初三物理力学变化量专题解读.doc

力学变化量专题解读-突破力综是教师的理想，是学生得高分的关键。我总结出三种方法：拆分法、整体法和变量法。以08年中考题40题为例如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N，其底面积为5102m2. B、C都是定滑轮，D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H2：5。小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的P1为6103pa。小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强P2为4103pa。已知F1：F220：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。求（1）拉力FA2；（2）拉力T2；（3）动滑轮D受到的重力G。一.关于拆分法分别以物体A为研究对象；动滑轮D为研究对象；杠杆EH为研究对象；小成为研究对象。每个研究对象包括两种状态，受力分析后列出等式。最后解四个方程组。（易得分，但计算量大，适合一般的学生）二.关于整体法以杠杆为核心，利用两次平衡列等式组方程组。（综合性强，易错，不易掌握，适合优生）三.关于变量法：提要：属于巧解法，方法的引入，应重点理解方法的生成过程。所有关于变化量问题的引入，都以简单的计算题为铺垫，在实际计算的基础上，总结规律。（一）.知识储备：四种常见的变化量：固体，液体，杠杆，滑轮。1.固体变化量的引入：(用实际数据证明)如图1所示，已知长方体A的底面积S=1dm2,重G=10N，放置在水平地面上。问题1：物体受到几个作用力？（重力和支持力）问题2：画出受力分析图？（如图2所如示）问题3：地面的支持力N1和物体A所受重力G是一对_力，大小为_N; 物体A对地面的压力F1=_N；压力F1与支持力N1是一对_力。问题4：用竖直向上的力T1=3N拉物体A（如图3所如示），画出受力分析图？（如图4所示），地面的支持力N2=_N; 物体A对地面的压力F2=_N。问题5：用竖直向上的力T2=5N拉物体A（如图5所如示），画出受力分析图？（如图6所示），地面的支持力N3=_N; 物体A对地面的压力F3=_N。问题6：在图3和图5中，竖直向上的拉力变化量为T=_；地面对物体A 的支持力变化量为N=_；物体A对地面的压力变化量为F=_；结论：T, N,F三者的关系是：T=N=F 2.液体变化量的引入：(用实际数据证明) 如图所示：由甲到乙，液面升高量h1=V1/S （变形V1=h1 S） （1）液体对容器底部压强变化量为P1=gh1 （2）液体对容器底部压力变化量为F1=gh1S （3）物体所受浮力为F浮=gV1=gh1S （4）由（3）、（4）式可得出结论：F1=F浮由乙到丙，竖直向下施加压力F液面升高量h2=（V2-V1）=V /S （变形V =h2 S） （5）液体对容器底部压强变化量为P2=gh2 （6）液体对容器底部压力变化量为F2=gh2S （7）物体所受浮力变化量为F浮=gV=gh2S （8） 由（7）、（8）式可得出结论：F2=F浮=F3.杠杆变化量的引入：(用实际数据证明)第一种情况：第二种情况： 第三种情况： 如图所示： 由甲到乙，杠杆都平衡，则等式GM OA=BC GB(说明：由甲到乙杠杆的力臂OA没变，但对应的力的变化量为GM，右边GB没变，但对应的力臂的变化量为BC.所以4.滑轮变化量的引入：(用实际数据证明)如图所示：GA=10N G动 =2N GB=16N在甲图中F1=_在乙图中F2=_由甲到乙，拉力的变化量为：_物重的变化量为：_问题：拉力的变化量与物重的变化量之间的关系是：_。结论：F=G/n(说明：拉力的变化量等于物重的变化量除以绳子的段数)（二）小综合：在四种变化量铺垫完成以后，用小综合进行巩固。（此图常见） 甲 乙如图所示：由甲到乙，人的拉力的变化量与物重变化量的关系是_; 拉力的变化量与人对地面压力变化量的关系是_; 拉力的变化量与地面对人支持力变化量的关系是_; 这四个变化量之间的关系是：_。（三）大综合：在小综合基础上，再提高。（把08年中考题40题进行改变） 此题三种解法，以变量法最为精典。如图所示：是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N，其体积为3102m3. D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H2：5。小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为FA1，配重A正好浸没在水中。小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A有1/3的体积被拉出水面。已知F1：F220：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。求（1）拉力FA2；（2）拉力T2；（3）动滑轮D受到的重力G。（四）配套练习（以历届中考题和模拟题为主，充分认识和体验变化量的精妙之处）1.如图10所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2F1=_。2如图19所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，人用力F1匀速拉绳，工人拉绳的功率P1，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为2。N1与N2之比为15：19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）图19货箱求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率2。3.图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，物体A所受浮力为80N，小明对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对小明的支持力为N1。当物体A有1/2的体积露出水面且静止时，小明对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对小明的支持力为N2。已知动滑轮所受重力为120N，小明所受重力为600N，N1:N2=13:12。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，则物体A所受重力为 N。4.如图所示。是一个简易电动门式起重机的结构示意图。简易电动门式起动机架在一个水槽式的工作台上。MN 为质量可以不计（？），长为4m的横梁，行走装置可以把从水中提起的重物在横梁上左右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图所示； 求：（1）当使用该装置将体积为0.2m3,质量为m1=0.5t的重物从水中匀速提至重物上表面刚好与水面相平时，（假设重物与水槽底不接触，钢丝绳重和轮，轴间的摩擦不计，水的阻力不计）滑轮组的机械效率为80%。重物受到的浮力和动滑轮的重力分别是多少？(动滑轮的重力为750N)（2）重物离开水面后该装置将重物以0.1m/S的速度匀速竖直向上提升1m ，滑轮组的机械效率和电动机拉动钢丝绳的功率分别是多少？ （3）若行走装置和提升电动机及定滑轮的总质量m2为0.2t,行走装置使提出水面的重物沿横梁从中点A向N端移动1m到B点，以M点为轴，N点向上的支持力改变量F是多少？5. 如图所示的装置，O为杠杆AC的支点，OA：OC=1：2，在杠杆的A点挂一边长为0.2m的立方体D，在杠杆上B点作用竖直向下的拉力F，当杠杆水平位置平衡时，物体D对地面的压强P1为7000Pa，A点受到的向下的拉力为F1；在杠杆上C点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压力P2为6000Pa，A点受到向下的拉力为F2，OB：BC=1：2，杠杆和绳的质量忽略不计。求（1）：F1和F2的比值（2）：F的大小（3）：如果要使物体D对地面的压强为零，杠杆在水平位置平衡时，需要在C点作用至少多大的力F。