利用杠桿的平衡公式F1L1=F2L2自編一道題，并計(jì)算出所求物理量．
分析：知道動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂中的三個(gè)量，利用杠桿的平衡條件求第四個(gè)量，據(jù)此編寫題目并求解．
解答：答：題目：小明用動(dòng)力臂是1m，阻力臂是0.2m的杠桿撬起重4000N的石頭，所用的動(dòng)力至少是多少？
解題過(guò)程：
∵FL1=GL2，動(dòng)力臂L1=1m，阻力臂L2=0.2m
∴F=
GL2
L1
=
4000N×0.2m
1m
=800N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了杠桿平衡條件及其應(yīng)用，自編自解，答案不唯一，較好的反應(yīng)學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握程度．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

為了估測(cè)本地大氣壓，某同學(xué)用吸盤、玻璃板和以及彈簧測(cè)力計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：把吸盤吸在玻璃板上如圖（a），測(cè)出吸盤的面積為S，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上緩慢拉動(dòng)吸盤．多次實(shí)驗(yàn)，記下吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)的拉力．根據(jù)
二力平衡
二力平衡
可知，此時(shí)的拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力大小相等．然后利用公式
P=
F
S
P=
F
S
可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)．
實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：
（1）吸盤吸附在玻璃板上之前，往往先要對(duì)吸盤哈氣或者蘸少許水，原因是
便于擠出氣泡，使吸盤更多的面積粘在玻璃上
便于擠出氣泡，使吸盤更多的面積粘在玻璃上
．
（2）操作時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的量程太小，就利用杠桿設(shè)計(jì)了如圖（b）的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)．測(cè)得吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)，測(cè)力計(jì)的拉力為F．由此計(jì)算出此地的大氣壓值為p=
3F
S
3F
S
．
（3）通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)此次的測(cè)量值與氣象部門提供的數(shù)據(jù)有偏差，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程并根據(jù)所學(xué)知識(shí)猜想：由于
實(shí)際接觸面積小于吸盤面積
實(shí)際接觸面積小于吸盤面積
原因，導(dǎo)致測(cè)量值
偏小
偏小
（偏大或偏�。�

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

為了估測(cè)本地大氣壓，某同學(xué)用吸盤、玻璃板和以及彈簧測(cè)力計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：把吸盤吸在玻璃板上如圖 （a），測(cè)出吸盤的面積為S，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上緩慢拉動(dòng)吸盤．多次實(shí)驗(yàn)，記下吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)的拉力．根據(jù)
二力平衡
二力平衡
可知，此時(shí)的拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力大小相等．然后利用公式
P=
F
S
P=
F
S
可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)．實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：
（1）吸盤吸附在玻璃板上之前，往往先要對(duì)吸盤哈氣或者蘸少許水，原因是
使氣密性更好
使氣密性更好
．
（2）操作時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的量程太小，就利用杠桿設(shè)計(jì)了如圖（b）的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)．測(cè)得吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)，測(cè)力計(jì)的拉力為F．由此計(jì)算出此地的大氣壓值為p=
3F
S
3F
S
．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

力學(xué)綜合計(jì)算題分類例析

綜觀歷年各省市中考題，不難發(fā)現(xiàn)，力學(xué)計(jì)算大多以綜合題的形式出現(xiàn)，單獨(dú)用一個(gè)知識(shí)點(diǎn)只對(duì)某一個(gè)物理量（如密度、壓強(qiáng)等）進(jìn)行求解的力學(xué)計(jì)算題已很少見(jiàn)了，絕大部分力學(xué)的計(jì)算題都有一定的綜合性。綜合題的優(yōu)點(diǎn)是：一方面能考查學(xué)生分析、理解和推理的思維能力，另一方面考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和知識(shí)遷移能力。這完全符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和目標(biāo)，所以這種題型在今后的中考中仍將占有很重要的位置。本專題從以下幾個(gè)方面對(duì)這類計(jì)算題進(jìn)行分析探究。以指導(dǎo)同學(xué)們解題時(shí)抓住要點(diǎn)，一舉突破。

