物理综合题解题方法探究

1、综合题解题方法探究一、浮力问题的处理方法1、明确研究对象及状态（一般处于静止）2、根据静止状态建立二力或三力平衡的等式（方程）3、分别代入已知量，建立含所求量的等式，然后求解例一、冰山浮在海面，求露出部分与夜面之下的体积（冰=0.9×103kg/m3 ，海水=1.03×103kg/m3）解：研究对象 冰山，状态 漂浮（静止）受二力且二力平衡：G冰F浮代值： 冰V冰g海水gV排 冰（V露+V排）海水V排 （V露+V排）V排海水 冰（不要慌忙代值，化简后再代值计算） V露V排 +1海水 冰V露V排1.030.911390例二、密度是0.6g/cm3的木块，用绳子将它拴在水池底部

2、的钩子上(如图所示)，如果绳子上的拉力为2N，求木块的体积。解：木块静止：G木F拉F浮木V木g2N水gV木（水木）V木2N（10N/kg）0.2kgV木0.2kg（水木）200g（1g/cm30.6g/cm3）500cm3巩固练习：1、物体浮于水面有1/5体积在水面下，木块重2N， 求：用多大的力可以将它恰好压入水中？放一多重的物体在其上可以使物体恰好没入水中？放一多重的物体在其上可以使物体有3/5的体积没入中？用细线向下拉物体，多大的拉力恰好可以使物体浸没？AB用细线向下拉物体，多大的拉力可以使物体有1/5体积露出水面？2、A为轻质杆（m不计）当A给出水口施加竖直向上4N的力时，进水管停止向

3、水槽注水，出水口S50cm2，浮子B重2N,求：画出B受力示意图。进水管停止注水时，A受到的压强；进水管停止注水时B浸入水中的体积CB3、如图，出水口塞子G1N，S20cm2，当线上拉力为6N时，塞子恰好被拔出，则水深是多少？如果B是重20N的木块，当塞子恰好被拔出时B所受的浮力多大？排开水的体积多大？（塞子厚度不计）4、图16为冷水自控装置，小水箱与锅炉相连，当杠杆呈水平状态时，浮球一半体积浸入水中，塞子B刚好顶住自来水进口。测得浮球体积500厘米3，OC=25厘米，OD=1厘米，水管横截面积为1厘米2，由此算出自来水压强多大？(不计杠杆、连杆、塞子、浮球质量)5如图17所示，杠杆可绕O点转

4、动，已知OABC20厘米，AB30厘米，B点悬挂一重物G，在C点施10N的力，使轻杆在图示位置平衡。问：在B处最多能吊起多重的物体？4、图甲是一种常见的台式饮水机结构示意图。控水槽内的塑料浮体是一个体积为90cm3的空心圆柱体，其质量和厚度可忽略不计。浮体通过一轻质硬杆与阀门相连。当浮体浸没时，阀门恰好将面积为2cm2的放水孔关闭。此时蓄水桶中水位最高。（1）请画出浮体所受浮力的示意图。（2）蓄水桶中水对阀门的最大压强为多少帕？（g取10N/kg）（3）饮水机的简化电路图和部分技术参数如下。电路图中的温控开关能根据加热罐内水的温度自动闭合或断开。从而使水温保持在8695之间。经观察发现，当加热

5、罐内装满热水但较长时间没有饮用时，每隔一段时间，加热指示灯就会亮84秒钟。试计算饮水机的加热效率。c水= 4.2×103J/(kg)ACB5、如图，水箱A是一个边长为100cm的正方体，浮筒B是一个质量为0.5kg的空心圆柱体，其底面积为100cm2 ，高为50cm，放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积为50cm2 ，厚度为2cm，放水阀门C能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一轻绳与浮筒相连，绳的长度为10cm。求： 分别画出B、C受力示意图当阀门恰好被拔出时B所受的浮力多大？当阀门恰好被拔出时C受到水的压力多大？水箱底受到水的压强为多大？CB某电开水器的结构如图甲所示（剖面图

