中考物理复习力学专题 5页

‎ 受力分析在解决力学问题中的应用 正确对物体受力分析是解决力学题目的关键。在初中阶段主要初步学习了重力、摩擦力（包括滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力）、弹力（包括压力、拉力、支持力、浮力等）。受力分析主要是分析这些力。初中物理要求研究的力学问题基本上是处于平衡状态下的，只有正确的对物体进行受力分析，才能准确合理的结合物理规律和公式来解决问题，所以受力分析是解决动力学问题的重要环节。下面简要分析受力分析在力学中的应用。‎ 一、中考考点：‎ 1、 掌握受力分析的方法；２、学会利用受力分析的方法分析解决问题。‎ 二、知识储备：‎ ‎1.二力平衡的条件： ； ； ； 。二力平衡合力为 。‎ ‎2、重力的方向 ；作用点 。‎ ‎3、相互接触的物体 受力，如图1中A、B两物体；不相互接触的物体 受力，如图2中两磁铁。‎ ‎4、摩擦力产生的条件　　　　　　　　　　，‎ ‎ ， ；摩擦力的方向 。‎ 三、典例分析：‎ ‎（一）、受力分析：‎ 例1. 如图3所示，小球用线系住挂在天花板上并与墙面接触，画出小球的受力示意图。‎ 例2. 如图4所示，木块放在斜面上静止不动，试画出木块受力示意图。‎ 由以上例题，总结对物体受力分析的步骤：‎ ‎（1）首先要确定研究对象（可以把它从周围物体中隔离出来，只分析它所受的力，不考虑研究对象对周围物体的作用力）；‎ ‎（2）在分析物体受力时，应先考虑重力，然后是弹性力、摩擦力等，并分析物体在已知力的作用下，将产生怎样的运动或运动趋势；‎ ‎（3）根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况，确定力，保证力既不能多也不能少；‎ ‎（4）画出研究对象的受力示意图；‎ ‎（5）检验，根据物体的运动状态和平衡力的知识来检验所画出的力是否正确。 跟踪练习1：‎ ‎1、如图5所示，试分析放在水平面上的物体A作匀速运动时的受力情况。‎ ‎2、如图6所示，物体放在作匀速直线运动的传送带上，请画出物体所受力的示意图。（如果传送带突然加速或减速运动，画出物体所受力的示意图。）‎ ‎3、一小球静止在竖直的墙壁之间，如图7，请画出小球所受力的示意图。‎ ‎（二）、应用：‎ 例1、一个放在水平桌面上的物体，受到分别为5牛和3牛的两个力F1、F2的作用后仍处于静止状态，如图8所示，则该物体受到的合力为 ，桌面对此物体的摩擦力大小为 ，方向为 。 ‎ 跟踪练习2：‎ ‎1、一物体做匀速直线运动，在所受的多个力中，有一对大小为15N的平衡力，当这对力突然消失后，该物体的运动状态将_______________（填“改变”或“不变”）．‎ ‎2、一个小球重3牛顿，当它以‎0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时，加在小球上的水平推力是（ ）‎ A、0牛顿 B、1.5牛顿 C、3牛顿 D、无法判断。‎ ‎3、如图9甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图9乙所示），则推力F2= N。‎ 例2、用力F将木块压在竖直墙面上，木块静止，如图10所示，当F增大时，墙对木块的摩擦力的变化情况是：‎ A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断。‎ 跟踪练习3：‎ ‎1、竖直悬挂的磁性黑板上吸附着一磁性黑板擦，黑板擦静止不动。在竖直方向上黑板擦保持平衡的原因是受到摩擦力和 力的作用。‎ ‎2、体育课上，小明匀速爬杆，小刚匀速爬绳。有关他们受到的摩擦力，下面说法正确的是（ ）‎ A．因为爬杆时手握杆的压力大，所以小明受到的摩擦力一定大 B．因为绳子粗糙，所以小刚受到的摩擦力一定大 C．小明和小刚受到的摩擦力一定相等 D．若小明的体重大，则他受到的摩擦力一定大。‎ ‎3、起重机吊着一重为G的物体（1）匀速上升拉力为F1，（2）匀速下降拉力为F2，（3）静止在空中拉力为F3，（4）在空中水平匀速运动拉力为F4，（5）以‎3m/s的速度匀速上升，拉力为F5，（6）以‎2m/s的速度匀速下降拉力为F6，这几种状态都是 状态。比较F1、F2，F3，F4，F5，F6，有F‎1 F2___ F3 F‎4 F5 F6。‎ 达标测试：‎ ‎1、重5N的茶杯静止在水平桌面上，受到的摩擦力大小为 N。‎ ‎2、如图11物体A在水平力F作用下，静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑，此时物体A所受摩擦力的大小 A、 减为原来的1/2； B、和原来一样； C、增大为原来的2倍； D、无法判断。‎ ‎3、如图12中的水平桌面足够长，不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦．物体A重10N，当物体B重为2N时，物体A保持静止，这时A物体受到的摩擦力为 N；当物体B重为3N时，物体A向右做匀速直线运动，运动一段时间托盘着地，此后物体A做 运动，受到的摩擦力是 N．‎ ‎4、如图13所示，放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁,人用木杆吊着一块磁铁，始终保持两块磁铁之间有一定的间隙且不变。则小车的状态是要( ) ‎ A．向左运动，越来越快　　B．向右运动，越来越快 C．匀速直线运动或静止　　D．有时快有时慢的直线运动 ‎5、如图14所示，为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景。已知气球的体积为‎8m3‎，气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为‎9kg，空气的密度为‎1.29 kg/ m3．