八年级(下册)物理典型例题解析

1、典型例题解析例1 市中考试题如图1 61 a所示的杠杆重；不计， 0为支点，AO= 0.2 m当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F= 3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉I 2.根据杠杆的平衡条件：G- OA FI2代入数值：6Nx 0.2 m= 3Nx I 212= 2x 0.2 m= 0.4 m答案力臂12如图16 1b，丨2为0.4 m例2如图1 62 a是一个均匀直杠杆，O为支点，在 A点挂一重10N的物体，那么在B点用20N的力，可以使杠杆处于水平平衡状态问：1假设在C点仍用20N向下的力，杠杆能否平衡 ？图中每个格距离相等2假设在C点用20N的力，方向不限，讨论杠杆是否可能

2、平衡？精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.解1力F作用于B点时，杠杆平衡：G- AO= F- OB当力F作用于C点时：G- AO= 10Nx AQ10NX2OBab图 1 62F OG= 20 Nx 20BF OC> G- AO杠杆不能平衡，C端下沉.2根据上面的讨论，假设 C点用力为20N,但方向不限的话，我们可以采取减小力 臂的方法，使杠杆重新平衡如图1 6 2b.当F斜着用力时，力臂减小为I 2.假设此时F= 20N, 12= OB大小，那么杠杆可以再次平衡.答案不能平衡，可能平衡例3 市中考试题以下列图中可视为费力杠杆的是如图 I 63ABCD图 1 63精析 起重机，I 1

3、 < |2 , Fl > F2为费力杠杆其他：手推车、瓶启子、撬杠均是I 1> I 2,为省力杠杆.答案 A例4 乌鲁木齐市中考试题如图 1 64 a所示，杠杆 A处挂一重为40N的物 体，杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点请画出拉力 F的力臂L.并写出杠杆 平衡时的表达式.abc d如图1 6 4bF的力臂为L.杠杆平衡时：G- OA FL.扩展：假设CB> AO>OC当F方向垂直于CB时，F的力臂为L'> OA Fv G.当F沿CB方向时，如图1 6 4 d. F的力臂为L，当Lv 0A寸，F> G答案 如图1 64bd，平衡时：G

4、- 0A= FL例5 市中考题杠杆 0A在力FA FB的作用下保持水平静止状态，如图1 65a.杠杆的自重不计,0为杠杆的支点,FB的方向与0A垂直，那么以下关系式中一定正确的选项是A. Fa 0A= Fb 0B3.Fa - 0怎 Fb 0BC.Fa0AD.Fb0B0Aab精析此题是考察学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂.如图1 6 5b，画出力Fa的力臂为Ia, Fa和0A的夹角为B。根据杠杆的平衡条件：FaJa=Fb 0BFa 0Asi n B= Fb 0B从图中看出：0°v e v 90° A Si n B v 1要保持杠杆平衡：1Fa 0/> Fb

5、OB 推得 Fa> Fb °b OA答案D例6 市中考试题在图 1 6 6a中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法.ab图 1 66如图1 6 6b，绳子的绕法为最省力，那么应从定滑轮开场绕起，最后承担物重的 绳子根数为4根.如何求滑轮组绳子上的拉力 ？1使用滑轮组竖直提起重物第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦与绳重等额外阻力时，绳子自由端拉力：F =-物.如图 166b，n= 4, F= G第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重.拉力:如图1 66b，假设物体重500N动滑轮重100N,那么拉力：F= 5°°N 1°°N =

6、150N.4第三种情况，又要考虑动滑轮重， 又要计摩擦等额外阻力，那么应从机械效率去考虑求出拉力.公式推导：nWt _ Gh Fs拉力:F_ -Gh，如图1 66b，假设物体重s500N,滑轮组机械效率为70% S _4h,那么拉力:Gh500N178.60.7 42使用滑轮组平拉重物如图1 6乙用滑轮组匀速 拉动物体A,这时拉力F大小和重量无直接关系.在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力：F= = f，其中f表示A与地面的n n摩力.n表示与动滑轮连接的绳子根数.设：A重120N A与地面摩擦力为 30N那么拉力:30N3=10N.市中考试题利用图1 68中的滑轮组提升重物A物体A重16

