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力学计算题解题策略
旅游越来越成为人们生活的一部分，旅游已经成为大众的消费热点之一。五一假期小明想和家人去上海迪士尼游乐园游玩，小明想乘坐高铁去上海。乘车前，小明上网查询了一下高铁的搭建，发现高铁搭建是由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器，世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”，可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。
小明发现在某次架桥时，都要将一段重为1.0×107 N的箱梁运到铺设位置。
当箱梁静止在水平桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200 m2，箱梁对桥面的压强多大呢？
在工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30 m。在此过程中克服箱梁所受重力做的功又是多少呢？
如图所示，若“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离，l2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。那么支腿对昆仑号的支持力F的表达式怎么表达？
力学计算题解题策略
知识回顾
01
计算公式
注意事项
1、单位换算
2、分析力时，注意力的方向，特别是摩擦力/阻力方向与相对运动方向相反。
3、压力、压强对于固体，先求压力，再求压强；对于液体先求压强再求压力。
注：p=ρgh求压强除了适用于液体还适用于规则固体。
4、漂浮、悬浮两类隐藏条件：F浮=G；阿基米德原理①F浮=G排；②F浮=ρ液V排g
5、运用W=Fs求解功及运用P=Fv求解功率的前提条件：F与s或F与v在同一直线上。且P=Fv物体做匀速直线运动
解题步骤
02
某次架桥时，要将一段重为1.0×107 N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200 m2，箱梁对桥面的压强;
(2)工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30 m。此过程中克服箱梁所受重力做的功为多少;
(3)如图所示，“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离，l2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。那么支腿对昆仑号的支持力F的表达式怎么表达？
解题步骤：
1、记——熟记公式
2、找——读题目，找已知量和所求量
3、用——把已知量代入相应公式计算
温馨提示：单位统一，解题规范
某次架桥时，要将一段重为1.0×107 N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200 m2，求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30 m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
固体压强模型：先求压力，再求压强。
该题求解固体压强，用公式 F=G 求解压力，再用求解压强。
解：箱梁对桥面的压力F=G=1.0×107 N
箱梁对桥面的压强=5×104pa
克服重力做功模型：需要注意力和运动距离需要在同一直线上。
该题求解克服重力做功，用公式 W=Gh求解功。
解：克服箱梁重力做功：W=Gh=1.0×107 N×0.6 m=6×106J
解题策略
03
一、综合题特点
考察学生受力分析、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、能量守恒及机械效率综合运用能力。
解题模型:
1、三力平衡模型
2、机械效率模型
3、杠杆平衡模型
二、综合题解题策略
某次架桥时，要将一段重为1.0×107 N的箱梁运到铺设位置。
(3)如图所示，“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离，
l2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
杠杆模型：如果支腿不在，昆仑号将会由于重力作用绕M点向下旋转。
所以M点为支点，G为动力，F为阻力，根据杠杆平衡原理求解。
根据杠杆平衡原理可知Fl1=G(l1-l2)，
具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”（图甲），可用于挖掘水下泥土、砂石等。其长140m、宽27.8m，满载排水量为17000t。作业时，输送系统将水下挖掘的泥石等，通过输送管输送到指定地方。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）水面下4m处的船体上受到水的压强是多少？（2）若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为1.2×104m3，则它受到的总重力是多少？（3）某次作业时，水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动，泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。设输送系统的总功率为P，效率为η，泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为f。请推导在水平运动过程中，泥沙速度的表达式。
当堂练
（1）水面下4m处的船体上受到水的压强是多少？已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（2）若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为1.2×104m3，则它受到的总重力是多少？
液体压强模型；先求压强，再求压力。
该题求解液体压强，用公式 p=ρgh 求解。
解：船体上受到水的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m×10N/kg×4m=4×104pa
轮船模型；“漂浮”：浮力=重力；阿基米德原理：F浮=ρ液V排g、F浮=G排=m排g
该题在漂浮的前提下求解总重力，G=F浮=ρ液V排g。
解：“天鲲号”所受浮力
F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m×1.2×104m3×10N/kg=1.2×108N
根据漂浮条件可知“天鲲号”受到的总重力：G＝F浮＝1.2×108N
（3）某次作业时，水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动，泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。设输送系统的总功率为P，效率为η，泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为f。请推导在水平运动过程中，泥沙速度的表达式。
功、功率、机械效率模型：
由图乙可知，在0～t1时间内泥沙上升的高度为h0，在t1～t2时间内泥沙上升的高度为0，此时泥沙在水平管道中匀速运动；整个过程可以通过率求出总功，再有用功两个部分。
解：输送系统在t2时间内做的总有用功：W有用＝W总η＝Pt2η
在0～t1时间内做的有用功为克服重力做功，则：W有用1＝Gh0
在t1～t2时间内做的有用功为克服阻力做功，则：W有用2＝fs＝fv（t2﹣t1）
∵W有用＝W有用1+W有用2 ∴Pt2η＝Gh0+fv（t2﹣t1）
∴泥沙速度
高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：
（1）起飞过程中发动机做的功为 多少？
（2）起飞离地时获得的升力为 多少N？起飞离地时速度为多少？
（3）由图乙可得F与滑行距离s之间的关系为F支＝（1080﹣36s）N，请根据航模飞机在竖直方向的受力推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式？
课后作业
1、复习了力学公式及使用注意事项
2、解题步骤及解题过程
①记——熟记公式
②找——读题目，找已知量和所求量
③用——把已知量代入相应公式计算
温馨提示：单位统一，解题规范
3、综合题的解题策略（三力平衡、机械效率、杠杆平衡等）
本节小结
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