八年级物理典型例题解析

1、八年级物理典型例题解析典型例题解析 例1 （镇江市中考试题)如图1(a）所示的杠杆重;不计，o为支点,ao0，当在a点悬吊一重6的物体，绳子的拉力f=n时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l2,力臂l2为_. (） (b）图161 如图161(b),画出杠杆o示意图,找到支点o,bc为力的作用线，画出力臂l2 根据杠杆的平衡条件:oal 代入数值：6n023nl2 2=2.2 m=0.4 答案 力臂2如图16（b)，l2为04m 例2如图1(）是一个均匀直杠杆,o为支点,在a点挂一重10n的物体，则在b点用2n的力，可以使杠杆处于水平平衡状态.问：（1)若在c点仍用n向下的力,杠杆能

2、否平衡?(图中每个格距离相等） ()若在c点用2n的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡？ 精析f的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡解(）力f作用于b点时,杠杆平衡：a=f当力f作用于c点时：gao0a10n2(a) （b）图162 foc0 n0 b focga 杠杆不能平衡，c端下沉 （2)根据上面的讨论,若c点用力为n，但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图162（b） 当f斜着用力时,力臂减小为l2. 若此时f2n，l2=大小,则杠杆可以再次平衡. 答案不能平衡,可能平衡 例3 (哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图63) （ ） b 图13精析起重机

3、,l2,ff为费力杠杆.其他:手推车、瓶启子、撬杠均是l1l,为省力杠杆 答案 例4(乌鲁木齐市中考试题）如图164(）所示，杠杆a处挂一重为40n的物体，杠杆在拉力作用下保持平衡o是杠杆的支点请画出拉力的力臂l并写出杠杆平衡时的表达式 （a) (b) （c） （）图14 如图16（b）的力臂为l.杠杆平衡时：goafl. 扩展:若cbaooc，当f方向垂直于cb时,f的力臂为lo，fg. 答案如图16（b)（d），平衡时:goal 例 （苏州市中考题)杠杆o在力a、fb的作用下保持水平静止状态,如图165（a）.杠杆的自重不计,o为杠杆的支点,f的方向与o垂直，则下列关系式中一定正确的是 (

4、）aaoafob b.aob c d.f (a) (）图165 精析此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂. 如图165(b）,画出力f的力臂为la，f和a的夹角为。根据杠杆的平衡条件:a=bobao sin=fbob 从图中看出:9 in要保持杠杆平衡：faoabob，推得a 答案d例 (长沙市中考试题)在图16（a）中,画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法 （a) ()图16如图66(b)，绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起,最后承担物重的绳子根数为4根 如何求滑轮组绳子上的拉力?(1)使用滑轮组竖直提起重物 第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，

5、绳子自由端拉力:=.如图16（b),n4,=第二种情况,不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重拉力:f如图16(b），若物体重0n,动滑轮重0n,则拉力：=10n 第三种情况,又要考虑动滑轮重,又要计摩擦等额外阻力，则应从机械效率去考虑求出拉力. 公式推导：=拉力：=,如图166(b）,若物体重00,滑轮组机械效率为70%，sh,则拉力: f786n （2）使用滑轮组平拉重物图7 如图17，用滑轮组匀速拉动物体a，这时拉力f大小和重量无直接关系 在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力:f,其中f表示a与地面的摩力n表示与动滑轮连接的绳子根数设：a重120n，a与地面摩擦力为0n,则拉力:f1. 例7

6、（南京市中考试题）利用图68中的滑轮组提升重物（物体重100 )，滑轮组的机械效率为8%，当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力f为_n，如果增大物重，此滑轮组的机械效率.（选填“变大”、“变小”或“不变”）图168 精析 考查力、功和机械效率之间的关系. 解 已知：g60n,机械效率%设提升时,物体上升h.根据图,拉力上升高度为sh =f=00n 分析物重对机械效率的影响= 若h、w额不变，g增大,提高 答案500,变大 例8 （黄冈中考试题）如图19所示,物体放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着m向左匀速运动,此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10n若在m上加放一物块可保持m向

7、左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力,则f （)图169a.运动时受到向左的摩擦力 b.加放m前，m受到0的摩擦力 加放m前,m受到20n的摩擦力 .加放m后,力f，保持0n不变 精析此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析,并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点. 未加之前，拉力f与弹簧测力计的示数相同,也为1 n.用动滑轮匀速拉重物，f=2.f方向向右.选项是正确的加放m后,f,由于m对地面压力增大，所以摩擦力增大，f也增大,10. 答案 c 例9 在下述情况中，若物体重10n，则力对物体做了多功? （）物体沿着光滑的水平面匀速前进了1 m，求推力对物体做的功. (2）物体

