力学是初中物理的重点,由于力学知识具有相互联系、相互渗透的特点.因此,力学综合题对同学们的能力有较高的要求,通常作为压轴题出现在中考题中,题型主要是计算题,辅以少量的填空题、选择题,常用的解题方法有以下几种
一. 概念辨析法
概念辨析法就是以物理概念、物理规律作为标准来衡量、辨析试题所给条件的作用和相互联系、从而得出结论的方法
二、假设法
假设法就是对物理现象、物理条件、物理过程或物理结果事先作出假设,一般假设为理想状态或特殊情况,然后利用物理概念、规律等知识,作出推理、分析、演算直至得出结论
三、等效法
等效法就是当我们所研究的物理现象、规律,其某一方面跟另一简单的物理现象、规律效果相同时,用简单的物理模型代替复杂的模型,并保证物理意义、物理规律、作用效果不变的方法
四、整体法
所谓整体法,就是指思考物理问题时,不拘于问题的局部特征,而是着眼于问题的整体结构,通过对问题全面认真考察,从客观上理解和认识问题的本质,挖掘和发现整体结构中问题的关键点,抓住问题的内在规律,从而使问题得以解决的思维方法.
五、比例法
在应用定律、公式来解决实际物理问题时,常会遇见某些物理量保持不变(或相等) ,因而只需要研究其中两个物理量之间关系的问题.这时常依据物理定律、公式,利用物理现象中保持不变(或相等) 的量,将其他已知量与未知量建立比例关系,这种利用数学的比例式来解决物理问题的方法称之为比例法.
六、综合法
综合法是一种逆向思维方法,就是从要求的结论或结果人手,分析所求结论或结果所需的条件.题意是否给出,若条件不足,则应先求解条件的不足部分,如此推导,直到与题意所给条件完全联系起来构成一个解题的整体过程.
除上述几种常用的方法外还有探索法、估算法、排除法等,这里不再一一述.在解答力学综合题时,到底采用哪种方法,要根据具体问题而定,有时要把几种方法有机结合起来、
【例1】(江西省) 一个1O N的物体,在水平拉力 的作用下做匀速直线运动,3 S内移动了15札物体与 地面摩擦阻力是2 N,求:(1)拉力功率;(2)上述条件 下,物体匀速运动了10 s,拉力做的功.
分析:功等于作用在物体上的力和力的方向上物 体移动距离的乘积,w=FS.功率是反映做功快慢的 物理量,定义为单位时间(1 s)内物体所做的功.当物 体做匀速直线运动时,速度大小、方向始终保持不变, 且物体此时应受平衡力的作用,因此水平拉力大小等 于物体所受到的摩擦阻力,则拉力大小可知.最后利 用相关公式去求得结果.
启示:概念辨析法突出了对物理概念的正确理
解、各概念及概念间的联系,在解题时要注意各个物 理概念的因果关系,不要被表面现象所迷惑.运用该 方法解题时应做到:(1)认真读题,仔细审题,明确各 条件所涉及的物理概念.(2)将已知、所求的相关概念 联系起来分析物理过程,正确求解结果.
【例2】(长沙市) 质量相等的两个实心小球A
和B ,已知它们的密度之比P^:P 日一1:2,现将A 、B 放入盛有足够多水的容器中,当A 、B 两球静止时,水 对A 、B 两球的浮力之比为8:5,则p^=
kg /rn3,P 日=kg / . ——
分析:判断A 、B 两球在水中静止时的浮沉情况
是解决问题的关键.不妨把两求可能出现的浮沉情况 者进行假设,进行计算并与题目所给的条件进行比 较,再作出正确的判断.
启示:判断静止在液体中物体的浮沉情况是解决 浮力问题的关键,对这类问题通常可假设物体是浮或 沉,把问题简化,根据有关知识分析推理,就容易得出 正确的结论.
【例3】(山西省) 实心正方体木块(不吸水) 漂
浮在水面上,此时浸入水中的体积为600 c (g取 N /kg) 求:(1)木块受到的浮力;(2)木块上放置一个 重4 N的铁块,静止后木块上表面刚好与水面相平, 木块的密度是多大?(3)木块上放置铁块后与未放铁 块相比,木块下表面受到水的压强增大多少?
