八年级下册物理典型例题解析.docx
- 文档编号:26129860
- 上传时间:2023-06-17
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:496.48KB
八年级下册物理典型例题解析.docx
《八年级下册物理典型例题解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《八年级下册物理典型例题解析.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
八年级下册物理典型例题解析
典型例题解析
例1(镇江市中考试题)如图1—6—1(a)所示的杠杆重;不计,O为支点,AO=
0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图
如图1—6—1(b),画出杠杆OAB示意图,找到支点O,BC为力的作用线,画出力臂l2.
根据杠杆的平衡条件:
G·OA=Fl2
代入数值:
6N×0.2m=3N×l2
l2=2×0.2m=0.4m
答案力臂l2如图1—6—1(b),l2为0.4m
例2如图1—6—2(a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:
(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡?
(图中每个格距离相等)
(2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡?
精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.
解
(1)力F作用于B点时,杠杆平衡:
G·AO=F·OB
当力F作用于C点时:
G·AO=10N×AO=10N×2OB
图1—6—2
F·OC=20N×20B
F·OC>G·AO
∴杠杆不能平衡,C端下沉.
(2)根据上面的讨论,若C点用力为20N,但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图1—6—2(b).
当F斜着用力时,力臂减小为l2.
若此时F=20N,l2=OB大小,则杠杆可以再次平衡.
答案不能平衡,可能平衡
例3
哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图l—6—3)
图1—6—3
l1>l2,
精析起重机,l1
手推车、瓶启子、撬杠均是为省力杠杆.
答案A
例4(乌鲁木齐市中考试题)如图1—6—4(a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物
体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式.
a)(b)
c)(d)
图1—6—4
如图1—6—4(b)F的力臂为L.杠杆平衡时:
G·OA=F·L.
扩展:
若CB>AO>OC,当F方向垂直于CB时,F的力臂为L′>OA,F
G·OA=F·L
例5(苏州市中考题)杠杆OA在力FA、FB的作用下保持水平静止状态,如图1—6—5(a).杠杆的自重不计,O为杠杆的支点,FB的方向与OA垂直,则下列关系式中一定正确的是()
A.FA·OA=FB·OBB.FA·OA 精析此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂. 如图1—6—5(b),画出力FA的力臂为lA,FA和OA的夹角为θ。 根据杠杆的平衡条件: FA·lA=FB·OB FA·OAsinθ=FB·OB. 从图中看出: 0°<θ<90°∴sinθ<1 要保持杠杆平衡: FA·OA>FB·OB,推得FA>FBOB OA 答案D 例6(长沙市中考试题)在图1—6—6(a)中,画出使用滑轮组提升重物时,绳子最 省力的绕法. a)(b) 图1—6—6 如图1—6—6(b),绳子的绕法为最省力,则应从定滑轮开始绕起,最后承担物重的绳子根数为4根. 如何求滑轮组绳子上的拉力? G物 n (1)使用滑轮组竖直提起重物第一种情况,在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时,绳子自由端拉力: F= .