力学专题05 力学多选题(二)2019届中考物理专项复习(31页)
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1、力学多选题(二)考点 分析此考点主要考查力学中较难的知识:浮力、滑轮、杠杆、功与功率的知识,在此类题中通常把力学中的几个较难的知识点融合在同一道题中进行考查,难度较大,要正确解决此类题目,必须对浮力、滑轮杠杆的基本知识熟练掌握,并进行大量的针对练习。考点 突破1:浮力常见的浮力计算公式有:F 浮 =F 向上 F 向下 即物体下表面受到液体或气体竖直向上的压力减物体上表面所受的竖直向下的压力之和即为浮力。F 浮 =G 物 ,此公式适用于漂浮和悬浮的物体,利用此公式进行计算时,常可将此公式变形为 gV 排 =物 gV,注:其中的 V 排 还可以用 VV 露 表示,(对于较复杂的题 V 排 =S 物
2、 h 浸 ,或 V 排 =S 容 h.其中的h 指液面上升的高度)F 浮 =G 排 (G 排 指浸入液体中的物体,排开液体的重力) 若向一个原盛满液体的容器中放入一个漂浮的物体,无论物体最后是漂浮,悬浮,还是沉底,容器的液面深度一定不变,所以液体对容器底的压强与压力一定不变,此时 F 浮 =G 排 =G 溢 但不一定等于 G 物 因当放入的物体沉底后,因 G 物 大于 F 排 对于此种情况,放入沉底的物体静止后,容器对支持面的压力与压强均会增大F=G 物 G 溢 。F 浮 = gV 排 注:此公式是浮力计算中最常用的公式,在进行浮力的计算中当特征公式如漂浮的情况一般优先考虑 F 浮 =G 物
3、,不适用时可代入上述通用式。F= GT 拉 即弹簧测力计的两次读数差即为浮力,此公式还可变形成 T 拉 =GF 浮 ,还可变形成 T 拉=G(1 淮 / 物 )(适用于物体全浸的情况) 如没有全浸,还可变形成 T 拉 =G(11/ n 液 / 物 )其中 1/n 指物体浸入液体的体积。F 浮 =GN , 注:A:此公式只适用于沉底的物体的浮力的计算题型,其中的 N 指物体沉底后所受容器的支持力的大小(此时物体受三个力而平衡即向下的重力,向上的支持力,和向上的浮力) ;B:对于沉底的物体,当上述公式不能求解时,可代入浮力的常规计算公式即 F= 液 gV 排 求解。2: 杠杆(1):杠杆必须具备三
4、个特点是硬棒 有支点 在力的作用下能绕固定点即支点转动,应注意:如一根铁棒放于地面上它并不是杠杆,只能做杠杆。(2):对于一个杠杆其力臂必须是从支点到动、阻力作用线的垂直距离。因此有力作用于杠杆上不一定有力臂与之对应,如力的作用线恰好通过支点,则此力无力臂,此力也对杠杆不会产生任何影响。但有力臂一定有力与之对应。另外应注意:动、阻力臂的和即可以等于杠杆的长度,也可以大于杠杆的长度,还可小于杠杆的长度。(注:在进行杠杆的计算时必须首先确定动、阻力臂的大小。)(3):杠杆的分类:省力杠杆:动力臂大于阻力臂(L 1L2)省力杠杆虽省力但费距离;常见的省力杠杆有:撬棒、起子、钳子、道钉撬、独轮车、自行
5、车手闸、机动车离合器的踏板等.费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆,L 1L 2, 费力杠杆费力但省距离;常见的费力杠杆有:镊子、缝纫机踏板,人的前臂、钓鱼杆,铁锹,起重机、家用剪刀等。学,科网注:有些机械或装置本身不一定包含一种杠杆如下图甲中的脚踏式垃圾桶自身包含一个省力杠杆和一个费力杠杆,而乙图中的指甲刀包含一个省力杠杆和两个费力杠杆。等臂杠杆:天平和定滑轮。二者即不省力也不费力。不等臂杠杆:案枰和杆枰。(4)杠杆的动态平衡:当杠杆所受的力或力臂增加时,最终杠杆的动态情况取决于力和力臂增大的乘积,增大的乘积大端将下沉,另一端将上升;反之,当力或力臂减小时,减小的的乘积大端将上升。3:
6、滑轮:(1)在计算或比较几个不同的滑轮组机械效率的大小时常用的两个推导公式是: =G 物 /G 物 +G 动 (此公式可由 =G 物 h/G 物 h+G 动 h 推得) 或 =G 物 / nF(此公式可由 =Gt 物 h/Fs 推得)(其中 n 代表滑轮组中绕过动滑轮的绳子的股数)。(2)对于悬挂型滑轮组的计算当求绳子末端拉力 F 的几种方法是: F=G 物 +G 动 /n不计各种摩擦 其中n 指绳子的股数 由 =G 物 /nF 可推知:F=G 物 /n ;由 P=FV 拉 得 F=P/V 拉 其中的 V 指绳子移动的速度,不可代入物体移动的速度。(3)W 总 =FS=G 物 h+G 动 h