一.思路和方法

1.讀懂題意或圖示，明確已知量和所求量。

有些新題型會(huì)出現(xiàn)一些新名詞或概念，有的已知條件比較隱蔽，應(yīng)該努力挖掘出對(duì)解題有用的信息。

2.分析研究對(duì)象所處的狀態(tài)或物理過(guò)程，找出已知量和未知量之間的聯(lián)系。

為了幫助分析，通常對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析并畫出受力圖，確定哪些力構(gòu)成平衡力，根據(jù)平衡條件建立平衡方程式，這是很關(guān)鍵的一步。

3.明確題目所描述的對(duì)象和過(guò)程涉及到哪些知識(shí)點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)墓交蛞?guī)律進(jìn)行計(jì)算。

①求壓強(qiáng)時(shí)可用，兩個(gè)公式進(jìn)行求解。但后一個(gè)公式一般用來(lái)求解液體壓強(qiáng)，只有豎直放置的柱體對(duì)支承面產(chǎn)生壓強(qiáng)，才能用來(lái)解。

②計(jì)算浮力的方法有很多：（1）阿基米德原理；（2）彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力（G與F分別為物體在空氣中稱和在液體中稱時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)）；（3）平衡法：物體處于漂浮或懸��；（4）壓力差法：。根據(jù)已知條件和研究對(duì)象所處的狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)墓角蟾×Α?/p>

③求滑輪組的機(jī)械效率也有兩個(gè)公式：和。當(dāng)滑輪組豎直提升物體時(shí)就用前者，當(dāng)滑輪組水平拉物體時(shí)就用后者。

4.驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果

對(duì)答案進(jìn)行檢驗(yàn)，看過(guò)程有無(wú)錯(cuò)誤，看結(jié)果是否符合實(shí)際。

 

二.熱點(diǎn)問(wèn)題歸類

熱點(diǎn)一：密度、壓強(qiáng)和浮力的綜合。

例1.某電梯公寓樓約40m，完成此建筑物需要澆鑄鋼筋混凝土，還需要使用其他建筑材料，混凝土密度為，取。求：（1）已知自來(lái)水的密度為，若要從地面向樓頂提供自來(lái)水，加壓設(shè)備至少需要給施加多大的壓強(qiáng)？（不考慮大氣壓強(qiáng)）

（2）測(cè)量表明，該樓的地基所承受的壓強(qiáng)不得超過(guò)，若地基與地面的接觸面積為，則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物資及進(jìn)入大樓的人員的總質(zhì)量不得超過(guò)多少？

解析：這是一道密度和壓強(qiáng)的綜合題，根據(jù)公式。（1）小題立即解決。（2）小題中要求質(zhì)量，則可以先求出最大重力，然后求出最大質(zhì)量，最后減去已有的質(zhì)量即可，具體解法如下：

（1）

（2）設(shè)混凝土、其他建筑材料和其余部分的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，總重量為G

當(dāng)m3最大時(shí)，G最大，大樓對(duì)地基的壓力F最大，地基所承受的壓強(qiáng)達(dá)到最大值。

所以

所以

 

例2.去年南京市對(duì)大明湖進(jìn)行了首次換水清淤，換水后大明湖水清澈見(jiàn)底，魚兒歡暢。愛(ài)湖小分隊(duì)的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識(shí)對(duì)湖水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。他們通過(guò)調(diào)查，了解到大明湖周邊主要污染源很容易導(dǎo)致湖水密度變大，而密度達(dá)到的水域就不適宜湖里魚類生存，他們就想到做一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)來(lái)監(jiān)控湖水密度。為此找來(lái)一根長(zhǎng)為1.2m粗細(xì)均勻的木條，在底端嵌入適量重物，使其能直立漂浮水中，做好相應(yīng)的標(biāo)記后就可以監(jiān)測(cè)湖水的密度了，測(cè)量得該簡(jiǎn)易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg。（g取10N/kg）

（1）先將該木條放入足夠深的清水中，測(cè)得木條露出水面0.2m，在水面處畫上白線，請(qǐng)計(jì)算此時(shí)木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力。

（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)在木條的什么位置畫上表示污水密度達(dá)到時(shí)的紅線，以監(jiān)測(cè)湖水密度是否超標(biāo)。

解析：此題是一道運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的好題，綜合的知識(shí)有壓強(qiáng)、浮力和二力平衡等。（1）木條底端受到水的壓強(qiáng)可直接用來(lái)求；又因木條處于漂浮狀態(tài)，故可用二力平衡法求浮力。