如图1—6—6(b),n=4,F=G 4 G物G动第二种情况,不计摩擦和绳重,但考虑动滑轮重.拉力: F=物动如图1—6—6 n (b),若物体重500N,动滑轮重100N,则拉力: F=500N100N=150N. 4 第三种情况,又要考虑动滑轮重,又要计摩擦等额外阻力,则应从机械效率去考虑求出拉力. W有Gh 公式推导: η== W总Fs 拉力: F=Gh,如图1—6—6(b),若物体重500N,滑轮组机械效率为70%,s=4h,s 则拉力: 2)使用滑轮组平拉重物 如图1—6—7,用滑轮组匀.速.拉动物体A,这时拉力F大小和重量无直接关系. 在不计滑轮重,滑轮摩擦等额外阻力时,拉力: F=F=f,其中f表示A与地面的nn 摩力.n表示与动滑轮连接的绳子根数.设: A重120N,A与地面摩擦力为30N,则拉力: 滑轮组的机械效率为80%,当物体匀速提升时,作用在绳端的拉力F为N,如果 增大物重,此滑轮组的机械效率.(选填“变大”、“变小”或“不变”) 图1—6—8 精析考查力、功和机械效率之间的关系. 解已知: G=1600N,机械效率η=80% 设提升时,物体上升h. 根据图,拉力上升高度为S=4h 1600N=500N 40.8 1 W 1 Gh W有GhG η==F= W总F4h4 总 分析物重对机械效率的影响 W有W有1 η=== W总W有W额W额 1 W有 答案500N,变大 例8(黄冈中考试题)如图 1—6—9所示,物体M放在水平桌面上,现通过一动滑 轮(质量和摩擦不计) 拉着M向左匀速运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N.若 在M上加放一物块 m可保持M向左匀速运动,需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉 力,则F′( ) 图1—6—9 A.M运动时受到向左的摩擦力 B.加放m前,M受到10N的摩擦力 C.加放m前,M受到20N的摩擦力 D.加放m后,力F′,保持10N不变 精析此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析,并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点. 未加m之前,拉力F与弹簧测力计的示数相同,也为10N. 用动滑轮匀速拉重物,F=f,f=2F=20N.f方向向右.C选项是正确的. 2 加放m后,F′=f,由于M对地面压力增大,所以摩擦力增大,F′也增大, 2 F′>10N. 答案C 例9在下述情况中,若物体重100N,则力对物体做了多功? (1)物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m,求推力对物体做的功. (2)物体沿水平面匀速前进了10m,摩擦力是20N,求拉力做的功. (3)物体沿光滑斜面滑下,斜面高1m,长2m,如图l—6—10所示,求重力对物体做的功. 4)如图1—6—10,物体从斜面上滑下,求支持力对物体做的功. 图1—6—10 精析初中阶段研究力做功,主要指下列几种情况: 第一种: 力和物体运动方向一致,称为力对物体做功.第二种: 力和物体运动方向相反,可以称为克服某个力做功.如向上抛出某个物体,重力方向向下,物体运动方向向上,可以称为克服重力做了功. 第三种: 当某个力和运动方向垂直,则这个力对物体做的功为零. 解 (1)水平面光滑,认为摩擦力为零.物体匀速前进,推力也为零.这时W=0. (2)物体匀速直线运动,推力F=f(摩擦力)=20N,s=10m,所以: W=20N×10m=200J. (3)物体沿重力方向移动的距离为h,重力做的功W=Gh=100N×1m=100J. (4)如图1—4—10,物体沿斜面运动,支持力方向与运动方向垂直,物体沿支持力方向没有移动,W=0. 答案 (1)W=0 (2)W=200J(3)W=100J(4)W=0 例10(北京市西城区中考试题)图1—6—11所示滑轮组匀速提升物体.已知物重G =240N,拉力F=100N,该滑轮组的机械效率是. 图1—6—11 精析此题主要考查是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率. 解有用功: W有=Gh=240N·hh为物体被提升的高度. 