初中力学总复习2DOC.docx

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初中力学总复习2DOC

知识点4　大气压强

1．定义：

大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压。

2．产生原因：

①空气________作用；②气体具有________性。

3．验证存在实验：

____________实验。

4．测定大小实验：

________实验。

5．测量工具：

气压计——水银气压计和无液气压计。

6．应用：

活塞式抽水机和离心水泵等。

例5　小红同学在喝完学生奶后，又用力吸了一下，她发现奶盒变瘪了，这个现象说明力可以改变物体的________，还可以证明________是存在的。

例6　如图12－3所示，在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计。

小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度________，水对容器底的压强________。

（选填“变小”、“不变”或“变大”），如果在瓶中装满水，就可以制成一个较准确的测量仪器________（请写出它的名称）。

知识点5　托里拆利实验

1．实验目的：

测定大气压的值。

2．实验过程：

在长约1m的一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。

3.原理分析：

在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动，故液片受到上下的压强平衡。

即向上的大气压等于水银柱产生的压强。

例7　用托里拆利实验测定大气压的数值（玻璃管内水银面上方是真空）。

下列过程会导致测量数值发生变化的是（　　）

A．将实验从山下移到山上

B．使玻璃管稍下降一点

C．使玻璃管稍倾斜一点

D．换用稍粗点的玻璃管

4．结论：

标准大气压p0＝________mmHg＝________cmHg＝1.01×________Pa。

[点拨]关于托里拆利的几个经典问题：

①本实验中，管内水银柱的高度只与外界大气压有关，与管的粗细、倾斜程度、管的长度（足够长）无关。

②外界大气压不变时，将玻璃管逐渐倾斜时，管内真空部分的长度会逐渐变短，直至消失；但真空部分未消失之前，水银柱的高度不变（长度变长），始终为一定值。

③当真空部分混入气泡时，气泡对水银柱有向下的压强，此时p0＝p水银＋p气，故此时水银柱的高度小于760mm。

④当将管向下压至水银柱的高度小于760mm时，真空部分将会全部消失，且水银柱对玻璃管的底部有向上的压强，此时p向上＝p0－p水银，但此时若将管底打破，水银并不会向外喷出，而是自由落下。

知识点6　流体压强和流速的关系

1.流体：

液体和气体有很强的流动性，统称为流体。

2．伯努利原理

流体在流速大的地方压强______，流速小的地方压强______。

伯努利原理对流动的气体和液体都适用。

如图，玻璃管A、B管的横截面积相同且大于C管的横截面积。

打开水龙头，让水缓缓地流过，可以看到：

D、F竖管中的水面相平且高于E竖管中的水面。

在相同的时间内，流过A、B、C三管的水量是一样的，则水在C处的流速大，C处的压强小。

例8　在科学晚会上，小亮用一根胶管表演了一个有趣的节目。

如图12－4所示，他一只手握住管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。

产生这一现象的物理原理是__________________________________。

例9　利用如图12－5所示的装水烧杯和两根吸管可以制作一个“口吹喷雾器”。

（1）请你将两根吸管画在装水烧杯的恰当位置，完成“口吹喷雾器”的示意图；

（2）写出“口吹喷雾器”中包含的物理知识：

_______________。

（填写一点即可）

3．伯努利原理应用

如飞机的升力、鸟的升力、在海洋中，企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机

下面介绍比飞机的升力原理

a.笨重的飞机能够升空，与机翼的形状有关系。

根据气体压强与流速的关系，为了使飞机受到向上的升力，人们把机翼做成类似飞翔的鸟的翅膀形状；向上凸起。

当气流迎面吹来时，由于相同的时间内机翼上方气流要经过的路程大于机翼下方气流经过的路程，因此下方气流速度小，压强大；上方气流速度大，压强小。

机翼的上下表面受到了不平衡的力的作用，向上的压力大于向下的压力，形成向上的压力差，因此受到的合力是向上的，这就是向上的升力。

b.区分一下直升机升力的不同：

直升机与一般飞机不同，它是一种以旋翼作为主要升力来源、能垂直起落、重于空气的航空器。

它主要由旋翼、尾桨、动力装置、等部分组成。

发动机产生的动力靠传动系统传给旋翼和尾桨，旋翼是产生升力的部件，旋翼旋转时，将空气往下推（这好比：

电风扇叶片将空气往前送、轮船的螺旋桨转动时将水往后推一样），对空气产生一个向下的推力，由于力的作用是相互的，被往下推的空气反过来对旋翼产生一个向上的反作用力——升力，当升力的大小等于直升飞机的重力时，直升飞机就可以匀速向上飞行；当升力的大小超过直升飞机的重力时，直升飞机便可以向上作加速运动。

4．浮力

知识点1　浮力

1．定义：

一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力

2．方向：

________，施力物体：

________。

3．产生的原因：

液体（气体）对物体表面的压力不相等，并且向上的压力大于向下的压力，向上、向下的________即浮力。

F浮＝F向上－F向下。

知识点2　浮力的大小

1．物体浸在液体中所受的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积________关系；与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均________关系。

