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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第6章 弹力 重力 摩擦力
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.力 ★★★★ 1.知道力的概念、单位、三要素、力的示意图,了解力的作用是相互的。认识力的作用效果。 2. 了解重力,了解重力大小跟质量的关系 3. 了解弹力,能正确使用弹簧测力计。 4. 学会测量水平运动物体所受的滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小的因素。 2022年力的作用效果、重力的影响因素、力的示意图出现机率比较大、影响滑动摩擦力大小的因素,题型多以选择填空题为主,弹力也都可能出现,题型是选择题,重力的计算与其他知识点综合;分值约4分。
2.重力 ★★★
3.弹力 ★★★
4. 摩擦力 ★★★★
知识点一:力、力的作用效果
1.力的定义:力是物体对物体的作用。
2.力产生的条件:(1)必须有两个或两个以上的物体;(2)物体间必须有相互作用(可以不接触)。
3.力的性质:物体间力的作用是相互的。
4.力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,力还可以使物体发生形变。
5.力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用N表示。
6.力的三要素:力的大小、方向和作用点。
7.力的示意图:用一根带箭头的线段来表示力。
具体的画法:(1)用线段的起点表示力的作用点;(2)沿力的方向画一条带箭头的线段,箭头的方向表示力的方向;(3)若在同一个图中有几个力,则力越大,线段应越长。有时也可以在力的示意图标出力的大小。
1. 判断下列说法是否正确.
(1)打排球扣球时,手感觉到痛,说明力的作用是相互的( )
(2)作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相同,它们产生的效果一定相同( )
(3)不相互接触的两个物体就一定不产生力的作用( )
2.如图所示,运动员用网拍击球时,球和网拍都变了形.这表明力可以使物体发生______,力的作用是相互的.此外,网拍击球,使球的运动方向和速度大小发生了变化,表明力还可使物体的__________发生变化.
参考答案:1.; ;;2. 形变;运动状态。
知识点二:弹力
1.弹力
(1)弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
(2)塑性:在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
(3)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,弹力的方向与物体形变的方向相反,弹性形变越大,弹力越大。拉力、支持力、压力等都属于弹力。
2.力的测量
(1)测力计:弹簧测力计。
(2)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
(3)使用方法:“看”:量程、分度值、指针是否指零;“调”:调零;
注意事项:a.加在弹簧测力计上的力不许超过最大量程;b.使用前先拉动挂钩几次,以免弹簧被外壳卡住;c.测量时,所测力的方向应与弹簧轴线的方向一致。
3.(2021春 郫都区期末)下列不属于弹力的是( )
A.手握瓶子的压力 B.绳子对物体的拉力
C.磁体对大头针的吸引力 D.地面对桌子的支持力
4.(2021春 武昌区期末)如图所示,利用弹簧测力计测量木块的重力,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数是3.3N
B.弹簧测力计的示数是4.4N
C.使测力计内弹簧伸长的力是木块的重力
D.使测力计内弹簧伸长的力是木块对弹簧的拉力
参考答案:
3.C;4.D
知识点三:重力
1.概念:地面附近的物体,由于地球吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地球。
2.大小:重力与物体的质量成正比,计算公式是G=mg,重力的大小可以用弹簧测力计直接测量出来。g=9.8 N它表示__1_kg的物体所受的重力为9.8N。
3.方向:竖直向下;应用:重垂线、水平仪,分别检查墙是否竖直和面是否水平。
4.作用点——重心
质地均匀、外形规则物体的重心,在它的几何中心。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心,方形薄木板的重心在两对角线的交点。
5.注意:重力的方向是竖直向下的,不能说成垂直向下;②物体的重心不一定在物体上,如圆环等。
5.如图所示,一物块静止在斜面上,它受到的重力为2 N,请画出物块所受重力的示意图.