总功: W总=F·s=F·3h=100N·3hs为拉力移动的距离. 注意: 有3根绳子连在动滑轮上,则s=3h 机械效率: η=W有=240Nh=240=80% W总100N3h300 错解有的学生忽略了距离关系,认为总功: W总=F·h=100N·h.按照这个分析, 求得η>100%,结果与实际情况不符. 答案80% 2m,绳端的作用力是250N,则有用功的功率是W. 题目所需要的数值. W有Gh 解有用功率的概念: P有=有==G·v其中G为物体重,v为物体上升速度. tt P有=Gv=400N×0.5m/s=200W扩展: 如果求总功率,则有: v′为拉力F提升速度. 在此题中,一个动滑轮: s=2h,所以v′=2v=1m/s∴P总=Fv′=250N×1m/s=250W 通过P有和P总,还可以求出这个动滑轮的机械效率. 答案200W 例12(长沙市中考试题)跳伞运动员从空中匀速下落,人和伞的() A.动能增加,重力势能减少,机械能不变 B.动能不变,重力势能减少,机械能减少 C.动能减少,重力势能增加,机械能增加 D.动能不变,重力势能不变,机械能不变 精析从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题.匀速下落的跳伞运动员,质量和速度不变,动能不变;下落过程中,相对地面的高度减小,重力势能减少;机械能=动能+势能,动能不变,势能减少,机械能减少. 答案B 例13如图1—6—12,均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块,每小格距离相等,支点在O,此时杠杆已处于平衡状态.问: 当下面几种情况发生后,杠杆能否再次平衡 (1)两边各减去一个铁块; (2)将两侧铁块向支点方向移一个格; (3)将两边各一个铁块浸没于水中; (4)将两侧所有铁块分别浸没于水中; (煤油密度油=0.8× (5)左侧有两个铁块浸没于煤油中,右侧有一个铁块浸没于水中. 33 10kg/m) 图1—6—12 精析对于一个已经平衡的杠杆来说,当某个力或力臂发生变化时,若变化的力×变化的力臂仍相等,则杠杆仍保持平否则,就失去平衡. 解 (1)设一个铁块重G,一个格长度为l,当两侧各减去一个..铁块时,对于左端,力×力臂的变化=G×3l,对于右端,力×力臂的变化=G×4l,可见右端“力×力臂”减少的多,因而杠杆右端上升,左端下沉,杠杆不再平衡. (2)所设与 (1)相同, 左侧: 力×力臂的变化=4G×l 右侧: 力×力臂的变化=3G×l 左端力×力臂的变化大,减少的力×力臂大,因此杠杆左端上升,右端下沉,杠杆不再平衡. (3)当两边各有一个铁块浸没于水中时,设一个铁块受的浮力为F浮,两侧的铁块受 的浮力是相同的. 对于左端: “力×力臂”的变化=F浮×3l 对于右端: “力×力臂”的变化=F浮×4l 比较两端变化,右端变化大,因为所受浮力方向是向上的,因而杠杆右端上升,左端下沉. (4)题目所设与(3)相同, 对于左端: “力×力臂”的变化=4F浮×3l=12F浮·l 对于右端: “力×力臂”的变化=3F浮×4l=12F浮·l 比较两端变化是一样的,因而杠杆仍保持平衡. (5)左侧两个铁块浸没于煤油中,设一个铁块体积为V,则两个铁块受的浮力为: F1 =油g·2V=2油gV,右侧一个铁块浸没于水中,铁块受的浮力F2=水gV 右侧: “力×力臂”的变化=F2·4l=4油gV·l 将油、水代入比较得: 左侧“力×力臂”的变化大,因为所受浮力方向是向上的,因而杠杆左端上升,右端下沉. 答案 (1)杠杆失去平衡,左端下沉; (2)杠杆失去平衡,右端下沉; (3)杠杆失去平衡,左端下沉; (4)杠杆仍保持平衡 (5)杠杆失去平衡,右端下沉. N.若考虑杆重为20N,拉力大小又是 例14如图1—6—13(a),物体A重30N,挂在水平横杆C端,横杆可绕A点转动,绳子BD作用于AC,使AC处于静止状态,水平横杆AC长2m.BC长0.5m,若杆重不计,绳子BD作用在横杆上的拉力大小是 (c) 图1—6—13 精析确定支点,找出力臂,列出杠杆平衡方程. 