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重操旧业——力学单选

 宋老师自娱自乐 2023-03-29 发布于北京

    这道题从本质上说是计算大题改成的选择题,一般是有关浮力的综合题,这类题型在日常和考试时候的解题思路不完全相同,日常练习一定要当一道大题来做,认真分析整个系统的受力情况,并且具体的计算出数值,但考试时,这种题是用来消耗考生时间的,如果基础不够扎实,这类题既费时间,有很有可能出错,打击了信心,还挤压了后面的做题时间,下面是具体的解题思路:

    首先这类问题喜欢引入图表,是考验学生读图的能力,我们先不用去读大段的文字,只看示意图和坐标图,就能分析出来这是一个什么物理情形,细线拴住物体,物体进入液中,烧杯盛放液体,烧杯和液体都放在弹簧秤上,大家要么静止,要么物体匀速进入液体中,总之就是受力平衡,这是非常常见的一个物理模型,力学关系应该熟记于心,细线给物体一个拉力,这个拉力应该是物体的重力减去物体所受的浮力,物体受到拉力,重力,浮力,重力等于拉力和浮力之和,浮力随着物体的移动发生变化,对应的拉力也会发生变化,但重力不变,一般不再研究液体和烧杯,直接研究弹簧秤,弹簧秤受到的应该是整个系统(物体,液体,烧杯)的压力,但不等于重力,因为细线有个向上的拉力,压力应该等于总重力减去拉力,也可以根据作用力和反作用力来分析,弹簧秤除了收到和液体、烧杯重力等大的压力外,因为液体给物体一个向上的浮力,物体也会给液体一个向下的压力,并传导到弹簧秤上,这样一个受力分析的过程就完成了,如果题目要有变化,无非就是更换液体,也就是液体的密度发生了变化, 要么就是更换物体,可能是物体的体积发生了变化,也有可能是物体的密度发生了变化。

    分析完受力关系以后,就看是看函数曲线图,切记一定要先看横纵坐标到底代表什么,这道题,纵坐标是质量的变化值,横坐标是物体的浸没深度,图上可以看出这么几个信息,随着浸没深度的增加,弹簧秤的数值增加了,液体一般会强调不溢出,也就是说液体的质量不变,烧杯的质量也不变,变得就是物体给液体的压力,这个压力根据前面的分析,就是浮力的反作用力压在弹簧秤上的,另外根据图的形状,这个浮力越来越大,为什么最后就不变了,不变了说明物体排水的体积不变了,图像上的那个拐点就可以理解为物体刚好完全浸没。另外,一定要注意图表上的单位,弹簧秤显示质量变化的单位是克,深度变化是厘米,都不是国际单位制,只有换成了国际单位制,即千克,米,秒单位制,因为单位牛是通过国际单位制计算出来的,不换算直接做肯定会出错

    下面就可以算一些数值了,回到题目中找数值,依旧建议先从图表上看,第一次是在水中,深度4cm0.04米),质量变化为10克(0.01千克),质量变化就是浮力,g10/千克,物体的最大浮力就是0.1牛,所以A选项错误,这个选项实际上考的就是单位换算。浮力是0.1牛,那么物体的体积也就很容易算出来0.00001立方米,这时候为了方便计算,还要换算成立方厘米,体积是六次方变化,物体体积是10立方厘米,深度4厘米完全浸没,所以物体的底面积应该是2.5平方厘米,这里考的不是物理是数学,那么D选项也错了,后面换了一种物体,完全浸没的时候,质量变化是8克,所以浮力是0.8牛,体积之前已经算出来了,所以可以反推出来,第二种液体的密度是0.8g/cm3B就正确了,再来分析一下C,这个显然是错了,之前分析了,拉力是重力减去浮力,浮力不相等,拉力肯定也不相等。

    如果是考试的时候,读图两种液体完全浸没时质量变化是10/8克,10克的时候是水,那么第二种液体的密度很容易得出,其他就都不用算了。

    这种题目核心是要对受力平衡的关系烂熟于心,看图就能解决,而不是通过阅读大量文字来做题的。

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