中考物理力学压轴题常见类型

中考物理力学压轴题常见类型

中考力学压轴题常见类型 ‎ 唐跃月 ‎ 在中考试题中，力学压轴题是一道把关题，题目的知识面广、综合性强、灵活性大。它不仅考查学生对概念、知识点的掌握，而且考查学生如何把相关知识联系起来，灵活地进行分析和解决问题的能力。通过对近几年力学压轴题的探究，现将常见考试类型分类分析和归纳如下。‎ 一、浮力、密度、压强的综合 ‎ 例1. 如图1所示，金属块挂在弹簧秤钩上，弹簧秤示数为54N；当金属块有2/5的体积浸入圆柱形容器的水中时，示数为46N。已知圆柱形容器的底面积为‎200cm2（g取10N/kg）求：（1）金属块的密度；（2）若金属块全部浸入水中（水未溢出），与图示情况相比，容器底部受到水的压强增加了多少帕？‎ 图1‎ ‎ 解析：（1）金属块的质量：‎ ‎ ，‎ ‎ 金属块有2/5体积浸入水中所受浮力：‎ ‎ 。‎ ‎ 金属块的体积：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎ 金属块的密度 ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎ （2）金属块浸没在水中，排开水的体积，水面上升，。‎ ‎ 所以水面升高高度：‎ ‎ ，‎ ‎ 底部增加的压强：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎ 说明：此题可用“逆思顺解”的方法来解。要求金属块的密度，就应先分别求出金属块的质量和体积，金属块的质量由来求，因，只要求出V排便可求得V金，而V排可根据求出，而来求出。‎ ‎ 用同样的方法来求，然后按上述解析的过程进行求解。‎ 二、杠杆、压强、密度的综合 ‎ 例2. 长方形金属块M静置于水平地面上时，给地面的压强6.4×104Pa，轻质杠杆的支点为O，AB：OB＝8：5，在杠杆的A端用轻绳将金属块吊起，若杠杆的B端悬挂质量为‎2.88kg物体时，杠杆此时在水平位置平衡，且金属块M给地面压强为零，若金属块的高度h=‎0.8m，求金属块的密度和体积。（g=10N/kg）‎ 图2‎ ‎ 解析：由杠杆的平衡条件 ‎ 得 ‎ ，‎ ‎ 当物体放在水平地面上时得 ‎ ‎ ‎ ，‎ ‎ 金属块的体积 ‎ ‎ ‎ ，‎ ‎ 金属块的密度为 ‎ 。‎ ‎ 说明：此题可用“把条件和要求的量有机地联系起来进行分析”的方法求解。根据条件“轻质杠杆的支点…给地面压强为零”。利用杠杆的平衡条件求出金属块的质量M，根据条件“长方形金属块M静置于水平地面上时，给地面的压强”，结合求出的M值，再由固体的压强公式求出底面积S ‎，又结合条件“金属块的高度”由求出金属块的体积。再由密度公式求出金属块的密度。‎ 三、机械效率、功、功率的综合 ‎ 例3. 如图3所示，用滑轮组拉着重为600N的物体A沿水平方向匀速运动，在40s内物体A移动了‎8m，拉力F做的功为128J，求：（1）拉力F的大小及拉力F的功率；（2）若动滑轮重为12N，且不计摩擦，试求该滑轮组的机械效率。‎ 图3‎ ‎ 解析：（1）根据W＝Fs，‎ ‎ 。‎ ‎ 根据 ‎ 所以。‎ ‎ （2）方法一 ‎ 此滑轮组的额外功为克服滑轮重所做的功，即 ‎ ‎ ‎ 根据，则 ‎ ，‎ ‎ 所以。‎ ‎ 方法二：根据，‎ ‎ ‎ ‎ 所以。‎ ‎ 说明：解此类题关键把握好以下几点：（1）拉力移动的距离和物体移动的距离；（2）拉力移动的速度和物体移动的速度；（3）根据具体的滑轮装置会判断总功、有用功和额外功；（4）掌握好功率的两个计算公式：；（5）会灵活的运用来计算。‎ 四、机械效率、浮力、密度的综合 ‎ 例4. 用如图4所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没在水中时，拉力F为 ‎11.6N，滑轮组的机械效率为75%，当重物离开水面时，拉力为14.5N（整个装置的摩擦和绳重不计），求重物的密度。