6. (2021春 富川县期末)段考后,我县举办了中学生体育艺术节。假如“失去重力的话”,下列比赛项目:①100m跑,②乒乓球,③跳远,④实心球,将无法进行的是( )
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.①②③④
参考答案:D
知识点四:摩擦力
1.摩擦力
(1)定义:两个互相接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,叫做摩擦力。
(2)分类:摩擦力
(3)方向:摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。(不是与运动的方向相反)
(4)影响因素:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、物体运动的快慢无关。
(5)改变摩擦力的方法:
①增大摩擦力的方法有:增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动。
②减小摩擦方法有:减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
2. 滑动摩擦力的测量:
(1)实验原理:二力平衡
(2)实验方法:控制变量法
(3)实验步骤:①把木块放在水平长木板上,用测力计拉着木块在水平方向上做匀速直线运动,读出测力计的示数即等于滑动摩擦力的大小,更换不同的粗糙表面重复实验,比较拉力大小得出结论。
②控制表面粗糙程度不变,改变压力,重复上述实验,比较拉力得出结论。
(4)实验结论:滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关,与物体接触面积、物体运动速度大小等无关。
7. 4.请把对应题号填在横线上.
①通过增大压力来增大摩擦的是_____;②通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的是______;③通过用滚动代替滑动来减小摩擦的是_____;④通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的是_____;⑤通过使接触面分离来减小摩擦的是_____.
A. 冰上洒灰渣 B. 旱冰鞋上的轮子 C. 生锈的车锁加润滑油
D. 乒乓球拍上的胶粒 E. 跑钉鞋上的鞋钉 F. 用力捏闸使自行车停下
G. 缝衣针表面光滑 H. 搬动笨重机器时,常在它的下面垫圆木
I. 拔河比赛时双手要紧握绳子
8. (2021春 钦州期末)如图,我们祖先曾用滚木巧妙移动巨石,下列举措与其方法相同的为( )
A.用力压橡皮擦掉写错的字
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.皮带传动需将皮带张紧
D.体操比赛前在手上涂防滑粉
参考答案:7.①FI;②ADE;③BH;④G;⑤C;8.B
易错点1 正确理解力的概念和力的相互作用性。
典例1:(2021春 福田区期中)甲、乙两同学站在滑板上相对而立,如图所示,当甲用60N的力推乙,甲静止不动,乙向后退,以下分析正确的是( )
A.甲对乙的推力为60N,乙对甲的推力小于60N
B.乙后退的过程中,仍会受到甲60N的推力的作用
C.如果最初是乙用60N的力推甲,仍然是甲静止不动,乙后退
D.如果最初是乙用60N的力推甲,那么可能是乙静止不动,甲后退
【错解】选A,理由:力是改变物体运动状态的原因,乙向后退,是由于乙对甲的推力小于60N。
【析错】(1)物体间力的作用是相互的,甲对乙施加力的同时,甲也受到一个大小相同、方向相反的一个反作用力;(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
【正解】选C,理由:甲用60N的力推乙,由于力的作用是相互的,乙给甲一个60N的推力,方向相反,大小相等,故A错误;B、乙向后退的过程中与甲不再接触,所以不受到推力的作用,故B错误;CD、如果最初是乙用60N的力推甲,乙与地面间的摩擦力小于60N,而甲与地面间的摩擦力等于60N,所以仍然是甲静止不动,乙向后退,故C正确,D错误. 故选:C。
▲▲变式练习1
(2021 高新区校级一模)嫦娥五号返回器如图所示带着月壤返回时,为利用大气层多次减速,采用了跳跃式返回技术--太空“打水漂”,沿abcde路径返回地面,在d点时如果返回器对地球的引力大小为F1,地球对返回器的引力大小为F2,则F1和F2的关系为( )
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定
参考答案:C
易错点2 使弹簧伸长的力误认为是重力。
典例2:(2021春 八步区期末)如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.秒表的重力 B.秒表和测力计的总重力
C. 秒表对弹簧的拉力 D.弹簧对秒表的拉力
【错解】选A,理由:秒表挂在弹簧测力计上,秒表受重力,这个力就是使弹簧测力计内弹簧伸长的力.
