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初三物理难题巧解精析初三物理难题巧解精析
初三物理难题巧解精析
【例题1】
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F<G B. F大小不变,但F>G
C. F逐渐减小,但F>G D. F逐渐增大,但F<G过A、B分别作墙的垂线交墙于、AF∥BE ∴三角形AO∽三角形BO(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B,F<G【例题2】
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。
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F+F+F=C物十G动,即
3F=10N+80N,
所以F=30N。
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+2F=10N+60N=70N。
【例4】 如图5,体重500N的人,要将G=700N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
2F=C篮,F=350N。
(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
3F=G人+C篮,F=400N。
【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,F=1000N。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’,
F′=3F=3000N。
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F″=2F=2000N。
【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。
【例6】
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:
A.F=G ; B.G=N ; C.F+N=G ; D. F=N.
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=G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=G注意N 是地面
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