【正文】 第二部分 專題復習 高分保障 專題四 計算與應(yīng)用題 分類 突破 類型一 力學計算與應(yīng)用題 考點 1 質(zhì)量、密度、速度、壓強與浮力綜合 解答此類綜合計算題需注意以下幾點： (1)正確選用公式及其變形公式．速度公式 、密度公式 、壓強的定義式 (通用但常用來計算固體壓強 )、液體壓強計算式 p＝ 計算浮力的方法： ① 壓力差法： F浮 ＝ F向上 － F向下 ； ② 稱重法：F浮 ＝ G－ F拉 ； ③ 公式法 (阿基米德原理法 )： F浮 ＝ G排 ＝ ρ液 V排 g；④ 平衡法 (漂浮或懸浮狀態(tài) )： F浮 ＝ G物． (2)要正確理解公式中各物理量的意義． (3)弄清楚各概念相互之間的內(nèi)在聯(lián)系． (4)如果涉及連接體問題 (如固體容器盛有液體、木球與物塊用細線相連后漂浮在水中等 )，還需要將單獨分析和整體分析結(jié)合起來． v ＝ stρ ＝ mVp ＝ FS【例 1】 [2022齊齊哈爾中考 ]如圖為現(xiàn)役某導彈驅(qū)逐艦 ，該艦最大航速 54km/h， 滿載時排水量 9000t.(海水密度約為 103kg/m3) (1)該驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行 1h， 通過的路程為多少？ (2)若聲吶探測器在水下 10m深處 ， 則聲吶探測器所受海水壓強為多少？ (3)驅(qū)逐艦滿載時受到海水的浮力是多少？ (4)以最大航速勻速航行時所受海水阻力為驅(qū)逐艦重力的 ，那么該導彈驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行時 ， 推力的功率為多少？ 解： (1)由 可得驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行 1h所通過的路程 s＝ vt＝ 54km/h 1h＝ 54km (2)聲吶探測器所受海水的壓強 p＝ ρ海水 gh＝ 103kg/m3 10N/kg 10m＝ 1 105Pa (3)導彈驅(qū)逐艦滿載時受到海水的浮力 F浮 ＝ G排 ＝ m排 g＝9 103 103kg 10N/kg＝ 9 107N (4)因為導彈驅(qū)逐艦漂浮 ， 所以驅(qū)逐艦的重力 G＝ F浮 ＝9 107N 驅(qū)逐艦所受海水阻力 F阻 ＝ ＝ 9 107N＝ 9 106N 勻速行駛時 ， 推力與阻力是一對平衡力 ， 則 F＝ F阻 ＝9 106N 又 v＝ 54km/h＝ 15m/s 驅(qū)逐艦推力的功率 ＝ Fv＝ 9 106N 15m/s＝ 108W v ＝ stP ＝ W t ＝ Fs t考點 2 速度 、 功 、 功率與機械效率綜合 【考點分析】解答此類綜合計算題需注意以下幾點： ( 1) 找準各物理量間的對應(yīng)關(guān)系． ① 應(yīng)用速度公式 v ＝st時應(yīng)明確路程與時間的對應(yīng)關(guān)系 ； ② 應(yīng)用公式 W ＝ Fs 計算做功時應(yīng)注意力 F 與路 程s 的對應(yīng)關(guān)系 ； ③ 應(yīng)用功率公式 P ＝Wt＝Fst＝ F v 計算時應(yīng)注意功與所用時間的對應(yīng)關(guān)系 ； ④應(yīng)用公式 η ＝W有W總 100% 計算機械效率時需明確有用功 、 總功 、 額外功的區(qū)別與聯(lián)系 ． ( 2) 對于杠桿計算問題 ， 要先找準力臂 ， 再明確杠桿平衡條件 F 1 L 1 ＝ F 2 L 2 中的對應(yīng)關(guān)系． ( 3) 關(guān)于滑輪組的計算問題 ， 首先要確定承擔物重的繩子的段數(shù) n ， 再通過關(guān)系式 s ＝ nh 、 F ＝1nG 來計算相關(guān)物理量．【例 2】 [2022河南中考 ]如圖所示 ， 工人用沿斜面向上 、 大小為 500N的推力 ， 將重 800N的貨物從 A點勻速推至 B點；再用 100N的水平推力使其沿水平臺面勻速運動 5s， 到達 C點．已知 AB長 3m，BC長 ， 距地面高 ： (1)利用斜面搬運貨物主要是為了 ； (2)貨物在水平面上運動的速度為多少？ (3)水平推力做功的功率為多少？ (4)斜面的機械效率為多少？ 解： ( 2 ) 在水平面上運動的速度 v ＝st＝1 . 