最好最强初中物理力学分析方法例题与百道难点题目练习(共33页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上初中物理力学中常见的分析方法一、分析方法初中物理其实难度不算很大,只要多做题目,经常性做一些规律总结,还是很容易得高分的。难点一:物体间力的作用是相互的。一般来说,物体间强调相互接触的物体,不存在隔物体进行受力分析的情况。受力分析一定要正确选择好对象。这些学生在刚开始学习的时候只知道力是物体对物体的作用,但对力的作用是相互的理解不深。比如甲打了乙一拳,甲打乙的同时,甲的手也有痛感。这里面体现力的作用具有两个特性:同时性和相互性。一旦力结束了,力的作用也就结束了。难点二:力的三要素在力的三要素学习中,学生容易对力的作用点和方向搞不清。在学习力的作用点过程中,容易对斜面上
2、物体受的支持力的作用点搞不清,其作用点应该在物体上而不是在斜面上。在力的方向学习中,重力的方向和摩擦力的方向是难点。重力的方向总是竖直向下。一般学生比较好理解在水平面上物体的重力方向,但如果是在斜面上或地球上的任一角落就不清楚了,所以在学习过程中一定要理解透概念。另外滑动摩擦力与相对运动方向相反,静摩擦力与相对运动趋势方向相反。弄清了“相对”二字的含义,滑动摩擦力就好分析了。对于静摩擦力还要明白“运动趋势方向”的判断。这里我们常用“假设法”,即假设摩擦力不存在,所分析得出的物体相对运动方向就是有摩擦力时相对运动趋势方向。例:(2011杭州)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带
3、间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)A受到方向向右的摩擦力;B受到方向向左的摩擦力;C不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为:( )(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为:( )(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为:( )分析:当米袋刚放上输送带的瞬间,米袋相对于输送带向左运动,所以受到方向向右的摩擦力;当米袋随输送带一起匀速运动,此时米袋相对于输送带静止,不受力;当输送带突然制动时,米袋由于惯性,继续向右运动,此时受到向
4、左的摩擦力。难点三:平衡力和相互作用力初中基本都是静止或平衡状态。当你不确定某个方向是否有力的时候,可以假设有作用力,然后看是否有另外的力与它相平衡。若有,就存在,若无就否定假设。平衡力指的是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。而相互作用力是作用在两个物体上的两个力,大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。他们之间的区别主要在是否作用在同一个物体上。另外平衡力的两个力的性质可以是不一样的,如放在桌子上的物体,在竖直方向上平衡力的性质不同,向下的是重力,向上的是支持力,但相互作用力的两个力的性质基本是一样。例:关于放在水平桌面上静止的书,下列说法正确的是:()A.
5、书的重力和地面对桌子的支持力是平衡力B.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是平衡力C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是相互作用力D.书的重力和桌面对书的支持力是相互作用力分析:书的重力和桌面对书的支持力,它们的受力物体都是书,大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。而书对桌面的压力的受力物体是桌面,桌面对书的支持力的受力物体是书,它们大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。所以正确答案是(C)难点四:惯性惯性指的是物体保持运动状态不变的性质,是物体固有属性。一切物体在任何运动状态下都有惯性,无论是固体,液体或气体。当我们踢足球时,球离开脚,仍然在空中运动,是因为具有惯性。学生在学习的过程中,对
6、概念理解的不透彻,在上述例子中误认为是足球受到惯性力的作用时,容易混淆。这里面就要区分惯性和力的区别:物理意义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。构成的要素不同:惯性只有大小,与物体的质量有关,也没有具体数值,无单位,且没有方向和作用点,;力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,跟许多因素有关(视力的种类而定),单位是牛。惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。另外还要区分惯性和惯性定律
