2016河北省中考物理复习专题七力学计算应用题.doc

专题七 力学计算应用题 力学计算“模型法”辅导 模型1 模型2 模型3 杠杆 模型 支点在杠杆一端 支点在杠杆中间 支点在杠杆两端 受力分析 用如图1所示的杠杆提升静止于地面的物体时，对物体的受力分析如下：①地面对物体的支持力与物体对地面的压力为相互作用力，即F支=F压；②物体在竖直方向受力平衡，F支+F拉=G；③绳子对物体的拉力等于杠杆对绳子的拉力，即F拉=F拉′；④杠杆对绳子的拉力与杠杆的阻力为相互作用力，即F拉′=F阻；⑤F动=F，L1=OB，F阻=G-F压，L2=OA 用如图2所示的杠杆提升静止于地面的物体时，对物体的受力分析同模型1，此时杠杆的F动=F，L1=OB，F阻=G-F压，L2=OA 用如图3所示的杠杆提升静止于地面的物体时，对物体的受力分析同模型1， 以A为支点：F动=FB，L1=AB，F阻=G-F压，L2=OA； 以B为支点：F动=FA，L1=AB，F阻=G-F压，L2=OB 模型的相关计算 情况1：当物体离开地面前，FL1=(G-F压)L2或F/(G-F压)＝L2/L1；物体对地面的压强p=F压/S＝（G-F阻）/ S 情况2：当物体恰好离开地面时，G=F阻，物体对地面的压强恰好为零，此时FL1＝GL2或F/G=L2/L1 情况3：物体离开地面后，同情况2 情况1：当物体离开地面前，FL1=(G-F压)L2或F/(G-F压)＝L2/L1；物体对地面的压强p=F压/S＝（G-F阻）/ S 情况2：当物体恰好离开地面时，G=F阻，物体对地面的压强恰好为零，此时FL1＝GL2或F/G=L2/L1 情况3：物体离开地面后，同情况2 情况1：当物体离开地面前，以A为支点：FBL1=(G-F压)L2或FB/（G-F压）＝L2/L1；以B为支点：FAL1=(G-F压)L2或FA/(G-F压)＝L2/L1；物体对地面的压强p=F压/S=(G-F拉)/S 情况2：当物体恰好离开地面时，G=F阻，物体对地面的压强恰好为零，此时以A为支点：FBL1=GL2或FB/G=L2/L1；以B为支点：FAL1=GL2或FA/G=L2/L1 情况3：物体离开地面后，同情况2 滑轮组 模型 竖直滑轮组 水平滑轮组 组合滑轮组 受力分析 用如图4所示的滑轮组提升静止于地面的物体时，对物体的受力分析如杠杆类模型1 用如图5所示的滑轮组提升静止于地面的物体时，对物体的受力分析如下：竖直方向受重力和支持力二力平衡，G=F支；水平方向受拉力和摩擦力二力平衡，F拉=f；F=F拉/n 用如图6所示的滑轮组水平拉动静止于地面的物体时，对物体的受力分析如模型2，竖直方向G=F支；水平方向F拉=f；F=F拉/n 模型的相关计算情况 情况1：不计绳重、摩擦和动滑轮重时，F=（G-F压）/n，物体对地面的压强p=F压/S，当F压=0时，物体对地面的压强恰好为零，此时F=G/n 情况2：不计绳重和摩擦时，F=（G+G动）/n（物体离开地面后等同于F压=0） 不计绳重、摩擦和动滑轮重时F=f/n =F拉/n；物体运动速度v物＝s/t；物体对地面压强p=F支/S=mg/S=ρVg/S；绳端移动速度v绳＝nst；F做功W=Fns=fs；F的功率P=Wt=Fv绳＝fv物 情况1：不计绳重、摩擦和动滑轮重时，F=f/n；物体运动速度v物=s/t；物体对地面压强p=F支/S=mg/S=ρVg/S；F做功W=Fns=fs；F的功率P=Fv绳=fv物 情况2：不计绳重和摩擦时F=（f+G动）/n；物体运动速度、物体对地面压强、绳端移动速度同情况1，F做功W=Fns=(f+G动)s；F的功率或P＝Fv绳=(f+G动)v物 常考力学计算分类集训 一、杠杆类力学综合题 1.（’15石家庄42中一模）如图所示为起重机示意图.为保证起重机吊起重物时不会翻倒，在其右侧配一个4×104 N的平衡物M，求： (1)若起重机总重力为1.2×105 N，与地面的接触面积为0.8 m2，则起重机没有吊起重物时，对地面的压强为多少？ (2)若不考虑起重机自身的重力，该起重机可吊起的最大物重为多少？ (3)若起重机功率5 kW，它在10 s内将重为1.0×104 N的物体从地面提到离地面4 m的高处，则物体被吊起的速度为多少？起重机的机械效率为多少？ 解：（1）起重机对地面的压强：p=F/S=G总/S＝1.2×105 N/0.8 m2=1.5×105 Pa （2）由杠杆平衡条件得：G×AB=GM×(BC+CD).吊起的最大物重：G=GM×(BC+CD) /AB=4×104 N×(3 m+2 m) /8 m=2.5×104 N （3）重物吊起速度：v=s/t=4 m/10 s=0.4 m/s起重机做的有用功：W有＝Gh=1.0×104 N×4