7、00 N，滑F为N,如果增大图 1 68轮组的机械效率为 80%当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力物重，此滑轮组的机械效率.选填“变大、“变小'或“不变精析考察力、功和机械效率之间的关系.解 ：G= 1600N,机械效率n = 80%设提升时，物体上升 h.根据图，拉力上升高度为S= 4hW有GhG1600N=F= 500NW总F4h44 0.8分析物重对机械效率的影响W有=W有= 1= 1n W总总、W有W额WM1 -W有WM1 Gh假设h、W额不变，G增大，n提高.答案500N,变大例8黄冈中考试题如图1 69所示，物体 M放在水平桌面上，现通过一动滑轮质量和摩擦不计拉着 M向左匀

8、速运动，此时弹簧测力计质量可忽略示数为10N.假设在M上加放一物块 m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，那么F'A. M运动时受到向左的摩擦力B. 加放m前，M受到10N的摩擦力C. 加放m前，M受到20N的摩擦力D. 加放m后，力F',保持10N不变精析 此题考察学生对平拉滑轮组的受力分析，并考察学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点.未加m之前，拉力F与弹簧测力计的示数一样，也为10 N.用动滑轮匀速拉重物，F= f , f = 2F= 20N. f方向向右.C选项是正确的.2加放m后，F'= ，由于M对地面压力增大，所以摩擦力增大，F

9、'也增大，2F， 10N.答案 C例9 在下述情况中，假设物体重100N,那么力对物体做了多功 ？1物体沿着光滑的水平面匀速前进了i m求推力对物体做的功.2物体沿水平面匀速前进了10m摩擦力是20N,求拉力做的功.3物体沿光滑斜面滑下，斜面高1 m长2m如图I 610所示，求重力对物体做的功.4如图1 6 10,物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功.1 6 10精析 初中阶段研究力做功，主要指以下几种情况：第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功.第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克制某个力做功.如向上抛出某个物体，重力方向向下，物体运动方向向上，可以称为克制重力做了功.

10、第三种：当某个力和运动方向垂直，那么这个力对物体做的功为零.解 1水平面光滑，认为摩擦力为零物体匀速前进，推力也为零这时W= 0.2物体匀速直线运动，推力F= f摩擦力=20N, s = 10m所以：W= 20NX 10m=200J .3物体沿重力方向移动的距离为h,重力做的功 W Gh= lOONx im= 100J.4如图1 410，物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方 向没有移动，W 0.答案 1W 0 2W 200 J 3W 100 J 4W 0例10市西城区中考试题图1 6 11所示滑轮组匀速提升物体物重G= 240N,拉力F= 100N,该滑轮组的机械效率是 .

11、图 1 6 11精析此题主要考察是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率.解有用功：Wi= Gh= 240N- hh为物体被提升的高度.总功：W、= F s= F 3h= 100N- 3hs为拉力移动的距离.注意：有3根绳子连在动滑轮上，那么 S = 3h机械效率：n= W 240N h = 240 = 80%W总100N 3h 300错解 有的学生忽略了距离关系，认为总功：总二F- h= 100N- h.按照这个分析,求得n > 100%结果与实际情况不符.W = W有 + W额由于额处功的存在，W有定小于 W总，n 一定v 100%答案 80%例ii市石景山区试题用动滑轮将400N的

12、货物以o.5ms的速度匀速提高了 2m绳端的作用力是250N那么有用功的功率是W精析 题目给了力、距离和速度等多个数据.考察学生面对多个量， 能否正确地挑选出题 目所需要的数值.W有Gh解 有用功率的概念：P有= 有 = G- v其中G为物体重，v为物体上升速度.t tP 有=Gv= 400Nx 0.5 ms = 200W扩展：如果求总功率，那么有：W总FsP 总=F vt tv '为拉力F提升速度.在此题中，一个动滑轮：s = 2h,所以v'= 2v= im/sP总=Fv'= 250NX ims = 250W通过P有和P总，还可以求出这个动滑轮的机械效率.答案 200

