初中應(yīng)用物理知識競賽輔導(dǎo)專題講座.

1、初中應(yīng)用物理知識競賽輔導(dǎo)專題講座第一講 力學(xué)（一）（教師使用）、知識提要知識點分項細(xì)目測量1.長度的測量；正確使用刻度尺2 測量數(shù)據(jù)的記錄和處理3 .測量的特殊方法：（1）累積法；（2）替換法；（3）輔助工具法運(yùn) 動 和 力S1.變速直線運(yùn)動：理解 V =的含義 t2.勻速直線運(yùn)動3.按性質(zhì)分類的二種力：重力、彈力、摩擦力4.二力的合成5.平衡力和相互作用力6.力和運(yùn)動的關(guān)系密度1.密度的測量2. P = m的應(yīng)用V壓力與壓強(qiáng)液體壓強(qiáng)，連通器大氣壓強(qiáng)二、例題與練習(xí)例1小明和爸爸到市場上選購了一批（成卷的）電線，為方便搬運(yùn)，不愿將每卷電線都散 開，又擔(dān)心電線的實際長度與商品說明書上的標(biāo)稱長度不符

2、。小明看到柜臺上有電子秤和米尺，便向營業(yè)員要來了一段做樣品的同品牌的電線，幫助爸爸順利地測出了每卷電線的實際長度。你知道小明是怎樣做的嗎？分析與解： （1）用米尺測量樣品電線的長度 L。；（2） 用電子秤測量樣品電線的質(zhì)量m；（3） 用電子秤測量一卷電線的質(zhì)量M ;一, M ,（4） 算出一卷電線的實際長度：L L 0m練習(xí)1現(xiàn)有一個內(nèi)徑為2cm的圓環(huán)和一支直徑為 0.6cm的圓柱形鉛筆，僅用上述器材， 你如何較精確地測出某足夠長且厚薄均勻紙帶的厚度？方法：；紙帶厚度表達(dá)式為： 。分析與解：對一些形狀不規(guī)則或者太小、太細(xì)、太薄的物體，直接測量有困難，只好尋求一 些特殊的測量方法。 “累積法”比

3、效適合采用對“細(xì)、薄”的物體直徑或厚度的測量運(yùn)用方面。將紙帶緊密地環(huán)繞在鉛筆上，直至恰好能套進(jìn)圓環(huán)內(nèi)，記下紙帶環(huán)繞的圈數(shù)n。紙帶厚度的表達(dá)式：（2 0.6） / 2ncm,或 0.7/ncm例2現(xiàn)有一個盛有大半瓶飲料的平底可樂瓶（如圖）給你一把刻度尺，一根細(xì)線，試測出這個可樂瓶的容積。寫出操作步驟及計算容積的數(shù)學(xué)表達(dá)式。分析與解：（1）用刻度尺測液面的高（2）hi；用線繞主體部分一周，用刻度尺量出線長L ,得瓶子主體部分的橫截面積 S =二R2 =(3)算出裝有飲料部分的體積 Vj =:Shj二L2h1 ；4 二將瓶蓋旋緊后使瓶子倒置，重新測量上面空余部分的高h(yuǎn)2,對應(yīng)的體積V2(5)可樂瓶容

4、積的表達(dá)式:練習(xí)2請你閱讀下面的短文:繞幾圈之后1圖24 :增大摩擦力的方法通常有兩種，即增大壓力、使接觸面粗糙。那么，還有沒有別的方法了呢？小明對自己提出了這樣的問題。對此，他進(jìn)行了如下的研究：找一段棉線，在棉線的一端拴上一個沉重的東西（例如一把大鎖），然后，把它搭在一個平放的圓棍上（如鐵床的橫梁、自行車的大梁等 ）。像圖中那樣，通過彈簧秤來拉棉線的另一端，如圖1所示。這時，要使重物不下落，用的力雖然比豎直向上提要少，但少的力卻不算多。再如圖2所示那樣，將棉線在圓棍上繞一圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)變小了。再如圖3那樣，將棉線在圓棍上繞兩圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)更小了。再如圖4那樣，將棉線在圓棍上繞四圈

5、，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)幾乎等于零。 對上述現(xiàn)象，小明進(jìn)行了歸納分析，得出了結(jié)論。根據(jù)你的閱讀，請回答下列問題： 小明同學(xué)可以得出一個什么結(jié)論？（2）這一結(jié)論在日常生活、生產(chǎn)中有何應(yīng)用？請列舉兩例。（3）小明在上述研究過程中采取了怎樣的思維程序？分析與解：（1）結(jié)論：纏繞的圈數(shù)越多，摩擦力就越大。（2）應(yīng)用舉例：船靠岸時，將纜繩在纜柱上繞幾圈。系鞋帶。 兩段電線擰在一起要相互纏繞。（3）思維程序：提出問題 一一搜尋事實（或?qū)嶒灒┮灰粴w納分析一一得出結(jié)論。例3某船在靜水中航速為 36km/h，船在河中逆流而上， 經(jīng)過一座橋時，船上的一只木箱不 慎被碰落水中，經(jīng)過2min,船上的人才發(fā)現(xiàn)，立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追

6、趕， 在距橋600m處追上木箱，則水的流速是多少 m/s?分析與解：在研究機(jī)械運(yùn)動時， 通常選地面或固定在地面上的物體為參照物。但參照物的選取是任意的。我們要選擇合適的參照物， 使問題簡單化。本題參照物有兩種解法，一種選地 面為參照物，容易理解，但十分繁瑣。一種選河水為參照物，比較簡便。解法一：以地面為參照物。設(shè)船速為V船，水的流速為 V水，船逆流而上的時間ti= 2min =120s。船調(diào)轉(zhuǎn)船頭順流而下的時間為t2。船逆流而上對地的速度為 V船V水，順流而下對地的速度為V船+V水。木箱順?biāo)碌乃俣扰c水速相同，根據(jù)路程的等量關(guān)系：船順流而下 的路程減去船逆流而上的路程，即為木箱在這段時間通過

