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中考物理力学难题及解析

未知 小编:bianji

 

  中考物理力学难题及解析。力学综合题是物理中考的重要题型,本文就例题详细解析浮力与简单机械的力学综合题的解题思路,希望能给初三学生的复习备考提供帮助。

  将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着杠杆的A端。当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时,杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa。把质量为900g的水注入容器M中,水未溢出,水静止后,水对容器M底面的压强为2500Pa,圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa。已知:AO:OB=2:3,容器M的底面积为60cm,不计杠杆的质量,g取10N/kg,求圆柱体甲的密度。

  中考物理力学难题及解析

  1、容器M中注水前

  根据重力的计算公式和题目中的条件:m2=800g,则圆柱体乙的重力G2=m2g=8N;

  根据杠杆平衡的条件、题目中的条件和结论:G2*OB=F1*OA,AO:OB=2:3,G2=8N,则圆柱体甲对杠杆A端的拉力F1= G2*OB/OA=12N;

  根据作用力和反作用力的关系和结论:圆柱体甲通过绳与杠杆A端的相互作用力相等,F1=12N,则杠杆A端对圆柱体甲的拉力F1'=F1=12N;

  对圆柱体甲进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力G1、竖直向上的拉力F1’和地面的支持力N1;

  中考物理力学难题及解析

  根据物体受力平衡的条件:圆柱体甲静止在地面,处于平衡状态,则竖直方向上的受力和为零,即G1= F1'+N1;

  根据压力的计算公式和题目中的条件:F压1=P1*S1,P1=3200Pa,则F压1=3200S1;

  根据作用力和反作用力的关系和结论:圆柱体甲对地面的压力F压1与地面对圆柱体甲的支持力N1相等,F压1=3200S1,则N1= F压1=3200S1;

  根据结论:G1= F1'+N1,N1=3200S1,F1'=12N,则G1=12+3200S1。

  2、容器M中注水后

  根据液体压强的计算公式和题目中的条件:P2=ρ水gh2,P2=2500Pa,则h2=P2/ρ水g=0.25m;

  根据体积的计算公式、题目中的条件和结论:V2=S2*h2,S2=60cm=0.006m,h2=0.25m,则容器M中水面到容器底部的体积V2=0.0015m;

  根据质量的计算公式和题目中的条件:m3=ρ水V3,m3=900g=0.9kg,则容器M中注入水的体积V3=m3/ρ水=0.0009m;

  根据结论:V2=0.0015m,V3=0.0009m,则圆柱体乙浸入水的体积V4=V2-V3=0.0006m;

  根据浮力的计算公式、题目中的条件和结论:F浮=ρ水gV排,V排=V4,V4=0.0006m,则圆柱体乙受到的浮力F浮=6N;

  对圆柱体乙进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力G2、竖直向上的浮力F浮和杠杆B端对圆柱体乙的拉力F2;

  中考物理力学难题及解析

  根据物体受力平衡的条件:圆柱体乙静止,处于平衡状态,则圆柱体乙在竖直方向上受力和为零,即G2=F浮+F2;

  根据结论:G2=8N,F浮=6N,G2=F浮+F2,则F2=G2-F浮=2N;

  根据作用力和反作用力的关系和结论:圆柱体乙通过绳与杠杆B端的相互作用力相等,F2=2N,则圆柱体乙对杠杆B端的拉力F2'=F2=2N;

  根据杠杆平衡的条件、题目中的条件和结论:F2'*OB=F3*OA,AO:OB=2:3,F2'=2N,则圆柱体甲对杠杆A端的拉力F3= F2'*OB/OA=3N;

  根据作用力和反作用力的关系和结论:圆柱体甲通过绳与杠杆A端的相互作用力相等,F3=3N,则杠杆A端对圆柱体甲的拉力F3'=F3=3N;

  对圆柱体甲进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力G1、竖直向上的拉力F3’和地面的支持力N2;

  根据物体受力平衡的条件:圆柱体甲静止在地面,处于平衡状态,则竖直方向上的受力和为零,即G1= F3'+N2;

  根据压力的计算公式和题目中的条件:F压2=P2*S1,P2=5000Pa,则F压2=5000S1;

  根据作用力和反作用力的关系和结论:圆柱体甲对地面的压力F压2与地面对圆柱体甲的支持力N2相等,F压2=5000S1,则N2=F压2=5000S1;

  根据结论:G1= F3'+N2,F3'=3N,N2=5000S1,G1=ρ1S1,则G1=3+5000S1;

  根据结论:G1=12+3200S1,G1=3+5000S1,则圆柱体甲的底面积S1=0.005m;

  根据结论:G1=3+5000S1,S1=0.005m,则圆柱体甲的重力G1=28N;

  根据体积的计算公式,题目中的条件和结论:V1=S1h1,S1=0.005m,h1=10cm=0.1m,则圆柱体甲的体积V1=0.0005m;

  根据重力、体积的计算公式和题目中的条件:G1=ρ1gV1,V1=0.0005m,G1=28N,则ρ1=G1/gV1=5.6×10kg/m。

  解决浮力与简单机械的力学综合题,必须选择合适的受力分析对象,并进行正确的受力分析,再根据杠杆平衡原理和各个力学计算公式进行求解,只有认真审题、仔细分析,才能成功应对这类题型,为物理中考取得高分助力加油!

发布日期:2022年3月22日

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