7、。惯性是物体固有属性,而惯性定律就是牛顿第一定律。两者之间存在本质区别。难点五:液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系 甲 乙 丙液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力。如上图所示,是形状不同的三个容器装有密度为、深度为h的液体,底面积均为S。根据液体压强计算公式,液体对容器底部的压强为p =gh,所以液体对容器底部的压力为F=pS=ghS。液体的重力为G = mg =gV。所以,比较各容器底部受到液体的压力大小F与液体重力G的大小,只需要比较Sh(容器的底面积和高的乘积,即图中两竖直虚线间所包围的体积)与V(液体的体积)之间的关系即可。图甲为口大底小的容器,ShV,所以容器底受到的压力
8、小于液体的重力,即FG;图乙为柱状容器,Sh=V,所以容器底部受到的液体的压力等于液体的重力,即F=G;图丙为口小底大的容器,ShV,所以容器底部受到的压力大于液体的重力,即FG。可见,容器的形状不同,则容器底部受到的压力与所装液体的重力大小关系就不一样。从上中以看出,液体中Pgh一直存在,但是对于压力,如果是对于直上直下的容器,即上中下截面都相等的情况下,容器底部受到的液体的压力等于液体的重力,即F=G。 综上所述,我们在学习力学的时候,关键是理解好每一个概念,找出其中的区别,把每一个问题都要搞懂,这样在学习生活中才能游刃有余。二、压强、浮力的难题【例1】(2014遂宁)两个完全相同的容器分
9、别盛满甲、乙两种不同的液体,将完全相同的两个物体分别放入其中,当物体静止时如图所示若溢出液体的质量分别为m甲、m乙;甲、乙两种液体的密度分别为甲、乙;液体对容器底部的压强分别为P甲、P乙;则m甲_m乙,甲_乙,P甲_P乙(均选填“”、“=”、“”)答案:=,考点:物体的浮沉条件及其应用;压强大小比较解析:由题知,两物体完全相同,物体重相同,在甲液体中漂浮、在乙液体中漂浮,所受到的浮力相等,排开的液体重也相同,故m甲=m乙;由于F浮=液V排g,排开甲液体的体积比排开乙液体的体积大,所以甲乙;因为p=gh,两容器液面等高,所以甲容器液体对底部压强小于乙容器液体对底部压强,即:p甲p乙故答案为:=,
10、【例2】(2014眉山)如图所示,两个完全相同的柱形容器盛有甲、乙两种液体,若将两个完全相同的物体分别浸没在甲、乙液体后(无液体溢出),液体对容器底部的压强相等,则两物体受到的浮力F甲、F乙和液体对容器底部的压力F甲、F乙的关系是()AF甲=F乙F甲F乙BF甲F乙F甲=F乙CF甲F乙F甲=F乙DF甲=F乙F甲F乙答案:B考点:浮力大小的计算;压力及重力与压力的区别解析:由图示可知:h甲h乙,由题意可知:p甲=p乙,由液体压强公式:p=gh可知:甲乙,物体的体积V相同,物体浸没在液体中,排开液体的体积V相同,由浮力公式:F浮=gV可知,F甲F乙,由p=可知,压力:F=pS,液体对容器底的压强p相
11、同、容器底面积S相等,由F=pS可知,F甲=F乙,故B正确;故选:B【例3】(2014南京二模)在装有不同液体的甲、乙两个容器中,同时放入两个完全相同的物体,当物体静止后两容器内液面恰好相平,如图所示若液体对甲、乙两容器底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则下列判断中正确的是()AP甲P乙,F甲=F乙BP甲P乙,F甲=F乙CP甲=P乙,F甲F乙DP甲=P乙,F甲F乙答案:A考点:阿基米德原理;液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用解析:由题知,两物体完全相同,物体重相同,在甲液体中悬浮、在乙液体中漂浮,所受到的浮力相等,都等于物体重;F浮=液V排g,排开甲液体的体积
12、比排开乙液体的体积大,甲乙,p=gh,两容器液面等高,甲容器液体对底部压强小于乙容器液体对底部压强,即:p甲p乙故选A压强、浮力的综合复杂计算【例4】(2014石景山区一模)如图所示,甲、乙两圆柱形容器静止在水平地面上(容器质量不计)甲容器中装有质量为m的水,乙容器中装有质量为3m的酒精,此时液体对容器底面的压强分别为p甲、p乙已知:两容器底面积之比S甲:S乙=3:5,酒精=0.8水若把密度为A、质量为mA的实心物体A放入其中一种液体中,A沉底且浸没液体中(液体无溢出),此时A受到的浮力为F浮,两容器对水平地面的压力相等,且容器底部受到液体的压强相等,则()Ap甲p乙 mA=2mBp甲p乙 m
13、A=3mCA=2水 F浮=0.8mgDA=2.5水 F浮=0.8mg答案:D考点:阿基米德原理;液体压强计算公式的应用解析:(1)柱状容器中液体的压力等于液体的重力F甲=G水=mg,F乙=G酒精=3mg,压强p甲=,p乙=,则=,p甲p乙;故A错误;(2)G水G酒精,没有放物体A时,两容器对水平地面的压力F甲F乙,两容器对水平地面的压力相等,即F甲=F乙根据柱状容器中液体的压力等于液体的重力的特点可知:实心物体A放入液体水中,即GA+G水=G酒精,GA=G酒精G水=3mgmg=2mg,则mA=2m,故B错误;(3)实心物体A放入液体水中,两容器底部受到液体的压强相等,p水=p乙,p乙=p甲;则