8、沿水平面匀速前进了10，摩擦力是20n,求拉力做的功 （）物体沿光滑斜面滑下，斜面高1 m,长m,如图l61所示，求重力对物体做的功（4）如图61，物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功图1610 精析 初中阶段研究力做功,主要指下列几种情况: 第一种：力和物体运动方向一致,称为力对物体做功 第二种:力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功如向上抛出某个物体，重力方向向下,物体运动方向向上，可以称为克服重力做了功. 第三种：当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零.解()水平面光滑,认为摩擦力为零.物体匀速前进，推力也为零.这时=0 (）物体匀速直线运动，推力f(摩擦力）20,s=

9、10m,所以：=0n10m200j.()物体沿重力方向移动的距离为，重力做的功wg10n1m100.(4）如图410，物体沿斜面运动,支持力方向与运动方向垂直,物体沿支持力方向没有移动,w 答案（）w0（）200 j（3）w=0 （)w= 例1 (北京市西城区中考试题）图611所示滑轮组匀速提升物体已知物重g40n,拉力100n，该滑轮组的机械效率是_.图111 精析此题主要考查是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率 解有用功:有=gh=20hh为物体被提升的高度. 总功:总fs3h=100n3h 为拉力移动的距离. 注意:有根绳子连在动滑轮上，则s3h 机械效率：=80% 错解 有的学生忽

10、略了距离关系,认为总功:w总=fh10n.按照这个分析，求得100%，结果与实际情况不符 w总w有+w额，由于额处功的存在，w有一定小于w总，一定10% 答案80例1 (北京市石景山区试题）用动滑轮将400n的货物以.5m/s的速度匀速提高了2m，绳端的作用力是250n，则有用功的功率是_w. 精析题目给了力、距离和速度等多个数据考查学生面对多个量,能否正确地挑选出题目所需要的数值. 解 有用功率的概念：p有=gv其中g为物体重，为物体上升速度.p有=gv=40.5m/s=0w 扩展:如果求总功率，则有：p总=f为拉力提升速度. 在此题中，一个动滑轮:sh，所以2v=1/s p总fn1ms=2

11、50w通过有和p总,还可以求出这个动滑轮的机械效率 答案 200w 例1（长沙市中考试题）跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的 （) .动能增加,重力势能减少，机械能不变 b.动能不变，重力势能减少,机械能减少 c.动能减少,重力势能增加,机械能增加 动能不变,重力势能不变，机械能不变 精析 从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题 匀速下落的跳伞运动员,质量和速度不变,动能不变; 下落过程中，相对地面的高度减小,重力势能减少； 机械能=动能势能，动能不变,势能减少，机械能减少答案 b 例13如图1612，均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块,每小格距离相等，支点在o，此时杠杆已处于平衡状态

12、问：当下面几种情况发生后，杠杆能否再次平衡？ （1）两边各减去一个铁块； (2)将两侧铁块向支点方向移一个格; (3）将两边各一个铁块浸没于水中； (）将两侧所有铁块分别浸没于水中;（)左侧有两个铁块浸没于煤油中,右侧有一个铁块浸没于水中(煤油密度油=0.8103k/3) 图112 精析 对于一个已经平衡的杠杆来说,当某个力或力臂发生变化时,若变化的力变化的力臂仍相等,则杠杆仍保持平否则，就失去平衡 解 (1）设一个铁块重g，一个格长度为l,当两侧各减去一个铁块时，对于左端，力力臂的变化g3l，对于右端，力力臂的变化=4l,可见右端“力力臂”减少的多，因而杠杆右端上升,左端下沉,杠杆不再平衡.