‎ 图4‎ ‎ 解析：重物浸入水中时，‎ ‎ ‎ ‎ 可得： （1）‎ ‎ 由，重物离开水面后：‎ ‎ （2）‎ ‎ 由（1）、（2）得 ‎ 。‎ ‎ 说明：解此类题可采用分割法：即把图分割为水面上、水面下和物体离开水面后这三部分进行分析，当重物在水中时，在水面上部分：设作用在动滑轮下端的这个力为F0，根据题设可利用滑轮组的机械效率=75%求出F0。由又求出G动；在水面下部分：根据重物在水中受力情况分析得：‎ ‎，当重物离开水后有：综合上述式子便可求出重物的密度。这种方法很快很准。‎ 五、图象与力学知识的综合 ‎ 例5. 两只完全相同的柱形烧杯，分别盛满水和某种液体，现有一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，分别将渐浸入水或者某种液体中。图5是弹簧测力计吊着圆柱体浸入水或者某种液体中的情况。甲图所示弹簧测力计的示数随柱体渐浸入水中的情况，乙图所示弹簧测力计的示数随柱体渐浸入某种液体中的情况。试根据图所给条件求出：（1）圆柱体的底面积为多少？（2）圆柱体的密度为多少？（3）未放入圆柱体前，液体对烧杯底产生的压强为多少？‎ 甲 乙 图5‎ ‎ 解析：根据图5中的甲、乙可知G柱=2N，圆柱体浸没水中静止或匀速下降（未沉底），有：‎ ‎ ，‎ ‎ 圆柱体体积为 ‎ 。‎ ‎ 由图甲可知，由圆柱体底面积 ‎ 。‎ ‎ （2）圆柱体的质量，则圆柱体密度 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ （3）由图甲可知 ‎ 由乙图，当时，F＝0N，则有，即，所以 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 因为水、液体均是满杯，所以 ‎ ，则未放入圆柱体前，液体对杯底的压强 ‎ 。‎ ‎ 说明：此题是把图象和力学知识相结合的好题，它较好地考查了学生综合分析的能力。解题的关键在于：首先结合题意理解图象的涵义，其次根据图象反映出的物理事实和过程，运用相关的物理规律，建立各物理量之间的关系的表达式，最后充分利用已知量、过程量等相关信息来进行求解。‎ 六、力学知识在生活中的运用 ‎ 例6. 如图6所示，是高压锅的示意图：锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲开限压阀，气体跑出部分，使锅内气体的压强减少，现有一个直径‎24cm，空心柱小孔的横截面积为‎10mm2，限压阀的质量为‎100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问：（1）此高压锅内气体能达到的最大压强为多少？（2）经商品质量检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过。要使高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应该再配备一个质量为多大的限压阀？（g=10N/kg）‎ 图6‎ ‎ 解析：（1）设外界的大气压为p0，限压阀产生的压强pm，锅内气体的压强达到最大值时：‎ ‎ ‎ ‎ 而，则 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ （2）由于，要使此高压锅继续使用，必须减小p内，由可知，要减小限压阀的质量，则原来的限压阀不能使用。由 ‎ 得 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎ 说明：此类题的特点是把力学知识渗透于生活之中，使物理走向生活，这类题是现代中考的一大热点，它体现出了新课标的要求。解此类题时一定弄清楚生活用品中所涉及的相关力学知识，并运用相关知识来解决实际问题。‎ ‎ 总之，力学综合题是教学的一大难点，在教学过程中，我们应根据现代新课标要求，结合学生的实际，“授之以渔”，不断提高他们的思维能力、综合运用知识的能力、创新能力和实践能力。‎