7、的路程。即：(V 船+ V 水)t? ( V 船一V 水)t1=V水(右+ t2)化簡后得到 V船t2 = V船匕t2= ti = 120s/ V 水(t1+ t2)= 600m. V 水=2.5m/s解法二：以河水為參照物，河水靜止，木箱落入水中保持靜止?fàn)顟B(tài)。船逆流和順流時相對于河水的速度都為 V船，因此，船追趕木箱的時間和自木箱落水到發(fā)覺的時間相等，即等于2min=120s，木箱落入水中漂流時間為120s+ 120s= 240s，漂流距離為600m。故木箱漂流速度即水的流速練習(xí)3在一靜水湖的南北兩岸，有兩只船同時相向開出，各以其速度垂直于湖岸勻速駛向 對岸。兩船在離北岸 800m處迎面相會

8、，相會后繼續(xù)駛向?qū)Π丁？堪逗罅⒓捶岛剑瑑纱衷?離南岸600m處迎面相會。若不計兩船靠岸時間，求湖寬。分析與解：設(shè)湖寬為s米，從北岸出發(fā)的船行駛速度為Vi,從南岸出發(fā)的船行駛速度為V2,兩船第一次相會，行駛時間相等，依據(jù)題意有800 S-800-v1v2兩船第二次相會，行駛時間也相等，依據(jù)題意有山二00v1v2聯(lián)立式和式，將-1看作一個未知數(shù)可得：s= 1800mV2s,此時從北岸3s,從北岸出發(fā)另解：根據(jù)題意可知，兩船第一次相會時，兩船通過的路程之和為湖寬 出發(fā)的船通過的路程為 800m。兩船第二次相會時，兩船通過的路程之和是 的船通過的路程為(s+ 600)m。根據(jù)路程之比等于速度之比，則

9、有s 600 =3s800 s解之 s= 1800m2min有一輛摩托車由甲站例4相距3750m的甲、乙兩車站之間有一條筆直的公路，每隔出發(fā)以20m/s的速度勻速開往乙站,每一輛摩托車在抵達(dá)乙站后都立即掉頭以10m/s的速度勻速開回甲站。這樣往返的車輛共有 甲站出發(fā)勻速開始乙站，速度為48輛；若在第一輛摩托車開出的同時，有一輛汽車由15m/s，那么汽車抵達(dá)乙站前最后將與從甲站開出的第輛摩托車迎面相遇，相遇處距乙站 m。分析與解：摩托車從甲地到乙地所需時間為t1 = S/V1= 3750m/( 20m/s) = 187.5s設(shè)汽車速度為v= 15m/ s摩托車從乙地開往甲地的速度V2= 10m/

10、s設(shè)汽車抵達(dá)乙站前最后與甲站開出的第n輛摩托車相遇，相遇時汽車行駛的時間為 t。由題意知，每隔2min即& = 120s有一輛摩托車由甲站開出，則相遇時，第n輛摩托車行駛的時間為t-At(n 1)，第n輛摩托車從到乙站后和汽車相遇所經(jīng)歷的時間為t At( n 1) t1依據(jù)題意，摩托車在tA( n I) 11這段時間內(nèi)行駛的距離與汽車在時間t內(nèi)行駛的距離之和正好等于甲、乙兩地之間的距離。即vt + V2t At( n 1) 11 = s化簡得(v+ V2)t= S+ V2t1 + V2At( n 1)(15m/ s+ 10m/s) t = 3750m + 10m/ sx 187.5s+ 10m

11、/ sx 120s( n 1)整理得 25m/ sx t= 4425m + 1200m x n汽車從甲地到乙地所需時間t0 = S = 3750m = 250sv 15m/s故 tv t0 = 250sn為正整數(shù)當(dāng)n = 1時可得t = 225s當(dāng) n = 2 時 可得 t = 273st0= 250s則根據(jù)上述分析，當(dāng) n2時，都不合題意，只能取n = 1,此時t= 225s汽車行駛距離為S1= vt此時汽車離乙站距離S2= S S1 = s vt = 3750m 15m/ sx 225s = 375m即汽車抵達(dá)乙站前最后將與從甲站開出的第1輛摩托車相遇，相遇處距乙站375m。練習(xí)4甲、乙兩

12、輛汽車沿平直公路從某地同時駛向同一目標(biāo)，甲車在前一半時間里以速度 V1做勻速直線運(yùn)動，后一半時間里以速度V 2做勻速直線運(yùn)動；乙車在前一半路程中以速度 V 1做勻速直線運(yùn)動，后一半路程中以速度V2做勻速直線運(yùn)動則：A、甲車先到達(dá)E、乙車先到達(dá)C、甲、乙同時到達(dá)D、不能確定。分析和解：甲車的平均速度:V1 l + V 22 V + V 2t乙車的平均速度： V乙=2SS sV1 V22V1V2V1 V2V甲一 V乙二 V1 V22V1V2V12 V；一 V1 V2 一 2(V1 V2)0S 由t有t甲v t乙V即甲車先到，正確答案是：A例5用手握住一個啤酒瓶，啤酒瓶開口向上靜止在手中不動，以下說

13、法中正確的是：A、啤酒瓶靜止在手中，是由于受到靜摩擦力的作用；E、隨著手握啤酒瓶的力增大，瓶子所受的靜摩擦力也將增大；C、手握啤酒瓶的力增大時，瓶子所受的靜摩擦力并未增大；D、若啤酒瓶原來為空瓶，那么向瓶內(nèi)注水的過程中瓶仍靜止，即使手握瓶的力大小不變, 瓶所受的靜摩擦力也將增大。分析與解：人用手握住啤酒瓶，由于瓶受重力作用，有從手中下滑的趨勢， 瓶與手之間存在 摩擦，啤酒瓶受到向上的摩擦力。 當(dāng)瓶子所受摩擦力等于瓶的重力數(shù)值時， 瓶靜止在手中不 動，瓶與手相對靜止，瓶受到的摩擦力是靜摩擦力。當(dāng)手握瓶的力增大時，瓶子受到的靜摩擦力并不隨之增大，仍與瓶的重力相等。在向瓶內(nèi)注水的過程中，瓶及水的總重