6、），简化的内部电路如图乙所示，进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制，只有进水管中的水压在正常范围内，冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低，冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时，浮子2浮起，会触动单刀三掷开关S1，煮水电热管R1通电发热，冷水被煮沸，水面升高，开水就从出水管进入贮水箱，当贮水箱中水位达到一定高度时，浮子3浮起，又会触动单刀三掷开关S1，煮水暂停，一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合，保温电热管R2就会通电发热，开水处于保温状态。（1）已知煮水电热管R1的阻值为12.1，保温电热管R2的阻值为48.4，求电开水器的最大发热功率。（2）图甲中

7、，当浮子1上升到最高处后，它的最上端恰好和出水管管口相平，阀门就会将进水管管口关闭，此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=2.5×10-4m³，进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10-4m²（不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦）；BOBA=201（O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处，B为轻质硬杆BO的转轴），水箱内水面上方的气压P0=1×105Pa。为了不让冷水直接进入贮水箱，进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?下图是八浮子（编号为1-8）波浪发电机的俯视图。当浮子随着海面波浪向上浮动时，会通过传动装置带动

8、发电机发电。已知每个浮子的重力为20N，体积为0.016m3，若它在水中上浮带动发电机发电时，露出水面的体积为0.004m3，则：（1）每个浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力是多少牛？（2）当海浪的波高为3m、起伏周期为6s时，假设浮子沿竖直方向运动，平均每秒每个浮子带动发电机发电时匀速上浮的高度为0.8m，传动装置和发电机的总效率为30%，求：每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是多少牛？波浪发电机的输出功率是多少瓦？新农村中很多楼房顶上装有如图1所示的水箱，图2是这种水箱的结构示意图。其中A、B是由密度为2.5×103kg/cm3的材料制成的圆柱体，由于水箱顶部的压力传

9、感开关是一种特殊的“拉线开关”，其作用是：当它受到竖直向下的拉力等于25N时闭合，电动水泵就开始通过进水口向水箱中注水；当拉力等于15N时断开，电动水泵就停止向水箱中注水。（1）如果A、B的体积均为500cm3，则A、B的总重力是多少？（g取 10N/kg）（2）通过计算说明正常情况下水箱中的最高水位在什么位置，并在图2中用水平虚线标出。（压力传感开关下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计，g取10N/kg）（3）为了增加安全性，压力传感开关通常是通过一只电磁继电器控制电动水泵。请用笔画线代替导线，按照题意将图3中的电路连接完整。高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具，它由

10、如图甲所示的高压气瓶，气管、阀门与气垫连接而成，起重时，气垫放人重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度，如图乙所示，质地均匀的长方体石板长2m，重为6×104N，当气垫气压高达106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面积是400cm2（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度_，内能_（2）如果高压起重气垫在5s内可将105 N的重物举高0.1m，则其功率是多少？（3）气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点O多远？小结：浮力综合题的计算方法：列几个力之间的等式 然后代值展开即可 受力分析时，物体受几个力平衡，除受F浮和G

11、外，可能还有压力、拉力等（压力、拉力方向不能画错）（2014?武汉模拟）如图所示是一种吊钩门式起重机，它在武汉城市建设中发挥着重要作用，起重机主体由起重小车和横梁AB组成，起重小车内装有提升电动机和小车电动机，分别用于提升货物和让小车水平移动下表为某起重机的部分参数，它的最大起吊质量为10吨起吊质量（吨）3510提升重物的总功率（千瓦）57.512水平行走的总功率（千瓦）0.50.61.0起升速度（米/分钟）888运行速度（米/分钟）101010适用电源600V50Hz（1）已知起重小车与滑轮总重1000N，均匀横梁AB长15m，当起重小车离A端距离3m吊起4.9×104N的货物时，