【析错】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的可知,对弹簧测力计施加力,弹簧测力计的长度就伸长,则该力的受力物一定为弹簧测力计。
【正解】选C,理由:测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力一定是弹簧受到的,即该力的受力物一定为弹簧;A、秒表的重力,施力物体是地球,受力物体是秒表,故A错误;B、秒表和测力计的总重力的施力物体是地球,受力物体是秒表和测力计,故B错误;C、秒表对弹簧的拉力,施力物体是秒表,受力物体是弹簧,故C正确;
D、弹簧对秒表的拉力,施力物体是弹簧,受力物体是秒表,故D错误。故选:C。
▲▲变式练习1
(2021 永州模拟)为了探究弹簧受到的弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象。下列有关说法中,正确的是( )
A.若用A弹簧制作弹簧秤,其受到的拉力大小与伸长量之间的关系可表达为F=3x
B.用A弹簧制作的弹簧秤,伸长量为18厘米时,受到拉力为6牛
C.若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧B
D.若要制作一个量程较大的弹簧秤,应该选择弹簧B
参考答案:D
易错点3 画力的示意图时,忽视线段的长短(力的大小)。
典例3:(2020 乌鲁木齐一模)如图所示,一木块正沿斜面下滑,请做出木块受到的重力G和支持力F的示意图。
【错解】如下图:理由:重力大小与支持力大小不知,或谁大谁小无所谓,支持力与重力的线段长度相等。
【析错】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【正解】静止在斜面上的物体受到竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力N;由于物体有向下滑动的趋势,所以物体还受到沿斜面向上的摩擦力f;
过物体的重心作竖直向下的重力G,过重心作垂直于斜面向上的支持力N,过重心作沿斜面向上的摩擦力f;三力平衡,使物体静止于斜面,因此重力大于支持力,故其线段应该较长,如图所示:
▲▲变式练习1
(2021 东莞市一模)如图是小球在上浮过程的某一位置,请在图中画出小球受到的重力和浮力的示意图。
参考答案:
▲▲变式练习2
(2021 顺德区一模)如图所示,物体A与弹簧相连,弹簧处于伸长状态。请画出:
①A所受重力的示意图;
②物体A对弹簧作用力的示意图。
参考答案:
易错点4 拉着小球匀速上升,若撤去拉力,误认为小球会立即向下运动。
典例2:(2021春 河北期末)如图所示,一物体在外力F的作用下,以5m/s的速度做匀速直线运动,如果突然将力F撤去,则物体( )
A.立即停
B.继续以5m/s的速度做匀速直线运动
C.先向右运动,然后向左运动
D.继续向右运动,但速度逐渐减小直至停止
【错解】选B,理由:由牛顿第一定律可知,当物体不受外力作用时时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【析错】当物体的运动方向与合力方向一致时,物体做加速运动;当物体的运动方向与合力方向相反时,物体将做减速运动。
【正解】选D,理由:撤去拉力,物体在水平方向上只受摩擦力作用,而摩擦力的方向与物体的运动方向相反,故物体做减速运动,直到静止。故选:D。
▲▲变式练习1
(2021春 武侯区校级月考)如图,物体在水平拉力F作用下,向右做匀速直线运动,当拉力F突然减小时,物体将( )
A.向右运动,速度逐渐增大
B.向右运动,速度逐渐减小
C.向右运动,速度保持不变
D.向左运动,速度逐渐增大
参考答案:B
▲▲变式练习2
(2021春 遂宁期末)如图所示是小强研究单摆摆动规律的装置,小球在细线作用下从位置A经C到达B,再从B经C返回A,如此往复。某时刻小球摆到B位置时绳突然断裂。下列对此过程的分析正确的是( )
A.小球经过C点时受力平衡
B.小球在A、B两点处运动状态不变
C.绳子断裂时小球将继续沿CB方向运动
D.绳子断裂时小球将从B点竖直下落
参考答案:D
易错点3 运动的物体若所受外力全部消失,误认为物体会静止。
典例3:(2021 阿荣旗二模)如图所示,将一辆小车放在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与钩码相连,小车在轻绳的拉力作用下沿着桌面做匀速直线运动、若突然剪断轻绳,则小车( )
A.将运动得越来越慢
B.受到的摩擦力随之减小
C.将继续处于平衡状态并保持匀速直线运动
D.将受到静摩擦力
【错解】选C,理由:运动的物体若所受外力全部消失,物体保持原来的运动状态,而忽略了小车受到摩擦阻力的作用。
【析错】(1)小车匀速运动,说明小车受到的力是平衡力。竖直方向上重力和支持力是平衡力,水平方向上拉力和摩擦力是平衡力,据此分析,剪短轻绳后小车的受力情况,进而判断其运动状态。(2)影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,据此分析,剪短轻绳后小车受到的摩擦力的变化情况。(3)静摩擦力是当相互接触的两个物体相对静止,但是存在着相对运动的趋势时,在接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力,这个力就是静摩擦力静摩擦力。
【正解】选A,理由:AC、由小车沿桌面做匀速直线运动可知,小车受到平衡力的作用,在竖直方向上受到的重力和支持力是平衡力;在水平方向上受到的拉力和摩擦力是平衡力。若突然剪短轻绳,拉力消失,在水平方向上运动的小车只受到向左的摩擦力,由于摩擦力方向与小车运动的方向相反,所以小车做减速运动,速度越来越慢。故A正确,C错误;B、影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,当突然剪短轻绳时,小车对接触面的压力和接触面的粗糙程度都不变,所以受到的摩擦力大小不变。故B错误;
D、由于小车不能立即停下来,而是依然处于运动状态,所以受到的摩擦力不是静摩擦力。故D错误。故选:A。
▲▲变式练习1