14、增大，瓶從手中下滑的滑趨增強(qiáng)，為維持瓶靜止，手對瓶的靜摩擦力也隨之增大，保持與瓶的總相等。但靜摩擦力不可能無限增大，當(dāng)增大到某個最大值時，若再向瓶內(nèi)注水，平衡狀態(tài)就會被破壞， 瓶將從手中滑下。這個靜摩擦力的最大值就做最大 靜摩擦力。由上可知，正確答案為 A、C、D練習(xí)5如圖，ABCD是4塊質(zhì)量相同的磚，每塊重 50牛，A、D兩側(cè)是兩塊豎直的木板， 木板外側(cè)分別用1000牛的力壓緊，磚處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：B磚與C磚之間的摩擦力？1-ABCD1/1分析與解：先以 ABCD整體為研究對象，整體受重力為G總=50 X 4= 200 （ N），另外A的左側(cè)（即整體的左側(cè)）和D的右側(cè)（即整體的右側(cè)）各受一個

15、向上的靜摩擦力f,由平衡條件知：2f = G 總，貝U f = G/2 = 200/2= 100 （ N ）。再以AE兩塊磚為研究對象，AE總重力為G ab = 100牛，已與A左側(cè)的靜摩擦力f平衡， 故E的右側(cè)不受摩擦力。 若以CD為研究對象，同理可得C的左側(cè)不受摩擦力，因此，BC之間的摩擦力為零。例6為了保護(hù)環(huán)境，治理水土流失，學(xué)校環(huán)保小組測定了山洪沖刷地面時洪水中的平均含 砂量（即每立方米的洪水中所含泥砂的質(zhì)量），治理環(huán)境前，他們共采集了40dm3的水樣，稱得其總質(zhì)量為40.56kg，已知干燥的泥砂的密度卩砂=2. 4X 103kg/m3，試求洪水中的平均含砂量？分析與解：丿V水+ V泥

16、=VP水V水+ P泥V泥=m/m - EkV 40.56kg -1.0kg / dm3 X40dm3得： V泥水2.4kg / dm3 1.0kg / dm3= 0.4dm3水樣中泥砂總質(zhì)量為：m= p泥V泥=2.4X 0.4= 0.96 (kg)水樣共40dm ,因此洪水中平均含砂量為：m= 25m = 24 ( kg)。練習(xí)6某工廠生產(chǎn)的酒精要求其含量不超過10%，已知純酒的密度是水的密度的0. 8倍。試求：用密度計檢測產(chǎn)品的含水量指標(biāo)時，該廠生產(chǎn)的酒精密度滿足什么條件才符合產(chǎn)品要求？分析與解：設(shè)取檢驗樣品總質(zhì)量為m，當(dāng)其中含水量達(dá) 10%時，水和純酒精的質(zhì)量分別為m 水=0.1m , m

17、 酒=0.9m。已知純酒精的密度為 p酒=0.8 p水，檢驗樣品中水和酒精體積分別為：V 水=0.1m/ p 水,V 酒=0.9m/p 酒=1.125m/p 水檢驗樣品中的總體積 V = V水+ V酒=(0.1+ 1.125) m/ p水=1.225 m/ p水 此樣品密度為：p = m/V = p 水/ 1.225= 0.82 x 103(kg/m3)。例7壓力鍋的直徑為24cm，限壓閥的氣孔直徑為 3. 5mm，限壓閥質(zhì)量為100g，使用時， 壓力鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)是多少 ？鍋蓋與鍋的接口處承受的壓力至少是多大？分析與解：當(dāng)限壓閥被鍋內(nèi)氣流頂起時，壓強(qiáng)達(dá)到最大，且等于限壓閥產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上外面的大

18、氣壓強(qiáng)P。限壓閥產(chǎn)生的壓強(qiáng)：P1= mg/S= 0.98/3.14 x ( 1.75 x 103) 2= 1.02x 105(Pa)。P 最大=P0 + P1= ( 1.01+ 1.02) x 105= 2.03 x 105( Pa)。鍋內(nèi)外的最大壓強(qiáng)差即為P1,故鍋蓋與鍋的接口處承受的壓力至少為：F= P&= 1.02x 105x 3.14x 0.122= 4.61 x 103( N)。練習(xí)7給你一注射器，一封閉注射器針頭端的橡皮帽，一刻度尺，若干鉤碼及適量細(xì)線， 請設(shè)計出粗測大氣壓強(qiáng)的辦法，寫出測量步驟和計算式。分析與解：用P=F間接測量。而大氣的壓力不容易直接測量，可借助二力平衡原理就可

19、以S解決。用刻度尺測量針筒上體積刻度值為V對應(yīng)的針筒長度L,得活塞橫截面積 S = V ;在活塞柄端牢固地系上細(xì)線并打結(jié)；把活塞推到針筒頂端，用橡皮帽封閉裝針頭的小孔；手拿針筒，橡皮帽向上，在線結(jié)處不斷加掛鉤碼，直到活塞將開始被拉動為止，記下鉤碼總質(zhì)量m,此時大氣對活塞的壓力就可以看作等于鉤碼對活塞的拉力，即鉤碼的重力F = mg(活塞的重力忽略不計)。($)根據(jù)p = F得大氣壓強(qiáng)P =。SV例8如圖所示的連通器，粗管截面積為16cm2,半徑是細(xì)管半徑的 2倍，橫管長10cm，粗細(xì)與細(xì)管一樣。先把 0. 24L水銀注入連通器內(nèi)，然后在細(xì)管一端灌水。問：灌多少毫升水可以灌滿？如果改在由粗管一端

20、灌水，則需多少毫升可以把粗管灌滿 分析與解：設(shè)灌水前兩管中高度為h1/ R : r = 2 : 1,貝U S 粗：S 細(xì)=4 ： 11?細(xì)管截面積S細(xì)=16 x= 4 ( cm )4則在未灌水前：S細(xì)(m+ L) + S粗h1 = V即：4(h1+ 10)+ 16h1= 240. h1= 10cm。10 cmh=i00cm41在細(xì)管中倒水：若這時細(xì)管中水銀下降h，則粗管中水銀面上升h那么水銀面的高度15差為 ：h ： - h = h。444.6 gh 水=t 銀 ghh4h水 5 -：h)二 h代入數(shù)據(jù)得 Ah= 5.625cm h 水=9 5 .625cm3V 水=S細(xì) h 水=4X 95.

