初中物理解題技巧

2022-09-12 04:15:03 字數 3476 閱讀 4946

【例題1】

如圖所示,槓桿oa可繞支點o轉動,b處掛一重物g,a處用一豎直力f.當槓桿和豎直牆之間夾角逐漸增大時,為了使槓桿平衡,則( )

a. f大小不變,但f<g b. f大小不變,但f>g

c. f逐漸減小,但f>g d. f逐漸增大,但f<g

【解析】

過a、b分別作牆的垂線交牆於f、e

∴af∥be ∴三角形afo∽三角形beo(當槓桿和豎直牆之間夾角逐漸增大時,始終一樣)

∴af/be=ao/bo ∵ao/bo是不變的 ∴af/be也不變

又∵g不變,∴f也不變

∵af始終大於be,∴f<g

【反思】

【例題2】

掛在豎直牆壁上的石英鐘,它的秒針在走動時會受到轉軸處的摩擦阻力和重力的作用。當石英鐘內電池的電能將耗盡而停止走動時,其秒針往往停在表盤上的:

a.「3」的位置; b.「6」的位置; c.「9」的位置; d.「12"的位置。

【解析】

解析:秒針在轉動的過程中大致可看作只受到三個力的作用:電池的電能轉化的動力、轉軸的摩擦阻力、重力。

當電池的電量即將耗盡時,動力逐漸減小,首先數值減小到與重力和摩擦阻力的和相等。當秒針在「9」的位置時,秒針受到動力方向豎直向上,受到的重力與摩擦阻力方向豎直向下,此時重力與摩擦阻力的和等於動力的大小,秒針受平衡力,會在原地靜止。 答案:

c。 點撥:當秒針勻速轉動動微小距離時,受到平衡力的作用,但每時每刻的平衡力的構成都在發生變化。

當秒針在「3"的位置時,受到的重力和動力的方向都是豎直向下,而轉軸摩擦阻力豎直向上,此時重力與動力的和等於摩擦阻力的大小。當秒針在「12」和「6」的位置時,秒針受到重力與轉軸的支援力(或拉力)作用效果抵消,動力只跟轉軸的摩擦阻力構成一對平衡力。所以,當平衡力形成後,並不是一成不變的,而是隨著運動情況的改變而不斷變化。

【反思】

【講解】用分割法判斷承重繩子的股數,方法不錯,在以往的教學中我也是這樣教的。但初學階段仍有學生會問:圖1畫線處不是有三股繩子嗎?

為什麼會是2f=g物等問題。我感覺要想徹底搞清認楚上面的問題,只是劃一條虛線來分割滑輪組是不夠的。筆者認為解決滑輪組一類問題的一般方法是:

選取研究物件,分析物件受力,利用平衡條件解題。

首先要講清楚的是:

(1)同一根繩子穿起來的滑輪組繩子上各處的拉力都相等。(不計摩擦,不計繩重)