(2021春 长沙月考)某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直上抛,乙图是以一定的角度斜抛小球。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是( )
A.如果甲图中小球到达最高点时失去重力,该小球将竖直向上做匀速直线运动
B.甲图中小球在运动过程中受到重力和手的推力
C.如果乙图中小球到达最高点时失去重力,该小球将水平向右匀速直线运动
D.乙小球在运动过程中密度不变,但是质量会减小
参考答案:C
▲▲变式练习2
(2021 无锡模拟)如图所示,在平直路面上向右行驶的小车中,一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至放在小车底板(小车底板粗糙)上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列说法正确的是( )
①若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
②若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做减速运动
③若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
④若木块受到三个力的作用,则小车可能在做减速运动,也可能在做加速运动
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.③④
参考答案:C
一.选择题(共10小题)
1.(2021 徐州)下列生活中的物品,利用弹力来工作的是( )
A.铅垂线 B.静电除尘刷 C.弹簧秤 D.指南针
2.(2021 牡丹江)在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A.小鸟受到的力大 B.飞机受到的力大
C.小鸟和飞机的受力一样大 D.主动撞击的一方产生的力大
3.(2021 柳州)一只蚂蚁沿着碗从A点爬到B点(如图所示),此过程中蚂蚁所受重力的大小( )
A.变大 B.保持不变
C.先变小后变大 D.先变大后变小
4.(2021 枣庄)如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的力F分别为( )
A.4N、0 B.0、4N C.4N、4N D.8N、8N
5.(2021 连云港)小明和弟弟掰手腕,小明获胜。小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,则( )
A.F1大于F2 B.F1和F2大小相等
C.F1先于F2产生 D.F2先于F1产生
6.(2021 东营)下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A.篮球受重力从篮筐内竖直下落 B.滚动的足球受阻力缓缓停下
C.用力将实心球掷出 D.把橡皮泥捏成不同造型
7.(2021 广元)如图所示,在小桶内装入适量的沙子后,滑块在水平拉力的作用下,恰好在水平桌面上向右做匀速直线运动。已知滑块质量为M,小桶和沙子的总质量为m。不计滑轮摩擦及绳子自重,则下列说法中正确的是( )
A.滑块对桌面的摩擦力方向为水平向左
B.滑块受到的摩擦力大小为Mg
C.细绳对滑块的拉力大小为(M﹣m)g
D.细绳对滑块的拉力大小为mg
8.(2021 河池)下列与力相关的知识中,说法正确的是( )
A.两物体只有接触才会产生力 B.常用铅垂线来检查墙是否砌得竖直
C.重力的作用点一定在物体上 D.滑动摩擦力大小跟接触面大小有关
9.(2021 重庆)下列物理量最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋重约为0.5N B.教室门高约为10m
C.一个中学生的质量约为500kg D.初中生百米跑成绩约为6s
10.(2021 百色)以下图中可以增大摩擦的是( )
A.图甲轴承中装有滚珠 B.图乙旋钮侧面制有条纹
C.图丙给自行车加润滑油 D.图丁磁悬浮列车车身悬浮
二.填空题(共7小题)
11.(2021 牡丹江)一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)6N.当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动。当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为 N。
12.(2021 吉林)如图是吉他的变音夹,两手柄绕O点转动,用力按压手柄时弹簧被压缩,说明力可以改变物体的 ,手柄OAB属于 杠杆。
13.(2021 淮安)如图所示,在太空飞行的人造卫星,A、B为卫星上的两个喷气发动机,根据表中指令的编码可知,当卫星收到编码为“11011,10001”的信息并执行指令后,卫星沿图中速度v的方向做 (填“匀速”、“加速”或“减速”)运动,这说明了力可以改变物体的 。
指令 编码
发动机A 00100
发动机B 11011
点火 10001
熄火 01110
14.(2021 朝阳)从力的作用效果角度分析,拉弯的弓说明力能改变物体的 ,图中的纸片是在 的作用下托住塑料管内的水。
15.(2021 怀化)赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划桨、龙舟向前加速运动。这既可说明力的作用是 的,又说明力可以改变物体的 。
16.(2021 陕西)2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功降落在火星表面上。降落过程中着陆器与火星大气摩擦,防护罩温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),机械能转化为 能。接着利用减速伞减速后抛去防护罩,再启动推力发动机向下喷气。如图所示,此过程中喷气对着陆器产生的作用力方向 (选填“向上”或“向下”),使着陆器悬停在空中,寻找合适的位置后降落。
17.(2021 襄阳)如图所示用手握住重4N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向为 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)。当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,此时瓶子受到的摩擦力大小为 N。