分析:这道题的第(1)问由阿基米德原理可直接
求出.第(2)问中,木块的重力可由第(1)问浮力的大
小及漂浮条件得到,再由m 一导可求出质量,所以, 求木块密度的关键是要求出木块的体积.比较简单的 方法是注意解题条件的等效变换,即放置在木块上铁 块的重力G 姨大小恰好等于木块增加的浮力的大小
△F}≠,因而可求出增加的△ }就是木块原来露出水 面的体积,最后得到木块的总体积,木块的密度.第
(3)问中,同样的道理,木块底部增加的压力△F 就是 △F 浮,再由压强公式p : ,就可求出增大的压强了 启示:这是一道压强与浮力的综合题,按常规解 法很繁琐.若利用解题务件的等效变换,解题方法就 显得简捷多了.可见,寻找等效变换关系是利用等效 法解题的关键.
【例41 (辽宁省) 一实心塑料块漂浮在水面上
时,排开水的体积是300 cm3,塑料块的质量是多大? 当在塑料块上放置一个重2 N的砝码后,塑料块刚好 没入水中,问此时塑料块受到的浮力是多大? 塑料块 的密度是多大?(g取10 N/kg)
分析:对于两个物体(或两个以上) 的连接体在液
体中的浮沉的问题求解的方法较多,将这些物体视为 整体进行分析和研究是一种较好的方法.
启示:此题用常规解法,就比较繁琐,且容易出
错.用整体法解则简捷明了,从解答该题的过程中可 发现用整体法解题的基本思路是分析条件、揭示关 系、分散问题、整体处理、查找依据、准确表达
【例5:1 (重庆市) 甲、乙两个长方体,由不同材 料制成,其中底面积分别为s 甲:40 cm2、s 一30 cm 2
,高度之比^甲:^ 一3:2,密度之比 。 一3
:1.若把甲放在水平桌面上,乙放在甲上,水平桌面 受到的压强为7000 Pa,把乙取下放在水平桌面上静 止不动时,桌面对乙的支持力为多少?
分析:这是道力学综合题,主要考查密度与压强
知识的综合,此外还涉及到力的平衡、质量与重力关 系等知识.解题的突破口可以从密度的概念出发,找 出它们之间的知识链:密度一质量一重力一压力一压 强.找出这些关系,利用比例式就可求解.
启示:(1)用比例法解题首先选定采用的物理规
律,其次要确定物理现象过程中保持不变的物理量, 最后建立比例关系求解.(2)用比例法解题具有突出 的优点:其一是可省略中间计算过程,节约时间,减少 错误.其二是不一定要统一单位.但在综合性试题的 分析中要善于挖掘隐藏在试题中的不变量.
【例6】(江苏省) 用右图所示滑轮
组提升水中的物体A 若物体的质量为
140 kg,体积为60 dm3,滑轮组机械效率
为8O .求:(1)物体A 在水中被匀速提
升时,拉力F 是多大?(2)如果动滑轮
挂钩用钢丝绳与物体相连,而滑轮组所
拉绳索能承受的最大拉力为350 N,当
物体露出水面体积多大时,拉绳会断?
(g取10 N/kg ,滑轮组机械效率不变)
分析:此题涉及机械效率、滑轮组的力作用关系、 浮力及力平衡原理等多个知识点.由相关知识可知, 要求解拉力就应先求有用功和总功,其中要求有用功 又必须先求出浮力.由滑轮组的使用规律,可得绳自 由端移动距离是重物升高距离的4倍.由此求解拉力 的顺序为:F 捍一FA 一 一w 总一F .
要求物体露出水面的体积大小,也就要求物体所
受浮力的减小值,所以应根据后一次情况中的力平衡 条件,先求出后一次情况中物体所受浮力.解题顺序 是 一FA 一F 浮 一△F 浮一 .具体求解时应按绳 索所能承受的最大拉力去计算.
启示:运用综合法分析的思路与解题过程恰好是 完全相反的,其解题的一般思路是:从结论开始,逆向 推理,运用公式,层层剖析,直达已知.这种方法解题 的最大优点是克服由于过程不明确,各物理量之间没 有直接关系带来的思维障碍.