21、625= 382.5(cm ) = 382.5ml。(2) 若在粗管中倒水：若這時粗管中水銀下降ah則細(xì)管中水銀面上升4山那么水銀面的高度差為5 An 有：P水gh水=卩銀gh5Ah水 + (hAh) =h代入數(shù)據(jù)得 Ah = 1.6cm h 水=91.6cm.V水=S 粗 h 水=16 X 91.6= 1465.6( cm3) = 1465.6ml。T為蓄水箱，A為練習(xí)8課外小組設(shè)計了一個間歇式放水裝置，基本構(gòu)造如圖所示，其中 進(jìn)水口，C為排水口， C與倒置的U形管連接，出水口 E與水箱 底部B等高。使用前水箱里沒有水，試分析這個排水裝置的工作 過程并指出要實現(xiàn)間歇式排水，需要滿足什么條件？

22、分析與解：向水箱里注水過程中，水箱T與管CD構(gòu)成連通器，管內(nèi)水面與箱內(nèi)水面同步升高。由于進(jìn)水口的位置 高于U形管最高端D。當(dāng)水箱內(nèi)水面達(dá)到 D的高度時，開始向外排水。如果在相同的時間內(nèi)從A進(jìn)入水箱的水量大于或等于從 C排放的水量，就不能出現(xiàn)間歇式排水的效果。實現(xiàn) 間歇式水排水需要滿足的條件是：相同時間內(nèi)向箱內(nèi)注水量小于從C排放的水量。排水過程開始后，因注水量小于排水量，水箱內(nèi)的水面很快低于D的位置，不過CDE是個虹吸管，排水過程會繼續(xù)下去。當(dāng)水箱里的水面降到C的位置時，停止排水，箱內(nèi)水面就逐漸升高，水面升到 D的高度時，新的一輪排水過程又開始。例9如圖所示的容器中裝有液體，當(dāng)液體溫度升高而膨脹

23、時，容器底部受到液體的壓強(qiáng)將 如何變化?分析與解：借用一圓柱形容器進(jìn)行比較、 同溫度的同種液體。當(dāng)溫度升高時，圖乙中液體因質(zhì)量不變， 容器底部受到的壓力不變,柱體底面積S不變，由 p=F可知，圓柱形容器底部所受液體的壓強(qiáng)不變。當(dāng)甲、乙兩容器S液體升高相同的溫度時，液體體積的增大量相等，但液面上部甲的橫截面積大些，因而h1vh2,所以溫度升高后，甲中液體深度 h甲=h+ m小于h乙=h+ h2。由卩=p gh可知P甲vP乙，而P乙不變，所以P甲減小。所以答案應(yīng)為：減小。練習(xí)9老師給小華一支粗細(xì)均勻的兩端開口的長直細(xì)玻璃管，一把帶毫米刻度線的刻度尺,讓小華通過實驗測量食用花生油的密度。老師問小華是

24、否還需要其它 器材，他考慮片刻后又要了一盞酒精燈和一些清水，然后開始做實驗, 很快測出了花生油的密度，請你說出他的方法 ？慢注入待測花生油， 注入油的一側(cè)管內(nèi)水面下降, 后，使管內(nèi)液體保持靜止（如圖），測出油柱高度另一側(cè)管內(nèi)水面上升,注入適當(dāng)高度的油h1及兩側(cè)管內(nèi)水面高度差 h2,根據(jù)h1產(chǎn)分析與解：先用酒精燈加熱長直細(xì)玻璃管的中部，中部變軟后將長直 細(xì)玻璃管制成U形管。待冷卻后，將水灌入U形管內(nèi)，兼U形管開口 豎直向上放置時，兩側(cè)管內(nèi)水面處在同一水平面，此時從管的一側(cè)緩生的壓強(qiáng)與h2的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，得：p油ghi=p水gh2 . 油 =匹水hi例10用長度相同、直徑分別為d 1和d2

25、= 2d】的輸油管輸送石油，如果泵站保證兩管管端的 壓強(qiáng)差始終不變，且液體勻速流動，流動時所受阻力與速度成正比， 問一晝夜后者所輸送的 石油是前者的多少倍？分析與解：液體勻速流動，有F阻=卩壓=4 PS,其中F阻=kV ,設(shè)一晝夜流過管子的石油流量為M = SVt （t為一晝夜的時間）則： PS= kV = k MSt224_ APS_t _ AP_d_t -k -16kMi _d：16即后者是前者的16倍M2 d4練習(xí)10同學(xué)們仔細(xì)觀察過生活中的水桶形狀嗎？下圖的三種情況, 中形狀最適用做水桶？為什么？從桶子耐用角度講，哪分析與解：由例 9的解答可知：桶底所受壓力：F甲G水、F乙v G水、F

26、丙=G水一般情況下，桶底與桶圍不是一個整體， 使用太久，容易導(dǎo)致桶底與桶圍出現(xiàn)裂縫而漏 水因此必須使桶底受到的壓力盡量減小，使桶底水壓小于水重，水的部分壓力壓在桶圍上， 故乙圖最合要求。第二講力學(xué)（二）（教師使用）、知識要點知識點分項細(xì)目（一）浮力:1.浮力產(chǎn)生的原因2.浮力的計算：漂?。篎浮=G= p物gV物稱量法；F浮=G- F成因法：F浮=F下一F上定律法：F浮=G排=p液gV排3阿基米德定律的應(yīng)用；物體沉浮條件的應(yīng)用（二）功和能：1.功和功率的計算2功的原理、機(jī)械效率3.機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒（三）簡單機(jī)械：杠桿、滑輪、斜面二、例題與練習(xí)例1小明在一根粗細(xì)均勻及質(zhì)量分布也均勻的直木桿的一端