三.综合题(共15小题)
18.(2021 岳阳)岳阳张超烈士纪念园中有一架歼﹣15舰载机模型,请用力的示意图表示该模型所受重力G。(O点为模型的重心)
19.(2021 宿迁)如图所示,一个磁性黑板擦紧贴于竖直黑板面上,刚好能沿黑板面竖直匀速下滑。请画出磁性黑板擦在竖直方向上所受到的力。
20.(2021 新疆)请在图中画出静止的小球所受重力和拉力的示意图。
21.(2021 兰州)照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施,请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图。
22.(2021 广元)如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的受力示意图。
23.(2021 哈尔滨)体重500N的小明参加跳远来增强体质,请在图中画出小明受重力的示意图。(图中O点为重力的作用点)
24.(2021 十堰)如图,斜面上的小球A被挡板B挡住,请画出小球A所受力的示意图。
25.(2021 鄂州)如图,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图.
26.(2021 凉山州)在水平向右行驶的小车车厢,顶端用细线悬挂一小球,小车水平地板上放置一物块A,从某时刻起,发现小球向右(运动的同方向)摆动,如图所示,请画出此时物块A受力的示意图。
27.(2021 铜仁市)瑞瑞同学用如图所示实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,请你与他合作,回答下列问题:
(1)缓慢拉动木板B,直到物块A与木板B之间发生相对滑动。观察某时刻弹簧测力计示数(如图)为 N;
(2)若保持A、B间接触面粗糙程度、接触面积大小不变,在A上增加钩码,重复(1)操作,弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力大小与 有关;
(3)若保持 不变,在B上分别铺棉布、毛巾,重复(1)操作,弹簧测力计示数发生变化,说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(4)若保持A、B间压力大小、接触面粗糙程度不变,改变A、B间的接触面积大小,重复(1)操作,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小与 无关。
28.(2021 陕西)同学们在学完弹簧测力计的相关知识后,自制了一个“橡皮筋测力计”,将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线:挂1N重物时,下端对应位置标为1N;将这段距离等分为20格,每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时,发现测量值不准确。为了弄清其中的原因,同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等进行了实验探究。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图所示。
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力。
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如下表。
试验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
螺母个数n/个 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
螺母总重G/N 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55
刻度尺读数L/mm 0 5.0 11.0 20.0 30.0 45.0 60.0 75.0 90.0 110.0 133.0 158.0
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越 。
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为 N(结果保留两位小数);若挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处,此时 (选填“能”或“不能”)确定此物体的重。
(3)同学们根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的 mm刻度处,此测力计的最大量程为 。
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究,发现其它橡皮筋的特点均与此相似,他们由此总结出,若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围 ,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
29.(2021 自贡)如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中:
(1)实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时滑动摩擦力大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。在利用图甲装置进行实验时,运动过程中木块A的速度突然变大,则木块A受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=1N,F2=2N,F3=1.5N的拉力,拉着物块A匀速前进,为研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较 两次实验。