13、W例12市中考试题跳伞运发动从空中匀速下落，人和伞的A. 动能增加，重力势能减少，机械能不变B. 动能不变，重力势能减少，机械能减少C. 动能减少，重力势能增加，机械能增加D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变精析 从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题.匀速下落的跳伞运发动，质量和速度不变，动能不变；下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能=动能+势能，动能不变，势能减少，机械能减少.每小格距离相等,答案 B例13如图1 612，均匀杠杆下面分别挂有假设干个一样的铁块,支点在0,此时杠杆已处于平衡状态问：当下面几种情况发生后，杠杆能否再次平衡1两边各减去一个铁块；2将两侧

14、铁块向支点方向移一个格;3将两边各一个铁块浸没于水中；4将两侧所有铁块分别浸没于水中;(煤油密度 油=0.8 x5左侧有两个铁块浸没于煤油中，右侧有一个铁块浸没于水中.3310 kg/ m)图 1 6 12精析对于一个已经平衡的杠杆来说，当某个力或力臂发生变化时，假设变化的力x变化的力臂仍相等，那么杠杆仍保持平否那么，就失去平衡.解 1设一个铁块重 G, 一个格长度为I，当两侧各减去一个.铁块时，对于左端，力x力臂的变化=GX 3l，对于右端，力x力臂的变化=GX 4l，可见右端"力x力臂"减少的多，因而杠杆右端上升，左端下沉，杠杆不再平衡.2所设与1一样，左侧：力x力臂的

15、变化=4Gk I右侧：力x力臂的变化=3Gk I左端力x力臂的变化大，减少的力x力臂大，因此杠杆左端上升， 右端下沉，杠杆不再平衡.3当两边各有一个铁块浸没于水中时，设一个铁块受的浮力为F浮，两侧的铁块受的浮力是一样的.对于左端：“力x力臂"的变化=F浮x 3l对于右端：“力x力臂"的变化=F浮x 4l比较两端变化，右端变化大，因为所受浮力方向是向上的，因而杠杆右端上升，左端下沉.4题目所设与3一样，对于左端：“力x力臂"的变化=4F浮x 3l = 12F浮l对于右端：“力x力臂"的变化=3F浮x 4l = 12F浮 l比较两端变化是一样的，因而杠杆仍保

16、持平衡.5左侧两个铁块浸没于煤油中，设一个铁块体积为V,那么两个铁块受的浮力为：Fi= 油g 2V= 2油gV,右侧一个铁块浸没于水中，铁块受的浮力 F2= 水g V左侧："力x力臂"的变化= F 3l = 6油gV- l右侧：“力x力臂"的变化=F2 - 41 = 4油gV- l将油、水代入比较得：左侧“力x力臂的变化大，因为所受浮力方向是向上的，因而杠杆左端上升，右端下沉.答案1杠杆失去平衡，左端下沉；2杠杆失去平衡，右端下沉；3杠杆失去平衡，左端下沉；4杠杆仍保持平衡5杠杆失去平衡，右端下沉.例14如图1 613a，物体A重30N,挂在水平横杆 C端，横杆可

17、绕 A点转动, 绳子BD作用于AC,使AC处于静止状态，水平横杆AC长2m BC长0.5 m假设杆重不计, 绳子BD作用在横杆上的拉力大小是 N.假设考虑杆重为 20N,拉力大小又是IS八T Aa *11 Jtabc图 1 6 13精析 确定支点，找出力臂，列出杠杆平衡方程.解 如图1 613b，以A为支点，重物 G的力臂为AC F的力臂为If,1l f= AB- si n30°= x 2m- 0.5 m = 0.75 m2杠杆平衡方程为：G - l AC= F Ifl2F= JAC xx 30N= 80NlF 0.75m当考虑杆重时，如图1 6 13 c，杠杆平衡条件为:F'

18、;l F= G I Ac+ 6杆1lAC均匀杆，重心在中点，代入数值F' 0.75 m= 30Nx 2m+ 20Nx 1F' 107N答案 80N, 107N图 1 6 14例15如图1 614，在一轻杆 AB的B处挂一重为89N的物体，把物体浸没在水中，在A点作用19.75 N的向下的力，杠杆可以平衡，：OA： OB= 4 : 1，求物体的密度.g取 102 kg精析 在杠杆知识和浮力知识结合，仍以杠杆平衡条件列出方程，只是在分析B端受力时,考虑到浮力就可以了.解重力G= 89N以O为支点，杠杆平衡时有：FA- OA= FB- OBOA4Fb= Fa= x 19.75 N=

