初三物理经典难题详解

初三物理经典难题详解图22BAO甲1.如图22所示装置，杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动，OAAB12。当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时，小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1，杠杆B端受到竖直向上的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小明对地面的压力为N1；在物体甲下方加挂质量为60kg的物体乙时，小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F2，杠杆B点受到竖直向上的拉力为T2时，杠杆在水平位置平衡，小明对地面的压力为N2。已知N1N231，小明受到的重力为600N，杠杆OB及细绳的质量均忽略不计，滑轮轴间摩擦忽略不计，g取10N/kg。求：（1）拉力T1；（2）动滑轮的重力G。解：G人F人1F人2G人图3甲乙甲 乙图1OBAG甲+ G乙T2OBAG甲T1（1）对杠杆进行受力分析如图1甲、乙所示：根据杠杆平衡条件：G甲OAT1OB (G甲G乙)OAT2OB又知OAAB = 12所以OAOB = 13 （1分） （1分）甲乙GT动22F2GT动12F1图2（2）以动滑轮为研究对象，受力分析如图2甲、乙所示因动滑轮处于静止状态，所以：T动1G2F1，T动2G2F2又T动1T1，T动2T2所以： （1分） （1分）以人为研究对象，受力分析如图3甲、乙所示。人始终处于静止状态，所以有：F人1 N1， G人， F人2N2， G人因为F人1F 1，F人2F 2，N1N1， ，N2N2， 且G人600N所以：N 1G人F 1600N（1分）N 2G人F 2600N （1分）又知N 1N 231即解得G100N 图242.如图24所示,质量为60kg的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机械效率为1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F2匀速拉绳的功率为P2,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2, N1与 N2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g取10N/kg)求:(1)动滑轮重和力F1的大小; (2)机械效率1; (3) 功率P2。解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象N1G人F1 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， 1分 第二次提升货物时，以人为研究对象N2G人F2 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， 1分 把数据分别带入以上5个式子，解得：N 1分 F1=400N 1分 F2=300N（2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率： 1分（3）第二次货物上升速度为0.1m/s，人匀速拉绳的速度为 1分 1分3、图 26是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1600N，配重A上方连有一根弹簧测力计D，可以显示所受的拉力大小，但当它所受拉力在02500N范围内时，其形变可以忽略不计。B是动滑轮，C是定滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE:OH=1:6.小阳受到的重力为700N，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，小阳对地面的压力为F1,配重A受到绳子的拉力为,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力为2.1103N；小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力为,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力为2.4103N.已知。（杠杆EH、弹簧D和细绳的质量均忽略不计,不计绳和轴之间摩擦）。求：图26（1）配重A受到绳子的拉力为;（2动滑轮B受到的重力GB ；（3）拉力为T2. 4.（1）以物体A为研究对象，受力分析如图2甲、乙所示，FA1AGAFD1FA2AGAFD2图2甲乙 物体A始终处于静止状态，所以有,（以上两个式子共1分）已知GA=1600N，为2100N，为2400N，所以可以求得 （1分）（2）以人为研究对象，受力分析如图3甲、乙所示，人G人人G人图3甲乙人始终处于静止状态，所以有 因为大小相等，大小相等。