中考物理一轮复习资料汇编
专题 08 力
目 录
一、考点与课标要求
二、知识结构
三、知识梳理
四、典例展示
专题08 力
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}考点内容
课标要求
力 弹力
重力
力的示意图
摩擦力
力的作用是相互的
考点与课标要求
通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果.
会测量力的大小.
用示意图描述力.
知道动能、势能和机械能.
专题08 力
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}考情分析
考点与课标要求
本章知识在近几年江苏地区物理中考中平均分值约占 3%,主要考查力的概念、物重与质量的关系、重力的方向及其应用、力的示意图、探究影响滑动摩擦力大小的因素、增大或减小摩擦的方法、力的作用是相互的、物体受力情况的分析。其中力的示意图与物体受力情况的分析、影响滑动摩擦力大小因素的探究与摩擦知识的应用是考查的热点,试题难度一般较小或中等,本章大部分知识常与后续力与运动、压强和浮力、简单机械和功、机械能等知识综合考查.
专题08 力
知识结构
专题08 力
一、力 弹力
一、力
一、力 弹力
1. 观察与讨论
如图所示为生活中常见的一些力的实例:
一、力
一、力 弹力
2. 分析与归纳
一个物体
作用
另一个物体
人、手、起重机、
压路机……
车、弹簧、
货物、路面……
3. 力的概念
(1)物理学中,把物体对物体的作用称为力. 用字母F表示.
(2)施力物体和受力物体
只要有力的作用发生,就一定会涉及两个物体:一个是施加力的物体,叫作施力物体;另一个是受到力的作用,叫作受力物体。
推、拉、提、压……
二、形变和弹力
一、力 弹力
1. 形变
物体形状的改变叫作形变。如
被挤压的气球、被压缩的弹簧、被拉伸的橡皮筋,都发生了形变。
相互接触的物体间产生力的作用时物体都会发生形变,有的形变较明显,有的形变很微弱,需要利用放大法或借助于仪器才能显示出来。
2. 弹性形变
如果形变的物体在撤去外力后能恢复____,那么该物体所发生的这种形变叫作弹性形变。发生弹性形变的物体叫作_____物体,如蹦极时系在身上的弹性绳、用于汽车减震的弹簧、跳水时的跳板等。
弹性
原状
一、力 弹力
3. 探究弹性形变与外力的关系
(1)实验方法如图甲、乙所示.
(2)现象:压塑料尺的力越大,塑料尺的弯曲程度越大;拉弹簧用的力越大,弹簧伸长得越长
(3)结论:使物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大.
使塑料尺弯曲 使弹簧伸长
二、形变和弹力
一、力 弹力
4. 弹力
(1)定义
物体发生弹性形变后,力图恢复其
原来的形状,而对另一个物体产生______,这个力叫作弹力。
(2)产生的条件
弹力产生的条件是:两个物体相互接触且相互挤压或相互拉伸并发生_________。
F2
弹簧对手有
弹力的作用
弹簧对墙壁有
弹力的作用
F2
二、形变和弹力
力
弹性形变
一、力 弹力
三、力的测量
1. 力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N.
2. 弹簧测力计
测量力的大小的工具叫作测力计,弹簧测力计是其中的一种.
(1)原理
弹簧测力计是根据在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比的性质制成的. 因而弹簧测力计上的刻度是均匀的.
(2)构造
主要由弹簧、秤钩、圆环、指针和刻度盘组成,刻度盘上的刻度是均匀的,如图所示.
一、力 弹力
(3)弹簧测力计的使用方法
使用弹簧测力计,应注意以下几点.
①先了解弹簧测力计的量程和分度值,所测力的大小应在它的______内.
②测量前,应检查指针是否指在“___”刻度线上。若不在,应校正“0”点.
③要使弹簧测力计中弹簧的轴线方向与_____方向一致.
④读数时,视线应与刻度盘_______.