由于木條處于漂浮狀態(tài)，所以：

（2）此題實(shí)際上是求木條浸入污水的深度h，要求深度必先求，因?yàn)椋赏ㄟ^(guò)浮力算出。又因木條的橫截面積S未知，深度h似乎無(wú)法求出，但我們要善于利用（1）小題的條件，找到兩者的相同之處，即在清水中和污水中都處于漂浮狀態(tài)，兩者受到的浮力相等，所以

，即，所以：

 

熱點(diǎn)二：速度、功率和效率的綜合

例3.如圖1所示，物體重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍，求：

（1）不記滑輪、繩重和滑輪組的摩擦，拉力的大小及拉力的功率。

（2）若拉力為2.5N，該滑輪組的機(jī)械效率。

圖1

解析：在不計(jì)摩擦的情況下，可直接用滑輪組省力公式求拉力，不過(guò)不是，而應(yīng)該是（是物體A與地面的摩擦）。因?yàn)閷?duì)物體的拉力不是等于物體的重量，而是等于地面對(duì)物體的摩擦力。相應(yīng)地，求這種水平裝置的滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算公式也應(yīng)該是，而不是。拉力的功率可進(jìn)行如下推導(dǎo)：

（1）拉力的大�。�

拉力的功率：

（2）

 

熱點(diǎn)三：壓強(qiáng)或浮力與杠桿類相結(jié)合的綜合題

例4.圖2是小明設(shè)計(jì)的一個(gè)用水槽來(lái)儲(chǔ)存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB（B為浮球的中心）能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，倒“T”形閥門C底部為厚度不計(jì)的橡膠片，上部為不計(jì)粗細(xì)的直桿，進(jìn)水口的橫截面積為4cm2，浮球的體積為100cm3，OB是OA長(zhǎng)度的6倍，AB桿左端壓在閥門C上，閥門C堵住進(jìn)水口時(shí)，AB桿水平，浮球頂部和溢水口相平，不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。（）求：

（1）浮球浸沒(méi)時(shí)，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？

（2）為了防止水從溢水口溢出，水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過(guò)多少？

圖2

解析：本題又是一道力學(xué)綜合題，描述的物理情境較為復(fù)雜，所以分析審題是關(guān)鍵，尤其是要把這個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖看懂，搞清楚它的工作過(guò)程和原理，解題過(guò)程如下：

（1）當(dāng)球全部浸沒(méi)水中時(shí)：

橫桿B端受力等于浮球所受浮力，即：

運(yùn)用杠桿平衡條件：

，因?yàn)?/p>

所以A端受力為：

（2）水恰能從溢水口流出時(shí)水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時(shí)，浮球全部浸沒(méi)，閥門C受到水槽中的水向上的壓力和水箱中水向下的壓力及浮球浸沒(méi)時(shí)杠桿A端對(duì)閥門C向下的壓力相互平衡，即：

                                         ①

設(shè)水槽中的水面距閥門C底部橡膠片的高度為H，溢水口到閥門C底部橡膠片的高度為h，則：

                                             ②

                                              ③

把②③式代入①中，有

整理得：

 

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

6.物理知識(shí)的應(yīng)用

            知    識(shí)    點(diǎn)

                 應(yīng)  用

1．聲吶

測(cè)海深

2．密度

鑒別物質(zhì)  判斷是否空心  判斷浮沉。

3．在一定范圍內(nèi)，拉力越大，彈簧被拉得越長(zhǎng)

制成測(cè)力計(jì)

4．重力的方向總是豎直向下的

制成重垂線  水平器

5．關(guān)于摩擦力的大小

增減摩擦的方法

6．慣性

解釋現(xiàn)象

7．二力平衡

測(cè)滑動(dòng)摩擦力

驗(yàn)證液體內(nèi)部的壓強(qiáng)公式p=ρgh

8．力使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變

   物體在非平衡力作用下的運(yùn)動(dòng)。

解釋物體由靜變動(dòng)，由動(dòng)變靜，加速，減速，改變運(yùn)動(dòng)方向作曲線運(yùn)動(dòng)等

9．壓強(qiáng)

增減壓強(qiáng)的方法

10．液體的壓強(qiáng)

水壩下部建造得比上部寬，潛水深度有限度

11．連通器

茶壺、鍋爐水位器……

12．托里拆利實(shí)驗(yàn)