所以有 ,已知，EHT1EHT2OO得： （1分）对杠杆进行受力分析,如图4甲、乙所示，根据杠杆平衡条件：图4甲 （和共1分）已知OE:OH=1:6.图4乙 （FA1和FA2全解正确共1分）解上面三式可得：GB=100N （1分）（3）将GB=100N代入式，得T2=250N. （1分）5.如图所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A处用 一 竖直力F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则( )A. F大小不变，但FG B. F大小不变，但FGC. F逐渐减小，但FG D. F逐渐增大，但FG【解析】过A、B分别作墙的垂线交墙于F、EAFBE 三角形AFO三角形BEO（当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，始终一样）AF/BE=AO/BO AO/BO是不变的 AF/BE也不变又G不变，F也不变 AF始终大于BE，FG【反思】6.挂在竖直墙壁上的石英钟，它的秒针在走动时会受到转轴处的摩擦阻力和重力的作用。当石英钟内电池的电能将耗尽而停止走动时，其秒针往往停在表盘上的：A“3”的位置； B“6”的位置； C“9”的位置； D“12的位置。【解析】解析：秒针在转动的过程中大致可看作只受到三个力的作用：电池的电能转化的动力、转轴的摩擦阻力、重力。当电池的电量即将耗尽时，动力逐渐减小，首先数值减小到与重力和摩擦阻力的和相等。当秒针在“9”的位置时，秒针受到动力方向竖直向上，受到的重力与摩擦阻力方向竖直向下，此时重力与摩擦阻力的和等于动力的大小，秒针受平衡力，会在原地静止。 答案：C。 点拨：当秒针匀速转动动微小距离时，受到平衡力的作用，但每时每刻的平衡力的构成都在发生变化。当秒针在“3的位置时，受到的重力和动力的方向都是竖直向下，而转轴摩擦阻力竖直向上，此时重力与动力的和等于摩擦阻力的大小。当秒针在“12”和“6”的位置时，秒针受到重力与转轴的支持力（或拉力）作用效果抵消，动力只跟转轴的摩擦阻力构成一对平衡力。所以，当平衡力形成后，并不是一成不变的，而是随着运动情况的改变而不断变化。 【反思】【讲解】用分割法判断承重绳子的股数，方法不错，在以往的教学中我也是这样教的。但初学阶段仍有学生会问：图1画线处不是有三股绳子吗？为什么会是2FG物等问题。我感觉要想彻底搞清认楚上面的问题，只是划一条虚线来分割滑轮组是不够的。笔者认为解决滑轮组一类问题的一般方法是：选取研究对象，分析对象受力，利用平衡条件解题。首先要讲清楚的是：（1）同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉力都相等。（不计摩擦，不计绳重）（2）区分绳子的“根数”与“股数”这两个概念的不同。一根绳子，绕在定滑轮和动滑轮之间，会被分成几股。（3）初中阶段研究的对象要么静止，要么做匀速直线运动，即受力满足平衡条件：合力等于零。【例3】如图2，每个滑轮重10N，物体A重80N，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止状态，求绳子的拉力F。【解析】取动滑轮和物体A为研究对象，受力分析如图3（有三股绳子向上拉着动滑轮和物体A整体），因为处于静止状态，所以有FFFC物十G动，即3F10N80N，所以F30N。若求弹簧秤的读数F弹，应取定滑轮为研究对象，受力如图4（有两股绳子向下拉着定滑轮）。因为静止，弹簧秤的读数F弹G定2F10N60N70N。7.如图5，体重500N的人，要将G700N的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。（1）如图5，人站在地面上，至少要用_N的力拉绳。（2）如图6，人站在吊篮中至少要用_N的力拉绳。【解析】（1）取动滑轮和吊篮整体为研究对象，分析受力如图7（两股绳子向上拉着动滑轮和吊篮整体）。由于匀速吊起有2FC篮，F350N。（2）取动滑轮、吊篮和人整体为研究对象分析受力如图8（有三股绳子向上拉着动滑轮、吊篮和人整体）。由于匀速吊起有3FG人C篮，F400N。【例5】一小车A陷在泥地里。现在通过如图9所示的滑轮组将小车匀速拉出，F1000N。求小车受到的拉力和树受到的拉力（不计滑轮、绳重和摩擦）。【解析】要想求小车受到的拉力，须取动滑轮为研究对象，受力如图10（有三股绳子向右拉着动滑轮），小车受到的拉力F，F3F3000N。求树受到的拉力，要取定滑轮为研究对象，受力如图11（有两股绳子向左拉着定滑轮），树受到的拉力F2F2000N。【总结】处理滑轮组一类力学题，使用的仍是解决力学问题的一般思路，即选取研究对象，分析受力，利用平衡条件列方程解题。如何选取研究对象，是整体还是隔离某一物体，要具体情况具体分析。