14、p水p甲=p甲p甲=p甲,即:水gh水水gh水=水gh水h水=h水,mA=2m,且m=水S甲h水,AgS甲h水=2mg=2水gS甲h水,A=2水,即A=2.5水,故C错误;(4)VA=S甲h水=S甲h水,且m=水S甲h水,F浮=水gVA=水gS甲h水=0.8水gS甲h水=0.8mg,故D正确故选D【例5】(2014房山区一模)如图所示,A、B两容器放在水平地面上,A容器装有水,B容器装有酒精,用细线悬挂质量相同的实心小球甲和乙,V乙=4V甲,将两球全部没入液体中,此时两容器液面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,两容器中液体对容器底的压力分别为F1和F2,已知:A、B两容器的底面积之比为4:
15、5,甲=4g/cm,酒精=0.8g/cm则()AT1=15T2;F1=F2BT1=15T2;25F1=16F2C4T1=15T2;16F1=25F2D4T1=15T2;F1=F2答案:D考点:浮力大小的计算解析:(1)甲、乙两小球质量相等,V乙=4V甲,根据=可知,乙=1g/cm3;(2)由G=mg、=得,G球=球gV球,甲乙小球完全浸没液体中,V球=V排,拉力T=G球F浮,又知F浮=液gV排,所以,T=球gV球液gV排=V球g(球液),即:=,4T1=15T2;(3)由P=,P=gh得,F=PS=ghS,即:,所以F1=F2故选D【例6】(2013北京一模)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两
16、个薄壁容器,其底面积分别为S1、S2,容器内分别盛有密度为1、2的两种液体现有A、B两个实心球,其体积分别为VA、VB,质量分别为mA、mB,密度分别为A、B将A、B两个实心球分别放入甲、乙容器中(两容器中液体均未溢出),当A、B两个球静止时,甲、乙两容器内液面上升的高度分别为h1、h2已知2mA=3mB,5VA=3VB,4S1=5S2,3h1=2h2,51=62,1=0.8103kg/m3,A1,则A为_kg/m3答案:1.2103考点:阿基米德原理解析:(1)51=62,1=0.8103kg/m3,2=103kg/m3(2)A1,A放入甲容器中,A下沉到容器底部A、B分别放在甲乙容器中,A
17、、B排开液体的体积之比:=,VB排=VA,又5VA=3VB,VB=VA,VB排VB,B漂浮在乙容器中,F浮=GB,2gVB排=BgVB,103kg/m3VA=BVA,B=0.48103kg/m3,2mA=3mB,5VA=3VB,=,A=B=0.48103kg/m3=1.2103kg/m3故答案为:1.2103压强、浮力动态比较问题【例7】(多选)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图(甲)所示,容器对桌面的压强为p1;用细线栓一金属球,将金属球浸没在液体中,如图(乙)所示,容器对桌面的压强为p2;将细线剪断的,金属球沉到容器底部,如图(丙)所示,容器对桌面的压强为p3已知容器的底面积为S,液
18、体的密度为液,则下列判断正确的是()A金属球在液体中所受浮力为(p2p1)SB金属球在液体中所受浮力为(p3p1)SC金属球的密度金属=D金属球的密度金属=答案:AD考点:浮力大小的计算;阿基米德原理解析:(1)据分析可知,由p=可知,甲图中容器对桌面的压力是:F1=p1S;同理乙图中容器对桌面的压力是:F2=p2S;故此时的浮力就是这两个的压力之差,故F浮=F2F1=(p2p1)S;故A正确,B错误;(2)据(1)指金属块在液体中所受的浮力是:F浮=F2F1=(p2p1)S;据F浮=G排=液gV排可知,V排=V物=;分析甲图和丙图可知,丙图中比甲图多了一个金属块的重力,故利用压强的变形公式F
19、=pS计算出每一次容器对桌面的压力:即由p=可知,甲图中容器对桌面的压力是:F1=p1S;同理丙图中容器对桌面的压力是:F3=p3S;故此时金属块的重力是G=p3Sp1S;故其质量为:据G=mg得:m=;据公式:=;故C错误,D正确;故选AD范围问题【例8】(2012北京)如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为200cm2和100cm2容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后,剩余水对容器甲底部的压强为p水,剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精当质量为m的范围为_时,才能满足p水p酒精()答案:0.8kgm2.4kg
20、考点:液体的压强的计算;密度公式的应用解析:水=1103kg/m3,s水=200cm2=0.02m2,h水=0.2m;酒精=0.8103kg/m3,s酒精=100cm2=0.01m2,h酒精=0.3m,g=9.8N/kg,甲容器内水的质量为:m水=水s水h水=1103kg/m30.02m20.2m=4kg,乙容器内酒精的质量为:m酒精=酒精s酒精h酒精=0.8103kg/m30.01m20.3m=2.4kg,因为容器形状规则,液体对容器底部的压力等于自身的重力,而p水p酒精,由公式P=可得:,代入数据得: ,整理可得:m0.8kg;抽出液体的质量范围:0.8kgm2.4kg故答案为:0.8kg
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