一、思路和方法
1、读懂题意或图示,明确已知量和所求量。
有些新题型会出现一些新名词或概念,有的已知条件比较隐蔽,应该努力挖掘出对解题有用的信息。
2、分析研究对象所处的状态或物理过程,找出已知量和未知量之间的联系。
为了帮助分析,通常对研究对象进行受力分析并画出受力图,确定哪些力构成平衡力,根据平衡条件建立平衡方程式,这是很关键的一步。
3、明确题目所描述的对象和过程涉及到哪些知识点,选择适当的公式或规律进行计算。
①求压强时可用
②计算浮力的方法有很多:(1)阿基米德原理
③求滑轮组的机械效率也有两个公式:
4、验证计算结果
对答案进行检验,看过程有无错误,看结果是否符合实际。
二、热点问题归类
热点一:密度、压强和浮力的综合。
例1、某电梯公寓楼约40m,完成此建筑物需要浇铸钢筋混凝土
(2)测量表明,该楼的地基所承受的压强不得超过
解析:这是一道密度和压强的综合题,根据公式
(1)
(2)设混凝土、其他建筑材料和其余部分的质量分别为m1、m2和m3,总重量为G
当m3最大时,G最大,大楼对地基的压力F最大,地基所承受的压强达到最大值。
所以
所以
例2、去年南京市对大明湖进行了首次换水清淤,换水后大明湖水清澈见底,鱼儿欢畅。爱湖小分队的同学准备利用自己掌握的科学知识对湖水水质进行监测。他们通过调查,了解到大明湖周边主要污染源很容易导致湖水密度变大,而密度达到
(1)先将该木条放入足够深的清水中,测得木条露出水面0.2m,在水面处画上白线,请计算此时木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力。
(2)请通过计算说明应在木条的什么位置画上表示污水密度达到
解析:此题是一道运用知识解决实际问题的好题,综合的知识有压强、浮力和二力平衡等。(1)木条底端受到水的压强可直接用
由于木条处于漂浮状态,所以:
(2)此题实际上是求木条浸入污水的深度h,要求深度必先求
热点二:速度、功率和效率的综合
例3、如图1所示,物体重20N,在拉力F的作用下,以0.5m/s的速度沿水平方向匀速运动,物体与地面的摩擦力是物重的0.2倍,求:
(1)不记滑轮、绳重和滑轮组的摩擦,拉力的大小及拉力的功率。
(2)若拉力为2.5N,该滑轮组的机械效率。
图1
解析:在不计摩擦的情况下,可直接用滑轮组省力公式求拉力,不过不是
(1)拉力的大小:
拉力的功率:
(2)
热点三:压强或浮力与杠杆类相结合的综合题
例4、图2是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆AB(B为浮球的中心)能绕O点转动,倒“T”形阀门C底部为厚度不计的橡胶片,上部为不计粗细的直杆,进水口的横截面积为4cm2,浮球的体积为100cm3,OB是OA长度的6倍,AB杆左端压在阀门C上,阀门C堵住进水口时,AB杆水平,浮球顶部和溢水口相平,不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。(
(1)浮球浸没时,浮球受到的浮力多大?A端受力多大?
(2)为了防止水从溢水口溢出,水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少?
图2
解析:本题又是一道力学综合题,描述的物理情境较为复杂,所以分析审题是关键,尤其是要把这个装置的结构示意图看懂,搞清楚它的工作过程和原理,解题过程如下:
(1)当球全部浸没水中时:
横杆B端受力等于浮球所受浮力,即:
运用杠杆平衡条件:
所以A端受力为:
(2)水恰能从溢水口流出时水槽中的水面距溢水口的高度差是允许的最大值。此时,浮球全部浸没,阀门C受到水槽中的水向上的压力和水箱中水向下的压力及浮球浸没时杠杆A端对阀门C向下的压力相互平衡,即:
设水槽中的水面距阀门C底部橡胶片的高度为H,溢水口到阀门C底部橡胶片的高度为h,则:
把②③式代入①中,有
整理得:
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