13、(2)所设与(1）相同， 左侧:力力臂的变化=4 右侧：力力臂的变化= 左端力力臂的变化大，减少的力力臂大，因此杠杆左端上升，右端下沉,杠杆不再平衡. （3)当两边各有一个铁块浸没于水中时，设一个铁块受的浮力为浮,两侧的铁块受的浮力是相同的对于左端:“力力臂”的变化f浮3l 对于右端：“力力臂”的变化=浮 比较两端变化，右端变化大，因为所受浮力方向是向上的,因而杠杆右端上升,左端下沉 （)题目所设与(3）相同， 对于左端：“力力臂”的变化=4浮3l1f浮l对于右端：“力力臂”的变化3f浮l12浮比较两端变化是一样的,因而杠杆仍保持平衡 (5)左侧两个铁块浸没于煤油中，设一个铁块体积为v，则两个

14、铁块受的浮力为：1油g2v油v,右侧一个铁块浸没于水中,铁块受的浮力f水 左侧:“力力臂”的变化=fl=6油gvl右侧：“力力臂”的变化f24l=4油gvl将油、水代入比较得: 左侧“力力臂”的变化大,因为所受浮力方向是向上的，因而杠杆左端上升，右端下沉 答案（1）杠杆失去平衡，左端下沉;（2)杠杆失去平衡,右端下沉； （3）杠杆失去平衡,左端下沉； ()杠杆仍保持平衡 （5）杠杆失去平衡，右端下沉 例14 如图1613（a)，物体a重0n，挂在水平横杆c端，横杆可绕点转动,绳子b作用于ac，使ac处于静止状态，水平横杆a长2mbc长.m,若杆重不计，绳子bd作用在横杆上的拉力大小是_n若考虑

15、杆重为0n，拉力大小又是_. （a) (b）（c)图613 精析 确定支点，找出力臂,列出杠杆平衡方程解 如图113（b),以a为支点，重物ga的力臂为ac,的力臂为f, lf=absi30=（2-05m）=.75m. 杠杆平衡方程为： alacflf f3n=0n 当考虑杆重时，如图63(），杠杆平衡条件为: flfglc+g杆lac 均匀杆,重心在中点，代入数值f0.5m30nm+20n1 f10n 答案 80n，10n图164 例5 如图614，在一轻杆ab的b处挂一重为89n的物体,把物体浸没在水中,在点作用1975的向下的力,杠杆可以平衡,已知：oaob41,求物体的密度（g取1nk

16、g） 精析 在杠杆知识和浮力知识结合,仍以杠杆平衡条件列出方程，只是在分析b端受力时,考虑到浮力就可以了 解 已知重力n 以o为支点,杠杆平衡时有: faoa=fbob fb=.5n=79n 物体所受浮力f浮g-fb=89n-710 v排=11m3 v物v排 =8.9kg 物体密度: =8.9103g/m3答案 8.103kgm 例16 (西宁市中考试题）一根轻质杠杆可绕o点转动，在杠杆的中点挂一重物g,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力f，如图65（a)所示，力f使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力f和它的力臂lf、重力g和它的力臂l的变化情况是( ） af增大，lf减小 .减

17、小，f增大不变,lg减小 d.g不变，lg增大(a） （b）图11 精析以o为支点，杠杆慢慢抬起过程中,重力大小为,始终不变,重力的力臂为lg，从图中看出,lg增大了.拉力大小为f，从图中看出,拉力的力臂lf变小了.解 设杆ob与水平线夹角为,如图165(b）.列出杠杆平衡方程: lf=glg f sin=gcs got杠杆抬起过程中,减小，ct增大,增大图166 答案、d 例7 （四川省中考试题)如图1616,金属块m静止置于水平地面上时，对地面的压强为5.4105pa,轻质杠杆的支点为o，ob53,在杠杆的端,用轻绳将金属块吊起,若在杠杆的a端悬挂质量为m=4g的物体时，杠杆在水平位置平衡

18、，此时金属块对地面的压强为1.815pa若要使金属块离开地面,那么杠杆a端所挂物体的质量应为多少? 精析这道题综合了压强、力的平衡、杠杆等知识解题时，要列出杠杆平衡的方程,对m要作出正确的受力分析. 解当m单独静置于地面时，对地面的压强为: 1= 当a端挂m后,b端的绳子也对产生力f，m对地面的压强: p2= 得=得3（-f）mg 2mg3f f= 此时杠杆平衡：gafob 代入aob=534kgg5f3 代简并代入式得:g m10k当金属块离开地面时：m受的拉力f=mg，杠杆平衡时,mg a=mgob m= m1g=kg 答案6k例18 （哈尔滨市中考试题)一人利用如图1617所示的滑轮组匀