g取10N/ kg，则系于地面拉住标语的细绳的拉力为( )‎ A、103.2N    B、90N    C、13.2N    D、193.2N.‎ ‎6、如图15，用弹簧秤拉着木块在水平桌面上做直线运动，实验记录如下表。由此可知，木块与水平桌面的滑动摩擦力为 。‎ ‎7、如图16物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B以‎0.1m/s的速度匀速上升，求2s内拉力F做的功。‎ 专题二 有关机械效率计算专题 一、中考考点：‎ ‎1、了解各简单机械——杠杆、滑轮、斜面的特点　　2、要做到容易解答简单的关于机械效率的计算3、学会关于机械效率的综合计算 二、知识储备：‎ ‎1.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.‎ ‎2、在力学中，功包含两个必要的因素分别是 和 ，计算功的公式W= 。克服重力做功的公式为W= ，克服阻力做功的公式为W= 。‎ ‎3、计算机械效率的公式是 。‎ 三、典例解析：‎ ‎1、简单的有关滑轮组的机械效率的计算 例1：用如图1所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高‎2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。求：‎ ‎（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。‎ 跟踪练习：1、如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的质量为200g，每个滑轮的质量都为50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为 N，有用功为 J，额外功为 J，机械效率为 ．‎ ‎2、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。‎ ‎（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？‎ ‎（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？‎ ‎2、有关斜面的机械效率的计算 例题：如图所示。斜面长1m，搞0.2m．；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：‎ ‎(1)斜面的机械效率是多少?‎ ‎(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?‎ ‎(3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议：‎ A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端 B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端 C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面 其中建议____________(填番号)可以达到目的；理由是：______________________‎ 跟踪练习：1、如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F=50N，则该装置的机械效率为（ ）‎ ‎ 2、如图所示，将体积为2.0×10‎-3m3‎的木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N，松木沿斜面移动‎1m，上升的高度为‎30cm。求：‎ ‎（1）松木块的重力。‎ ‎（2）斜面的机械效率。（g=10N/kg，ρ木=0.5×103kg/m3）‎ ‎3、关于机械效率的综合计算 例3.一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：‎ ‎（1）石块受到的浮力为多少？‎ ‎（2）绳的自由端拉力做功为多少？‎ ‎（3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）‎ 达标测试 ‎1、如图3所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升‎5m，所用的拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_____________；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ‎ ‎2、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图5，汽车车厢高度h=‎1.5m，斜面长度s=‎3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为______N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％。‎ ‎3、如图6所示，用一动滑轮拉一物体A以‎0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力) ‎ ‎4、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）‎ A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大 C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高 ‎5、关于机械效率，下列说法正确的是（    ）‎ A.