(3)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比,在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动(如丁图所示),此时弹簧测力计示数为F4,则F4= N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为 N。
30.(2021 牡丹江)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿 方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 弹簧测力计的示数(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;在甲实验中,若拉力增大为2N,则木块所受到的摩擦力 2N(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: .利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用图中的 类型的鞋。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。理由是 。
31.(2021 镇江)小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿 方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做 运动。
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 。
(3)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: 。
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程﹣时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 F2(填“>”、“<”或“=”)。
32.(2021 淮安)画出图中茶杯所受重力的示意图。
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【解答】A.铅垂线是利用重力的方向始终是竖直向下的,故A不符合题意;
B.静电除尘刷是利用带电体具有吸引轻小物体的性质,故B不符合题意;
C.弹簧秤的弹簧受力会发生弹性形变从而产生弹力,是利用弹力工作的,故C符合题意;
D.指南针是受地磁场作用,而南北指向的,所以是利用磁场对磁体的作用来工作的,故D不符合题意。
故选:C。
2.【解答】
小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,因为物体间力的作用是相互的,同时飞机给小鸟一个大小相等,方向相反的一个力,故C正确。
故选:C。
3.【解答】蚂蚁从A点爬到B点,位置发生变化,质量不变,由G=mg知,受到的重力不变。
故选:B。
4.【解答】当弹簧受力平衡静止时,墙对弹簧的拉力大小等于人对弹簧的拉力大小为4N;弹簧两次伸长量相同,所受拉力不变,仍为4N,且弹簧两端所受人的拉力大小相等,即均为4N,故C正确,ABD错误。
故选:C。
5.【解答】小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,F1与F2是一对相互作用力,所以同时产生,且大小相等。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
6.【解答】A、篮球受重力从篮筐内竖直下落,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;
B、滚动的足球受阻力缓缓停下,足球由运动变为静止,力改变了足球的运动状态;
C、用力将实心球掷出,实心球由静止变为运动,属于力改变物体的运动状态;
D、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,属于力改变物体的形状;
综合分析ABC属于力改变物体的运动状态,D属于力改变物体的形状,故D与ABC不同类。
故选:D。
7.【解答】
A、滑块在小桶的拉力作用下,滑块做匀速直线运动时,受到的拉力与摩擦力平衡,所以f=F=mg,方向与拉力的方向相反,水平向左,因为物体间力的作用是相互的,滑块对桌面的摩擦力和桌面对滑块的摩擦力大小相等,方向相反,所以滑块对桌面的摩擦力方向为水平向右,故A错误;
B、滑块在小桶的拉力作用下,滑块做匀速直线运动时,受到的拉力与摩擦力平衡,所以f=F=mg,故B错误;
C、滑块受到的拉力与摩擦力平衡,F=mg大小为mg,故C错误;
D、滑块受到的拉力与摩擦力平衡,F=mg大小为mg,故D正确。
故选:D。
8.【解答】A、在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉),故A错误;
B、根据重力方向竖直向下,如果墙壁和铅垂线是平行的,墙壁是竖直的,故B正确;
C、重力的作用点叫重心,重心不一定在物体上,比如均匀的圆环,其重心就不在圆环上,故C错误;
D、滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面大小无关,故D错误。
故选:B。
9.【解答】
A、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N.故A符合实际;
B、教室的门的高度肯定大于人的身高,约2m,故B不符合实际;
C、中学生的质量在50kg左右,故C不符合实际;
D、初中生百米跑的成绩约13s,故D不符合实际。
故选:A。
10.【解答】
A、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。故A错误。
B、旋钮侧面制有条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B正确。
C、给自行车加润滑油,是通过使接触面分离的方法减小摩擦力;故C错误。