正确地进行受力分析是解题的关键，既要找准力的个数，又要找准力的方向。作为教师应教给学生处理问题的一般方法，使学生能灵活地处理可能遇到的各种问题。8.放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受的拉力为F，地面对物体的支持力为N，下面关于这三个力大小的关系正确的是：AF=G ; BG=N ; CF+N=G ; D F=N. 【解析】1. 这样想比较简单 N是物体给予地面的力的反作用力 而当绳子另一边有个F的时候 并不是全部力都给予了地面 地面只受到了G-F的力 由此可见N=G-F N+F=G2. 在原图中物体的受力分析还少画了一个:绳子的拉力=F(竖直向上) 由受力平衡可知F+N=G3. 注意N 是地面支持力 物体受力分析 重力向下 地面支持力 向上 绳子拉力向上 由牛二定律 得 G （下）= F+ N（上）9.物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧测力计示数为25N，则物体B重_N【解析】1. 首先除掉滑轮的重，这样示数为24N，因为测力计接的是定滑轮，所以两根绳子平分了测力计的示数，再加上B没有与地面接触，所以B的重力为12N2. 这里若说的明白点，应为A和B对弹簧测力计的力为24牛，而不应该说为AB共重24牛。再根据绳子两端的力是相等的，可以得知B对弹簧测力计的力为12牛。3. 对B受力分析，向上绳子的拉力和B向下的重力平衡，即F=Gb对滑轮受力分析，向下两段绳子，即两个拉力F,，向下滑轮的重力G轮；向上测力计处绳子的拉力，即F示则F+F+G轮=F示，2Gb+1N=25N所以B的重力Gb=12N4. 可以这样分析，用大小为G（b）的力匀速提起物体A。弹簧测力计测的力为G（b）+GA+1=25，所以G（b）+GA=24因为定滑轮不省力且物体处于平衡，所以为12N。10.甲、乙两容器，甲容器中盛有硫酸，乙容器中盛有水，如图所示，已知甲、乙两容器底部受到的压力相等，比较两容器内液体的质量（B）A. 硫酸的质量大于水的质量 B. 硫酸的质量等于水的质量C. 硫酸的质量小于水的质量 D无法判断【解析】设高和底面积分别为h1，S1；h2，s2；其中压强p1=gh1；p2=gh2；那么F1=p1s=gh1s1; F2=p2s2=gh2s2;又因V1=h1s1； V2=h2s2; F1=F2；因此F1=v1g；F2 =v2g； =m1g =m2 g =G1 =G2也就是他们的重力相等；质量相等母亲的眼神是那么的慈爱，自打儿女呱呱坠地起，那一抹温柔的眼眸，就有如一道无形的细线，系在儿女的身上，儿女走到哪里，母亲的牵挂就延伸到哪里。冬天怕儿女冻着了，夏天怕儿女热着了；晴天怕儿女晒着了，雨天怕儿女淋着了担忧似乎就是母亲的专利，操心好像就是母亲的代名词。俗话说得好“儿行千里母担忧”,若想让母亲不为儿女担忧，不为儿女操心，那似乎是毫不可能的事。所以，母亲就习惯性地用她那无言的牵挂，默默地守护着自己的儿女，寸步不离。无论什么时候，母亲都不会嫌弃自己的儿女，不会置自己的儿女于不顾。 母亲像蜡烛，燃烧自己，只为照亮儿女的人生路；母亲像雨伞，挡住狂风暴雨的吹打，只为给儿女一份温暖；母亲像孺子牛，用自己的血汗，哺育儿女茁壮成长。母亲是山，总能包容儿女的过错；母亲是水，总能涤尽儿女心灵的污垢；母亲是树，总想为儿女洒下一片阴凉；母亲是路，总是尽力为儿女铺就一条阳光大道。儿女的生日唯有母亲不会忘记，儿女打个喷嚏唯有母亲会在意，儿女的喜好唯有母亲能铭记在心，儿女的点点滴滴就是母亲的整个世界。母亲的一辈子好像就是为儿女而生，为儿女而活。一天天、一月月、一年年、一辈子，母亲不停歇地为儿女操劳，用她那无声的母爱，缔结母子情缘，生生不息。母亲是世界上最平凡的女人，她却倾尽自己一生的心血来书写那份最伟大、最无私的母爱；母亲是世界上最柔弱的女人，她却用自己瘦弱的双肩诠释出一份最坚强、最刚毅的不屈精神。母亲是平凡的，母爱却是伟大的；母亲是平实的，母爱却是绵长的。天底下的母亲，高矮、胖瘦、容貌不一，但为子女奉献的精神却是一样的可贵，期盼子女成龙成凤的心愿却尽皆相同。母亲如和煦的春风，不仅孕育了我们，还用她的爱滋润着我们成长；母亲如坚实的路，默默无闻地为我们构建人生；母亲如奔腾不息的长江，用她的青春铸成绵绵不绝的爱来哺育我们；母亲如沉稳的高山，用她的血与肉来维护我们的幸福。世界上任何的语言都无法来歌颂母爱的伟大，因为母爱的力量，总是在无形中，“大音希声，大象无形”.母爱，是一首不需歌颂，却静静流淌在每个人内心深处的不老赞歌。母亲的眼神是那么的慈爱，自打儿女呱呱坠地起，那一抹温柔的眼眸，就有如一道无形的细线，系在儿女的身上，儿女走到哪里，母亲的牵挂就延伸到哪里。冬天怕儿女冻着了，夏天怕儿女热着了；晴天怕儿女晒着了，雨天怕儿女淋着了担忧似乎就是母亲的专利，操心好像就是母亲的代名词。俗话说得好“儿行千里母担忧”,若想让母亲不为儿女担忧，不为儿女操心，那似乎是毫不可能的事。所以，母亲就习惯性地用她那无言的牵挂，默默地守护着自己的儿女，寸步不离。无论什么时候，母亲都不会嫌弃自己的儿女，不会置