19、79NOB1物体所受浮力 F浮=G Fb= 89 N 79N= 10N宀=1X 103m1.0 10 kg/m 10N/kgG = = 8.9 kg g 10N /kg物体密度:工=8-9k3g3 = 8.9 x 讥亦V物110 m33答案 8.9 x 10kg/m例16 市中考试题一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力慢抬起到水平位置的过程中，力F,如图I 615a所示，力F使杆从所示位置慢F和它的力臂 Lf、重力 G和它的力臂 Lg的变化情况是C.F增大,B.F减小，Lf增大Lf减小G不变,图 1 6 15精析 以0为支点，杠杆慢慢抬起过

20、程中，重力大小为G,始终不变，重力的力臂为 Lg,从图中看出，Lg增大了拉力大小为 F,从图中看出，拉力的力臂 Lf变小了.解 设杆0B与水平线夹角为e，如图1 615b.列出杠杆平衡方程:F- I F= G- I GF OB- si n e = G-OBcos e2F= -G- cot e2杠杆抬起过程中,答案 A D例17 省中考试题如图 1 616，金属块M静止置于水平地面上时，对地面的压5强为5.4 X 10 Pa,轻质杠杆AB的支点为O, OA： OB= 5 : 3,在杠杆的B端，用轻绳将金属块吊起，假设在杠杆的 A端悬挂质量为 m= 4kg的物体时，杠杆在水平位置平衡，此时金属5块

21、对地面的压强为 1.8 x 10 Pa假设要使金属块离开地面，那么杠杆A端所挂物体的质量应为多少？精析 这道题综合了压强、力的平衡、杠杆等知识解题时，要列出杠杆平衡的方程，对M要作出正确的受力分析.解 当M单独静置于地面时， M对地面的压强为：当A端挂m后，B端的绳子也对 M产生力F, M对地面的压强:P2=旦=也上S5十得5.4 10 Pa = Mg1.8 105PaMg FMj f= m2咙=3Ff= -Mg3此时杠杆平衡：ng OA= F OB代入 OA OB= 5 : 34kg X gx 5= Fx 3代简并代入式得:F= 20kg g3 M= 10kg当金属块离开地面时:M受的拉力F

22、=咙，杠杆平衡时，m g OA= M OBm = OB M= 3 x 10kg = 6kg OA 5答案 6kg例18 市中考试题一人利用如图1 6 17所示的滑轮组匀速提升重为450N的物体，假设每个滑轮重 50N,人重600N,那么人对地面的压力是 N.不计摩擦力精析 人对地面的压力大小， 取决于人受的力，而人受的力，又与滑轮组绳子上的拉力F有关.解 滑轮组上承担物重的绳子根数为2 所以滑轮组绳子上的拉力：1F= G+ G动G物重，G动：动滑轮重21=-450N+ 50N2=250N人受力为：重力 G，绳子的拉力 F和地面的支持力 N. F+ N= G支持力：N= G - F= 600N

23、250N= 350N根据相互作用力大小相等，人对地面的压力：F'= N= 350N答案人对地面压力350N例19如图1 618，滑轮与绳子的质量和摩擦不计，物体A重G,木板重G,要使木板处于平衡状态，求：1绳子对A的拉力多大？2A对木板压力多大？精析 分析绳子上的拉力 且同根绳子上的拉力，大小不变，然后以某物为研究对象，列出受力平衡式.解 1研究绳子1、2、3、4上拉力，如图1 418,设与A相连的绳子2的拉力为F,那么绳子3的拉力也为F,绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F,绳子1的拉力也 为2F.以物体A和板为研究对象：向下受重力为：G + G2向上受绳子1、2、3的拉力，大小为：