2 m5s＝ 0 . 2 4 m / s( 3 ) 水平推力做功的功率 P ＝ F v ＝ 100N 0 . 2 4 m / s ＝ 24W( 4 ) 在斜面上推力做的功 W 總 ＝ F ′ s ＝ 500N 3m ＝ 1500J所做的有用功 W 有 ＝ Gh ＝ 800N 1 . 5 m ＝ 1200J斜面的機械效率 η ＝W 有W 總 100% ＝1200J1500J 100% ＝ 80%省力 考點 3 壓強 、 浮力與簡單機械綜合 【考點分析】 對于壓強、浮力與簡單機械綜合性計算題，分析時一定要注意問題分析的全面性，其中受力分析是解答此類問題的關(guān)鍵，尤其要注意浸在液體中的物體同時受到多個力作用的情況，從中找出解決問題的切入點，正確選用公式即可解答． 【例 3】 [2022濱州中考 ]把一棱長為 10cm， 質(zhì)量為 8kg的正方體實心金屬塊 ， 放入水平放置裝水的平底圓柱形容器中．如圖甲所示 ， 金屬塊下沉后靜止在容器底部 (金屬塊與容器底部并未緊密接觸 )， 水的密度是 103kg/m3， g取 10N/： (1)金屬塊的密度； (2)金屬塊受到的浮力； (3)金屬塊對容器底部的壓強； (4)若用圖乙所示的滑輪組 ， 把金屬塊在水中勻速提升 30cm(金屬塊未露出水面，忽略水對物體的阻力 )， 此過程滑輪組的機械效率為 70%， 那么繩子自由端的拉力 F大小是多少？ 解： ( 1) 金屬塊的體積 V金＝ ( 10c m )3＝ 100 0c m3＝ 1 10－3m3金屬塊的密度 ρ金＝m金V金＝8kg1 10－3m3＝ 8 103kg/ m3( 2) 由于金屬塊下沉后靜止在容器底部 ， 則 V排＝ V金＝ 1 10－3m3金屬塊受到的浮力 F浮＝ ρ水gV排＝ 1 103kg/ m3 10N / kg 1 10－3m3＝ 10N( 3) 金屬塊的重力 G ＝ mg ＝ 8kg 10N / kg ＝ 80N容器對金屬塊的支持力與金屬塊對容器底的壓力是相互作用力 ， 大小相等 ，金屬塊對容器底的壓力 F壓＝ F N ＝ G － F浮＝ 80N － 10N ＝ 70N正方體金屬塊的底面積 ( 即受力面積 ) S ＝ ( 10c m )2＝ 100 c m2＝ 0. 01m2金屬塊對容器底的壓強 p ＝FS＝70N0. 01m2＝ 7 103Pa( 4) 由圖可知連接動滑輪的繩子的段數(shù) n ＝ 2根據(jù)機械效率 η ＝W有用W總 100% ＝? G － F浮? hF nh 100% ＝G － F浮nF 100% 可得 ，繩子自由端的拉力 F ＝G － F浮n η＝80N － 10N2 70%＝ 50N【突破要領(lǐng)】 力學綜合計算與應(yīng)用題的突破策略： (1)仔細閱讀 ， 讀懂題意或圖示 ， 明確已知量和所求量； (2)明確研究對象； (3)分析研究對象所處的狀態(tài)或物理過程 ， 找出已知量和未知量之間的聯(lián)系； (4)對研究對象進行受力分析并畫出受力圖像 ， 進而確定哪些力構(gòu)成平衡力 ， 然后根據(jù)平衡條件建立平衡方程； (5)明確題目所描述的對象和過程所涉及到的知識點 ， 進而選擇適當?shù)墓交蛞?guī)律進行計算； (6)驗證計算結(jié)果 ， 對答案進行檢驗 ， 看過程有無錯誤 ， 看結(jié)果是否符合實際． 押題訓練 1． [2022懷化中考 ]2022年 5月 23日 ， 我國 “ 蛟龍?zhí)?” 載人潛水器在馬里亞納海溝北坡下潛．有史以來 ， 首次對 4000米級的瑪利亞納海溝進行深入的現(xiàn)場探查 ， 首次觀察到 4811米的海底世界．當 “ 蛟龍?zhí)?” 載人潛水器下潛到 4000m時 (g＝10N/kg， ρ海水 ＝ 103kg/m3)， 求： (1)“蛟龍?zhí)?” 載人潛水器所受海水的壓強； (2)“蛟龍?zhí)?” 載人潛水器上某個觀測孔面積約為 ， 該觀測孔受到海水的壓力； (3)“蛟龍?zhí)?” 載人潛水器體積大約 50m3， 它受到的浮力． 解： (1)“蛟龍?zhí)?” 載人潛水器所受海水的壓強 p＝ ρ海水 gh＝ 103kg/m3 10N/kg 4000m＝ 107Pa (2)由 可得觀測孔受到海水的壓力 F＝ pS＝ 107Pa ＝ 106N (3)“蛟龍?zhí)?” 載人潛水器受到的浮力 F浮 ＝ ρ海水 gV排 ＝ ρ海水 gV＝ 103kg/m3 10N/kg 50m3＝ 105