初三物理力学变化量专题解读-Word文档格式.doc
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(1)拉力FA2;
(2)拉力T2;
(3)动滑轮D受到的重力G。
一.关于拆分法
分别以物体A为研究对象;
动滑轮D为研究对象;
杠杆EH为研究对象;
小成为研究对象。
每个研究对象包括两种状态,受力分析后列出等式。
最后解四个方程组。
(易得分,但计算量大,适合一般的学生)
二.关于整体法
以杠杆为核心,利用两次平衡列等式组方程组。
(综合性强,易错,不易掌握,适合优生)
三.关于变量法:
提要:
属于巧解法,方法的引入,应重点理解方法的生成过程。
所有关于变化量问题的引入,都以简单的计算题为铺垫,在实际计算的基础上,总结规律。
(一).知识储备:
四种常见的变化量:
固体,液体,杠杆,滑轮。
1.固体变化量的引入:
(用实际数据证明)
如图1所示,已知长方体A的底面积S=1dm2,重G=10N,放置在水平地面上。
问题1:
物体受到几个作用力?
(重力和支持力)
问题2:
画出受力分析图?
(如图2所如示)
问题3:
地面的支持力N1和物体A所受重力G是一对______力,大小为_______N;
物体A对地面的压力F1=_______N;
压力F1与支持力N1是一对______力。
问题4:
用竖直向上的力T1=3N拉物体A(如图3所如示),
(如图4所示),
地面的支持力N2=_______N;
物体A对地面的压力F2=_______N。
问题5:
用竖直向上的力T2=5N拉物体A(如图5所如示),
(如图6所示),
地面的支持力N3=_______N;
物体A对地面的压力F3=_______N。
问题6:
在图3和图5中,
竖直向上的拉力变化量为△T=____________________;
地面对物体A的支持力变化量为△N=_____________;
物体A对地面的压力变化量为△F=________________;
结论:
△T,△N,△F三者的关系是:
△T=△N=△F
2.液体变化量的引入:
如图所示:
由甲到乙,液面升高量△h1=V1/S(变形V1=△h1S)
(1)
液体对容器底部压强变化量为△P1=ρg△h1
(2)
液体对容器底部压力变化量为△F1=ρg△h1S(3)
物体所受浮力为F浮=ρgV1=ρg△h1S(4)
由(3)、(4)式可得出结论:
△F1=F浮
由乙到丙,竖直向下施加压力F
液面升高量△h2=(V2-V1)=△V/S(变形△V=△h2S)(5)
液体对容器底部压强变化量为△P2=ρg△h2 (6)
液体对容器底部压力变化量为△F2=ρg△h2S(7)
物体所受浮力变化量为△F浮=ρg△V=ρg△h2S(8)由(7)、(8)式可得出结论:
△F2=△F浮=△F
3.杠杆变化量的引入:
第一种情况:
第二种情况:
第三种情况:
由甲到乙,杠杆都平衡,则等式GM×
OA=BC×
GB(说明:
由甲到乙杠杆的力臂OA没变,但对应的力的变化量为GM,,右边GB没变,但对应的力臂的变化量为BC.所以
4.滑轮变化量的引入:
GA=10NG动=2NGB=16N
在甲图中F1=_________________
在乙图中F2=_________________
由甲到乙,
拉力的变化量为:
______________
物重的变化量为:
问题:
拉力的变化量与物重的变化量之间的
关系是:
______________________。
△F=△G/n
(说明:
拉力的变化量等于物重的变化量除以绳子的段数)
(二)小综合:
在四种变化量铺垫完成以后,用小综合进行巩固。
(此图常见)
甲乙
由甲到乙,人的拉力的变化量与物重变化量的关系是_____________;
拉力的变化量与人对地面压力变化量的关系是___________________;
拉力的变化量与地面对人支持力变化量的关系是_________________;
这四个变化量之间的关系是:
_________________________________。
(三)大综合:
在小综合基础上,再提高。
(把08年中考题40题进行改变)
此题三种解法,以变量法最为精典。
是一个上肢力量健身器示意图。
配重A受到的重力为1200N,其体积为3×
10-2m3.D是动滑轮;
小成受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为FA1,配重A正好浸没在水中。
小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为FA2,配重A有1/3的体积被拉出水面。
求
(1)拉力FA2;
(四)配套练习(以历届中考题和模拟题为主,充分认识和体验变化量的精妙之处)
1..如图10所示,小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。
当提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%,小民对地面的压力为F1;
当提升物体B时,小民对地面的压力为F2。
已知小民的质量为65kg,物体A的质量为90kg,物体B的质量为50kg。
假设在拉绳子的过程中,小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦。
则F2∶F1=________。
2.如图19所示,质量为70kg的工人站在水平地面上,用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,放入货箱的货物质量为160kg,人用力F1匀速拉绳,工人拉绳的功率P1,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N1。
第二次运送货物时,放入货箱的货物质量为120kg,工人用力F2匀速拉绳,货箱以0.2m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2。
N1与N2之比为15:
19。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)
图19
货箱
求:
(1)货箱和动滑轮的总质量m;
(2)功率P1;
(3)机械效率η2。
3.图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。
当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1。
当物体A有1/2的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2。
已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:
N2=13:
12。
不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为N。
4.如图所示。
是一个简易电动门式起重机的结构示意图。
简易电动门式起动机架在一个水槽式的工作台上。
MN为质量可以不计(?
?
),长为4m的横梁,行走装置可以把从水中提起的重物在横梁上左右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图所示;
求:
(1)当使用该装置将体积为0.2m3,质量为m1=0.5t的重物从水中匀速提至重物上表面刚好与水面相平时,(假设重物与水槽底不接触,钢丝绳重和轮,轴间的摩擦不计,水的阻力不计)滑轮组的机械效率为80%。
重物受到的浮力和动滑轮的重力分别是多少?
(动滑轮的重力为750N)
(2)重物离开水面后该装置将重物以0.1m/S的速度匀速竖直向上提升1m,滑轮组的机械效率和电动机拉动钢丝绳的功率分别是多少?
(3)若行走装置和提升电动机及定滑轮的总质量m2为0.2t,行走装置使提出水面的重物沿横梁从中点A向N端移动1m到B点,以M点为轴,N点向上的支持力改变量△F是多少?
5.如图所示的装置,O为杠杆AC的支点,OA:
OC=1:
2,在杠杆的A点挂一边长为0.2m的立方体D,在杠杆上B点作用竖直向下的拉力F,当杠杆水平位置平衡时,物体D对地面的压强P1为7000Pa,A点受到的向下的拉力为F1’;
在杠杆上C点作用竖直向下的拉力F,当杠杆在水平位置平衡时,物体D对地面的压力P2为6000Pa,A点受到向下的拉力为F2’,OB:
BC=1:
2,杠杆和绳的质量忽略不计。
(1):
F1’和F2’的比值
(2):
F的大小
(3):
如果要使物体D对地面的压强为零,杠杆在水平位置平衡时,需要在C点作用至少多大的力F’。
7
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