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  • “整體法”解一道關于浮力的典型競賽題
  • 點擊數:5958 發布時間:2012-2-8 19:06:10 來源:奧思特數理化 作者:管理員
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    【方法介紹】物理習題中,所涉及的往往不只是一個單獨的物體,或一個孤立的過程,或一個單一的題給條件。這時,如果把所涉及到的多個物體,多個過程,多個未知量作為一個整體來考慮,不去考慮幾個物體內部關聯的細節,不去追究物理過程的每一個環節,這種以整體為研究對象的解題方法稱為整體法。運用整體法解中學物理題能從整體上去揭示事物的本質規律,減少或免去了系統內部物體間及系統運動子過程的糾纏,使問題得到簡化,從而使問題得到快速解決。以下面這道題為例,我們來感受一下整體法:

     

    (2009年上海市第二十三屆初中物理競賽)如圖所示容器內放有一長方體木塊M,上面壓有一鐵塊m,木塊浮出水面的高度為h1(圖a);用細繩將該鐵塊系在木塊的下面,術塊浮出水面的高度為h2(圖b);將細繩剪斷后(圖c),則木塊浮出水面的高度h3為:(     )

     

     

         A. h1 ρ(h2- h1)/ρ       B. h2 ρ(h2- h1)/ρ 

         C. h1 ρ(h2- h1)/ρ       D. h2 ρ(h2- h1)/ρ

     

    【過程分析】:

    一、從a到b:把M、m看做整體,整體受力平衡,總浮力等于M、m總重力,總重力不變,則總浮力不變,而b圖增加了m的浮力,所以M受的浮力減小,則h2>h1。M受到的浮力減少量等于m受到的浮力,有:ΔVM=Vm  即 SM(h2-h1)=m/ρ①;

    二、從b到c:繼續把M、m看做整體!m在C圖中受到容器底部的支持力,M、m總重力不變,故總浮力減少(浮力減少量體現在M上),故h3>h2,ΔF=F支,ΔF浮=ρgSM(h3-h2),F=mg-F浮m即ρgSM(h3-h2)= mg-ρgm/ρ②。聯立①②得h3=h1 ρ(h2- h1)/ρ水,答案為A.

     

    (本文系益陽市奧思特數理化培訓學校原創,聯系電話0737-4311148,校址:桃花侖沃爾瑪超市后老市政府內)


     

     

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