力學(xué)綜合題是初中物理的重要題型，選定合適的受力分析對(duì)象是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵，本文就例題詳細(xì)講解如何用受力分析的方法解決力學(xué)綜合難題的解題思路，希望能給大家的期末復(fù)習(xí)備考帶來(lái)幫助。

例題

如圖所示，某圓柱形容器裝有適量的水，底面積為20 cm，將物體B放入水中時(shí)，通過(guò)磅秤測(cè)得的總質(zhì)量150g；使用一個(gè)杠桿提起物體B，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿C端掛鉤碼A時(shí)，杠桿在水平位置恰好平衡，物體B剛好有一半體積露出水面。此時(shí)天平示數(shù)為70g。測(cè)得容器內(nèi)液面下降了1cm。求物體B的密度。

1、物體B沉入容器底部

把物體B、圓柱形容器和水作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，在豎直方向上受到豎直向下的重力和(物體B的重力G2、圓柱形容器和水的重力G3)、豎直向上的磅秤對(duì)圓柱形容器的支持力N。

根據(jù)物體平衡的條件：物體B、圓柱形容器和水靜止，為平衡狀態(tài)，則在豎直方向上受力和為零，即G2+G3=N。

根據(jù)重力的計(jì)算公式和題目中的條件：G=mg，磅秤測(cè)得的總質(zhì)量150g，則圓柱形容器對(duì)磅秤的壓力即為G=1.5N。

根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系和結(jié)論：圓柱形容器對(duì)磅秤的壓力G與磅秤對(duì)圓柱形容器的支持力N相等，G=1.5N，則N=G=1.5N。

根據(jù)結(jié)論：N=G2+G3，N=1.5N，則G2+G3=1.5N。

2、物體B被杠桿吊起

把物體B、圓柱形容器和水作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，在豎直方向上受到豎直向下的重力和(物體B的重力G2、圓柱形容器和水的重力G3)、豎直向上的磅秤對(duì)圓柱形容器的支持力N’和杠桿D端對(duì)物體B的拉力F拉。

根據(jù)物體平衡的條件：物體B、圓柱形容器和水靜止，處于平衡狀態(tài)，則在豎直方向上受力和為零，即G2+G3=N’+F拉。

根據(jù)重力的計(jì)算公式和題目中的條件：G’=m’g，磅秤測(cè)得的總質(zhì)量70g，則圓柱形容器對(duì)磅秤的壓力即為G’=0.7N。

根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系和結(jié)論：圓柱形容器對(duì)磅秤的壓力G’與磅秤對(duì)圓柱形容器的支持力N’相等，G’=0.7N，則N’=G’=0.7N。

根據(jù)結(jié)論：N’+F拉=G2+G3，N’=0.7N，G2+G3=1.5N，

則F拉= G2+G3- N’=0.8N。

根據(jù)體積的計(jì)算公式和題目中的條件：V=Sh，S=20 cm，h=1cm，則物體B浮出水面的體積V=20 cm。

根據(jù)題目中的條件和結(jié)論：物體B剛好有一半體積露出水面，V=20 cm，則物體B的體積V2=40 cm，物體B排開(kāi)水的體積V排=V=20 cm。

對(duì)物體B進(jìn)行受力分析，在豎直方向上受到豎直向下的重力G2和豎直向上的浮力F浮、杠桿D端對(duì)物體B的拉力F拉。

根據(jù)物體受力平衡的條件：物體B靜止，處于平衡狀態(tài)，則在豎直方向上受力和為零，即G2=F浮+ F拉。

根據(jù)浮力的計(jì)算公式、題目中的條件和結(jié)論：F浮=ρ水gV排，V排=20cm，則物體B所受的浮力F浮=0.2N。

根據(jù)結(jié)論：G2=F浮+ F拉，F(xiàn)浮=0.2N，F(xiàn)拉=0.8N，則物體B的重力G2=1N。

根據(jù)重力的計(jì)算公式和結(jié)論：G2=ρ2gV2，G2=1N，V2=40cm，

則物體B的密度ρ2= G2/ gV2=2.5×10kg/m。

結(jié)語(yǔ)

解決初中物理力學(xué)綜合難題的關(guān)鍵是選擇合理的受力分析對(duì)象，通常我們的選擇標(biāo)準(zhǔn)是：物體所受各個(gè)力的施力物體明確，且通過(guò)力學(xué)計(jì)算公式或其他推理途徑可以計(jì)算得到物體所受各個(gè)力的大小。只要選定合理的受力分析對(duì)象，并對(duì)其進(jìn)行正確的受力情況分析，力學(xué)綜合難題一般都可以迎刃而解。