初升高物理衔接知识第1讲

初升高物理衔接知识第1讲 初中力学综合.教学目的：解答力学综合题的方法 二.教学内容：（一）概念辨析法概念辨析法就是以物理概念、物理规律作为标准来衡量、辨析试题所给条件的作用和 相互联系，从而得出结论的方法。例1（江西省中考题）一个10N的物体，在水平拉力的作用下做匀速直线运动，3s内移动 了 15m。物体与地面间的摩擦阻力是2N,求：（1）拉力的功率；（2）上述条件下，物体 匀速运动了 10s,拉力做的功是多少？分析：由于物体是水平方向做运动，重力方向是竖直向下，根据做功的条件必须是作 用在物体上的力和力的方向上物体移动距离的乘积，而本题在重力方向上没有移动距离，所 以重力尽管作用在物体上，但不做功。功率是反映做功快慢的物理量，定义为单位时间ds）内物体所做的功。当物体做匀速 直线运动时，速度大小、方向始终保持不变，且物体此时应受平衡力的作用，因此水平拉力 大小等于物体所受到的摩擦阻力，则拉力大小可知。最后利用相关公式去求得结果。解：（1）因为物体做匀速直线运动，所以：F 二 F 二 2 NT f2N x 15m3s二 10WS 15m (2) v = 5m/st3sW = F S = F vt = 2N x 5m / s x 10s = 100 JTT答：(1)拉力的功率为10W；(2)匀速移动10s时拉力做的功100J。（二）假设法就是对物理现象、物理条件、物理过程或物理结果事先作出假设，一般假设为理想状 态或特殊情况，然后利用物理概念、规律等知识，作出推理、分析、演算直至得出结论。例2（长沙市中考题）质量相等的两个实心小球A和B,已知它们的密度之比: Pp = 1：2 现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比 为 8 : 5，贝 Ip =kg/m3， p =kg/m3。AB分析：判断A、B两球在水中静止时的浮沉情况是解决问题的关键。不妨把两球可能出 现的浮沉情况都进行假设，进行计算并与题目所给的条件进行比较，再作出正确的判断。解：A、B两球质量相等，贝I：V : V = p : p = 2:1A BB A假设两球都浸没在水中，它们所受的浮力之比为：F : F 二（p gV ）:（p gV ）二 V : V 二 2:1A B水 A水 BA B显然假设不成立。再假设两球都漂浮在水面上，此时它们受到的浮力之比为:F : F = G : G = 1:1A BAB该假设也与题意不符。因而可确定，一球漂浮，一球浸没。又因为P P，所以，A球漂浮在水面，B球 BA浸没在水中。其所受浮力分别为：F = G = p gV，F 二 G = p gVA A A A B排 水 B所以Fa : FbP水 gVB又 Va : Vb = 2:1，所以:P 二 0.8 x 103 kg / m3AP 二 1.6 x 103 kg / m 3B（二）等效法就是当我们所研究的物理现象或规律，其某一方面跟另一简单的物理现象、规律效果 相同时，用简单的物理模型代替复杂的模型，并保证物理意义、物理规律、作用效果不变的 方法。例3（山西省中考题）实心正方体木块（不吸水）漂浮在水面上，此时浸入水中的体积为 600cm3（ g 取 10N/kg）求:（1）木块受到的浮力；（2）木块上放置一个重4N的铁块，静止后木块上表面刚好与水面相平，木块的密度 是多大？（3）木块上放置铁块后与未放铁块相比，木块下表面受到水的压强增大多少？分析：这道题的第（1）问由阿基米德原理可直接求出；第（2）问中，木块的重力可G由第（1）问浮力的大小及漂浮条件得到，再由m =可求出质量，所以，求木块密度的关 g键是要求出木块的体积。比较简单的方法是注意解题条件的等效变换，即放置在木块上铁块 的重力G大小恰好等于木块增加的浮力的大小AF一，因而可求出增加的AV就是木块原铁浮排来露出水面的体积，最后得到木块的总体积，从而求得木块的密度；第（3）问中，同样的F道理，木块底部增加的压力AF就是AF，再由压强公式p二，就可求出增大的压强了。浮S解:（1）木块漂浮时受到的浮力为：F 二 p gV = 103 x 10x 600 x 10-6 = 6 （N）浮 水 排6 N10 N / kg木块上放置铁块后受到的浮力增加了 AF =G =4N，木块排开水的体积增加的量 浮 铁为：AF4 NAV =浮 = 4 x 10-4 m 3排 p g 103 kg / m3 x 10N / kg水V = V + AV = 6 x 10 -4 m 3 + 4 x 10 -4 m 3 = 10 -3 m 3木 排排p鳥=% x 103 炮 / m 3（3）木块下表面受到水的压强增加的量为:AFAF4 NAp=浮二二=400Pa水SS10-2 m 2木木（四）整体法所谓整体法，就是指思考物理问题时，不拘于问题的局部特征，而是着眼于问题的整 体结构，通过对问题全面认真考察。