24、4F.A和木板处于静止状态：4F= G+ G2以A为研究对象:A受重力G,拉力F=誉和持力N.A静止时，G = F+ N3G-丄G4根据相互作用力大小相等,A对木板的压力:31N' = 3G丄 G4答案1G1 G243 123G丄 G4 4例20如图1 619所示装置，杠杆处于平衡状态，G= 10N AB= 40B求:不计滑轮重精析以杠杆平衡条件为根底，正确分析出滑轮上各段绳子的拉力.解杠杆AOB平衡时，以0为支点:G A0= F 0BAOOBx G= 3OB X 10 = 30NOB重物G上方有两个动滑轮，每次的拉力均减少一半.所以F= 1 G, G= 4F= 4x 30N4=120

25、N.答案 120N例21市模拟题如图 1 6 20, m甲：m乙=1 : 4,33甲=2x 10 kg/ m，地面对乙的支持力为F,假设将甲浸没于水中，地面对乙的支持力为F',求：F： F'图 1 620设：与甲相连的滑轮为 1，与乙相连的滑轮为 2.分析与滑轮相连的各段绳子的受力情况：滑轮1：两侧绳子受力大小为：G甲滑轮2：两侧绳子受力大小为：G甲乙静止时：受重力 G乙、拉力F1= 2G甲和地面支持力F当甲物体未浸入水中时，地面给乙的支持力为F： F= G乙一2G甲.m =1G甲1,=,. F= 4G 甲2G 甲=2G 甲mt4G乙4当甲物体浸没于水中时，地面给乙的支持力为F

26、'F'= G乙一 2 G甲一 F浮甲=G乙一 2G甲+ 2水gV甲=2G甲+ 2水g甲g33-甲=2 x 10 kg/ m=2 水代入上式F = 2G甲 = 2F 3G 甲 3答案 F ： F'= 2 : 3例22 市中考试题如图 1 621中，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 F2拉动物体A,使物体B以0.1 ms的速度匀速上升，2s拉力F2所做的功是 J.滑轮和绳子的重以与绳子与滑轮之间的摩擦均不计图 1 621精析拉力的功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

27、的受力分析综合起来了.:GA= 50N, GB= 30N, Vb= 0.1 m/ s, t = 2s.求：W解A向右运动，受向右拉力Fi和向左的摩擦力f, A匀速运动：f = F .与B相连的滑轮上方共有 3根绳子承担物重 G.11-F1 = G= x 30= 1033f = 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与向右的绳子拉力F1.1F2= f + F1 GB= 10N, f 大小不变3 F2= 10N+ 10N= 20N在 2s,物体上升距离 h= VbX t = 0.1 m/sx 2s= 0.2 m拉力移动距离 s= 3h= 3x 0.2 m= 0.6 m拉

28、力做的功 W F2S = 20Nx 0.6 m= 12J答案 12J例23如图1 6 22，把重250N的物体沿着长5m高1 m的斜面匀速拉到斜面顶端，1假设不计摩擦，求拉力；2假设所用拉力为100N,求斜面的机械效率.精析 根据功的原理，动力做的功为 W= FL,克制重力做的功为 W= Gh解 1不计摩擦时：W= W2FL= GhF= - G= 1m x 250N= 50NL 5m2假设所用拉力为 F'= 100N时克制重力做的功为：W= Gh= 250Nx im= 250J动力做的功为： W= FL= 100 NX 5 m= 500J斜面的机械效率：n = 2 = 250J = 5

29、0%W1500J答案150N 250%例24如图1 6 23所示，用滑轮组将重为G的物体提高了 2m假设不计动滑轮重和摩擦阻力，拉力做的功为800J 求：物重.10图 1 623解法1假设不计动滑轮重和摩擦等阻力利用功的原理：动力做的功=克制重力做的功 W 800J, h= 2 m q = 800Jh 2m解法2根据图示滑轮组:当物体上升h= 2m时，拉力F要向上提s= 6mF= W = 800Js 6m4003不计动滑轮重和摩擦.图 1 624G= 3F= 3 x 4_0 N= 400N3答案 400N例25 市东城区中考试题 如图1 624所示，物体A的质量为50kg.当力F为100N时，物体A恰能匀速前进假设物