制成水銀氣壓計(jì)

13．大氣壓

自來(lái)水筆吸墨水，抽水機(jī)，茶壺蓋上開(kāi)有一小孔，用吸管吸飲料，高度計(jì)，醫(yī)院輸液打針

14．氣體壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系

風(fēng)箱，噴霧器，打氣筒，抽氣機(jī)，空氣壓縮機(jī)等

15．物體的浮沉條件

密度計(jì)，輪船，氣球，飛艇，潛水艇，孔

明燈，鹽水選種，測(cè)人體血液的密度，解

釋煮餃子時(shí)，生沉熟浮等

16．杠桿的平衡條件

判斷杠桿類型，求最小動(dòng)力，判斷動(dòng)力變

化情況進(jìn)行有關(guān)計(jì)算

17．光的直線傳播

射擊時(shí)的瞄準(zhǔn)，解釋小孔成像，影的形成，

日食，月食的形成“坐井觀天，所見(jiàn)甚小”，

確定視野，判斷能否看見(jiàn)物體或像，激光

準(zhǔn)直測(cè)距等

18．鏡面反射

解釋黑板“反光”，看不清上面的字

19．漫反射

解釋能從各個(gè)方向都看到不發(fā)光的物體

20．平面鏡 

成像、鏡前整容，糾正姿勢(shì)，制成潛望鏡、

萬(wàn)花筒，墻上掛大平面鏡，擴(kuò)大視覺(jué)空間、

改變光路(如將斜射的陽(yáng)光，豎直向下反

射照亮井底)，測(cè)微小角度，平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)θ角，反射光線改變2θ角……

21．光的折射

筷子斜插入水中，浸在水中部分向上偏折視深度小于實(shí)際探度，視高大于真高

22．凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用

粗測(cè)凸透鏡的焦距

23．凸透鏡成像規(guī)律

u>2f,照相機(jī)；f<u<2f幻燈機(jī)、投影儀、

電影放映機(jī)；u<f放大鏡；確定凸透鏡f

的范圍，照相機(jī)、幻燈機(jī)的調(diào)節(jié)

24．液體的熱脹冷縮

制成常用的液體溫度計(jì)

25．液化技術(shù)

分離空氣的組成氣體，提取純凈的氣體

26．蒸發(fā)致冷

解釋現(xiàn)象：吹電風(fēng)扇涼快，潑水降溫，包有酒精棉花的溫度計(jì)示數(shù)低于室溫

27．液化放熱

用高溫水蒸氣做飯、燒水。

28．升華致冷

用干冰人工降雨、滅火，在舞臺(tái)上形成 “煙”霧

29．液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大(減小)而升高(降低)

在高山上煮飯用高壓鍋

30．氣體的加壓液化

生活用液化石油氣用增加壓強(qiáng)的方法使石油氣在常溫下液化后裝入鋼罐

31．三表：熔點(diǎn)表  密度表  比熱容表

白熾燈泡燈絲用鎢做，在很冷的地區(qū)宜用酒精溫度計(jì)而不用水銀溫度計(jì)測(cè)氣溫；水的比熱容比較大，解釋在沿海地區(qū)白天和晚上的氣溫變化不大。

注意：固體和液體相比較，不能說(shuō)液體密度總比固體的小

32．電流的熱效應(yīng)

制成各種電熱器，白熾電燈，保險(xiǎn)絲

33．電流的化學(xué)效應(yīng)

提煉鋁、銅、電解、電鍍

34．電流的磁效應(yīng)

制成電磁起重機(jī)，電鈴，電話聽(tīng)筒，利用電磁鐵制成電磁繼電器，用于自動(dòng)控制

35．決定電阻大小的因素

制成變阻器(通過(guò)改變電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻)，油量表

36．歐姆定律

解題，測(cè)電阻

37．串聯(lián)電路的規(guī)律

制成簡(jiǎn)單調(diào)光燈，說(shuō)明電阻箱的結(jié)構(gòu)和原理

38．磁  

磁屏蔽      防磁手表    

用磁性材料做成錄音帶和錄像帶，磁懸浮列車

39．通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)

制成直流電動(dòng)機(jī) 

40．電磁感應(yīng)現(xiàn)象

制成發(fā)電機(jī)

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