27、纏繞少許細(xì)鉛絲制成一支測液 體密度的密度計。將這支自制的密度計放在水中，密度計直立浮在水面上，木桿上與水面相平的刻線到木桿下端的距離為16.2cm。將這支自制的密度計放在鹽水中，密度計上與鹽水表面相平的刻線到木桿下端的距離為14.2cm，若纏繞的鉛絲體積很小，可忽略，試求鹽水的密度？分析與解：設(shè)木桿的底面積為S,木桿及細(xì)鉛絲共重G,當(dāng)它豎立在水中時：F浮=G。即p水gSLi = G同理，當(dāng)它豎立在鹽水中時，有：p鹽gSL2= G由、可得 卩鹽=1.14X 103（kg/m3）。練習(xí)1有一方木決，當(dāng)它浮在水面上時，露出水面部分是它總體積的五分之二，當(dāng)把它放 在某種液體中時，露出液面的部分是它總體

28、積的三分之一，求物體的密度和液體的密度。解答：設(shè)物體的體積為 V，漂浮在水面時：G物=F浮=p水gV排 （1）V 排=V - 2 V = 51 V排二 VV解以上方程得：3p物= p53V(2)5=-V333水=0.6 10 kg/mG物=F浮=p液gV排 (3)G 物=p 物 gV(5)p液=33p 物=0.9 0 kg/m例2在一個盛有150N水的容器中放入一物塊，則它所受到的浮力應(yīng)為A.大于150NE.小于150 N C.等于150N D.以上答案都可能分析與解：由阿基米德原理可知：F浮=pzKgV排 容器中的水受到的重力為：G 水=卩水gV水 由式除以式得：F浮=排/水G水由式可知，當(dāng)

29、V排VV水時，F(xiàn)浮VG水；當(dāng)排=水時，F(xiàn)浮=6水； 當(dāng)V排V水時，F(xiàn)浮G水.所以以上題目正確答案應(yīng)是選項D. 由以上分析可知，V排與原液體的量沒有直接關(guān)系練習(xí)2已知小球A能在水中懸浮，小球B能在水中下沉，小球C能漂浮在水面上。 現(xiàn)將三 個小球放在一只盒內(nèi)，然后把小盒漂浮在盛水的容器里，測下列判斷正確的是：A .只把小球A從小盒中拿出放入水里，容器中水面下降。 B .只把小球B從盒中拿出放入水中，容器中水面下降。C.只把小球C從盒中拿出放入水里，容器中水面高度不變。分析與解：設(shè)盒子中只裝一只小球，球的密度為p球，把盒子和小球看成一個漂浮在水面上d 01r-H_-rQ-r,二 X .-U*fI.

30、* 、 * 丿申乙A答案錯誤。的整體，此時相當(dāng)于小球和盒子分別漂浮在水面上（如圖） 對球：F浮=G球 即卩：p水gV排=p球gV球 （1）當(dāng)p球v p水小球仍漂浮在水面上，與乙圖情況一樣，故水面高度不變。所以，C答案正確。（2）當(dāng)卩球=p水時，由式可知，此時，V排=V球即小球?qū)腋∷?，水面高度亦不變。所以，?） 當(dāng)p球p水時，小球會沉入水底，由（1）式將V排V物，水面高度下降。所以， B 答案正確。例3在湖水中24m深處，有一個體積為2dm3的氣泡，當(dāng)它上升到離液面 16m、12m、8m 等深處時，它的體積逐漸變大，相應(yīng)為3dm3、4dm3、6dm3,如圖甲所示. 求氣泡在各深度處所受的浮

31、力. 作出F隨V排變化的函數(shù)圖象.分析與解：3343k= p*g= 1 x 10 kg/ m x 10N/ kg = 10 N/ m 根據(jù)F浮=k排=104V排，列表計算如下：氣泡所在處深度/ m3V 排/ dmF浮/ N2422016330124408660根據(jù)表中數(shù)據(jù)可作 F隨V排變化的圖象，如圖乙所示.由圖象可看出：浮力的大小與V排成線性關(guān)系.用圖象表示物理規(guī)律最形象、最直觀.練馬鈴署密度（g/ cm ）1.081.101.121.141.15所含淀粉百分率（）141822.526.529某采購員在選購馬鈴薯時，在空氣中稱洗凈的馬鈴薯樣品重為150g，再將樣品浸沒在水中稱得重為19.6g

32、，求樣品中淀粉的百分含量？分析與解：設(shè)樣品重為G,在水平中重 G樣品在水中有：G+ F浮=G.又F浮=p水gVs樣Sk gV樣二GGG -G；?i 水 g而M樣二GgM樣 GV 樣G G3水=1.15g/cm查表得：樣品中淀粉含量為29%。例4把一個長10cm，直徑7cm的金屬圓柱體，先后放在空氣和二氧化碳里稱，所得數(shù)據(jù)相差0.24g，求CO2的密度？分析與解：由受力分析和平衡條件可知： 在空氣中稱時，有：N1 + F浮1 = G 在C02中稱時，有：N2+ F浮2= G 由(1)-( 2)得： N = F 浮而 N = 0.24 XI0 X 9.8N F 浮=p 2gV p 1gV一 3二

33、P 2gV p 1gV = 0.24 X 10 X 9.8 將空氣的密度p 1值和圓柱體的體積 V代入得，CO2 的密度為 p 2= 1.91kg/ m3練習(xí)4小華用一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地測出了食用油的密度。寫出他的操作步驟，用字母代表測量量，推導(dǎo)出計算密度的公式。分析與解：(1) 剪去飲料瓶的上部，保留中間的圓柱部分。(2) 瓶中放入幾個石塊和少量水，使水沒過石塊，將它放入桶中。使它浮在水面上，測量露 出水面的瓶高m。(3) 在瓶內(nèi)注入一些待測的食用油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H。(4) 再次將瓶放入桶中，測量露出水面的瓶高h(yuǎn)2。瓶的直徑記為D，水的密度記為 pK