7、;W 额 =G 动 h=FSG 物 h (4)拉力做功的功率:P=W/t P =FV 拉 =FnV 物(5)绳子股数的求法:n=G 物 +G 动 /F 或由 n=G/F 求出。(6)对于同一滑轮组当重物的重量发生改变时有用功、总功与机械效率均会发后改变在此种情况下应抓住动滑轮重量不变若不计摩擦求动滑轮的方法是:由 FS=G 物 h+G 动 h 得 G 动 =n FG 物(7)如果物体拉而未离开地面,计算物体对地面的压强应是物体的重力减去滑轮对物体向上的拉力,再除物体的底面积;若人站在地面上拉动物体,则人的最大拉力是不能超过自己的体重,此时人对地面的压强应该是,人的体重减去人对绳子的拉力除人双脚
8、的面积。(8)对于水平移动型滑轮组的计算题常用的计算公式:W 有 =fs W 总 =FS=fs+G 动 h 机械效率 fs 物 /Fs拉 =f/nF。(其中的 f 指物体与地面之间的摩擦) (9)当通过滑轮组将物体从液体中拉出的滑轮型计算题常用的计算公式:W 有 =(GF 浮 )h=G(1p 水 /P 物 )h 。机械效率 (G F 浮 )h/Fs。W 总 =FS=(GF 浮 )h+G 动 h(不计水的阻力与各种摩擦)4:功与功率:(1)力对物体做功必须具备的两个条件是:有力作用在物体上,在力的方向上通过距离,应注意:当力方向与距离对应时力才对物体做功;(2)功分有用功和额外功及总功,对于大部
9、分机械 W有 =G 物 h,当物体水平面上滑行时,W 有 =fS;而额外功对于滑轮组 W 额 =G 动 h+Wf,其中 Wf 指克服绳重及摩擦做的额外功,如不计绳重及摩擦则此时 W 额 =G 动 h;对于斜面 W 额 =fL,f 指物体与斜面的滑动摩擦力,L指斜面的长度。总功 W 总 =W 有 +W 额 ;适用于任何机械。(3)功率是用来描述物体做功快慢的物理理,在比较物体做功的功率大小时,必须同时指明时间及做功的多少才可,P=W/t 或 P=FV,对于滑轮而言,其中 V 指绳子末端移动的距离,如给出物体移动的距离此时 P=FnV 物 ,n 指滑轮组对应的绳子的股数。考点 典例例 1::(20
10、18 湖南长沙中考) 如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为34,把它们平放在同一水平桌面上.在甲物体上,沿水平方向截取一段长为 X 的物体 A,并平稳放入容器乙中,用力使物体 A 刚好浸没在液体中 (A 不与容器乙接触,液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度 X 的变化关系如图所示。已知甲的密度为 0.6103kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g 取 10N/kg.下列说法不正确的是( )A.圆柱体甲截取前和容器乙液体质量之比为 34B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为 1000PaC.容器乙中液体的密度为 0.4103kg/m3D.容器乙中未放入物体
11、 A 时,液体的深度为 8cm【答案】A、B、D【解析】B 选项中,圆柱体甲截取前对桌面的压强为:P 甲 = 甲 gh 甲 =0.6103kg/m310N/kg0.2m=1200Pa,故 B选项是错误的。C 选项中,容器乙中液体的密度为 乙 =0.4103kg/m3,故 C 选项是正确的。D 选项中,容器乙中未放入物体 A 时,液体的深度为 h 乙 =0.075m,故 D 选项是错误的。综合上述,本题应选 A、B、D。学,科网例 2:(2018 石家庄一模试题)如图所示是由相同的滑轮安装的滑轮组,甲、乙两人分别用两装置在相等的时间内将质量不等的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,已知甲、乙物重分别
12、为 G 甲 、G 乙 ,动滑轮重为 G 动 且 G 动 G 甲 ,两滑轮组的绳子自由端所受的拉力 F 甲 =F 乙, 若不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )A:G 甲 :G 乙 =1:2 B:乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的 2 倍C:乙拉绳子做的总功是甲拉绳子所做总功的 2 倍D:乙装置的机械效率可能等于 =G 乙 /G 乙 +G 甲 。【答案】B、C【解析】A 选项中,由图可知,甲图中两个滑轮是定滑轮不省力也不费力,若不计绳重和摩擦则此时 F 甲 =G 甲 ,而乙图中,是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,若不计绳重和摩擦,此时 F 乙 =G 乙 +G 动 /2,所以当两滑轮组的
