初三物理力學(xué)難題巧解精析

1、初三物理難題巧解精析【例題1】如圖所示，杠桿OA可繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，B處掛一重物G,A處用一豎直力F.當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時(shí)，為了使杠桿平衡，則（）A.F大小不變，但FvGB.F大小不變，但F>GC.F逐漸減小，但F>GD.F逐漸增大，但FVG【解析】過A、B分別作墻的垂線交墻于F、E.AF/BE，三角形AFOs三角形BEO（當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時(shí)，始終一樣），AF/BE=AO/BO/AO/BO是不變的.AF/BE也不變又G不變，F(xiàn)也不變.AF始終大于BE,F<G【反思】例題2掛在豎直墻壁上的石英鐘，它的秒針在走動(dòng)時(shí)會(huì)受到轉(zhuǎn)軸處的摩擦阻力和重力的作用。當(dāng)石英鐘

2、內(nèi)電池的電能將耗盡而停止走動(dòng)時(shí)，其秒針往往停在表盤上的：A.“3的位置；B.“幽位置；C.“9勺位置；D.“1如位置。【解析】解析：秒針在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中大致可看作只受到三個(gè)力的作用：電池的電能轉(zhuǎn)化的動(dòng)力、轉(zhuǎn)軸的摩擦阻力、重力。當(dāng)電池的電量即將耗盡時(shí)，動(dòng)力逐漸減小，首先數(shù)值減小到與重力和摩擦阻力的和相等。當(dāng)秒針在“9的位置時(shí)，秒針受到動(dòng)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(shí)重力與摩擦阻力的和等于動(dòng)力的大小，秒針受平衡力，會(huì)在原地靜止。答案：Co點(diǎn)撥：當(dāng)秒針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)微小距離時(shí)，受到平衡力的作用，但每時(shí)每刻的平衡力的構(gòu)成都在發(fā)生變化。當(dāng)秒針在“3的位置時(shí)，受到的重力和動(dòng)力的方向都是豎

3、直向下，而轉(zhuǎn)軸摩擦阻力豎直向上，此時(shí)重力與動(dòng)力的和等于摩擦阻力的大小。當(dāng)秒針在“12”和“6的位置時(shí)，秒針受到重力與轉(zhuǎn)軸的支持力（或拉力）作用效果抵消，動(dòng)力只跟轉(zhuǎn)軸的摩擦阻力構(gòu)成一對(duì)平衡力。所以，當(dāng)平衡力形成后，并不是一成不變的，而是隨著運(yùn)動(dòng)情況的改變而不斷變化?！痉此肌刻幱陟o止?fàn)顟B(tài)，求繩子的拉力F。F+F+F圖1圖471圖71P圖RN的力拉繩。N的力拉繩?！局v解】用分割法判斷承重繩子的股數(shù)，方法不錯(cuò)，在以往的教學(xué)中我也是這樣教的。但初學(xué)階段仍有學(xué)生會(huì)問：圖1畫線處不是有三股繩子嗎？為什么會(huì)是2F=G物等問題。我感覺要想徹底搞清認(rèn)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(rèn)為解決滑

4、輪組一類問題的一般方法是：選取研究對(duì)象，分析對(duì)象受力，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(jì)摩擦，不計(jì)繩重）（2）區(qū)分繩子的“根數(shù)”與“股數(shù)”這兩個(gè)概念的不同。一根繩子，繞在定滑輪和動(dòng)滑輪之間，會(huì)被分成幾股。（3）初中階段研究的對(duì)象要么靜止，要么做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即受力滿足平衡條件:合力等于零?！纠?】如圖2,每個(gè)滑輪重10N,物體A重80N,不計(jì)繩重和摩擦，整個(gè)裝置【解析】取動(dòng)滑輪和物體A為研究對(duì)象，受力分析如圖3（有三股繩子向上拉著動(dòng)滑輪和物體A整體），因?yàn)樘幱陟o止?fàn)顟B(tài)，所以有=0物十G動(dòng),即3F=10N+80N,所以F=30N。若求