19、速提升重为450n的物体,若每个滑轮重50，人重00n,则人对地面的压力是_n.(不计摩擦力）图161 精析人对地面的压力大小,取决于人受的力,而人受的力，又与滑轮组绳子上的拉力有关.解 滑轮组上承担物重的绳子根数为2所以滑轮组绳子上的拉力：f=(gg动）(g:物重,g动：动滑轮重） （450n) =50n人受力为：重力g,绳子的拉力f和地面的支持力n.f+=g支持力:ngf00n20n=5n 根据相互作用力大小相等,人对地面的压力：f=n=50n答案人对地面压力35n 例19 如图1618，滑轮及绳子的质量和摩擦不计,物体重g1,木板重g,要使木板处于平衡状态,求: (1)绳子对a的拉力多大

20、？(）a对木板压力多大? 精析分析绳子上的拉力(且同根绳子上的拉力,大小不变),然后以某物为研究对象,列出受力平衡式. 解 （1）研究绳子、2、上拉力,如图1418,设与a相连的绳子2的拉力为f,则绳子3的拉力也为f,绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2，绳子的拉力也为f图18以物体a和板为研究对象：向下受重力为:lg2 向上受绳子、2、3的拉力，大小为：f a和木板处于静止状态:4fg2 （)以为研究对象: 受重力g1，拉力f和持力na静止时，gl=f+n n=g1-=g1-g2=g1g 根据相互作用力大小相等,a对木板的压力： ng-g2答案 (1） （）g1g2 例20如图619所示装置,

21、杠杆处于平衡状态,g1=n，ab4ob，求:g2.（不计滑轮重) 精析以杠杆平衡条件为基础，正确分析出滑轮上各段绳子的拉力. 解杠杆ob平衡时,以o为支点： g1a=fob(f为b点的拉力)图169 fg1=1030 重物2上方有两个动滑轮,每次的拉力均减少一半所以fg2,g2=4=40n120n. 答案 2n 例1（北京市模拟题）如图620，m甲m乙=14，甲=21kg/m3，地面对乙的支持力为f，若将甲浸没于水中，地面对乙的支持力为,求:f.图62 设：与甲相连的滑轮为1,与乙相连的滑轮为2. 分析与滑轮相连的各段绳子的受力情况: 滑轮1：两侧绳子受力大小为：g甲 滑轮2：两侧绳子受力大小

22、为：g甲 乙静止时：受重力g乙、拉力f12g甲和地面支持力f 当甲物体未浸入水中时，地面给乙的支持力为f=g乙-2g甲 =，, f4g甲2g甲2g甲 当甲物体浸没于水中时,地面给乙的支持力为f: f=乙-2(g甲-f浮甲)乙2 g甲+2水gv甲2g甲2水g 甲103g/m3=2水代入上式 = 答案ff=2 例22 (福州市中考试题）如图1621中，物体a重5n，物体b重30，物体在物体b的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体a上加一个水平向左的力2拉动物体a，使物体以0.1的速度匀速上升，s内拉力f2所做的功是_(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)图1621 精析 拉力的功wfs,

23、要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了已知:ga=5，b=0n,b=0. ms,t=2s 求：w 解 a向右运动，受向右拉力1和向左的摩擦力f，匀速运动:f=fl 与b相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重b. 1=gb30 f=f1=10n当a向左运动时，a受向左的拉力f2和向右的摩擦力f及向右的绳子拉力1 f=ff1(f=gb=0n)，大小不变 f2=10n+10n2 在2内，物体上升距离h=bt.m/s2.2m 拉力移动距离s=3h=.2m06 拉力做的功w=f2s=20n06m12j 答案12j 例23如图622，把重250n的物体沿着长m，高的斜面匀

24、速拉到斜面顶端，(1)若不计摩擦，求拉力;(2）若所用拉力为10n,求斜面的机械效率.图22 精析根据功的原理，动力做的功为w1fl，克服重力做的功为w=gh. 解 （)不计摩擦时: w1w h fg=2500n (2)若所用拉力为f100n时.克服重力做的功为：w2gh250nm250 动力做的功为：w1fl100n5m00j 斜面的机械效率:=0% 答案 （)50n （2）0% 例24 如图623所示，用滑轮组将重为g的物体提高了2，若不计动滑轮重和摩擦阻力，拉力做的功为800.求:物重图162解法1 若不计动滑轮重和摩擦等阻力.利用功的原理:动力做的功克服重力做的功 w=80j，h=2m = 解法2根据图示滑轮组： 当物体上升2m时,拉力要向上提6m. f=n 不计动滑轮重和摩擦. g=3fn=400