(2)區分繩子的「根數」與「股數」這兩個概念的不同。一根繩子,繞在定滑輪和動滑輪之間,會被分成幾股。

(3)初中階段研究的物件要麼靜止,要麼做勻速直線運動,即受力滿足平衡條件:合力等於零。

【例3】如圖2,每個滑輪重10n,物體a重80n,不計繩重和摩擦,整個裝置處於靜止狀態,求繩子的拉力f。

【解析】取動滑輪和物體a為研究物件,受力分析如圖3(有三股繩子向上拉著動滑輪和物體a整體),因為處於靜止狀態,所以有f+f+f=c物十g動,即

3f=10n+80n,

所以f=30n。

若求彈簧秤的讀數f彈,應取定滑輪為研究物件,受力如圖4(有兩股繩子向下拉著定滑輪)。因為靜止,彈簧秤的讀數

f彈=g定+2f=10n+60n=70n。

【例4】 如圖5,體重500n的人,要將g=700n的吊籃勻速吊起,不計滑輪、繩重及摩擦。

(1)如圖5,人站在地面上,至少要用_______n的力拉繩。

(2)如圖6,人站在吊籃中至少要用_______n的力拉繩。

【解析】 (1)取動滑輪和吊籃整體為研究物件,分析受力如圖7(兩股繩子向上拉著動滑輪和吊籃整體)。由於勻速吊起有

2f=c籃,f=350n。

(2)取動滑輪、吊籃和人整體為研究物件分析受力如圖8(有三股繩子向上拉著動滑輪、吊籃和人整體)。由於勻速吊起有

3f=g人+c籃,f=400n。

【例5】 一小車a陷在泥地里。現在通過如圖9所示的滑輪組將小車勻速拉出,f=1000n。求小車受到的拉力和樹受到的拉力(不計滑輪、繩重和摩擦)。

【解析】 要想求小車受到的拉力,須取動滑輪為研究物件,受力如圖10(有三股繩子向右拉著動滑輪),小車受到的拉力f』,

f′=3f=3000n。

求樹受到的拉力,要取定滑輪為研究物件,受力如圖11(有兩股繩子向左拉著定滑輪),樹受到的拉力f″=2f=2000n。

【總結】處理滑輪組一類力學題,使用的仍是解決力學問題的一般思路,即選取研究物件,分析受力,利用平衡條件列方程解題。如何選取研究物件,是整體還是隔離某一物體,要具體情況具體分析。正確地進行受力分析是解題的關鍵,既要找準力的個數,又要找準力的方向。

作為教師應教給學生處理問題的一般方法,使學生能靈活地處理可能遇到的各種問題。

【例6】

放在水平地面上的物體所受重力為g,繫著它的一根豎直輕繩繞過光滑滑輪,它的另一端受的拉力為f,地面對物體的支援力為n,下面關於這三個力大小的關係正確的是:

a.f=g ; b.g=n ; c.f+n=g ; d. f=n.

【解析】

1. 這樣想比較簡單 n是物體給予地面的力的反作用力而當繩子另一邊有個f的時候並不是全部力都給予了地面地面只受到了g-f的力由此可見n=g-f n+f=g

2. 在原圖中物體的受力分析還少畫了乙個:繩子的拉力=f(豎直向上) 由受力平衡可知f+n=g

3. 注意n 是地面支援力

物體受力分析重力向下地面支援力向上繩子拉力向上

由牛二定律得 g (下)= f+ n(上)

【例7】

物體a重20n,滑輪重1n,繩重不計,彈簧測力計示數為25n,則物體b重____n

【解析】

1. 首先除掉滑輪的重,這樣示數為24n,因為測力計接的是定滑輪,所以兩根繩子平分了測力計的示數,再加上b沒有與地面接觸,所以b的重力為12n

2. 這裡若說的明白點,應為a和b對彈簧測力計的力為24牛,而不應該說為ab共重24牛。再根據繩子兩端的力是相等的,可以得知b對彈簧測力計的力為12牛。

3. 對b受力分析,向上繩子的拉力和b向下的重力平衡,即f=gb

對滑輪受力分析,向下兩段繩子,即兩個拉力f,,向下滑輪的重力g輪;向上測力計處繩子的拉力,即f示

則f+f+g輪=f示,2gb+1n=25n所以b的重力gb=12n

4. 可以這樣分析,用大小為g(b)的力勻速提起物體a。

彈簧測力計測的力為g(b)+ga+1=25,所以g(b)+ga=24

因為定滑輪不省力且物體處於平衡,所以為12n。

【例8】甲、乙兩容器,甲容器中盛有硫酸,乙容器中盛有水,如圖所示,已知甲、乙兩容器底部受到的壓力相等,比較兩容器內液體的質量(b)

a. 硫酸的質量大於水的質量 b. 硫酸的質量等於水的質量

c. 硫酸的質量小於水的質量 d.無法判斷

【解析】

設高和底面積分別為h1,s1;h2,s2;

其中壓強p1=ρgh1;p2=ρgh2;

那麼f1=p1×s=ρgh1s1; f2=p2×s2=ρgh2s2;

又因v1=h1s1; v2=h2s2; f1=f2;

因此f1=ρv1g;f2 =ρv2g;

=m1g =m2 g

=g1 =g2

也就是他們的重力相等;質量相等

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