力学是初中物理的重点,由于力学知识具有相互联系、相互渗透的特点.因此,力学综合题对同学们的能力有较高的要求,通常作为压轴题出现在中考题中,题型主要是计算题,辅以少量的填空题、选择题,常用的解题方法有以下几种
一. 概念辨析法
概念辨析法就是以物理概念、物理规律作为标准来衡量、辨析试题所给条件的作用和相互联系、从而得出结论的方法
二、假设法
假设法就是对物理现象、物理条件、物理过程或物理结果事先作出假设,一般假设为理想状态或特殊情况,然后利用物理概念、规律等知识,作出推理、分析、演算直至得出结论
三、等效法
等效法就是当我们所研究的物理现象、规律,其某一方面跟另一简单的物理现象、规律效果相同时,用简单的物理模型代替复杂的模型,并保证物理意义、物理规律、作用效果不变的方法
四、整体法
所谓整体法,就是指思考物理问题时,不拘于问题的局部特征,而是着眼于问题的整体结构,通过对问题全面认真考察,从客观上理解和认识问题的本质,挖掘和发现整体结构中问题的关键点,抓住问题的内在规律,从而使问题得以解决的思维方法.
五、比例法
在应用定律、公式来解决实际物理问题时,常会遇见某些物理量保持不变(或相等) ,因而只需要研究其中两个物理量之间关系的问题.这时常依据物理定律、公式,利用物理现象中保持不变(或相等) 的量,将其他已知量与未知量建立比例关系,这种利用数学的比例式来解决物理问题的方法称之为比例法.
六、综合法
综合法是一种逆向思维方法,就是从要求的结论或结果人手,分析所求结论或结果所需的条件.题意是否给出,若条件不足,则应先求解条件的不足部分,如此推导,直到与题意所给条件完全联系起来构成一个解题的整体过程.
除上述几种常用的方法外还有探索法、估算法、排除法等,这里不再一一述.在解答力学综合题时,到底采用哪种方法,要根据具体问题而定,有时要把几种方法有机结合起来、
【例1】(江西省) 一个1O N的物体,在水平拉力 的作用下做匀速直线运动,3 S内移动了15札物体与 地面摩擦阻力是2 N,求:(1)拉力功率;(2)上述条件 下,物体匀速运动了10 s,拉力做的功.
分析:功等于作用在物体上的力和力的方向上物 体移动距离的乘积,w=FS.功率是反映做功快慢的 物理量,定义为单位时间(1 s)内物体所做的功.当物 体做匀速直线运动时,速度大小、方向始终保持不变, 且物体此时应受平衡力的作用,因此水平拉力大小等 于物体所受到的摩擦阻力,则拉力大小可知.最后利 用相关公式去求得结果.
启示:概念辨析法突出了对物理概念的正确理
解、各概念及概念间的联系,在解题时要注意各个物 理概念的因果关系,不要被表面现象所迷惑.运用该 方法解题时应做到:(1)认真读题,仔细审题,明确各 条件所涉及的物理概念.(2)将已知、所求的相关概念 联系起来分析物理过程,正确求解结果.
【例2】(长沙市) 质量相等的两个实心小球A
和B ,已知它们的密度之比P^:P 日一1:2,现将A 、B 放入盛有足够多水的容器中,当A 、B 两球静止时,水 对A 、B 两球的浮力之比为8:5,则p^=
kg /rn3,P 日=kg / . ——
分析:判断A 、B 两球在水中静止时的浮沉情况
是解决问题的关键.不妨把两求可能出现的浮沉情况 者进行假设,进行计算并与题目所给的条件进行比 较,再作出正确的判断.
启示:判断静止在液体中物体的浮沉情况是解决 浮力问题的关键,对这类问题通常可假设物体是浮或 沉,把问题简化,根据有关知识分析推理,就容易得出 正确的结论.
【例3】(山西省) 实心正方体木块(不吸水) 漂
浮在水面上,此时浸入水中的体积为600 c (g取 N /kg) 求:(1)木块受到的浮力;(2)木块上放置一个 重4 N的铁块,静止后木块上表面刚好与水面相平, 木块的密度是多大?(3)木块上放置铁块后与未放铁 块相比,木块下表面受到水的压强增大多少?
