专题10 中考初中物理推理证明类问题---2021年中考物理20个亮点专题高分三步曲(原卷版和解析版)
【内容简介】 证明推导题就是结合物理公式和物理规律,用数学的方法,导出一个要得到的等式。在证明过程中需要用到物理规律,所以灵活理解物理规律,应用物理规律是物理证明推导题的精神所致。光用数学办法得出的结论是不可靠的。初中阶段在证明题问题中,经常用到平衡力思想、光的反射定律、牛顿第三定律、串并联电路电流电压特点、重力与质量关系等,应用数学知识经常用到全等三角形、相似三角形、三角函数等。有时能正确做出图形是完成任务的重要保证。证明推导题在安徽省、天津市中考常出现,在河南省、河北省、以及湖北、山东等虽然没有直接要求证明推导,但在选择题、填空题、计算题里要用到推导的办法。所以这类问题也要十分关注。 【例题1】如图所示,竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体,处于静止状态,弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力,其大小为F,试论证物体受到重力大小等于F,每一步推导都要写出所根据的物理规律。 【答案】G=F。【解析】弹簧测力计的示数F等于弹簧受到的拉力,设物体受到弹簧的拉力为F',物体受到的重力为G 物体静止受力平衡,根据共点力平衡条件F'=G F与F'是作用力和反作用力,根据牛顿第三定律F=F' 所以:物体重力大小G=F 【点拨】力的平衡及牛顿第三定律。【例题2】证明:(1)透镜成像公式 (2)共轭法求焦距公式:f=(L2-d2)/4L【答案】见解析。【解析】证明:(1)如图所示,物距BO=u,像距BˊO=v, 焦距FO=Fˊ0=f, ΔABO∽ΔA′B′O,得:AB/ A′B′=u/v …………(a)ΔCFO∽ΔA′B′FCO/A′B′=FO/B′F, 即AB/ A′B′=f/(v-f) …………(b)解上述两式:fv+fu=uv两边同除以ufv,得: (2)如图所示,由透镜成像公式: 且v1=L-u1, v2=L-u2, u2=u1+d,解此三式可得:u1=(L-d)/2,v1=(L+d)/2将此两式代入透镜成像公式可得:f=(L2-d2)/4L. 【例题3】证明动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的增加.【答案】见解析。【解析】证明:一个质量为m的物体原来的速度为v1,动能为mv12/2,在恒力F的作用下,发生一段位移s,速度为v2,动能增加到mv22/2,设外力方向与运动方向相同,外力F做的功W=Fs,根据牛顿第二定律F=ma,由运动学公式v22-v12=2as,得:s= (v22-v12)/2a,所以 Fs=ma(v22-v12)/2a= m v22/2- m v12/2 或W=EK2- EK1 上述结论由假定物体受一个力推导出来的,如果不只受一个力而是几个力, 总功就是各个力做功的代数和.
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