D、磁悬浮列车车身悬浮,是通过使接触面分离的方法减小摩擦力;故D错误。
故选:B。
二.填空题(共7小题)
11.【解答】
箱子受6N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于6N;
当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于10N;
当水平推力增大到20N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为10N。
故答案为:等于;10。
12.【解答】用力按压手柄时弹簧被压缩,说明力可以改变物体的形状。手柄OAB中的O点是支点,可以看出图中动力作用在B点附近,阻力作用在A点附近,杠杆的动力臂大于阻力臂,所以OAB属于省力杠杆。
故答案为:形状;省力。
13.【解答】由表格知:“11011,10001”的指令是发动机B点火。
由图知,卫星向右运动。发动机B点火后向右侧喷出气流。由于力的作用是相互的,喷出的气流对卫星产生向左的反作用力,所以卫星做减速运动,这说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:减速;运动状态。
14.【解答】(1)拉弓时,弓在拉力的作用下变弯,说明力可以改变物体的形状;
(2)用一纸片盖住倒满水的塑料管,快速倒置,纸片将水托住,是因为水排出了塑料管内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在。
故答案为:形状;大气压。
15.【解答】(1)赛龙舟比赛时,向后划桨,桨对水施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水会同时对桨施加向前的反作用力,所以龙舟向前运动;
(2)船由静止变为运动是受到水的反作用力的结果,说明了力能改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
16.【解答】因为着陆器在穿越火星大气层急速下降的过程中与空气剧烈摩擦,由机械能转化内能,使防护罩温度急剧升高;
推力发动机向下喷气时,由于力的作用是相互的,喷出气体对着陆器产生向上的反作用力,使着陆器悬停在空中,寻找合适的位置后降落。
故答案为:升高;内;向上。
17.【解答】瓶子处于静止状态,属于平衡状态,此时重力和摩擦力是一对平衡力,故静摩擦力的方向是竖直向上的;
当对瓶底施加一个竖直向上20N的推力时,瓶子仍然保持静止,瓶子在竖直方向上受到的合力为0,此时瓶子受到竖直向下的重力、竖直向上的推力和竖直向下的摩擦力的共同作用,则此时瓶子受到的摩擦力大小为20N﹣4N=16N。
故答案为:竖直向上;16。
三.综合题(共15小题)
18.【解答】重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
故答案为:如上图所示。
19.【解答】由图知,黑板擦沿竖直方向匀速下滑,所以受力平衡;
在竖直方向受重力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,f=G,重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上,如图所示:
20.【解答】重力的方向竖直向下,作用点在小球的重心上,绳子的拉力作用点也可画在小球的重心上,方向沿绳子竖直向上。因为小球处于静止状态,说明重力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以两条线段长度相等。如图所示:
。
21.【解答】飞椅受到的重力作用点在重心,方向竖直向下,飞椅受到绳的拉力,方向沿绳子向上,作用点画在重心,物体受到重力和拉力的示意图如图:
22.【解答】物块A和B以相同的速度一起沿水平方向向右做加速直线运动,A的运动状态发生了改变,则AB彼此之间有相对运动趋势,故A受向右的摩擦力的作用;A竖直方向上受重力和支持力的作用,并且这两个力是平衡力,大小相等,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上。如图所示:
。
23.【解答】重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为500N,如图所示:
24.【解答】斜面上的小球A被挡板B挡住,分析可知,小球一共受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力、一个是垂直于斜面向上的支持力,还有一个是垂直于挡板B向上的支持力,从小球的重心(球心)开始,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G、N和N′表示,如图所示:
25.【解答】物体一定受到竖直向下的重力作用,冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,同时还会受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上。
过物体的中心,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G、f和F表示,如图所示:
26.【解答】分析可知,物块A在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;
小球向右(运动的同方向)摆开,并连续一段时间,根据惯性知识可知,小车做减速运动,故物块A在水平方向上受到的摩擦力方向水平向左;如图所示:
27.【解答】(1)读图可知,弹簧测力计把1N分成了5份,其分度值为0.2N,故该测力计的示数为3.4N。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,保持A、B间接触面粗糙程度、接触面积大小不变,在A上增加钩码,相当于增加了压力,根据二力平衡的知识可知,木块在水平板面上做匀速直线运动,F拉=F摩,弹簧测力计示数变大,说明拉力增大,摩擦力增大,能够说明滑动摩擦力大小与压力有关。
