【提高班培训】中考物理《力学综合》专题复习（pdf版）.pdf

1整体法解题技巧（1）整体法：将多个研究对象看成一个整体，对整体进行受力分析此种方法，只能分析外力，即这一整体对象之外的物体对整体的作用力.不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时，用整体法（2）隔离法：把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，进行受力分析.在分析系统内各物体间的相互作用时用隔离法.（3）整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法可以先隔离再整体，也可以先整体再隔离这就是整体法与隔离法的综合应用（4）举例（如图甲）：重物和动滑轮在一起，可以将重物和动滑轮作为一个整体来研究。受力分析后表示出拉力GF2GF动支（如图乙）再对人进行受力分析，表示出来-NGF人（如图丙）此方法也适用于人站在货箱上拉绳子的题型机械效率解题技巧1.机械效率含义的考察：“滑轮组的机械效率”含义：WW有总，其中有用功指“滑轮组”下面的钩上的拉力做的功，如右图所示，TGWhGFhA浮有箱（），WFS总“提升物体A的机械效率”含义：WW有总，有用功是指不用任何机械直接拉物体A上升时所做的功，即AGWh有，WFS总若题目中问“此装置的机械效率”，则应该仔细读题，研究题目中指明的提升目的，找到有用功。2.竖直方向滑轮组，不计绳重及摩擦时，机械效率表达式化简（以上图为例）：完全出水面后，滑轮组的机械效率：AAGGWWGGG有箱总动箱水中匀速提升，滑轮组的机械效率：AAGGFWWGGGF浮有箱浮总动箱水中匀速提升重物A的机械效率：AAWGWGGGF有浮总动箱机械效率解题技巧2一、例题解析【例1】（多选）如图所示，置于水平桌面上的物体A重490N，物体B重294N，物体B在匀速下降了40cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F拉动物体A，使物体A在5s内匀速移动0.5m（不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则下列说法正确的是（）A拉力F为294N，拉力F的功率为29.4WB拉力F为147N，拉力F的功率为14.7WC物体A与桌面的滑动摩擦力为294ND绳子拉力对物体B所做的功为73.5J【答案】A、D物体B匀速下降时，物体A所受到的摩擦力与绳子的拉力相等，则：11()294147N22ABBfFGG动如果用一水平力向左拉动物体，则水平向左的力为：294NAABBFfFGG动拉力的功率为：29429.4W10AP绳子对物体B所做的功为：1470.573.5JBBBPFs【例2】（年昌平一模）如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小红用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为1；若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端，小红用另一个水平向左的力拉物体A，使物体B和C一起以2v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为2。1：2=4：5，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是。【答案】BG326【例3】如图连接滑轮组人用200NF水平拉动A物块使A以2ms的速度匀速向左运动.已知A所受右侧绳子上的拉力是A所受摩擦力的3倍，不计绳重、轮重及绳与滑轮之间的摩擦.则此时B所受拉力的功率为W右侧弹簧测力计的读数为N.【解析】300W225NBA3【例4】（崇文二模）如图所示，用水平拉力F通过滑轮组（滑轮的质量可忽略，且不计轮与轴间的摩擦）拉动物块A在水平地面上做匀速运动，弹簧测力计的示数如图所示对物块A施水平向右、大小为9.6N的拉力时，物块A向右匀速运动，此时弹簧测力计的示数为_N【答案】10.8【例5】某同学用如图所示的水平方向滑轮组拉动物块，使物块以1ms的速度匀速向左运动，已知物块所受到的滑动摩擦力大小为40N滑轮组的机械效率为80%则绳子自由端拉力F的功率大小为W.【答案】50W【例6】图中的定滑轮重0.5N，物体A重6N。在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，拉力F所做的额外功是0.36J。不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是()A动滑轮和托板总重为0.3NB滑轮组的机械效率约为78%C拉力F做功的功率为1.08WD天花板对定滑轮的拉力为1.1N【答案】C【例7】右图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱以0.1ms的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t(g取10Nkg，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦不考虑风浪、水流等因素的影响)（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少（2）货箱完全出水后，又被匀速吊起1m，已知此时钢缆绳拉力F为6.25105N，起吊装置的滑轮组机械效率是多少（3）货箱未露出水面时钢缆绳拉力的功率为多少4【解析】（1）F浮=液V排g=1.0103kgm350m310Nkg=5105N（2）露出水面后:3520010kg10Nkg80%46.2510NWGmgWnFnF有物物总拉拉=（3）露出水面后:由4GGF动物可得:565446.2510N210N510NGFG动物-=露出水面前:5510N4GGFF动浮物v钢缆=nv物=40.1ms=0.4msP=Fv钢缆=5105N0.4ms=2105W扩展：扩展：（年西城二模）物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中，用三个滑轮（每个滑轮受到的重力均为0.6N）和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置。当浮筒B和表示沉船的物体A浸没在水中匀速上升时，测得绳子自由端的拉力为F1滑轮组的机械效率180%.浮筒B和物体A完全出水后，绳子自由端的拉力为F2.