12、则A端对横梁的支持力比B端大多少？（2）让某次起重机将10吨土从9m深井中吊至3m高的运土车中，运土车离深井的水平距离为3m，则起重机消耗了多少电能？二、效率问题的处理方法不管是求效率还是已知效率求其它物理量，通法是写出效率的表达式，然后往后推，直到不能推（一定会出现我们要求的量）为止，再代值求解。（ 可以直接用）例一、如图，不计摩擦和绳重，当G240N时，80 求：F浮 当G440N时， 求：解：80 F100N 分析：必须先求F，而不计绳重和摩擦这个条件，实际就告诉大家G动不变，G动可求F3FGG动G动3FG3FG3×100N240N3F440NFN 88例二、如图：G800N，

13、物体做匀速直线运动受到的阻力f是G的0.03倍，80 , 求：F若V物0.2m/s，求拉力的功率例三、超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”，对切割表面产生108109Pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数：型号压强（MPa）喷嘴横截面积（m2）排量（L/min）油泵电机功（kw）换向方式电源（V）22303005×10-82.7225电子380提示：表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升。1MPa=106Pa, 1L1×103m3。 请回答：（1）“水刀”

14、有纯水切割和加磨料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的                （填一种能量名称），加入磨料后切割能力大大提高了，这是因为                  。（2）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？（3）高压水切割机的切割效率是多少？第三问解答过程： 求（凡有流量的题直接设时间为1min或1s）做设电动机

15、工作1min：例四、使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一。有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103W时，电池产生的电压是120V，该电压对车上电动机提供的电流是10A。问：(1)此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳？(2)电动机线圈的电阻为4，这种情况下，太阳能汽车将太阳能转化 为电动机机械能的效率多大?(机械摩擦忽略不计)第二问解答过程：例五、大坝水位落差为60m（上游水库的水面距下游发电机的高度），水的流量6000m3/min，设水流下后有80的机械能转化为电能，产生的电压为1000V，求产生的电流。例六、诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征

16、进入21世纪，伴随着汽车的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们，回归传统和自然的呼声越来越高，“骑上你的自行车”成为倡导“国际无车日”(9月22日)活动的宣传用语“国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新的交通工具电动自行车应运而生了(1)电动自行车运用了许多物理知识，观察图19所示电动自行车的结构图，填写下表(2)运用科学的物理术语，说明电动自行车和汽车的能量转化，并指出“国际无车日”的积极意义(3)下表是某品牌电动自行车的部分技术参数从物理学的角度看，表中有一个物理量

17、的名称与单位不一致，请你指出并改正(4)若电动自行车的效率为80，行驶过程中所受阻力为车重的006倍求车以4ms的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流(g取10Nkg）。三.力和运动、机械能和力的方法探究方法指导：对匀速、静止等关键字词应特别敏感在力和运动的题目中： 有保持匀速、静止则物体受平衡力 受平衡力则物体匀速、静止, 无保持匀速、静止则物体受非受平衡力,受非受平衡力则物体处于非匀速、静止在机械能和力的题目中：有阻力则机械能不守恒（大小变），无阻力则机械能守恒（大小不变）， 无摩擦力时，动力对物体做多少功，物体的机械能就增加多少无动力；有摩擦力时，克服摩擦对物体做多少功，物体的机械能就减

18、少多少（这些和做功与内能的变化是一致的）例一：木块在水平地面作匀速直线运动，水平动力为20N，则摩擦力 N；若V物5m/s，拉力的功率 W，若物体的动能为200J，则动力消失后，物体将作 运动，还能运动 m.克服摩擦力做功 ， 能转化 能例二：上题中木块在水平地面作匀速直线运动时，受 对平衡力，动力消失后； 受 平衡力。例三：木块在竖直方向上作匀速直线运动，重力20N ,则拉力 N，；若V物5m/s，上升10m，则动能增加 J，重力势能增加 J,机械能增加 J.例四：木块受拉力在竖直方向上作匀速直线运动，重力 10N，物体的动能200J，则拉力消失后，物体将作 运动，还能运动 m高；到最高点时

