内容正文:
解题的格式要求:
1.计算过程不能只写公式和数字,一定要把必要的文字说明写出来,有时也可以用脚标加以注解、区分,确认求出的具体物理量;
2.数字的后面要写上正确的单位,确保计算中各物理量的单位统一,在初中阶段,各物理量一般使用国际单位制单位。
第十三单元 计算专题
第一节 力学计算专题
常见考点:
1.速度的计算
2.密度的计算
3.压强的计算
4.功和功率的计算
5.机械效率计算
常用公式如下表:
(要理解公式中的每个物理量及记住每个物理量的单位)
概念或规律名称 公式 各字母的意义及其单位
重力 G=mg G---重力(N), m---质量(kg),g=9.8N/kg
速度 v---速度(m/s), s---路程(m))
t---时间(s)
密度 ρ---密度(kg/m3), m---质量(kg),
V---体积(m3)
压强 P---压强(Pa), F----压力(N)
S---受力面积(m2)
液体压强 P=ρgh P---压强(Pa), ρ---密度(kg/m3)
g=9.8N/kg , h---深度(m)
浮力 F浮=G排=ρ液V排g F浮---浮力(N), G排---排开液体的重力(N)
ρ液---密度(kg/m3),V排---排开液体V体积(m3)
g=9.8N/kg
功 W=Fs
W=Pt W---功(J), F---力(N)
s----距离(m),P—功率(W)
功率 W---功(J), P---功率(W)
t---时间(s)
机械效率 η---机械效率,W有---有用功(J),W总----总功(J)
提升物体时η=Gh/Fs
杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 F1---动力, L1---动力臂,
F2---阻力, L2---阻力臂
【例1】(2011漳州市)建设工地的压桩机常会 用到一种如图13.1-1所示长方体混凝土块。
求:(1)混凝土块的体积
(2)混凝土块的质量
(3)混凝土块受到的重力
(4)混凝土块平放时对地面的压强 (混凝土的密度为2.8×103kg/m3)
(5)混凝土块浸没在水中受到的浮力。
图13.1-1
解:⑴体积V=1m×0.5m×0.5m=0.25m3
⑵混凝土块的质量m=ρV=2.8×103kg/m3×0.25 m3=700kg
⑶重力G = mg=700kg×10N/kg=7×103 N
⑷混凝土块对地面的压力F=G=7×103 N,受力面积S=1m×0.5m=0.5m2
混凝土块对地面的压强p=F/S = 7×103 N/ 0.5m2=1.4×104Pa
(5)混凝土块浸没在水中受到的浮力F浮=G排=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×0.25m3×10N/kg=2.5×103N
【针对练习1】(2012海南)我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图13.1-2)挑战7000米深度。
(1)“蛟龙号”具有先进的水声通信功能,声音从7000 m 深处的“蛟龙号”垂直传到海面需要多长时间?(声音在海水中的传播速度是1500 m/s,计算结果保留一位小数)
(2)“蛟龙号”在7000 m 深处受到的压强是7×107Pa,求面积为0.03m2 的观察窗受到水的压力是多少?
(3)“蛟龙号”在某深度悬浮作业,任务完成后,抛弃自身携带的压载铁便能上浮。请分析“蛟龙号”上浮的原因。
解、(1)因为v=s/t 所以t=s/v=7000m/1500m/s=4.7s
(2)因为p=F/S , 所以F=PS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N
(3) “蛟龙号”抛弃压载铁后,所受重力减小,浮力不变,“蛟龙号”受到的浮力大于重力,所以“蛟龙号”上浮。
【例2】如图13.1-3所示是某建筑工地上一台起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中:
(1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?
(2)滑轮组的机械效率多大?
(3)题中少了哪两个数据仍能
求出滑轮组的机械效率?
图13.1-3
解:(1)拉力移动的距离s=nh=3×10m=30m
拉力F做的功W=Fs=104N×30m=3×105J
拉力F的功率P=W/t=3×105J/50s= 6×103W
(2)W有=Gh=2.4×104N ×10m=2.4×105J
η= W有/ W总=2.4×105J/3×105J=80%
(3)少了物体被提升高度及时间两个数据仍能求出滑轮组的机械效率。
【针对练习2】(2011广东)用如图13.1-4所示的滑轮组在20