三、力的测量
量程
0
受力
垂直
一、力 弹力
四、弹性势能
1. 弹性势能
发生弹性形变的物体具有的能量叫作弹性势能.
如被拉紧的弓、被拧紧的机械手表的发条、拉伸的橡皮筋、与地面撞击的排球等,它们都发生了弹性形变,都具有弹性势能.
箭被拉开的弓射出去 人被形变的蹦床弹起来 人被形变的撑竿弹起来
题型展示
题型一、力的概念
【例题1】关于力的概念,下列说法中错误的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.物体受力的同时也一定在施力
C.不相互接触的物体间也可能有力的作用
D.两个物体只要相互接触,就一定有力的作用
D
A.由力的概念知,力是物体对物体的作用,故A正确,不符合题意;
B.因为物体间力的作用是相互的,所以物体受力的同时也一定在施力,故B正确,不符合题意;
C.两个不相互接触的物体间,也会有力的作用,如磁铁吸引铁钉,故C正确,不符合题意;
D.两个物体相互接触并产生相互挤压才会产生力的作用,故D错误,符合题意。故选D。
【例题2】如图所示,用手水平向右拉伸固定在竖直墙上的弹簧,下列关于弹力说法正确的是( )
A.墙受到向右的弹力,施力物体是手
B.墙对弹簧有向左的弹力,但墙没有发生形变
C.手受到的弹力是由于弹簧力图恢复原状产生的
D.手受到向右的弹力,施力物体是墙
C
题型展示
题型二、形变和弹力
A.墙受到弹簧向右的弹力,施力物体是弹簧,不是手,A错误;
B.墙对弹簧有向左的弹力,这个弹力是墙发生形变产生的,B错误;
C.弹力是物体发生弹性形变要恢复原状而产生的力,手受到的弹力是由于弹簧力图恢复原状产生的,故C正确;
D.手受到弹簧向左的弹力,施力物体是弹簧,D错误。所以选C。
【例题3】一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于弹力,以下说法正确的是( )
A.木板形变是由于木板产生弹力造成的
B.足球产生的弹力和木板产生的弹力是一对平衡力
C.足球受到的支持力是木板产生的弹力
D.足球产生的弹力就是木板对足球的支持力
C
题型展示
题型二、形变和弹力
A.物体发生形变是物体产生弹力的原因,故A错误;
B.足球产生的弹力作用于木板上,木板产生的弹力作用于足球上,所以这两个力不可能是一对平衡力,故B错误;
C.当足球压在木板上时,会导致木板发生形变而产生弹力,这就是足球受到的支持力,故C正确;
D.足球产生的弹力作用于木板上,是对木板的压力,故D错误。
所以选C。
题型展示
【例题4】为了制作弹簧测力计,小华对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,如下表所示。若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,弹簧测力计的最大测量值至少为_____N;
(2)若相邻刻度线之间的距离为4mm,则该弹簧测力计的分度值为_____ N;
(3)当该弹簧测力计悬挂80g的物体时,弹簧长度为_______cm。
(g取10N/kg)
6.6
题型二、形变和弹力
解析见下页
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
5
6
7
8
9
11
14
3
0.2
(1)由表格数据可知当拉力为0时,弹簧原长为5cm,拉力在0~3.0N以内,拉力每增大0.5N,弹簧的伸长量为1cm,即可知在此拉力范围内,弹簧伸长量与拉力成正比,故弹簧测力计的最大称量是3.0N。
(2)由小题(1)中拉力与伸长量之比为0.5N/cm,则若相邻刻度线之间的距离为4mm=0.4cm时,则该弹簧测力计的分度值为
0.5N/cm×0.4cm=0.2N
(3)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。当该弹簧测力计悬挂80g=0.08kg的重物时,弹簧受到的拉力
F=G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N
此时弹簧的伸长量 Δ????=0.8N0.5N/cm=1.6cm
则弹簧的长度为5cm+1.6cm=6.6cm
?
