力学计算专题解题方法力学计算题在中考中作为压轴题之一,解题过程中需要运用多个物理概念与规律,思维含量大,对学生综合能力要求高,考查的范围分布在质量、重力、速度、平衡力、压强、浮力、杠杆平衡条件、机械效率、功和功率等重点知识点上,并且与生活实际紧密联系,较为常见的物理情境为简单机械类、交通工具类和建筑材料类。一、简单机械类:简单机械类又分为滑轮组、斜面、杠杆等类型。1、滑轮组类这类题主要考查的知识点有:功的种类、功率、影响机械效率的因素与机械效率的求解。求解这类题时,通常首先要根据题意或附图确定出承重绳子的段数,从而可以求出绳端移动距离与重物移动距离的关系(S=nh)、绳端移动速度与重物移动速度之间的关系,再通过审题,分清题中条件属于以下哪种情况:a、绳重、动滑轮重、轮与轴的摩擦均不计(即理想情况,机械效率为1);b、只是绳重、轮与轴间摩擦不计(即半理想情况,自由端的拉力与物重间的关系(F=(G物+G动)/n;可以用η=W有用/W总=G物/(G物+G动)计算);c、没有注明条件(即所有额外因素全部要考虑,此时适用的公式为:η=W有用/W总=G物h/FS)切忌不看题目条件,胡乱套用公式,导致错误。此外还需注意的是:同一滑轮组若先后提升重力不同的物体,滑轮组的机械效率会发生变化,即物重越大,机械效率越高。对于机械效率变化的题型,应紧紧抓住不变量:即动滑轮重,根据题意首先设法求出动滑轮重,然后把变化后的物重代入公式:η=W有用/W总=G物/(G物+G动)即可解决问题。2、斜面类求解斜面类题时,应分清有用功与总功:沿斜面的拉力所做的功为总功,克服物体重力所做功为有用功。另外要注意,当物体沿斜面做匀速直线运动时,与拉力平衡的不仅是摩擦力,而是摩擦力与重力沿斜面的分力之和,所以当已知条件中沿斜面向上的拉力未知时,总功等于:W总=W额外+W有用=fs+G物h。3、杠杆类求解这类题的关键是要准确找出杠杆的五要素:支点、动力、动力臂、阻力与阻力臂,尤其是与数学中的三角函数(如:正弦、余弦)相结合求力臂时,一定要格外仔细,正确运用数学知识求出力臂,最后根据杠杆的平衡条件进行求解。二、交通工具类通常以轿车、卡车、自行车与火车等交通工具为背景,侧重考查平衡力、速度、压典例分析:例1、(2011河北)一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65×103kg/m3,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图1所示),石料与基座的接触面积为2.12m2。已知砖的密度为2.05×103kg/m3,基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同。(g取10N/kg)求:(1)花岗岩石料的体积;(2)石料对基座的压强;(3)石料对基座与基座对地面的压强之比。解析:(1)花岗岩石料的体积:V石=m石/石=31.8×103kg/2.65×103kg/m3=12m3(2)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小,即:F石=G石=m石g=31.8×103kg×l0N/kg=3.18×105N则石料对基座的压强:p石=F石/S石=3.18×105N/2.12m2=1.5×105Pa(3)基座受到的重力大小:G基=m基g=基V基g=2.05×103kg/m3×(4m×2m×0.5m)×10N/kg=8.2×104N基座对地面的压强:p基=F/S基=(G石+G基)/S基=(3.18×105N+8.2×104N)/(4m×2m)=5×104Pa石料对基座和基座对地面的压强之比p石:p基=3:1本题综合考查了密度的计算、压力、压强的计算等,并且对压强的计算提出比较高的要求。本题求解时应注意以下两点,也是本题的易错点:1、计算第二问时,因为压力与重力是不同的力,在题中条件下只是大小相等,所以必须在解题步骤中体现出来:注明F石=G石;2、第三问计算基座对地面的压强时,首先要准确分析出基座对地面的压力等于石料和基座的重力之和,即F=G石+G基。【针对训练】图11、(2009河北)小明用如图滑轮组,将重为3.6N的物体匀速提起,拉力的功率为0.36W,机械效率为75%(忽略摩擦及绳重),请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。2、(2010河北)某小汽车的“经济耗油量(90km/h)8L/100km”,是指这辆汽车以90km/h的速度行驶100km...