2．阿基米德原理

阿基米德原理演示实验如图所示。

（1）内容：

浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它

（2）公式表示：

___________________。

从公式中可以看出：

液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。

[比较]“全部浸入”和“部分浸入”

当物体全部浸入液体（或气体）时，V排＝V物；

当物体部分浸入液体（或气体）时，V排＜V物；

（3）适用范围：

液体（或气体）。

[注意]物体要受到了浮力，才可以用阿基米德原理来计算浮力的大小。

例1　在探究¡°影响浮力大小的因素¡±时，同学们做了如图13－3所示的一系列实验。

请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题：

图13－5

（1）物体全部浸入水中受到的浮力是________N；

（2）根据图（a）、（c）、（d）实验可得出浮力的大小与______________有关；

（3）根据图___________实验可得出浮力的大小与排开液体体积有关。

3．物体的浮沉条件：

（1）前提条件：

物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。

（2）示意图如下

F浮

G

下沉悬浮上浮漂浮

F浮GF浮=G

ρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液>ρ物

[比较]悬浮与漂浮

相同点

不同点

漂浮

F浮＝G

ρ液＞ρ物；V排

悬浮

ρ液＝ρ物；V排＝V物

[点拨]①密度均匀的物体漂浮（或悬浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都漂浮（或悬浮）。

受力如图13－4所示。

②判断物体浮沉（状态）有两种方法：

比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。

例2　将一个鸡蛋分别是放入装有盐水和水的两个容器中，发现鸡蛋在盐水中漂浮，在水中下沉至底部，如图13－6所示，请比较鸡蛋在两种液体中静止时所受浮力的大小，并说明理由。

例3　[2010·广州]弹簧测力计下端挂着一重为3N的物体A，物体A浸没并静止在水中，如图13－7所示。

（1）图中弹簧测力计的示数是________N。

物体A所受浮力是________N。

（2）如果测力计不拉着物体A，A在水中会______（选填“下沉”、“上浮”或“悬浮”），判断的依据是：

___________________________________________。

（3）说明：

①密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。

②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若侵入液体的体积为物体总体积的1/3，则物体密度为2/3ρ

分析：

F浮=G则：

ρ液gV排=ρ物Vg

ρ物=（V排／V）·ρ液=2/3ρ液

③悬浮与漂浮的比较

相同：

F浮=G

不同：

悬浮ρ液=ρ物；V排=V物

漂浮ρ液>ρ物；V排

④判断物体浮沉（状态）有两种方法：

比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。

⑤物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：

ρ物=Gρ/（G-F）

⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。

知识点3浮力的利用

1、轮船：

工作原理：

要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。

排水量：

轮船满载时排开水的质量。

单位t。

由排水量m可计算出：

排开液体的体积V排=；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。

2、潜水艇：

工作原理：

潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。

3、气球和飞艇：

气球是利用空气的浮力升空的。

气球里充的是密度小于空气的气体如：

氢气、氦气或热空气。

为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。

4、密度计：

原理：

利用物体的漂浮条件来进行工作。

构造：

下面的铝粒能使密度计直立在液体中。

刻度：

刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大,并且刻度线不均匀,上疏下密.

例4　在水中放入质量为3kg的木块，木块静止时有

体积浸入水中。

求：

（1）木块静止时所受的浮力。

（2）木块的体积。

五．简单机械

知识点1杠杆

1．杠杆基本知识

简图

定义

在力的作用下绕着________转动的硬棒叫杠杆

五要素

支点

杠杆绕着转动的点，一般用字母O表示

动力

使杠杆转动的力，一般用字母F1表示

阻力

阻碍杠杆转动的力，一般用字母F2表示

动力臂

从支点到动力作用线的距离，一般用字母l1表示

阻力臂

从支点到阻力作用线的距离，一般用字母l2表示

说明

1动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上

2动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反

[易错点]画力臂时，不要把支点到力作用点的连线误认为是力臂。

例1　如图14－1，画出人对杠杆作用力F的力臂L和物体A所受重力G的示意图。

例2　为了让第41届世界博览会在上海如期举行，各展馆的修建正在如荼如火的进行，近二百个展馆倾注了建设者的心血。

建筑工地上随处可见各式各样的起重机，图14－1为一种常见的¡°桅杆式起重机¡±，其中起重臂部分可以看成杠杆，O点为支点，请在图的原理简图中画出F1、F2的力臂L1、L2。

2．杠杆的分类

特征

特点

应用举例

省力

杠杆

动力臂________

阻力臂

省力、费

距离

　撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀

费力

杠杆

动力臂________

阻力臂

费力、省

距离

　缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿

等臂

杠杆

动力臂________

阻力臂

不省力、

不费力

天平、定滑轮

3．杠杆的平衡条件

（1）探究前调试：

应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

这样做的目的是：

可以方便地从杠杆上量出力臂。

（2）探究结论：

杠杆的平衡条件（或杠杆原理）：

动力¡Á动力臂＝阻力¡Á阻力臂。

公式：

F1l1＝F2l2或

＝

。

例3　在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________调节。

小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是_______________、____________。