(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。当压力不变时,改变物体间的粗糙程度,根据二力平衡的知识可知,木块在水平板面上做匀速直线运动,F拉=F摩,弹簧测力计示数发生变化,说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)保持A、B间压力大小、接粗面粗糙程度不变,改变A、B间的接触面积大小,重复实验,弹簧测力计示数不变,拉力大小不变,即摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力大小与接触面积无关。
故答案为:(1)3.4;(2)压力;(3)压力;(4)接触面积。
28.【解答】
(1)螺母静止,受到橡皮筋的拉力和它受到的重力二力平衡,大小相等;
(2)分析表中数据可知,橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋所受拉力越大,刻度尺读数越大,即橡皮筋的伸长越长;
在第5次到第8次实验中,橡皮筋的伸长与所受拉力成正比,设橡皮筋所受拉力为Fx时,刻度尺的示数L为70.0mm,
则有:(L7﹣L5):(Lx﹣L5)=(F7﹣F5):(Fx﹣F5),
即:(60.0mm﹣30.0mm):(70.0mm﹣30.0mm)=(0.30N﹣0.20N):(Fx﹣0.20N),
解得:Fx=0.33N;
在其他次数实验中,橡皮筋的伸长量与所受拉力没有精确的数量关系,若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处时,并不能确定此时对应的物体重;
(3)在第5次到第8次实验中,橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比,要用此橡皮筋制作一个刻度均匀的测力计,精确的测量范围应在其伸长量为30.0mm到90.0mm之间,测力范围为0~0.2N;
(4)用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围小,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
故答案为:(1)等于;(2)长;0.33;不能;(3)30.0;0~0.2N;(4)小。
29.【解答】(1)弹簧测力计拉动木块运动时,弹簧测力计显示拉力大小,当弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,木块水平方向上受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,这个两个因素不变,故木块A受到的滑动摩擦力将不变。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时,控制压力不变,选择实验甲和丙。
(3)如图丙,木块A受到的滑动摩擦力是1.5N,在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速直线运动,接触面粗糙程度不变,压力变为原来的2倍,滑动摩擦力变为原来的二倍,故此时滑动摩擦力是3N,即F4=3N。
B物块随A一起匀速直线运动,B物块相对A物块来讲,没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,故B不受摩擦力作用,故物块B受到的摩擦力为0N。
故答案为:(1)等于;不变;(2)甲和丙;(3)3;0
30.【解答】(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,木块进行匀速直线运动时,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数;
(2)甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力不同、弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。在甲实验中,由弹簧测力计的示数可知滑动摩擦力为1.5N,若拉力增大为2N,根据滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,则木块所受到的摩擦力还是1.5N,小于2N;
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,压力相同,接触面粗糙程度不同,丙表面粗糙程度较大,丙弹簧测力计的示数大于乙实验中弹簧测力计的示数,所以丙的滑动摩擦力更大,由此可以得出结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋;
(4)观察实验,比较甲图和丁图所示实验可知,作用在物体表面的压力不同,接触面的面积不同,摩擦力不同,这个结论是错误的,没有控制压力大小相同。
故答案为:(1)水平;等于;(2)压力的大小;小于;(3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;A;(4)错误;没有控制压力大小相同。
31.【解答】(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在长木板上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N,摩擦力方向水平向左;
(3)由图丙可知,①和②两实验接触面的粗糙程度不同,压力不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与压力之间的关系;
(4)由图可知,木块在0~tl和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块在0~tl和t1~t2内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)3.4;水平向左;(3)没有控制接触面粗糙程度相同;(4)=。
32.【解答】过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;如图所示:
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