19、动能为 J，受 对平衡力，合力 N，是否为平衡状态 ，原因是 。例五：小孩从滑梯上匀速滑下，         能增大，是由 转化而来。如下滑的高度是2m,小孩重200N，则内能增加 J；例六：单摆摆动的幅度越来越小得原因是 ，摆到最高点时，速度为 ，动能为 J，受 对平衡力，合力 N(填是否为0 )，是否为平衡状态 ，原因是 。摆到最高点时受几个力，画出其受力示意图 四.变化问题的方法探究方法:先确定不变的物理量，然后根据一个物理量的变化写出另一个物理量的变化（有表达式的先写出表达式后，再写出物理量的变化关系）（一）一般问题的变化1.凸透镜成像

20、的物、像大小及物距、像距的变化规律2.浮力浮、拉力拉的变化规律（G不变G=浮+拉 )3.串联电路中：U1、的变化规律 ( U不变U=U1+）4.机械能守恒中的动能和重力势能的变化规律（分有阻力、无阻力）5.做功与内能的变化中的机械能内能的变化6.能量守恒定律中的各种能量的变化等 这些变化问题有着惊人的一致，请大家认真的加以体会（二）控制变量法中的不同物理量之间的变化答题模式： 不变时（相同时）， 越大（增大，变大）， 越大（增大，变大）或越小（减小，变小） 例一：压力不变时，压强与受力面积之间的变化例二：电压不变时，电流与电阻之间的变化等五、估算及计算中应注意的大约值1.长度:一元硬币的直径约

21、 ，厚度约 ， 100元的长度约 ， 成人站立时与地面得接触面积约 ，手掌的面积约 ，2.速度：人步行的速度约 ，自行车的速度约 ，空气中的声速约 ，百米赛跑运动员的速度约 3.质量：鸡蛋约 克， 苹果约 克，学生有 ，成人约 ，1000粒种子的质量 ，重力：2个鸡蛋约 N ，1个苹果约 ，学生约 ，成人约 4.压强：成人对地面得压强约 ，手掌受到的大气压力约 ，5.功率：人爬楼的功率约 ，人步行的功率约 ，人骑自行车的功率约 ，汽车的功率约 ，举重运动员的功率约 6.效率：滑轮组的效率约 ，汽车的效率约 ，太阳能电池的效率约 ， 炉子烧水的效率约 ，电热水器的效率约 ，电动机的效率约 ，7.

22、温度：人的正常体温约 ，室温约 ，8.电学：小灯泡的电阻约 ，正常工作的电流约 ，正常工作的电压约 ，功率约 家用灯泡的电阻约 ，电流约 ，电压 ，功率约 ， 家用电器的功率约：电炉 ，电风扇 ，空调 ， 电视 ， 电饭煲 ，六、课本上的演示实验应特别注意的地方(一).声学1.声音的产生实验中的泡沫小球的作用是2.音调的高低与频率的关系，频率与振动物体的长短、粗细、松紧、厚薄的关系3.声音的利用：声音能传递能量；声音能传递信息和超声波的利用的实例(二)光学光的反射定律的实验及结论平面镜成像规律的实验（为什么用玻璃、怎么放？为什么用薄玻璃，环境要暗）折射规律的实验结论，实验怎么做？凸透镜成像实验的“同一直线”，“同一高度”及成像规律，如所成实像的位置偏高，调蜡烛怎么调？调凸透镜怎么调？调光屏怎么调？如所成像时，光屏接收不到像是什么原因？红外线、紫外线的特点及应用(三)热学熔化、沸腾的特点及图象的规律；加热到沸腾的时间过长的原因？加盖的原因？分子扩散的实验、引力实验、扩散快慢与温度的关系做功与内能的关系的