13、绳子自由端所受的拉力 F 甲 =F 乙 时,G 甲 = G 乙 +G 动 /2 因 G 动 不等于 G 甲 ,所以 A 选项是错误的;B 选项中,由图可知,乙拉绳子的速度为 2V 物 ,甲拉绳子速度等于 V 物 ,且由题意知,两个图中物体上升的速度相同,所以乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的 2 倍,故 B 选项是正确的。C 选项中,因为两种情况下物体上升的高度相同,而甲中绳子移动的距离 S 甲 =h 物 ,而乙中 S 乙 =2h 物 ,且F 甲 =F 乙 ,两种情况下拉力做的总功 W=FS 拉 ,所以乙拉绳子做的总功是甲拉绳子所做总功的 2 倍,故 C选项是正确的。D 选项中, =W 有
14、 /W 总 =G 乙 h/G 乙 h+G 动 h, =G 乙 /G 乙 +G 动 , 又 因 为 G 动 G 甲 所以乙图中滑轮组的机械效率 G 乙 /G 乙 +G 甲 故 D 选 项 是 错 误 的 。综 合 上 述 分 析 可 知 , 此 题 应 选 B、 C。例 3:(2018 四川达州中考) (2018 四川达州中考)两个底面积相同形状不同的容器 A、B (G A=GB) ,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失) ,下列说法不正确的是( )A甲物块受到的浮力大于乙物块受到
15、的浮力B两容器底受到的液体压强相等C取出两物块后,B 容器底受到液体的压强大于 A 容器底受到液体的压强D取出两物块后,B 容器对桌面的压强小于 A 容器对桌面的压强【答案】A、B、D【解析】上部横截面积小于容器 B 上部的横截面积,故取出物块后,容器 A 中的液面下降高度更大,容器 A 中剩余液体的高度更小,同时又由于容器 A 中的液体密度更小,则容器 A 受到的液体压强更小,故 C 选项是正确的。D 选项中,取出物块后,容器对桌面的压强等于容器、液体的总重力与容器底面积的比值,容器 A 中液体密度小,容器上部的横截面积更小,甲排开液体的体积更大,容器 A 中液体体积小,且容器 A 中液体密
16、度小,则容器 A 中的液体重力小,两容器重力相等,两容器底面积同,故容器 A 对桌面的压强小于容器B 对桌面的压强,故 D 选项错误。综合上述分析,可知此题应选 A、B、D。例 4:(2018 天津中考)如图 11 示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为 S1、S 2。质量为 m 的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为 T,此时容器中水深为 h (水的密度为 0 )。下列说法正确的是A.木球的密度为B.木球的密度为C.剪断细线,待木球静止后,水对容器底的压力变化量为 TD.剪断细线,待木球静止后,水对容器底的压力变化量为【答案】A、D【解析】综合上述分析
17、可知,此题应选 A、D 。例 5:(2018宁波)如图所示,F 1=4N,F 2=3N,此时物体 A 相对于地面静止,物体 B 以 0.1m/s 的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦) 。下列说法错误的是( )AF 2 的功率为 0.6WB弹簧测力计读数为 9NC物体 A 和地面之间有摩擦力D如果增大 F2,物体 A 可能向左运动【答案】D【分析】 (1)由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度等于物体 B 移动速度的 2 倍,利用 P= =Fv 求拉力做功功率;(2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧
18、测力计的示数,即定滑轮受到向左的拉力等于拉力 F2 的 3 倍;学;科网(3)一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动的趋势时,则两物体之间就产生摩擦力;(4)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,先分析 A 受到 B 的摩擦力的大小变化,再确定A 的运动状态是否变化。【解答】故选:D。【点评】本题考查了功率公式的应用、影响滑动摩擦力的因素、物体受力分析等知识点,要求认真审题,利用好水平使用滑轮组的特点是关键。例 6:(2019 河北中考预测试题)在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长 10 厘米、横截面积 50厘米 2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面
19、时,弹簧秤示数为 4 牛,如图甲所示已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到 1 牛的拉力时伸长 1 厘米,g 取 10 牛/千克若往容器内缓慢加水,当所加水的体积至 1400 厘米 3时,弹簧秤示数恰好为零此过程中水面升高的高度h 与所加水的体积 V 的关系如图乙所示根据以上信息,下列选项错误的( ) A容器的横截面积为 225cm2 B塑料块的密度为 0.4103kg/m3 C弹簧称的示数为 1 牛时,水面升高 9cm D加水 400 厘米 3 时,塑料块受到的浮力为 2N【答案】A、B、D【解析】(3)根据图像,当所加水的体积至 1400cm3 时h=12cm,弹簧秤示数恰为零,F 浮
20、 =4N,塑料块浸入水中的深度 h1=F 浮 / 水 gS 则代入浮力,水的密度及物体的体积可得 h1=0.08m=8cm,塑料块下面新加入水的深度h2=12cm8cm=4cm ,当弹簧秤的拉力为 F 拉 =1N 时,弹簧向下伸长 1cm,即塑料块下新加入水的深度h3=3cm;塑料块受到的浮力 F 浮 =GF 拉 =4N-1N=3N;此时塑料块浸入水中的高度 h4=F 浮 / 水 gS 代入相应的数值可得 h4=0.06m=6cm,此时水面升高的高度h 1=3cm+6cm=9cm, 所以 C 选项是正确的。学科=网(4)当浮力为 2N 时弹簧秤的拉力为 4N2N=2N,此时弹簧秤向下伸长 2c
21、m,即塑料块下新加入水的深度 h5=2cm, 此时塑料块浸入水中的高度 h6=塑料块浸入水中的高度 h=F 浮 / 水 gS=0.04m=4cm,水面上升的高度为 6cm 根据图像可知当水面升高 6cm 时加水的体积为 700cm3 ,故 D 选项错误。综合上述分析可知,此题应选 C。例 7:(2017 天津中考)如图 7 所示,某人有扁担担起两筐质量分别为 m1、m 2 的货物,当他的肩处于 0点时,扁担水平平衡,已知 L1L2,扁担和筐的重力不计,若将两筐的悬点向 0 移近相同的距离 L,则( )A:扁担左端向下倾斜 B:扁担的右端向下倾斜 C:要使扁担恢复水平平衡需要再向某侧筐中加入贷物
22、,其质量为(m 2-m1) L/L2-L D:要使扁担恢复水平平衡需要再向某侧筐中加入贷物,其质量为(m 2-m1)L/L 1-L2【答案】A、C【解析】例 8:(2017 原创题)如图所示,杠杆质量不计,每小格长度相等,O 为支点,物体 A 是底面积为 0.01m2的长方体。当杠杆右侧挂一个重为 8N 的物体 B 时,杠杆平衡;此时物体 A 对水平桌面的压强为 300Pa,下列说法正确的是( )A:物体 A 受到的重力为 7N B:物体 A 受到的支持力为 3NC:物体 B 向在移动 2 小格,杠杆将继续保持平衡D:物体 B 向右移动 1 小格,物体 A 受到的拉力增大 2N。【答案】A、B
23、、D【解析】(1)此时物体 A 处于静止状态,对地面的压强是 300Pa,受力面积 S=0.01m2,此时物体对地面的压力 F 压=PS=300Pa0.01m2=3N;此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对相互作用力,故大小相等,所以此时物体 A 受到的支持力是 3N,所以 B 选项是正确的。(2)设杠杆每一格为 L 根据杠杆平衡条件 FALA=GBLB 可得杠杆受到 A 的拉力:FA=GBLB/LA=8N2L/4L=4N,A 对杠杆的拉力和杠杆对 A 的拉力是一对相互作用力所以 F 拉 =FA=4N,A 对杠杆的拉力和杠杆对 A 的拉力是一对相互作用力,所以 F 拉 =FA=4N,物
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- 力学 专题 05 选题 2019 中考 物理 专项 复习 31
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