解如图1—6—13(b),以A为支点,重物GA的力臂为AC,F的力臂为lF, 1lF=AB·sin30°=×(2m-0.5m)=0.75m. 2 杠杆平衡方程为: GA·lAC=F·lF l2 F=AC××30N=80N lF0.75m 当考虑杆重时,如图1—6—13(c),杠杆平衡条件为: 1 F′·lF=GA·lAC+G杆·lAC 2 均匀杆,重心在中点,代入数值 F′·0.75m=30N×2m+20N×1 F′≈107N答案80N,107N 图1—6—14 例15如图1—6—14,在一轻杆AB的B处挂一重为89N的物体,把物体浸没在水中,在A点作用19.75N的向下的力,杠杆可以平衡,已知: OA∶OB=4∶1,求物体的密度.(g取10N/kg) 精析在杠杆知识和浮力知识结合,仍以杠杆平衡条件列出方程,只是在分析B端受力时,考虑到浮力就可以了. 解已知重力G=89N 以O为支点,杠杆平衡时有: FA·OA=FB·OB OA4 FB=·FA=×19.75N=79N OB1 物体所受浮力F浮=G-FB=89N-79N=10N V物=V排 G=89N=8.9kgg10N/kg 物体密度: m= 8.9kg33 V物 33=8.9×10kg/m 110m 33 答案8.9×103kg/m3 例16(西宁市中考试题)一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G, 情况是() 精析以O为支点,杠杆慢慢抬起过程中,重力大小为G,始终不变,重力的力臂为 LG,从图中看出,LG增大了.拉力大小为F,从图中看出,拉力的力臂LF变小了.解设杆OB与水平线夹角为θ,如图1—6—15(b).列出杠杆平衡方程: F·lF=G·lG OB F·OB·sinθ=G·cosθ 2 1 F=G·cotθ 2 答案A、D 例17(四川省中考试题)如图1—6—16,金属块M静止置于水平地面上时,对地面5 的压强为5.4×105Pa,轻质杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,在杠杆的B端,用轻绳将金属块吊起,若在杠杆的A端悬挂质量为m=4kg的物体时,杠杆在水平位置平衡, 5此时金属块对地面的压强为1.8×105Pa.若要使金属块离开地面,那么杠杆A端所挂物体 的质量应为多少? 精析这道题综合了压强、力的平衡、杠杆等知识.解题时,要列出杠杆平衡的方程, 对M要作出正确的受力分析. 解当M单独静置于地面时,M对地面的压强为: F1=Mg SS 当A端挂m后, B端的绳子也对M产生力F,M对地面的压强: 5 5.4105Pa=Mg 1.8105PaMgF 得3(Mg-F)=Mg 2Mg=3F F=23Mg 此时杠杆平衡: mg·OA=F·OB 代入OA∶OB=5∶34kg×g×5=F×3 代简并代入③式得: F=20kgg=2Mg 33 ∴M=10kg 当金属块离开地面时: M受的拉力F′=Mg,杠杆平衡时,m′g·OA=Mg·OBOB3 m′=·M=×10kg=6kg OA5 答案6kg 例18(哈尔滨市中考试题)一人利用如图1—6—17所示的滑轮组匀速提升重为450N 的物体,若每个滑轮重50N,人重600N,则人对地面的压力是N.(不计摩擦力) 1—6—17 精析人对地面的压力大小,取决于人受的力,而人受的力,又与滑轮组绳子上的拉力 F有关. 解滑轮组上承担物重的绳子根数为2.所以滑轮组绳子上的拉力: 1 F=(G+G动)(G: 物重,G动: 动滑轮重) 2 1=(450N+50N) 2 =250N 人受力为: 重力G′,绳子的拉力F和地面的支持力N.F+N=G′ 支持力: N=G′-F=600N-250N=350N 根据相互作用力大小相等,人对地面的压力: F′=N=350N 答案人对地面压力350N 例19如图1—6—18,滑轮及绳子的质量和摩擦不计,物体A重G1,木板重G2,要 使木板处于平衡状态,求: (1)绳子对A的拉力多大? (2)A对木板压力多大? 精析分析绳子上的拉力(且同根绳子上的拉力,大小不变),然后以某物为研究对象,列出受力平衡式. 解 (1)研究绳子1、2、3、4上拉力,如图1—4—18,设与A相连的绳子2的拉力 为F,则绳子3的拉力也为F,绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F,绳子1的拉力也 为2F. 以物体A和板为研究对象: 向下受重力为: Gl+G2 向上受绳子1、2、3的拉力,大小为: 4F. A和木板处于静止状态: 4F=G1+G2 2)以A为研究对象: 计滑轮重) 精析 以杠杆平衡条件为基础,正确分析出滑轮上各段绳子的拉力. 