有用功越大，机械的机械效率就越高 ‎ B.额外功越大，机械的机械效率就越低 C.总功越大，机械的机械效率就越低 ‎ D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高 ‎6、甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是：‎ A、使用甲机械做功省力 B、甲机械做功快 C、相同时间内，甲机械完成的功多 D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。‎ ‎7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图8所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。‎ ‎（1）小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：‎ 钩码重（N）‎ 弹簧测力计提升的高度（m）‎ 有用功（J）‎ 总功（J）‎ 机械效率 ‎2‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ ‎0.2‎ ‎100%‎ ‎（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________‎ ‎(3)该滑轮组的机械效率实际为_____‎ ‎(4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______（选填变大、变小、不变）‎ ‎8、如图9所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下，物体正以‎0.1m/s的速度匀速上升.求： （1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率.‎ ‎9、如图10所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重 103N，电动机的额定电流为 ‎4A，电阻为20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了‎6m。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机的额定功率是多少？‎ ‎10、某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7．92×‎103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0．‎3m／S，(g=10N／kg)求：‎ ‎(1)滑轮组的机械效率．‎ ‎(2)人拉绳的功率．‎ 答案 跟踪练习：一、1、0.5N，0.1J，0.05J，66.7％‎ ‎ 2、（1）83.3％ （2）66‎ ‎ 二、1、40％ 2、（1）10 （2）75％‎ ‎ 三、1、1：5 2、（1）20N，（2）50J （3）80％‎ 达标测试：‎ ‎1．80％，变大 2。10，5 3。80％，300J 4。900N，75％ 5。5J，80％ 6。B 7。D 8。D 9。B 10。（1）匀速竖直（2）弹簧测力计提升的高度应是‎0.5m（3）80％（4）变大 ‎11．（1）100N（2）20W（3）90％‎ ‎12．（1）66.7％，（2）470W（电动机消耗的电能是所做的机械能和产生的热能的和）‎ ‎13．（1）3×104N，最近（根据杠杆的平衡条件）（2）7×104J，50％‎ ‎14．7×104Pa，72000J ‎15．(1)90％，(2)264W（据推导公式P=Fv计算）‎ ‎16．（1）60％，（2）1500W ‎17．‎ 答案：‎ 一、 知识储备 1、 作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，0。‎ 2、 竖直向下，重心。‎ 3、 不一定，不一定不。‎ 4、 物体间相互接触、挤压，接触面不光滑，物体间有相对运动趋势或相对运动。‎ 二、 练习答案 跟踪练习1：‎ 跟踪练习2：1、不变；2、A；3、 0；12。‎ 跟踪练习3；1、重　2、D 　3、平衡状态，=，=，=，=，=。‎ 达标测试答案：‎ 1、 ‎0；2、B；3、2，减速，3。4、C．5、C．6、3.0N　　7、12J 分析：　拉力的功W＝Fs，要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了。‎ ‎　　已知：GA＝50N，GB＝30N，vB＝0.1 m/s，t＝2s．‎ ‎　　求：W ‎　　解　A向右运动，受向右拉力F1和向左的摩擦力f，A匀速运动：f＝Fl．‎ ‎　　与B相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重GB．‎ ‎　　∴　F1＝GB＝×30＝10‎ ‎　　f＝F1＝10N ‎　　当A向左运动时，A受向左的拉力F2和向右的摩擦力f及向右的绳子拉力F1．‎ ‎　　F2＝f＋F1（F1=GB＝10N），f大小不变 ‎　　∴　F2＝10N＋10N＝20N ‎　　在2s内，物体上升距离h＝vB×t＝0.1m/s×2s＝0.2m ‎　　拉力移动距离s＝3h＝3×0.2m＝0.6m ‎　　拉力做的功W＝F2s＝20N×0.6m＝12J ‎　　答案　12J