34、,推導(dǎo)計算p油的公式：第一次放入桶中以后，排開水的體積記為V1，注入食用油后排開水的體積記為V2,于是V 2 V1 = n / 4 X (治h?)D2根據(jù)阿基米德原理，食用油所受的重力為：mg = p 水(V2 V1)g食用油的質(zhì)量為m = p水(V2 V1) = n / 4X p水(E h2)D2兀2另一方面，食用油的體積為 V油 HD24所以p油=m/ V油=(m h?) p水/ H例5如圖，一木塊上面放一塊實心鐵塊A，木塊頂部剛好與水面相齊，在同樣的木塊下面掛另一實心鐵塊 B,木決也剛好全部浸入水中，則A、B兩鐵塊的體積比為多少 ？分析與解：將 A和木塊一起作好研究對象，整體受重力( G

35、+ Ga)和 浮力F作用，且處于平衡狀態(tài)，再將 B和木塊也視為整體，受重力(G + Gb)和浮力(F+ Fb)作用，也處于平衡狀態(tài)。則：F= Ga + G (1)F+ Fb= Gb + G (2)(2)得 Fb= Gb Ga又 Ga= M Ag= P 鐵gV AGb = M Bg= P 鐵gV BFb= p 水 gV bP 水gV B= P 鐵 gV B P 鐵 gV A.Va _ 瞧-二水 7.8-134乂- 7.8 39練習(xí)5 塊冰內(nèi)有一小石塊，放入盛有水的量筒內(nèi)，正好懸浮于水中，此時量筒內(nèi)的水面升高了 4.6cm ;當(dāng)冰熔化后，水面又下降了0.44cm，已知量筒的橫截面積為10cm2，求

36、石塊的密度。(p 冰=0.9 xiOkg/ m3 )。分析與解：3V 冰+ V 石=46cm3V冰V化水=4.4cmV冰/V化水=p水心冰=10/9故：V 冰=44cm3V 石=2cm3G石=p水gV排當(dāng)石塊沉底時：V石=V排3V 排一 2排=(p 石 gV 石/ p 水 g) V 石=2cm卩石=2 卩水=2X 103kg/ m3例6試分析：在平直公路上，通過的距離一定時，騎自行車比步行既省又省功的道理。 分析與解：在平直公路騎車時，人體的重心始終位于同一高度，且車前進(jìn)是靠車輪的滾動。 除空氣的阻力外，只需克服較小的滾動摩擦。而人走路時，后腳蹬地重心升高，步行者要克服重力做功，前腳落地重心降

37、低，重力勢能轉(zhuǎn)化為其它形式的能(如內(nèi)能)浪費(fèi)掉。雖然自 行車的傳動由于腳蹬地的力。又由于腳蹬踏板一周，車輪可向前滾動幾周，同步行相比，若前進(jìn)的距離相等，騎自行車的人腿屬屈伸次數(shù)少得多。因此，騎自行車比步行既省力又省功。這個道理并不違背功的原理，因為騎車與步行相比較的條件是平直公路上通過相同的路程， 并非要完成相同的功。 所以不能一遇到“既省力又省功”的說法就不問條件，也不具體分析， 盲目認(rèn)為違背功的原理。練習(xí)6某工地在冬季水利建設(shè)中設(shè)計了一個提起重物的機(jī)械，是這個機(jī)械組成部分的示 意圖。OA是鋼管，每米長受重力為30N ; O是轉(zhuǎn)動軸，重物的質(zhì)量m為150kg,掛在B處,OB =1m；拉力F加

38、在A點，豎直向上，取g = 10N/kg。為維持平衡，鋼管OA為多長時所用的拉力最小？這個最小拉力是多少？分析與解：解：設(shè) OA =x,OB =b，每米長鋼管重為W =30N/m，根據(jù)杠桿平衡條件可列出方程：bmg | *Wx 二Fx，整理得 WX2 -2Fx 2bmg = 0這個方程有解的條件是厶- 0 ,其中厶=(-2F)2 -8Wbmg ；由此解出F _ ,2Wbmg，把數(shù)值代入得 F -300二，這表示拉力的最小值為 300N。從（1）式可以解出鋼管長為：X _ 2F -由于拉力最小時& =0 ,所以拉力最小時的鋼管2W為m =10m 30030.: - 0作為解題的突破口使問參考答案

39、中巧妙地運(yùn)用數(shù)學(xué)中一元二次方程的解存在的條件 題得到解決，如果充分利用數(shù)學(xué)知識還可得到以下幾種解法: 方法1：配方法。利用方程（1）可得：F =iWx bmg，整理、配方可得2x冷時，T最小值，即T22bmgW在物理競賽中，往往設(shè)計出一些需要用數(shù)學(xué)思想、方法及技巧處理物理問題的考題，用來考查學(xué)生的智力和能力。例7一個600N重的成年人和一個小孩都過一道5m寬的水渠。從水渠右岸到左岸，兩岸各有一塊4m長的堅實木板，請你想出一種方式過渠。并分析在忽略木板自身重量和木板疊交的距 離情況下，要使成年人和小孩都能平安過渠，小孩的體重不能 輕于多少牛？分析與解：方法如圖，小孩站在B處讓成年人先從木板上過水

40、渠，待成年人站在原小孩處，再讓小孩過水渠。把AB木板視為杠桿，A為支點，成年人對木板壓力視為阻力，A 對B的支持力視為動力，那么阻力臂總小于動力臂，所以，人在A 時，A 對B的支持力最大，最大值為600N。把A Bffi為杠桿，O為支點，成年人對 A B壓力視為阻力F1，小孩對木板的壓力視為動力F2。則：F!X A O= F2x OB而 OA = 1m, OB = 3m, Fi= 600N/ F? = 200N即小孩體重不能輕于 200N練習(xí)7 一架不準(zhǔn)確的天平， 是因為它橫梁左右兩臂不等長，雖然砝碼很準(zhǔn)確，但是通常的辦法卻不能稱得待測物體質(zhì)量的準(zhǔn)確值。你能想出什么好辦法用這架天平稱得物體質(zhì)量

