第2部分 第39课时 平衡(PPT)-【优+学案·赢在中考】2023年中考物理总复习课件(潍坊专用)

物 理 第二部分　专题训练，能力提升 第39课时　平衡 　　平衡问题是潍坊初中学业水平考试物理考查的重点之一，考查点较为明确，主要针对力作用在物体上时物体处于平衡状态的问题研究.通过明确研究对象，对物体进行受力分析，结合平衡力和相互作用力等知识，列出力的关系式，从而解决相关问题. ⁠ 近几年潍坊中考题中有关平衡的问题主要以选择、作图或计算题的方式呈现，所占分值较高.平衡问题主要分为单一物体平衡和多物体平衡两大类；其中，多物体平衡又可分为物体叠放挤压和物体绳杆连接两大类，以两物体平衡分析为主，可能需要结合浮力、压强、简单机械等多个方面的知识，可用隔离法或整体法，进行综合分析. ⁠ （1）涉及的公式主要有密度公式ρ＝；重力公式G＝mg；压强公式p＝，p＝ρgh；浮力计算公式F浮＝G排＝ρ液V排g，F浮＝G－F拉，F浮＝G物（漂浮或悬浮）. （2）注意物体漂浮时，V排＜V物；悬浮时，V排＝V物. 解题思路：首先要明确研究对象，再进行受力分析，根据受力分析列出关系式. ⁠ 　　重难点　　明确研究对象，列出等式（平衡） 　　【例1】为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1×103 kg/m3，体积为3 000 cm3.ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg.请借助力的示意图，解决以下问题： （1）当浮板自由漂浮在水面上时（如图甲所示），求浮板受到的浮力大小. （2）浮板被压，没入水中静止时，求双臂受到浮板的压力的大小. （3）把这个浮板放到海里后，上边压了一块30 N的石块，浮板的上表面恰好与液面相平，如图乙所示.求海水的密度. 思路点拨：三力平衡问题解题思路： （1）浮板漂浮在水面上，处于静止状态，受力平衡，所以F浮＝G.根据m＝ρV可计算得到浮板的质量，然后根据G＝mg可计算得到浮板的重力. （2）对浮板受力分析，浮板受到浮力和重力还有手臂给它的压力，三力平衡，可以求出手臂给它的压力，再根据力的作用是相互的得到浮板给手臂的力.根据F压＝F浮－G计算得到压力的大小，此时浮板浸没，排开水的体积等于浮板的体积，根据阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可计算得到浮板浸没时的浮力. （3）可以选取浮板和石头这个整体作为研究对象，也可以选一个研究对象进行分析. 自主解答： 解：（1）因为浮板漂浮，则此时F浮＝G板，浮板的体积V板＝3 000 cm3＝3×10－3 m3， 浮板受到的浮力F浮＝G板＝mg＝ρ板V板g＝0.1×103 kg/m3×3×10－3 m3×10 N/kg＝3 N. （2）浮板没入水中，此时浮板受到的浮力：F浮'＝ρ水V排g＝ρ水V板g＝1.0×103 kg/m3×3×10－3 m3×10 N/kg＝30 N. 对浮板进行受力分析可得，F浮'＝G板＋F压. F压＝F浮'－G板＝30 N－3 N＝27 N. 人对浮板的压力与人双臂受到浮板的压力为相互作用力，力的大小相等，为27 N. （3）将浮板和石头看作整体，进行受力分析可得，F浮″＝G板＋F压.F浮″＝G板＋F压＝3 N＋30 N＝33 N. F浮″＝ρ海V排g＝ρ海V板g， 所以海水的密度ρ海＝＝＝1.1×103 kg/m3. 　　【即学即练1】 1.（2022·潍坊中考）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，从青藏高原海拔4 270 m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9 032 m，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录.该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空.忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过程中，下列说法正确的是（　D　） A.浮空艇周围的大气压不变 B.浮空艇受非平衡力的作用 C.浮空艇所受浮力大小不变 D.浮空艇所受浮力大于自身的重力 D 2.如图所示，用两个相同的滑轮组成滑轮组提升重物使重物匀速上升，每个滑轮重20 N，重物580 N，人的体重为500 N，图中从天花板到重物分别用到三根绳子来进行连接，忽略绳重和摩擦，则a、b、c三根绳承受的拉力分别是多大？ 解：（1）c：以重物为研究对象，重物匀速上升，则重物受力平衡.对重物进行受力分析，其受重力和绳c对其的拉力，故重物受绳c的拉力F拉c＝G物＝580 N.由于力的作用是相互的，绳c承受的拉力Fc＝F拉c＝580 N. （3）a：以定滑轮、动滑轮和重物为研究对象，三者处于平衡状态，因此受力平衡.对其进行受力分析，受重力、a向上的拉力和人向下的拉力，其中人向下的拉力F拉人＝F拉b＝300 N，故定滑轮、动滑轮和重物受绳a的拉力F拉a＝G物＋G动＋ G定＋F拉人＝580 N＋20 N＋20 N＋300 N＝920 N. （2）b：以动