（2）如图14－3甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样的钩码________个。

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________（选填¡°变大¡±、¡°变小¡±或¡°不变¡±），其原因是________________。

[点拨]解决杠杆平衡时动力最小问题

此类问题中，阻力¡Á阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大，需要做到：

①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；

②动力方向应该过该点且和该点与支点的连线垂直。

例4　如图14－4所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（　　）

A．F1　　　　B．F2C．F3D．F4

知识点2滑轮

定义

实质

特点

定滑轮

轴固定不

动的滑轮

______

杠杆

　使用定滑轮______力，但可以改变动力的______

动滑轮

轴可以随

物体一起

运动的滑

轮　　　

动力臂

为阻力

臂____

的杠杆

使用动滑轮省______力，但费一倍距离，且动滑轮不能改变力的方向

滑轮组

滑轮组是

由定滑轮

和动滑轮

组合而成

①在忽略滑轮组与轴之间的摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就等于总重的几分之一；

②可以既省力又改变力的作用方向

[说明]滑轮组中拉力F应为所承担重物总重的

，例如在考虑动滑轮重，不计摩擦时，则拉力F＝

（n为承担重物绳子的段数）。

另外，无论是否考虑轮重与摩擦，以下两点均成立：

（1）绳子自由端（即：

拉力作用点）移动距离s与重物被提升距离h的关系：

s＝nh

（n为承担重物绳子的段数）。

（2）绳子自由端（即：

拉力作用点）移动速度vF与重物被提升速度vG的关系：

vF＝nvG

（n为承担重物绳子的段数）。

例5　工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图14－4所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管）。

其中最省力的方案是（　　）

知识点3其他简单机械

1．轮轴

（1）原理：

轮轴的实质是可以连续旋转的杠杆。

（2）特点：

实验和理论证明：

拉动轮做的功等于绕在轴上的绳拉动重物所做的功。

即FR＝Gr，或

＝

。

（3）应用：

日常生活中常见的辘轳、石磨、汽车的驾驶盘、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。

2．斜面

（1）斜面是一种简单机械，它是一种省力但费________的机械。

（2）特点：

在不计摩擦的情况下，有：

Gh＝FL，即F＝

。

[注意]螺旋是一种变形的斜面。

例6　如图14－6所示，小枫骑变速自行车上坡时，要想省力，后轴的齿轮应该换用较大的还是较小的？

原因是什么？

下列对这个问题的回答正确的是（　　）

A．较大的，增大动力臂

B．较大的，减小阻力臂

C．较小的，增大动力臂

D．较小的，减小阻力臂

六．功、功率和机械效率

知识点1功

1．力学里所说的功包括两个必要因素：

一是作用在物体上的________；二是物体在力的方向上通过的________。

[注意]常见不做功的三种情况：

①有力无距离，例如举着物体不动，虽然用力，但没有在力的方向上通过距离；

②有距离无力，例如正在空中飞行的铁饼，虽然在空中运动了一段距离，但是在这个过程中运动员不再有力作用在铁饼上，所以运动员不再对铁饼做功；

③有力，也有距离，但力和运动方向垂直，即物体虽然运动，但没有在力的方向上通过距离，例如在水平方向运动的物体，重力没有做功。

例1　下列过程，哪个情况小明对桶做了功（　　）

A．小明提着桶站立不动

B．小明提着桶水平移动

C．小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内

D．小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内

2．功的计算：

功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的________。

公式：

________。

例2　[2011·阜新]小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，此时他对桌子的推力________桌子所受到的阻力（选填¡°大于¡±、¡°小于¡±或¡°等于¡±），此过程中小明________（选填¡°有¡±或¡°没有¡±）做功。

3．功的单位：

______，1J＝________。

[点拨]感受功的大小：

把一个鸡蛋举高1m所做的功大约是0.5J。

应用功的公式时要注意：

①分清哪个力对物体做功，计算时F就用这个力；

②公式中s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系；

③功的单位¡°焦¡±（牛·米＝焦），不要与力和力臂的乘积（牛·米，不能写成¡°焦¡±）单位搞混。

④做功的多少由W＝Fs决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关。

例3　2011年3月11日，日本发生9.0级地震，地震引发海啸。

受此影响，福岛第一核电站发生爆炸，多个反应堆机组起火。

3月19日中国某企业向日本捐赠了一台62米臂长的泵车，该泵车主要参与核电站反应堆的注水降温工作。

g取10N/kg，请完成下列问题：

（1）这台泵车从长沙启运，经过25小时、1200千米的长途运输送达上海，再海运到日本。

求运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是多少千米/时？

（2）这台泵车在1小时内将180吨水注入到核反应堆机组内，假设注水高度为50米，求该泵车需对这些水做功多少？

例5　2011年5月22日，世界内河上最豪华的邮轮——¡°长江黄金1号¡±在重庆朝天门下水首航。

如图15－1所示，一架重力为9¡Á104N的直升飞机在20s内竖直下降10m，最后停在邮轮的停机坪上。

求：

（1）飞机竖直下降20s内的平均速度。

（2）飞机竖直下降20s内重力做的功。