41、的準(zhǔn)確值嗎？說出你的辦法。分析與解： 天平的原理是利用杠桿平衡的條件動力X動力臂=阻力X阻力臂。當(dāng)兩個力臂相等，則被測物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量。利用這種不準(zhǔn)確的天平， 測物體質(zhì)量的準(zhǔn)確值的方法有三種。第一種方法：替代法。先把要測量的物體放在天平的一個盤上，在另一個盤子內(nèi)加小顆粒的物體（如砂子），直加到天平平衡為止，然后用砝碼替代被測物體，重新使天平平衡，這時 砝碼的質(zhì)量就是物體的質(zhì)量。第二種方法：恒載量法。 選擇一個比被測物體質(zhì)量大些的物體，放在天平的一只盤上， 在另 一只盤里加砝碼，直到平衡。然后把被稱物體放在盛砝碼的那只盤內(nèi)， 天平失去平衡，再從 砝碼盤內(nèi)取下一部分砝碼，直到天平再度平衡。

42、數(shù)一數(shù)拿下的砝碼就知道被測物的質(zhì)量。第三種方法：復(fù)稱法。把被測物體先后放在兩只盤內(nèi)，測量兩次， 把兩次測量結(jié)果相乘再開方，便可得到被測物的準(zhǔn)確質(zhì)量：mhm! m2例8在如圖所示的裝置中 OC= 1m , OD = 1. 5m, A、B為兩鐵塊，當(dāng) A全部浸沒在水中方法2:利用“兩正數(shù)積為常數(shù)，則兩數(shù)相等時，其和最小?！?方法3:極值法。時，杠桿恰好平衡。求 A、B兩鐵塊的體積比33337.8x 10 kg/m p 水=1.0 x 10 kg/ m ) 分析與解：設(shè) A、B兩鐵塊的體積分別 Va、 列平衡方程有：Fc = Gb = p鐵gV b又由杠桿平衡條件有：fd OD二Fc OC2 .得

43、Fd =鐵gVB31又由動滑輪省力的特殊得 F= - FD2V A/ Vb是多少(桿和滑輪的質(zhì)量不計，p鐵=Vb,三段繩中的拉力分別為Fc、Fd、F對AEJ1即 f=3卩鐵gVB1則 3 鐵 gVB 水 gVA -鐵 gVA對A列平衡方程有：F+ F浮=Ga其中，F(xiàn)浮二水gVAGa=鐵gVAVA鐵7.813 Vb 一3(二鐵-匚)一 3(7.8-1廠 34練習(xí)8某人站在岸上，利用滑輪組通過拉繩使停泊在水中的船勻速靠岸。已知滑輪組是由兩個定滑輪和兩個動滑輪組成(滑輪組的自重忽略不計)，船重1.02 x 105n，船移動時受到水的阻力是船重的0.01倍。船受到滑輪組的拉力始終沿水平方向。此人水平拉

44、繩的力為240N，船靠岸的速度是 0.72km/h?？偳螅?1)滑輪組的機(jī)械效率。飛 rlSy 巧(2)人拉繩的功率。 一分析與解：解決滑輪組的問題， 一定要判斷其連接方式。 本題要求人在岸上拉繩， 也就是繩 索最后通過動滑輪， 才能確定有5根繩子拉船。若題目改為人站在船上拉， 則繩索最后通過 的是定滑輪，為用 4根繩拉船前進(jìn)。(1)人拉繩的力為 F= 240N，設(shè)繩前進(jìn) S m,人做的總功： W總=Fs= 240s J船前進(jìn)克服阻力做功是有用功。阻力為船重的0.01倍即 f = 0.01G = 0.01 x 1.02 x 105n = 1.02 x 10N。船前進(jìn)的距離是繩索端前進(jìn)距離的1/

45、5,當(dāng)繩被岸上人拉過 s時,船前進(jìn)s/5米。有用功為：W有用=1020N x s/5= 204s J滑輪組的機(jī)械效率 n = W有用/W總=204s/240s= 0.85即n = 85%。(2)人拉繩的功率為 P= W/t = Fs/t= F s/t。船前進(jìn)的距離是繩端前進(jìn)的距離的1/5，速度也是繩端前進(jìn)速度的 1/5,即s/t= 5v由船靠近岸的速度 v = 0.72km/h = 0.2m/s，得 s/t= 5v = 1m/s。人拉繩的功率為 P= 240N x 1m/s = 240w。例9某工人利用一滑輪組，把重量G為300N的物體從深10m的井底勻速地拉到井口。如圖，若滑輪組的效率是 7

46、5%，重物上升的速度為 V = 1m/ s,求人所消耗的功率。分析與解：有用功為W 有=Gh= 300X10 = 3000J十W有又有W總W有 3000W 總4000J0.75做功所有的時間為:故人所消耗的功率101= 10s4000 = 400W10練習(xí)9一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃”，這是民間流傳的一個故事，現(xiàn)給你兩根長度相同且自重忽略不計的扁擔(dān)和一只水桶, 使甲、乙、丙三個小和尚共抬一桶水且各自承受的壓力相同。 水桶的懸掛位置。請你幫他們想出一個辦法來,要求畫出簡要示意圖，并算出分析與解：如圖所示，使一根扁擔(dān)的一端置于另一扁擔(dān)中點B處（可用細(xì)繩固定），水桶懸掛在E點，三

47、個和尚分別在 A、C、D三點抬水。設(shè)桶及水重為 G,扁擔(dān)長為L,根據(jù)杠桿平衡條件F動L動=F阻阻得到：當(dāng) F 甲=F 乙時，Lbc = Lbd = L/2此時：F甲=F乙=Fb/ 2若要 F 丙=F 甲=F 乙=FB/2，貝U Lab = 2LBE。AED所以水桶應(yīng)懸掛于離 A點2/ 3L處例10用同種材料制成的物體 A和B,分別掛在如圖所示的杠桿的兩端，且GaGb,此時杠桿平衡（圖甲）若物體全部浸沒在水中（圖乙）杠桿是否還能平衡（桿重不計）？分析與解：對甲圖，杠桿是否平衡, 杠桿處于平衡狀態(tài)則 FaL1= FbL2._ Fb _ Gbc Li。 Lr pS 甲設(shè)物體的密度為p，當(dāng)物體全部浸沒

