合理推導(dǎo)公式 巧解力學(xué)問題

1、.合理推導(dǎo)公式 巧解力學(xué)問題DIV.MyFav_1198111859293 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1198111859293 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY:

2、"Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1198111859293 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1198111859293 A:linkCOLOR: blue; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_119811

3、1859293 SPAN.MsoHyperlinkCOLOR: blue; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1198111859293 A:visitedCOLOR: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1198111859293 SPAN.MsoHyperlinkFollowedCOLOR: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1198111859293 PREFONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FA

4、MILY: "Arial Unicode MS"DIV.MyFav_1198111859293 DIV.Section1page: Section1在實(shí)際物理解題過程中，經(jīng)常會(huì)碰到無法直接應(yīng)用物理公式進(jìn)展解答的情況，這時(shí)就需要根據(jù)實(shí)際情況，合理推導(dǎo)物理公式，使問題得以巧妙解答，下面通過幾個(gè)例子來說明。一、合理推導(dǎo)機(jī)械效率公式，巧解滑輪組類型題根據(jù)定義：=W有/W總1當(dāng)用滑輪組提升重物時(shí)，W有=G物h；W總=Fs：=W有/W總=G物h/Fs。2當(dāng)滑輪組的繞線方式確定即n時(shí)，S=nh：=W有/W總=G物h/Fs=G物/nF。3當(dāng)忽略滑輪組的繩重和摩擦阻力時(shí)，W有=G物h；W額=

5、G動(dòng)h；W總=G物h+G動(dòng)h；=W有/W總= G物h/G物h+G動(dòng)h= G物/G物+G動(dòng)。因此，解答滑輪組機(jī)械效率類試題時(shí)，應(yīng)該分清詳細(xì)情況，使用不同推導(dǎo)公式解題。例12019廣東省用如下圖的滑輪組將重G=12N的物體勻速拉升20cm，所用的拉力F=5N，所做的有用功為J，機(jī)械效率為，當(dāng)改為提升18N的重物時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為。忽略繩重和摩擦阻力解析：1用滑輪組提升重物時(shí)，W有= G物1h=12N×02m=24J。此題中滑輪組的連線方式已經(jīng)確定，n=3；1=W有/W總=G物1h/Fs=G物1/nF=12N/3×5N×100%=80%。2此題忽略滑輪組繩重和摩擦

6、阻力：1=W有/W總=G物1h/G物1h+G動(dòng)h=G物1/G物1+ G動(dòng)；G動(dòng)=G物1/1-G物1=12N/08-12N=3N；2=G物2/G物2+G動(dòng)=18N/18N+3N×100%=8571%。答案：24J；80%；8571%。二、合理推導(dǎo)功率公式，巧解恒力做功類型題根據(jù)定義：P=W/t。當(dāng)物體在某一恒力作用下，做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：P=W/t=FS/t=FS/t=Fv。1應(yīng)用于簡(jiǎn)單計(jì)算例22019蘇州市隨著人們生活程度的進(jìn)步，轎車已逐步進(jìn)入我國(guó)普通百姓家中，某國(guó)產(chǎn)驕車每行駛100km消耗8L汽油1L10-3m3，汽油的密度為071×103kg/m3、熱值為46×l0

7、7Jkg。那么：110kg汽油完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量是_J。2該汽車行駛100km消耗的汽油的質(zhì)量是_kg。3當(dāng)該汽車以50kW的功率在平直公路上以72kmh的速度勻速行駛時(shí)，它受到的阻力等于N。解析：1Q=mq=10kg×46×l07Jkg =46×l08J。2m=V=071×103kg/m3×8×10-3m3=568kg。3P=W/t=FS/t=Fv；F=P/v =5×l04W/20m/s=25×l03N；汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，f=F=25×l03N。答案：146×l08J；2568kg；32

