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压轴题 11 运动和力 力热、力电计算 难点分析
1. 摩擦力大小及方向分析;
2. 考查简化模型、生活实际背景中各种现象的受力分析,综合考查二力平衡、摩擦力、运动状态等知识;
3. 结合交通工具或大型机械,考查速度、压强、功、功率、燃料燃烧产生的热量与热值等物理量相关计算;
4. 结合功率和工作时间计算用电器消耗的电能.
一、整体法与隔离法
适用于分析多个叠加或连接物体保持平衡状态时所受的摩擦力,确定研究对象
1. 整体法:把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这个整体之外的物体对这个整体的作用
力,不考虑整体内部的相互作用力(图甲) 般适用于不研究整体内部力的情况;
2. 隔离法:把要分析的物体从相关整体中隔离出来,分析该物体以外的物体对该物体的每一个作用力(图乙),一
般适用于为了弄清整体内某个物体的受力情况.
二、受力分析的步骤
第1步:定对象:确定研究对象,即受力物体;
第2步:看状态:若物体是静止或匀速直线运动→受平衡力;若是加速、减速状态→受非平衡力;
第3步:寻找力:按照“重力—弹力—摩擦力—其他力”的顺序分析物体受到的力;
第4步:检验:根据研究对象的运动状态和平衡力的知识来判断.
三、力热、力电的综合计算
1. 热机总功:燃料燃烧释放的热量:Q =mq
放
2. 机械能有用功:
牵引力做功:W =Fs;克服重力做功:W =Gh
有 有
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3.力热转化效率
注:若由机械能转化为热能,则机械能为总功,热能为有用功.
4. 电能(总功):用电设备工作时消耗的电能:W =UIt=Pt
电
5. 机械能:①牵引力做的功:W =Fs ;②克服重力做的功:W =Gh ; 功率:
机 机
6.力电转化效率:
注:当机械能转化为电能时机械能做的功为总功.
目录:
01 力、运动和力的综合判断
02 摩擦力、二力平衡
03 运动和力图像题
04 运动和力实验题 难点
05 力热、力电的综合计算
06 运动和力综合信息题(综合能力题)
01 力、运动和力的综合判断
1.(2023·湖北黄冈·二模)如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,
a、b的劲度系数分别为k、k 则两弹簧的伸长量x 与x 之比为( )
1 2. 1 2
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对小球的受力分析可知,小球受重力和两个弹簧的弹力,根据力平衡知识有
在一定范围内,弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比,所以有
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解得
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2023·安徽宣城·模拟预测)如图所示,光滑的两个球体直径均为d,置于一直径为D的圆桶内,且有
dF 时,地面对A的摩擦力
1 2
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f=F-F
1 2
合力方向与F 的方向相同;当Ff
1 2 3 2 3 1
③F=F=F ④三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为f′<f′<f′
1 2 3 2 1 3
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
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【详解】①③对AB整体分析,则AB整体对水平面的压力大小与整体自身重力大小相等,所以三种情况对水平
面的压力大小相等。接触面的粗糙程度也相同,所以整体受到的摩擦力大小是相同的,AB整体在水平桌面上做
匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以
F=F=F
1 2 3
故①错误,③正确;
②图①中,物体A对地面的压力等于A的重力;图②中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程
相同,则f>f;对于③图,对整体分析,整体对桌面的压力等于AB的总重力,此时的推力等于桌面对B的摩
2 1
擦力;对B受力分析,B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力,这两
个力大小相等,根据力的相互性可知,B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力,综上所述,推力F 等于地面对B
3
的摩擦力,即f=F;综上所述
3 3
f=f>f
2 3 1
故②正确;
④对于②,B与A之间没有发生相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为0;对于①,B对地面的压力等于其
重力;对于③,B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,故
f ′ <f ′ <f ′
2 1 3
故④正确。
综上可知,①错误,②③④正确。正确的有三个结论。
故选D。
10.(23-24八年级上·重庆·期末)如图甲所示,A、B、C(m =3kg,m =2kg,m =1kg)三个物体与桌面粗糙
A B C
程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力F=6N作用于B上,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙
1
用轻绳跨过定滑轮将A、C相连,水平拉力F 作用于B,B相对于地面做匀速直线运动,A、C保持静止,已知
2
粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比。下列说法正确的是( )
①图甲中A不受摩擦力 ②图甲B所受重力与支持力是一对平衡力
③F=8N ④图乙中地对C的摩擦力为5N,方向水平向右
2
A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④
【答案】A
【详解】①由于A、B、C整体一起向右做匀速直线运动,所以相对于B,A没有运动趋势,所以图甲中A不受
摩擦力,故①正确;
②由于图甲B所受支持力等于A、B的重力之和,所以图甲B所受重力小于B所受支持力,故B所受重力与支
持力不是一对平衡力,故②错误;
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③图甲中,水平拉力F=6N作用于B上,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动,AB间摩擦力为0,BC间摩
1
擦力为6N,C与地面间的滑动摩擦力为6N。m =3kg,m =2kg,m =1kg,则C对地面的压力为
A B C
F =G +G +G =(m +m +m )g=(3kg+2kg+1kg)×10N/kg=60N
C A B C A B C
由于接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比,则图乙中AB之间的摩擦力为
同理可得BC间摩擦力为5N,B相对于地面做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,则
F=f +f =3N+5N=8N
2 AB BC
故③正确;
④A、C保持静止,B相对于地面向右做匀速直线运动,则A、C受到B的滑动摩擦力方向均水平向右。由A静
止处于平衡状态可知,定滑轮上的绳子对A向左的拉力为3N,则C受到定滑轮上的绳子向左的拉力也为3N。
C保持静止,处于平衡状态,应受平衡力的作用,分析C受力情况:绳子对C有水平向左的3N的拉力,B对C
有水平向右的摩擦力5N,则地面对C应有2N水平向左的摩擦力,故④错误;综上所述,①③正确,故A符合
题意,BCD不符合题意。
故选A。
03 运动和力图像题
11.(2023·广西·中考真题)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取
高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B
的密度为 ,A的重力为 N(g取10N/kg)
【答案】 0.6×103 6
【详解】[1]质量分布均匀的实心正方体置于水平桌面上,对水平桌面的压强
由图乙可知,截取前有p =6×102Pa,B的高度是10cm,B的密度为
B
[2]由图乙可知,当B截取2cm时,B剩余部分对桌面的压强
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此时将截取的B物体叠放在A上,对桌面的压强也是480Pa,即
①
B的重力
由图乙可知,B放到A上面对水平桌面的压强是8×102Pa,即
②
由①和②得到
G =6N
A
12.(2023·广东广州·一模)如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图
2时,受到的水平推力为F;当物体运动的速度和时间图像如图3时,受到的水平推力为F,两次推力的功率
1 2
分别为P、P。则下列关系正确的是( )
1 2
A.FF D.P>P
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】B
【详解】由图像甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为
由图像乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为
v =4m/s
乙
因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,物体对地面的压力不变,接触面的
粗糙程度不变,则物体受到的摩擦力不变,故受到的水平推力为
F=F
1 2
已知v