已知F183F2四个相同的浮筒排出水后的总重是动滑轮重的34倍浮筒B排出水后产生的浮力是其自重的5倍.不计绳重、轴摩擦和水的阻力.求：（1）浮筒B和物体A完全出水后滑轮组匀速提升重物A的机械效率2（2）物体A的密度A.【答案】物体A和浮筒浸没在水中时，受力情况如图1所示。物体A和浮筒出水后，受力情况如图2所示。动滑轮先、后两次受力情况如图3所示。从图1得：GAGBF拉1F浮从图2得：GAGBF拉2从图3得：2F1F拉1GC2F1GAGBGCF浮从图3得：2F2F拉2GC2F2GAGBGC21FFCBACBAGGGFGGG浮838F浮5(GAGBGC)物体A和浮筒浸没在水中时，180%111总有用WW111BAh)(sFFGG浮浮浮FGGGFGGCBABA54F浮GAGB4GC、两式联立解得：3(GAGB)37GCGAGB337GC3370.6N7.4NGB34GC340.6N0.8NGA7.4N0.8N6.6N物体A和浮筒出水后222总有用WW222AsFhGCBAAGGGGN6.0N8.0N6.6N6.682.5%5F浮GAGB4GC6.6N0.8N40.6N5NF浮AF浮F浮BF浮5GB5N50.8N1NVAgF水浮AAAAVmAA浮FG水N1N6.61103kgm36.6kgm3二、练习题【练1】如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P、Q的两段绳都是水平的已知滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，比例系数为k，且物体之间、物体与地面之间的粗糙程度相同，两物块的质量都是m，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，在水平向右的拉力F作用下，P向右以速度v做匀速直线运动，则拉力F的功率为【答案】4mgkv【练2】（多选）如图所示，滑轮组在拉力1F的作用下，拉着重300N的物体A以1.5ms的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80，物体A匀速运动时受到的阻力为56N，拉力1F的功率为1P，在10s内拉力做功为1W若滑轮组在拉力2F的作用下，拉着物体A以0.5ms的速度在此水平面上匀速移动，拉力2F的功率为2P，在20s内拉力做功为2W滑轮自重和绳重忽略不计，下列正确的是（）A1100NF，1450WPB12:3:2WW，123PPC2210NF，235WPD12:1:2WW，12PP【答案】B、C【练3】（多选）如图所示，滑轮组在拉力1F的作用下，拉着重300N的物体A以1ms的速度在水平面上匀速移动，物体A匀速运动时受的阻力为70N，拉力F的功率为180WP，在10s内拉力F做的功为1W；若将滑轮组绳端的拉力换为2F，在拉力2F的作用下物体A以2ms的速度作匀速直线运动，拉力2F的功率为2P，在10s内拉力2F做的功为2W忽略滑轮摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A1140N800JFW，B2235N140JFW，C21160W1600JPW，D12700J700JWW，【解析】A的速度为1ms，绳子自由端的速度为2ms，根据PFv可知40NF，所以两次的拉力1240NFFF，1800JWPt，240N4ms=160WP，21600JW故选A、C【练4】(2009年宣武一模)如图所示装置物体B所受重力为GB物体A在物体B的作用下水平桌面上向右匀速运动.小明用一个水平向左的力拉物体A使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%若将物体B换成物体C后小明用另一个水平向左的力拉物体A使物体C以4v的速度匀速上升此时滑轮组的机械效率6为60%.不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦则第二次水平向左拉物体A时拉力的功率是.【解析】7.5BGv【练5】如图所示的是用甲、乙两个滑轮组提升重物已知物重12GG与之比是2:1，甲滑轮组中动滑轮重1GG甲与之比是1:5；乙滑轮组中两个动滑轮总重2GG乙与之比是3:5（不计摩擦），则甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为拉绳的力1F与2F之比是【解析】（1）由机械效率的概念可知:1111111111111WWGhGWWWGhGhGG有有甲甲总有额2222222222222WWGhGWWWGhGhGG有有乙乙总有额所以两个滑轮组的机械效率之比为:1112122212GGGGGGGGGGGG甲乙甲乙（）（）因为115GG甲，235GG乙所以122122113314551131+55GGGGGG（）（）（2）因为WGhGhGWFsFnhFn有总，所以GFn两次拉力之比:11111222221122GFnGnGFGnn因为:1221GG，1243，1234nn，所以:1222222424133FGFG【练6】如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度0.2ms向右运动，图乙是此过程中汽车拉动重物的功率随时间t变化的图像，设0t时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10Nkg求：（1）圆柱形重物的质量（2）圆柱形重物的密度（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力【解析】本题关键在于由图像得知牵引力大小，整个重物打捞过程应该分为三个阶段：第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面这一过程，G不变，F浮不变，拉力F1不变，且有1GFF浮，对应图乙AB段第二阶段，将重物拉出水面的过程这一过程中G不变，F浮变小直到为0，故拉力F越7来越大，对应图乙中BC段第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程中G不变，拉力3F与重力G相等，3GF，对应图乙CD段（1）由公式WFsPFtt汽车在CD段对重物的拉力为3800W4000N0.2msF因为34000GFN，所以4000N400kg10NkgGmg.（2）由公式WPFt，汽车在AB段对重物的拉力为1700W3500N0.2msF131500NFGFFF浮.因为FgVgV浮水排水物所以-23510m