题型展示
题型二、形变和弹力
题型展示
题型三、力的测量
【例题5】如图所示,利用弹簧测力计测量一物体的重力时,这个弹簧测力计的量程是_______N,分度值是_____N,图中所测物体的重力为_____N;不计弹簧和秤钩自重,使测力计内弹簧伸长的力是______________(选填“物体的重力”或“物体对弹簧的拉力”)。
3.6
由图知,弹簧测力计的量程是0~5N,弹簧测力计的分度值是0.2N,
弹簧测力计的示数为3.6N,则图中所测物体的重力为3.6N。
利用弹簧测力计测量重物重力时,重物对弹簧有向下的拉力,使得弹簧伸长,所以使测力计内弹簧伸长的力是重物对弹簧的拉力,而物体的重力,是作用在物体上,不是作用在测力计内弹簧上。
0.2
0~5
物体对弹簧的拉力
二、重力 力的示意图
一、重力
二、重力 力的示意图
1. 重力的由来
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,重力用字母G表示. 地球上以及地球表面附近空间中的一切物体都受到重力的作用,重力的施力物体是地球,受力物体是物体本身.
2. 探究重力大小与质量的关系
通常把物体受到的重力的大小简称为物重,物重可用弹簧测力计来测量.用弹簧测力计测物重时,把物体挂在弹簧测力计的秤钩上,当物体悬空静止且弹簧测力计中弹簧的轴线在竖直方向上时,弹簧测力计示数就等于物体所受重力.
一、重力
二、重力 力的示意图
(1)猜想:搬起一只木凳需要克服的重力比搬起一张木桌要小得多,这是否就意味着物体受到的重力跟物体所含的物质的多少(质量)有关呢?
(2)实验:把质量分别是100g、200g、300g的钩码依次挂在弹簧测力计上,分别读出它们的重力,记录在表格中,并算出每次重力跟质量的比值.
实验序号
钩码的质量 m/kg
钩码的重力 G/N
重力与质量比值
/(N?kg-1)
①
0.1
1
10
②
0.2
2
10
③
0.3
3
10
一、重力
二、重力 力的示意图
(3)画出G—m图像
以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系。描点连线,画出重力与质量的关系图象。
由实验数据可知,图像是一条
过原点的直线,即正比例函数图像。
一、重力
二、重力 力的示意图
(4)分析与论证
分析表格中数据,钩码所受重力的大小与它的质量有什么关系?从表中的数据我们可以看出,钩码的质量增大几倍,钩码受到的重力也就增大几倍,重力与质量的比值固定不变.
(5)结论
物体所受重力的大小与它的质量成_______,关系式为 G=mg.
式中G表示物重,m表示物体的质量,g表示物重与质量之比.
g约等于9.8N/kg,其物理意义是:质量为1kg的物体受到的重力是9.8N,在不要求精确的情况下,g取10N/kg.
式中各物理量的国际单位如下:G—N,m—kg,g—N/kg.