解杠杆AOB平衡时,以O为支点: G1·AO=F·OB(F为B点的拉力) 图1—6—19 AO3OB F=×G1=×10=30N OBOB 1重物G2上方有两个动滑轮,每次的拉力均减少一半.所以F=G2,G2=4F=4×30N4 =120N. 答案120N 33例21(北京市模拟题)如图1—6—20,m甲∶m乙=1∶4,甲=2×103kg/m3,地面 对乙的支持力为F,若将甲浸没于水中,地面对乙的支持力为F′,求: F∶F′. 设: 与甲相连的滑轮为1,与乙相连的滑轮为2.分析与滑轮相连的各段绳子的受力情况: 滑轮1: 两侧绳子受力大小为: G甲滑轮2: 两侧绳子受力大小为: G甲乙静止时: 受重力G乙、拉力F1=2G甲和地面支持力F当甲物体未浸入水中时,地面给乙的支持力为F∶F=G乙-2G甲 当甲物体浸没于水中时,地面给乙的支持力为F′ F′=G乙-2(G甲-F浮甲)=G乙-2G甲+2水gV甲 G甲 =2G甲+2水g 甲g 33 水代入上式 甲=2×10kg/m=2 2G甲=2 3G甲3 答案F∶F′=2∶3 例22(福州市中考试题)如图1—6—21中,物体A重50N,物体B重30N,物体 A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力F2拉动物 体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,2s内拉力F2所做的功是J.(滑轮和 绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计) 在2s内,物体上升距离h=vB×t=0.1m/s×2s=0.2m 拉力移动距离s=3h=3×0.2m=0.6m 拉力做的功W=F2s=20N×0.6m=12J 答案12J 例23如图1—6—22,把重250N的物体沿着长5m,高1m的斜面匀速拉到斜面顶 端, (1)若不计摩擦,求拉力; (2)若所用拉力为100N,求斜面的机械效率. 精析根据功的原理,动力做的功为W1=F·L,克服重力做的功为W2=Gh.解 (1)不计摩擦时: W1=W2FL=Gh F=hG=1m×250N=50N L5m (2)若所用拉力为F′=100N时.克服重力做的功为: W2=Gh=250N×1m=250J动力做的功为: W1=FL=100N×5m=500J 斜面的机械效率: η=W2=250J=50%W1500J 答案 (1)50N (2)50% 例24如图1—6—23所示,用滑轮组将重为G的物体提高了2m,若不计动滑轮重和摩擦阻力,拉力做的功为800J.求: 物重. 图1—6—23 解法1若不计动滑轮重和摩擦等阻力.利用功的原理: 动力做的功=克服重力做的功∴W=800J,h=2m G=W=800J Gh2m 解法2根据图示滑轮组: 当物体上升h=2m时,拉力F要向上提s=6m. W800J400F===Ns6m3 不计动滑轮重和摩擦. 400 G=3F=3×N=400N 3 答案400N 例25(北京市东城区中考试题)如图1—6—24所示,物体A的质量为50kg.当力F为100N时,物体A恰能匀速前进.若物体A前进0.5m所用时间为10s,(不计绳和滑轮重)求: 图1—6—24 (1)物体A的重力. (2)物体A受到的摩擦力. (3)力F做的功. (4)力F做的功率? 解 (1)A的重力: G=mg=50kg×9.8N/kg=490N (2)A匀速前进: f=2F=200N (3)10s,物体A前进: s1=0.5m拉力F向前移动距离: s2=2×0.5m=1m力F做功: W=Fs2=100N×1m=100J(4)力F功率: P=W=100J=10W t10s 答案 (1)490N (2)200N(3)100N(4)10W 33例26(北京市平谷县试题)一架起重机在60s内能将密度为2×103kg/m3,体积为 3 5m3的物体匀速提高12m,求这架起重机的功率? 333 已知: =2×103kg/m3,t=60sV=5m3h=12m求: 功率P 333
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 年级 下册 物理 典型 例题 解析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)