48、在水中時，物體受浮力作用，因此圖乙中C點受到的作用力為:GF = GA F 浮 A = GA P 水 gV A = GA - 水 g TA - GA(1設(shè)乙中杠桿仍平衡，則F L1 = FbL2即: Fb 半 Fa 半 Ga(1 -Ga(1 - 二)=Gb(1 - 二)L2L2:GAB物在浸沒在水中，使 D點實際受力Fd為:Fd = Gb F 浮 B = Gb P 水 gV B= GB 一水 gGbp二 Gb(1可見，F(xiàn)b= Fd,即杠桿仍能平衡。練習(xí)10在天平的兩邊分別掛一塊鉛和鋁， 質(zhì)量均為102.6g,若鉛浸沒在煤油里， 鋁浸沒在 水里，平衡是否破壞 ？（卩鋁=2.7g/cm 卩鉛=11

49、.4g/cm p煤=0.8g/cm p水=1g/3cm ）分析與解：天平是等臂杠桿，只要鋁塊和鉛塊對天平的拉力相等，天平就能平衡。開始時天平是平衡的，原將鉛塊和鋁塊分別浸沒在煤油和水中后，若兩物受的浮力也相等，則天平仍平衡。鉛塊和鋁塊和體積分別為：33（1） V 鉛=9 cmV 鋁=38 cm鉛塊浸沒在煤油中所受浮力為：F鉛浮=p煤gV鉛3 6一 2即 F 鉛浮=0.8 X10 X109 X10 = 7.2 XI0 N鋁塊浸沒在水中所受浮力為：3一 6一 2F 浮鋁=p 水gV 鋁=1 X 10 X 10X 38X 10= 38X 10 N因為鉛塊和鉛塊的質(zhì)量相等，重量也相等。而F浮鉛工F浮鋁

50、所以天平不再平衡。練習(xí)11小林想知道自家的牛有多重，村里的磅秤最大稱量值小于牛的體重，小林還是用 這臺磅秤稱出了牛的重量，他是用的什么辦法？分析與解：設(shè)牛的重心與后腳的距離為X；前腳與后腳間的距離為L,牛重為G。磅秤最大稱量值比牛的體重小得不太多時：（1 ）先讓牛的前腳站到秤臺上，秤的示數(shù)為G1，則：G 1L = GX（2 ）再讓牛的后腳站到秤臺上，秤的示數(shù)為G2,則：G2L = G（L X）解方程、得：G= Gi + G2第三講 光、熱、聲、知識要點知識點分項細(xì)目（一）光:1.光的直線傳播，光速2 .光的反射及反射定律，光的折射及規(guī)律3 影和像、日食、月食、小孔成像、平面鏡成像凸、凹透鏡成像

51、，照相機(jī)、放映機(jī)、放大鏡等（二）熱：1 熱膨脹和水的反常膨脹，溫度與溫度計2 .熱傳遞的方式，物態(tài)變化，分子運(yùn)動論的要點，內(nèi)能3 改變內(nèi)能的兩種方式，比熱，熱量的計算，熱平衡方程，熱功光量（三）聲：1 .聲音的發(fā)生和傳播2 音調(diào)、響度和音色二、例題與練習(xí)例1處在赤道上某地的人在月落4h后，還能看到一顆繞赤道平面軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星在其正上方，試求這顆衛(wèi)星距地面高度最小約多少？（地球半徑R= 6.4X106m）分析與解答：忽略大氣對光的折射，光沿直線傳播。能看到衛(wèi)星，則衛(wèi)星上必須有太陽的反射光線進(jìn)入觀察者的眼中，作出示意圖如下：圖中 至A 點，由圓的知識可得：4a =X 360= 6024A點處剛

52、日落,地球自轉(zhuǎn) 4h,原A點轉(zhuǎn)pR乂： COS a =R +h1 6 h = R （1） 6.4 X06 （ m）COS :練習(xí)1太陽和月亮位于如圖所示的位置，請你根據(jù)光的直線傳播規(guī)律, 上的人分別處于什么空間區(qū)域時，可以看到月全食、日偏食和日環(huán)食分析與解答：如圖所示 1區(qū)一一日全食 2區(qū)一一日偏食 3區(qū)一一日環(huán)食例2水平桌面上放置一平面鏡， 鏡面與桌面成45 如圖所示，問鏡中小球的像將如何運(yùn)動？分析與解答：根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知，物像等大，物像對稱。小球 沿桌面向鏡主動的任一時刻，物像關(guān)系都符合此規(guī)律。故小球的像將 豎直向下運(yùn)動。由（1）、（ 2）兩式得：練習(xí)2只要你稍微注意一下就會發(fā)現(xiàn)，除

53、了大型客車外，絕大多數(shù)汽車的前窗都是傾斜的，你能從光學(xué)的原理解釋這一情況嗎 ？分析與解答：當(dāng)汽車和前窗玻璃傾斜裝置時，車內(nèi)乘客經(jīng)過玻璃反射成人像在車的前上方，而路上行人是不可能出現(xiàn)在上方空中的，這樣就將車內(nèi)乘客的像與路上的行人分離開來，司機(jī)就不會出現(xiàn)錯誤，尤其在夜間開車，車內(nèi)開燈，造成外暗內(nèi)亮的時候，大型客車較大，前 窗離地面要比小汽車高得多，即使前窗玻璃豎直裝， 像是與窗同高的，而路上行人不可能出現(xiàn)在這個高度，則不會混淆。7cm，兩眼光心離頭頂和下巴分例3一般人臉寬（包括兩耳）約 18cm，兩眼的光心相距約 別為10cm和13cm .當(dāng)平面鏡豎直放置時，則至少要用多大的 平面鏡（矩形），才能看到自己臉的全部？分析與解答：先求鏡寬（如圖）設(shè)A i、A 2為兩耳，E i、E 2為兩眼.因為A i