力學綜合應用題專題復習

綜合應用題的“綜合”有兩層含義：一是題型綜合，填空、選擇、簡答、作圖、計算等各種題型都可能在該題中出現(xiàn)：二是物理學科知識的綜合，即力、熱、光、電等知識的綜合應用.

縱觀近幾年河南省中考物理試卷中的綜合應用題，雖然它是最后的大題，但并沒有出現(xiàn)繁、難、偏、怪的現(xiàn)象，體現(xiàn)了基本物理知識的有機整合和綜合應用，因此，同學們在做綜合應用題時，大可不必望之生畏、棄之不做．答題時，同學們要注意做題規(guī)范，明確要寫什么，怎樣寫；另外，不能只寫數(shù)字，不寫公式；同時，還要注意單位換算，以及對物理過程的表述.

八年級物理試卷中的綜合應用題主要是力學綜合應用題，一般涉及壓力與壓強、液體壓強與浮力、功和功率等知識．

壓力與壓強綜合應用題

壓力是垂直作用在接觸面上的彈力，方向垂直于接觸面指向受力物體，大小并不一定等于施力物體所受的重力，壓強等于壓力和受力面積之比．正確計算壓強，一要準確找（算）出壓力，二要準確找（算）出受力面積.

例1 2021年5月，我國自主設計的“祝融號”火星車成功著陸火星，如圖1所示，實現(xiàn)了我國航天史上的新突破．已知同一物體在火星上所受的重力是地球上的3/8．（地球表面取g=10 N/kg）

（1）火星車的質量為240 kg，火星車在火星表面靜止時，若所有輪子和水平表面的總接觸面積為300 cm2，則火星車對火星表面的壓強是多少？

（2）火星車上的哪些設計和下列物理知識有關？

A．摩擦力：____．

B．壓強：____．

解析：（1）火星車對火星表面的壓力F=G火=mg火=240 kg×3/8×10 N/kg=900 N，受力面積．S=300 cm2=0.03 m2，p=F/S=900N/0.03m2=3×104Pa．（2）輪上的花紋可以增大摩擦力；輪子比較多，受力面積比較大，可以減小壓強．

答案：（1）火星車在火星表面靜止時，對火星表面的壓強是3×104 Pa.（2）輪上的花紋輪子比較多，受力面積比較大

液體壓強與浮力綜合應用題

液體壓強的計算公式p=ρgh，而浮力的常用計算方法有四種：（1）平衡法，對于漂浮或懸浮的物體，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)浮=G物；（2）稱重法，F(xiàn)=G物-F拉；（3）阿基米德原理法，F(xiàn)浮=G排=m排g=ρ液gV排；（4）壓力差法，F(xiàn)浮=F向上-F向下，因為浮力產(chǎn)生的根源是，浸在液體中的物體的上、下表面受到的液體壓強不一樣，導致上、下表面存在一個壓力差，計算浮力大小時，同學們要根據(jù)題中已知條件靈活選取合適的方法來求解.

例2 2022年6月17日，我國完全自主設計建造的第三艘航空母艦正式下水并命名為“福建艦”（如圖2），這艘航母滿載時排水量（即排開水的質量）約8×104 t（1 t=1×103 kg），吃水深度在10 m以上，其他各項技術指標領跑全球同類其他航母．（取g=10 N/kg，ρ水=1×103 kg/m3）

（1）當滿載的“福建艦”漂浮在水面上時．其受到的浮力為____N，浸入水中的體積為____m3.

（2）當航母吃水深度（浸入水中的深度）為10 m時，艦底受到水的壓強是____Pa.

（3）當一架我國自主設計制造的質量為3×104 kg的“殲15”艦載機通過電子彈射方式飛離航母時，航母受到的浮力將____（填“增大”“減小”或“不變”），航母此時排開水的體積____（填“增大”或“減小”）了____m3.

解析：（1）滿載的“福建艦”漂浮在水面上時，F(xiàn)浮=G排=m排g=8×107 kg×10 N/kg=8×108 N；V排=F浮/ρ水g=8×108N/1×103kg/m3×10N/kg=8×104 m3.（2）艦底受到水的壓強p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×10 m=1×105 Pa.（3）艦載機飛離航母后．航母所受的總重力減小，受到的浮力隨之減小，排水量也減小，減小的排水量△V排=Δm排/ρ水=3×104 kg/1×103 kg/m3=30 m3.

答案：（1）8×108 8×104 （2）1×105 （3）減小 減小 30

功和功率綜合應用題

功等于力與物體在力的方向上移動距離的乘積，用公式表示為W=Fs.但是這個公式只能用來計算大小和方向都不變的恒力所做的功！而且，公式中的s必須是物體在力的方向上移動的距離，若機車以恒定的功率P行駛了時間t（單位為s），則牽引力做的功W=Pt.功率等于功與做功所用時間之比．機車的功率也可以用P=W/t=Fs/t=Fv來計算．

例3 “天問一號”火星探測器是中國人民的驕傲，因為它是我國首次登陸火星的探測器．著陸火星的“祝融號”，質量為240 kg，在牽引力的驅使下，30 min勻速運動了100 m.假設“祝融號”在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的3/50，g火=3/8g地，火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的1/100，取g地=10 N/kg，求：

（1）“祝融號”所受的阻力．

（2）在這30 min內牽引力做的功．

（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比．

解析：（1）“祝融號”在火星上所受的重力G火=mg火=240 kg×3/8×10 N/kg=900 N，所受的阻力f=3/50G火=3/50×900 N=54 N．（2）“祝融號”在火星上勻速運動時，牽引力F=f=54 N．“祝融號”30 min內運動了100 m．牽引力做的功W=Fs=54 N×100 m=5 400 J.（3）因為物體在星球表面受到的氣體浮力F浮=G排氣=ρ氣gV物，所以F浮地/F浮火=ρ地氣g地V物/ρ火氣g火V物=1/（1/100×3/8）=800/3.

答案：（1）“祝融號”所受的阻力為54 N．（2）在這30 min內牽引力做的功為5 400 J．（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為800：3.