从客观上理解和认识问题的本质，挖掘和发现整体结构 中问题的关键点，抓住问题的内在规律，从而使问题得以解决的思维方法。例4（辽宁省中考题）一实心塑料块漂浮在水面上时，排开水的体积是300cm3，塑料块的 质量是多大？当在塑料块上放置一个重2N的砝码后，塑料块刚好没入水中，问此时塑料块 受到的浮力是多大？塑料块的密度是多大？（g取10N/kg）分析：对于两个物体（或两个以上）的连接体在液体中的浮沉的习题是比较多的，求 解的方法多样，将所有物体视为整体进行分析研究，是一种较好的方法，既省去了对每个物 体进行受力分析，又简化了解题过程。解：F = G = G浮排 塑料m = m = p V = 1.0 x 103 kg / m3 x 300 x 10-6 m3 = 0.3kg 塑料 排 水排放上砝码后，将砝码与塑料块视为整体，漂浮在水面上。F = G + G = 2 N + 3N = 5 N浮砝码 塑料V塑料F浮P kg水5 N1.0 x 103 kg / m3 x 10N / kg=5 x 10 - 4 m 30.3kg5 x 10 - 4 m 3二 0.6 x 103 kg / m3mp二 塑料塑料 V塑料（五）比例法在应用定律、公式来解决实际物理问题时，常会遇见某些物理量保持不变（或相等）， 因而只需要研究其中两个物理量之间关系的问题，这时常依据物理定律、公式，利用物理现 象中保持不变（或相等）的量，将其他已知量与未知量建立比例关系，这种利用数学的比例 式来解决物理问题的方法称之为比例法。例5（重庆市中考题）甲、乙两个长方体，由不同材料制成，其中底面积分别为S二40cm2、 甲S二30cm2，高度之比h : h二3:2，密度之比为p : p二3:1，若把甲放在水平桌乙甲 乙甲 乙面上，乙放在甲上，水平桌面受到的压强为7000Pa，把乙取下放在水平桌面上静止不动时, 桌面对乙的支持力为多少牛？分析：这是道力学综合题，主要考查密度与压强知识的综合，此外还涉及到力的平衡, 质量与重力关系等知识。该题的突破口可以从密度的概念出发，找出它们之间的知识链：密 度一一质量一一重力一一压力一一压强。找出这些关系，利用比例式就可求解。m解：因为 G mg， p v， V Sh，所以：G叮乙g p乙 Lh3 40 3 ,x = 一 x x = 6h1 30 2乙G + G甲 乙S甲所以G = 6G乙F 因为p二s甲所以G甲+ &乙二叫即：6G + G 二 7000Pa x 40 x 10 -4 m 2乙乙解得：G = 4N乙根据力的平衡原理可知，水平桌面对乙的支持力大小等于G,为4N。（六）综合法综合法是一种逆向思维方法，就是从要求的结论或结果入手，分析所求结论或结果所 需的条件，题意是否给出，若条件不足，则应先求解条件的不足部分，如此推导，直到与题 意所给条件完全联系起来构成一个解题的整体过程。例6（江苏省中考题）用如下图所示滑轮组提升水中的物体A。若物体的质量为140kg， 体积为60dm3,滑轮组的机械效率为80%。求：（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，而滑轮组所拉绳索能承受的最大拉力为350N,当物体露出水面体积多大时，拉绳会断? （g取10N/kg，滑轮组机械效率不变）zz $/ /： A 二三分析：此题涉及机械效率、滑轮组的力的作用关系，浮力及力的平衡原理等多个知识 点。由相关知识可知，要求解拉力就应先求有用功和总功，其中要求有用功又必须先求出浮 力。由滑轮组的使用规律，可知绳自由端移动距离是重物升高距离的4倍。由此求解拉力的 顺序为：F T F T W T W T F浮A有总要求物体露出水面体积的大小，也就要求物体所受浮力的减小值，所以应根据后一次 情况中力的平衡条件，先求出后一次情况中物体所受浮力。解题顺序是：F T F T F tAF t V 。A浮浮露解：*水gVA 二 600 (N)G = m g = 1400 (N)AAF = G - F = 1400N - 600N = 800NA A 浮W F h有 = AW FS总=250( N)(2)耳=F =n nF = 1120( N)AG = F+ FA A 浮F = G - F = 280(N)浮A AAF 二 p gV浮 水 露F - FV露浮 浮二 3.2 x 10-2 (m3)【模拟试题】1. 小黄假日去图书馆阅览室看书，当馆内大厅的时钟指向3h55min,他离馆，刚到家时， 家中的时钟指向4hl0min,此时他发现书包忘在阅览室，便以相同速度原路返回去拿，来到 图书馆大厅时，厅内时钟已是4h15min，家里的钟是准确的，那么，图书馆大厅的时钟是快 还是慢？2. 小华在假期探望外祖母，他坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次， 他还发现，火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次，小华恰好坐车尾，从听到笛声到车尾出洞， 小华共数出84次车身振动，所用的时间1min45s，若车身长175m，每节铁轨长12.5m,山 洞长度是多少？