5、彈簧秤的讀數(shù)F彈，應(yīng)取定滑輪為研究對(duì)象，受力如圖（有兩股繩子向下拉著定滑輪）。因?yàn)殪o止，彈簧秤的讀數(shù)5彈=G定+2F=10N+60N=70N?！纠?】如圖5,體重500N的人，要將G=700N的吊籃勻速吊起，不計(jì)滑輪、繩重及摩擦。（1）如圖5,人站在地面上，至少要用（2）如圖6,人站在吊籃中至少要用【解析】（1）取動(dòng)滑輪和吊籃整體為研究對(duì)象，分析受力如圖.（兩股繩子向上拉著動(dòng)滑輪和吊籃整體）。由于勻速吊起有2F=0籃，F(xiàn)=350N。（2）取動(dòng)滑輪、吊籃和人整體為研究對(duì)象分析受力如圖8（有三股繩子向上拉著動(dòng)滑輪、吊籃和人整體）。由于勻速吊起有3F=G人+C籃,F=400N。【例5】一小車A陷在泥

6、地里?，F(xiàn)在通過如圖9所示的滑輪組將小車勻速拉出，F(xiàn)=1000N。求小車受到的拉11力和樹受到的拉力（不計(jì)滑輪、繩重和摩擦）?！窘馕觥恳肭笮≤囀艿降睦?，須取動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，受力如圖右拉著動(dòng)滑輪），小車受到的拉力F',F'=3F=3000No10（有三股繩子向求樹受到的拉力，要取定滑輪為研究對(duì)象，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?！究偨Y(jié)】處理滑輪組一類力學(xué)題，使用的仍是解決力學(xué)問題的一般思路，1H即選取研究對(duì)象，分析受力，利用平衡條件列方程解題。如何選取研究對(duì),1象，是整體還是隔離某一物體，要具體情況具體分析。正確地進(jìn)行受力分析是解

7、題的關(guān)鍵，既要找準(zhǔn)力的個(gè)數(shù)，又要找準(zhǔn)力的方向。作為教師應(yīng)教給學(xué)生處理問題的一般方法，使學(xué)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,系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(duì)物體的支持力為N,下面關(guān)于這三個(gè)力大小的關(guān)系正確的是：A.F=G;B.G=N;C,F+N=G;D.F=N.【解析】1 .這樣想比較簡(jiǎn)單N是物體給予地面的力的反作用力而當(dāng)繩子另一邊有個(gè)F的時(shí)候并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-FN+F=G2 .在原圖中物體的受力分析還少畫了一個(gè)：繩子的拉力=F（豎直向上）由受力平衡可知F+N=G3 .注息N是地面支

8、持力物體受力分析重力向下地面支持力向上繩子拉力向上由牛二定律得G（下）=F+N（上）【例71物體A重20N,滑輪重1N,繩重不計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為25N,則物體B重N【解析】1 .首先除掉滑輪的重，這樣示數(shù)為24N,因?yàn)闇y(cè)力計(jì)接的是定滑輪，所以兩根繩子平分了測(cè)力計(jì)的示數(shù)，再加上B沒有與地面接觸，所以B的重力為12N2 .這里若說的明白點(diǎn)，應(yīng)為A和B對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的力為24牛，而不應(yīng)該說為AB共重24牛。再根據(jù)繩子兩端的力是相等的，可以得知B對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的力為12牛。3 .對(duì)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(duì)滑輪受力分析，向下兩段繩子，即兩個(gè)拉力F,向下滑輪的重力Gfe;向上測(cè)力計(jì)處繩子的拉力，即F示則F+F+或=K,2Gb+1N=25Nf以由勺重力Gb=12N4 .可以這樣分析，用大小為G（b）的力勻速提起物體Ao彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)的力為G（b）+GA+1=25所以G（b）+GA=24因?yàn)槎ɑ啿皇×η椅矬w處于平衡，所以為12No【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(nèi)液體的質(zhì)量（B）A.硫酸的質(zhì)量大于水的質(zhì)量B.硫酸的質(zhì)量等于水的質(zhì)量C.硫酸的質(zhì)量小于水的質(zhì)量D.無法判斷【解析】設(shè)高和底面積分