8、5×l03N。2應(yīng)用于估算類型題例3小華同學(xué)騎著自行車在平直公路上以正常速度勻速行駛時(shí)的功率約為70W，那么他騎車時(shí)所受的阻力約為 A2019NB200NC20ND2N解析：一般騎自行車的速度約為5m/s，根據(jù)：P=W/t=FS/t=Fv，可得F=P/v=70W/5m/s=14N，自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，f=F=14N。答案：C三、合理推導(dǎo)固體壓強(qiáng)公式，巧解規(guī)那么固體對(duì)平面壓強(qiáng)類型題根據(jù)定義：p=F/S1假如某一固體放置在程度面上：p=F/S=G/S=mg/S=vg/S。2假如這一固體形狀規(guī)那么圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體：。因此，假如某一固體滿足形狀規(guī)那么，且放在程度面上，那么它對(duì)程度面的

9、壓強(qiáng)只與它的材料和高度有關(guān)，而與它的底面積、質(zhì)量等無關(guān)。例42019廣東省如下圖，三個(gè)材料一樣，但粗細(xì)、長(zhǎng)短都不一樣的均勻?qū)嵭蔫F制圓柱體豎直放在程度地面上，對(duì)地面壓強(qiáng)較小的是 A、甲鐵柱B、乙鐵柱C、丙鐵柱D、無法確定解析：此題中的鐵制圓柱體是放置在程度面上，所以它們對(duì)程度地面的壓強(qiáng)：P=gh，甲的高度最小，所以甲對(duì)地的壓強(qiáng)最小。答案：A。四、合理推導(dǎo)重力公式，巧解浮力類型題重力公式：G=mg，根據(jù)密度公式，可以推導(dǎo)為：G=mg=vg。例5某物體放入水中，有1/4的體積露出水面，求該物體的密度。解析：物體漂?。篎浮=G物1F浮=液v排g=3液v物g/4 2G物=物v物g 3把23代入1可得：3

10、液v物g/4=物v物g；物=3液/4=075×103Kg/m3。答案：該物體的密度為075×103Kg/m3?？傊?，在力學(xué)解題過程中，假如巧妙利用與問題相關(guān)聯(lián)的物理知識(shí)，合理推導(dǎo)公式，將會(huì)使很多本來看來很復(fù)雜的問題得以順利解答，獲得事半功倍的效果。當(dāng)然，所有的推導(dǎo)公式都有它的固有的適用條件，解題過程中千萬不能不顧推導(dǎo)公式的成立條件，而亂用推導(dǎo)公式。專題訓(xùn)練：1用如下圖的滑輪組來提升重物G，G重900N，在30s內(nèi)，在等于240N拉力作用下被勻速提升60cm，假設(shè)不計(jì)滑輪的摩擦及拉繩質(zhì)量，求：1提升過程中，滑輪組的機(jī)械效率是多大？2拉力F在30s內(nèi)的功率是多大？3每個(gè)滑輪的重

11、力多大？2登樓梯比賽時(shí)，某同學(xué)從底樓勻速登上五樓，共用了12s，該同學(xué)登樓時(shí)抑制重力做功的功率最接近于 A500WB100WC50WD10W32019十堰市如圖，在程度桌面上放著三個(gè)鋁制實(shí)心的圓柱體，它們的質(zhì)量分別是100g、130g、170g，它們對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小判斷正確的選項(xiàng)是 A甲最大B丙最大C一樣大D條件缺乏，無法判斷4只用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、盛水燒杯，能否測(cè)出一塊金屬塊的密度，假如能那么要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)算式。參考答案：11此題中滑輪組的連線方式已經(jīng)確定，n=5；=W有/W總=G物h/Fs= G物/nF=900N/5×240N×100%=75%。2方法1：W總=F

12、s=nFh=5×240N×06m=720J；P=W總/t=720J/30s=24W；方法2：V物=h/t=06m/30s=002m/s；V繩=nV物=5×002m/s=01m/s；P=FV繩=240N×01m/s=24W。3此題中忽略滑輪組的繩重和摩擦阻力，=W有/W總= G物h/G物h+G動(dòng)h= G物/G物+G動(dòng)；G動(dòng)=G物/-G物=900N/075-900N=300N；每個(gè)滑輪的重力：G= G動(dòng)/2=300N/2=150N。2五樓的高度大約為4×3m=12m，該同學(xué)登樓的速度約為1m/s，中學(xué)生的體重一般為500N，根據(jù)：P=W/t=FS/t=Fv=500N×1m/s=500W；答案：A。3此題中的鋁制圓柱體是放置在