（设火车一直匀速直线行驶，声音在空气中的传播速度是340m/s）3. 如图所示，竖直墙壁上靠着一个截面为三角形的楔块A,水平面上有一截面为正方形 的木块B,现用一力F向左推B使B匀速向左运动，同时A也向上匀速运动，若三角形截 面的斜边与墙壁成30角，B的速度为1m/s,求A的速度。4. 甲、乙两地相距100m，甲在乙的正东方向，如图所示，某时刻甲以10m/s的速度向正 北方向运动，同时乙以10m/s的速度向正东方向运动。（1）以甲为参照物乙向什么方向运动？（2）开始运动后经多长时间甲和乙的距离最小？F*甲乙5. 考察到音响效果，一般剧场的混响时间应设计在（）A. 0.1s左右 B. 1.5s左右 C. 3s左右 D. 5s左右6. 一般人对频率在什么范围内的声音最为敏感？7. 从遇到巨大声响时，为什么要迅速张开嘴巴或闭嘴同时用双手堵耳？8. 有一种密度瓶大家可能没有见过，但道理很简单，如图所示，它是一个壁较薄的玻璃 瓶，配有磨光的瓶塞，瓶塞中央留有一细管,在注满水盖上塞子时，多余的水会从细管中溢 出，从而保证瓶内总容积一定，如何用该密度瓶，天平（含砝码）及水来测量米粒的密度呢？ 简要写出操作步骤及计算表达式。9. 如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，在两个水平力FF2的共同作用下以相 同速度v匀速向右运动，已知F=5N, F2=3N,那么物体B受到物体A和桌面的摩擦力大小 应分别为（ ）A. 5N、3N B. 5N、8NC. 3N、8N D. 8N、8N10. 如图所示，一根细线绕过三个滑轮，两端固定在A、B两点，两动滑轮下所挂物体质 量分别为m、m，两动滑轮上细线的夹角分别为Q和0（ a 卩），不计一切摩擦，则m、1 2 1化的大小关系是（）C. m1 = m2D.无法确定11. 如图所示，甲、乙两车都沿斜面向上运动，两车内都用细线悬挂一小球，当小球都与 小车相对静止时，甲车内悬线正好在竖直方向上，乙车内悬线与斜面垂直，则（）A. 甲车做的是匀速运动B.甲车做的是加速运动C.乙车做的是匀速运动D.乙车做的是减速运动12. 无论是木锯还是钢锯，它们的锯齿都是东倒西歪不在一个平面上，这是因为（）A. 这样使锯齿更锋利B. 这样使锯更耐受撞击C. 锯用得太久，齿被撞歪D. 可以使锯口加宽，减小材料对锯的摩擦力13. 下列几种与摩擦有关的现象中，说法不正确的是（）A. 高档服装一般用光滑丝织品作内衬，目的是便于穿脱B. 高速公路的路面特点是比普通公路更光滑些C. 在餐具中，从使用角度看，普通的竹筷要比塑料筷好D. 木工用锯子锯木料时，要经常在锯条上抹些油14. 如图所示，在光滑水平面上迭放着甲、乙两物体，甲物体用细线挂在左边竖直墙上， 现用力把乙物体从右端匀速拉出来，所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力是（）A. f甲 0， /乙15N，方向都向左B. / f 15N，方向都向右甲乙C. f 15N，方向向右，f 15N，方向向左甲乙D. / / 15N，方向都向左甲乙15. 如图，重力为1N的木块静止在斜面上，则斜面对木块的作用力为（）A.大于1N B.等于1N C.小于1N D.以上均有可能16. 如图所示，重为G的物体A被夹在两固定且竖直的木板之间，设用大小为2.2G的力恰好可将A从木板中竖直向上抽出，那么能抽出A的竖直向下的力其最小值为。17. 如图所示，A、B、C三物体叠放在水平桌面上，现用F=15N的拉力使三物体一起向 右做匀速直线运动，则物体A受个力的作用，物体B受个力的作用，物体C受桌面摩擦力No18. 下图是一皮带传送装置，A是主动轮，B是从动轮，当轮转动时，带动放在绷紧的传 送带上的物体C水平向左做匀速直线运动，则皮带上a点，b点及物体C受到的摩擦力方 向如何？C19. 如图，一个圆台形的筒子，下用一重力忽略不计薄片贴住，浸入水中后，薄片不会下 落，如果筒中注入100g水，恰能使它脱落，则下列情况哪种能使薄片下落（）A. 在薄片中央轻放100g砝码B. 慢慢注入100g酒精C. 慢慢注入100g水银D. 上述三种做法都不行20. 在一边长为10cm的立方体铁块的表面上，从垂直方向打一个深为5cm，直径为2cm 的圆洞，将不同的表面放在桌子中央，它对桌面的压强和未打洞时相比较（ ）A. 一定增大做完完完之后再再看答案!可能【试题答案】1.慢 5min 2. 880m3. v = m/ s4.东南，5s 5. B 6. 1 55kHzA7.可以减小振幅8.略 9. B 10. B 11. AD 12. D 13. B14. C 15. B 16. 0.2G17. 2；5；1518. 皮带上a、b受摩擦力都向/，物体c不受摩擦力19. B 20. D