分析:这道题的第(1)问由阿基米德原理可直接
求出.第(2)问中,木块的重力可由第(1)问浮力的大
小及漂浮条件得到,再由m 一导可求出质量,所以, 求木块密度的关键是要求出木块的体积.比较简单的 方法是注意解题条件的等效变换,即放置在木块上铁 块的重力G 姨大小恰好等于木块增加的浮力的大小
△F}≠,因而可求出增加的△ }就是木块原来露出水 面的体积,最后得到木块的总体积,木块的密度.第
(3)问中,同样的道理,木块底部增加的压力△F 就是 △F 浮,再由压强公式p : ,就可求出增大的压强了 启示:这是一道压强与浮力的综合题,按常规解 法很繁琐.若利用解题务件的等效变换,解题方法就 显得简捷多了.可见,寻找等效变换关系是利用等效 法解题的关键.
【例41 (辽宁省) 一实心塑料块漂浮在水面上
时,排开水的体积是300 cm3,塑料块的质量是多大? 当在塑料块上放置一个重2 N的砝码后,塑料块刚好 没入水中,问此时塑料块受到的浮力是多大? 塑料块 的密度是多大?(g取10 N/kg)
分析:对于两个物体(或两个以上) 的连接体在液
体中的浮沉的问题求解的方法较多,将这些物体视为 整体进行分析和研究是一种较好的方法.
启示:此题用常规解法,就比较繁琐,且容易出
错.用整体法解则简捷明了,从解答该题的过程中可 发现用整体法解题的基本思路是分析条件、揭示关 系、分散问题、整体处理、查找依据、准确表达
【例5:1 (重庆市) 甲、乙两个长方体,由不同材 料制成,其中底面积分别为s 甲:40 cm2、s 一30 cm 2
,高度之比^甲:^ 一3:2,密度之比 。 一3
:1.若把甲放在水平桌面上,乙放在甲上,水平桌面 受到的压强为7000 Pa,把乙取下放在水平桌面上静 止不动时,桌面对乙的支持力为多少?
分析:这是道力学综合题,主要考查密度与压强
知识的综合,此外还涉及到力的平衡、质量与重力关 系等知识.解题的突破口可以从密度的概念出发,找 出它们之间的知识链:密度一质量一重力一压力一压 强.找出这些关系,利用比例式就可求解.
启示:(1)用比例法解题首先选定采用的物理规
律,其次要确定物理现象过程中保持不变的物理量, 最后建立比例关系求解.(2)用比例法解题具有突出 的优点:其一是可省略中间计算过程,节约时间,减少 错误.其二是不一定要统一单位.但在综合性试题的 分析中要善于挖掘隐藏在试题中的不变量.
【例6】(江苏省) 用右图所示滑轮
组提升水中的物体A 若物体的质量为
140 kg,体积为60 dm3,滑轮组机械效率
为8O .求:(1)物体A 在水中被匀速提
升时,拉力F 是多大?(2)如果动滑轮
挂钩用钢丝绳与物体相连,而滑轮组所
拉绳索能承受的最大拉力为350 N,当
物体露出水面体积多大时,拉绳会断?
(g取10 N/kg ,滑轮组机械效率不变)
分析:此题涉及机械效率、滑轮组的力作用关系、 浮力及力平衡原理等多个知识点.由相关知识可知, 要求解拉力就应先求有用功和总功,其中要求有用功 又必须先求出浮力.由滑轮组的使用规律,可得绳自 由端移动距离是重物升高距离的4倍.由此求解拉力 的顺序为:F 捍一FA 一 一w 总一F .
要求物体露出水面的体积大小,也就要求物体所
受浮力的减小值,所以应根据后一次情况中的力平衡 条件,先求出后一次情况中物体所受浮力.解题顺序 是 一FA 一F 浮 一△F 浮一 .具体求解时应按绳 索所能承受的最大拉力去计算.
启示:运用综合法分析的思路与解题过程恰好是 完全相反的,其解题的一般思路是:从结论开始,逆向 推理,运用公式,层层剖析,直达已知.这种方法解题 的最大优点是克服由于过程不明确,各物理量之间没 有直接关系带来的思维障碍.