果F1= F2, 那么F=0 C. 如果F1 F2, 那么F= F1F2 D. F总大于F1和 F2的任意一个【答案】 A【例6】 将图中边长为20 cm的正方体物块A, 浸在50
5、cm深的水中静止时.如果物块A的上表面距水面的距离为5 cm, 则(g取10 N/kg)AA. 物块A在水中可能下沉B. 物块A在水中可能漂浮或悬浮C. 物块A在水中一定悬浮, 所受浮力为80 ND. 物块A在水中只能漂浮, 所受浮力为60 N 【答案】 B(2010东城期末统考题)模块二:力学综合(1) 浮力小综合:例题7,8 提高班拓展3;尖子班拓展3;(2) 简单机械与压强小综合: 例题9例题精讲浮力小综合:【例7】 爱好科技的小刚自己制作了一条小木船, 船上带有金属船锚, 船舷上表明了三种情况的排水量.(1)将锚放在船舱里, 当船静止在水槽中时观察对应的排水量为;(2)用细线拴住船锚,
6、 悬挂在船下方的水中且完全浸没, 观察对应的排水量为, 此时水槽中的水面将 ;(选填“升高”、“降低”或“不变”).(3)把细线放得更长些, 直至线松了, 锚沉在盆底, 记下此时对应的排水量为于是利用这些排水量测出了船锚的密度.则锚的密度 .【答案】 不变; 水(2013大兴一模)解析:该过程类似一个3h过程, 排水量对应船体排开水的质量.【例8】 圆柱形容器中装有适量的水, 将木块A放入水中静止时, 有的体积露出水面,如图甲所示,此时水对容器底部的压强增加了300Pa.若将木块A挂在轻质杠杆左端B点,且A的部分体积浸入水中,在杠杆C点悬挂重物G使杠杆水平平衡, 如图乙所示, 此时水对容器底部
7、的压强比木块A漂浮时减少了100Pa.若将容器中的水换成另一种液体,使木块A露出液面部分与乙图相同,移动重物G到D点时,杠杆水平平衡,如图丙所示.若OCOD1013.则这种液体的密度为_kg/m3.【答案】 0.85103 (2012西城一模)解析:假设容器底面积是S, 由甲图,物体A放入容器中, 水对容器底面地 压强增大了300 Pa,物体A受到的重力大小为GA=300 PaS; 由乙图可以知道, 水对容器底部的压强比木块A漂浮时减少了100Pa, 可以知道杠杆B端的拉力是FB=100 PaS, 物体A 受到浮力为F浮=200 PaS,由杠杆平衡条件可以知道:FBOB=GOC.当换成另外一种
8、液体, (GAF浮) OB=GOD.联立等式,可以=, F浮 =170 PaS;在水中和液体中, 物体A排开水和液体的体积一样, 所以= =, 可以求出液体的密度为=0.85103 kg/m3;简单机械:【例9】 如图所示, 是小明利用器械提升重物的示意图.当小明自由站在水平地面上时,对地面的压强P0=2104Pa;当在动滑轮下挂一个与小明重力相同的物体甲时,他用力匀速举起杠杆的A端, 使杠杆在水平位置平衡时, 小明对地面的压强P1=4.5104Pa, 此时滑轮组的机械效率为1;当在动滑轮下挂1200N重物乙时,他用力匀速举起杠杆的A端, 使杠杆在水平位置平衡时, 小明对地面的压强P2=5.5
9、104Pa, 此时滑轮组的机械效率为2;已知杠杆OAOB12(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计, g取10N/kg)求:(1)小明的质量m人(2)【答案】 (1) 80 (2)14:15(2013平谷一模)小明自由站在水平地面上, 对小明受力分析如图1所示.提重物甲时, 对小明、杠杆、动滑轮和甲物体受力分析如图2、3、4所示.图3N1图2G人FA1N0G人图1FA1BAOFB1图42 FB2G动G甲提重物乙时, 对小明、杠杆、动滑轮和乙物体受力分析如图5、6、7所示.N2图5G人FA2FA2BAOFB2图6图7 2 FB2G动G乙(1)(1分)由图4可知 2FB1= G动G甲由图3可知 FA1O
10、A= FB1OB FA1=2 FB1=2 FB1 由图2可知N1= FA1G人= G动G甲G人(2)(1分)由图7可知 2FB2= G动G乙由图6可知 FA2OA= FB2OB FA2=FA2=2 FB2=2 FB2由图5可知N2= FA2G人= G动G乙G人(3)(1分)由方程(1)(2)(3)解得G人= G甲= 800 NG动=200 N (1分) (1分) (1分)模块三:力学压轴题(1) 组合机械与浮力图像题目:例题10 (2) 杠杆,滑轮,浮力综合题: 例题11提高班拓展4尖子班拓展4,5【例10】 图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图.图中虚线框里是滑轮组(未画出),
11、滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动.该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成.悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端, 其质量mE=200kg.安装在杠杆C端的提升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成.其中支架和电动机Q的质量mQ=6.2kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为mK.可利用遥控电动机拉动绳子,通过滑轮组提升物体.物体A完全在水中匀速上升的过程中,电动机Q的功率P1为60w, 绳子自由端H的拉力F1为20N, 物体A上升速度大小为v1, 地面对配重E的支持力为N1,滑轮组的机械效率为1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中, 电动机Q的
12、功率为P2, 绳子自由端H的拉力为F2, 物体A上升速度大小为v2, 地面对配重E的支持力为N2, 滑轮组的机械效率2为95%;滑轮组提升物体A的过程中,杠杆CB在水平位置保持平衡.物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示.已知N1 =6N2.细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体A的阻力均忽略不计, g取10N/kg.求:(1)动滑轮M的质量mK;(2)物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率P2;(3)物体A的密度【答案】 (1)1.8kg;(2)216w(3)1.14103kg/m3(2013怀柔一模)图4N1GE图3BCFB1FC1O图23F1GQ +GM图1GM
13、GAMF浮解:出水前:物体A和动滑轮M;定滑轮K及与电动机Q;杠杆BC;配重E受力分析如图1、2、3、4.出水后:物体A和动滑轮M;定滑轮K及与电动机Q;杠杆BC;配重E受力分析如图5、6、7、8.图7BCFB2FC2O图63F2GQ +GM图5GMGAM图8N2GE(1分)(1)由物体A完全在水中匀速上升时, 绳子H端的拉力为F1, H端上升速度如图25乙所示. (1分)在水中时, =FC1 , =FB 1, FC1CO= FB1 OB =3F1+ GQ+GKFB1=(3F1+ GQ+GK) 出水后, (1分)由和得:解得:GK=18N, mK=1.8kg (1分) (2) P2=F23v2
14、=2018N0.6m/s=216w (1分)(3)【例11】 如图19所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动,BC=0.2m. 细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,物体E挂在动滑轮的挂钩上. 浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端,与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F. 已知,动滑轮的质量为mD=1kg,物体H的密度,AD=0.8m,CD=0.2m,杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计,g取10N/kg. 为使杠杆AD保持水平平衡,求:(1) 物体E的最小质量m;(2) 物体H的最小体积V. 【答案】 (1)1
15、3kg;(2)110-3m3(2013年北京中考)解析:由可知,当时,受力分析如图1所示,则有: 当时,受力分析如图2所示,则有: 由可得:代入数据可得: 因此物体E的最小质量: 物体H的最小体积:思维拓展训练(选讲)提高班【拓展1】 小明站在水平地面上静止不动时, 对地面的压强为10000Pa, 他一只脚的面积是250cm2 , 则小明的体重是 (g=10N/kg)【答案】 500N【拓展2】 如图所示, 一个重为10 N的实心金属块, 挂在弹簧秤下并浸入水中(弹簧秤未画出), 当金属块的体积的1/3浸入水中静止时, 弹簧秤的示数为8牛, 当把金属块全部浸入水中并碰到杯底时, 弹簧秤的示数(
16、 )A. 可能是2 N B. 可能是6 N C. 可能是8 N D. 以上答案均错【答案】 A【拓展3】 盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上, 如图甲所示, 容器对桌面的压力为N1, 容器对桌面的压强为P1;用细线拴一金属球, 将金属球浸没在液体中, 如图7乙所示, 容器对桌面的压强为P2;将细线剪断, 金属球沉到容器底部, 如图7丙所示, 金属球对容器底部的压力为N3.P1:P2=5:6, N1:N3=5:9, 液体的密度是0.9g/cm3, g取10N/kg. 则金属球的密度为 g/cm3 .甲 乙 丙【答案】 9(2013丰台一模)解析:G 为盛有液体的圆柱形容器的总重力, N1= G;
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