正比
一、重力
二、重力 力的示意图
3. 重力的方向及其应用
(1)判断重力的方向
①方法点拨
a. 判断悬挂重物的细线的方向时,首先要选择一个平面作为参考面才能确定。本活动中一般选择桌面作为参考面,但桌面不定是水平的。
为此,我们可以创设一个水平面:取一个玻璃水槽,在槽中盛人适量的水,这样槽中静止的水面即一个水平面。若在缓慢改变木板倾角α的过程中,让小球始终位于水槽内的水中,如图甲所示,用三角板即可判断出悬线的方向。
一、重力
二、重力 力的示意图
b. 将悬线剪断,在观察小球的下落方向时,同样也需要一个参考方向。借助于同学们刚获得的重垂线方向竖直向下的知识,可以在悬挂小球的细线的旁边再悬挂一根比较明显的重垂线,以该重垂线作为参考,即可判断小球下落的方向,如图乙所示。
②现象与结论
a. 缓慢改变木板的倾角a,观察发现悬线OA的方向始终与水面垂直向下,即竖直向下。 剪断悬线,观察小球下落的方向也是竖直向下的。
b. 结论:重力的方向总是_________的。
竖直向下
一、重力
二、重力 力的示意图
(2)重力方向的应用
重力的方向总是竖直向下的,这一知识在日常生活中有着较多应用,例如建筑工人用铅重线检查墙壁是否竖直,用水平仪检查窗台是否水平。
4. 重力的作用点
物体的每一部分都受到重力作用,但是,对于整个物体,重力的作用等效于集中在一个点上,这一点叫作物体的重心。
研究表明,质量均匀分布且外形规则的物体,其重心在它的几何中心处。如球的重心在球心处,长方形薄板的重心在两条对角线的交点处,三角形薄板的重心在三角形三条中线的交点处。物体的重心不一定在物体上,如圆环的重心在圆心处。
二、力的三要素
二、重力 力的示意图
1. 探究影响塑料刻度尺形变的因素
(1)按下列步骤做如图所示的实验.
①使塑料尺向下弯曲时必须施加方向向下的力,说明力的方向影响力的作用效果.
②使塑料尺的弯曲程度相同,将力作用于点A比较省力. 说明力的作用点影响力的作用效果.
③在同一作用点A或B上,施加不同的力时,力越大,塑料尺向下弯曲的程度越大,说明力的大小影响力的作用效果.
(2)实验结论:力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关.
2. 力的三要素
力的大小、方向和作用点称为力的三要素.
三、力的示意图
二、重力 力的示意图
在物理学中通常用一根带箭头的线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点.在同一个图中,力越大,线段应该越长.有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小.
G=10N
1. 力的示意图
这样用一根带箭头的线段就把力的大小、方向、作用点都表示出来了,这种表示力的图叫作力的示意图. 力的示意图是一种物理模型,是对力的形象化描述.
二、重力 力的示意图
四、重力势能
1. 重力势能
被举高的物体具有的能量叫作重力势能.
如课桌上的文具盒、树上的苹果、空中的飞机等都具有重力势能.
弹性势能和重力势能是常见的两种势能.
重锤
乙 打桩机能将
桩打入地下
甲 从水库流下的水能
带动水轮机发电
题型展示
题型一、重力的大小和方向
【例题1】在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
(1)把表格中的空格填写完整;
(2)根据表格中的实验数据,在图中画出重力与质量的关系图象;
(3)由此可知物体所受的重力跟质量成_____;
(4)若测力计水平校零后去测重力,则测量值比真实值偏____,若测力计倒过来,用挂环吊物体测重力,测量值比真实值偏____ 。
400
质量m/g
100
200
300
500
重力G/N
1
2
3
4
5
正比
大
大
题型展示
题型一、重力的大小和方向
(1)通过分析表格中相关数据可知,重力与
质量的比值不变,则重力为4N时质量为400g。
(2)通过描点作出重力与质量的关系图象为:
(3)根据重力与质量的关系图象可知质量是
原来几倍,重力也是原来几倍,物体所受的重力跟它的质量成正比。
(4)测力计水平校零后去测重力,没有考虑弹簧自身重力,则测量值比真实值偏大。如果将弹簧测力计拿倒了,它自身的重力会使弹簧在没挂重物之前就提前伸长,显示一定的示数,再挂上重物时,必然使总示数偏大。
题型展示
题型一、重力的大小和方向
【例题2】如图和重力有关的实验中,缓慢改变木板的倾角β,悬线OA和图中虚线的夹角α_________(选填“改变”或“不改变”),悬线始终竖直,由此可知重力的方向_____________。实验中小周同学不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,是为了_________________。
改变
由于重力的方向总是竖直向下的,所以重锤线的方向总竖直向下;当缓慢改变木板的倾角β,悬线OA和图中虚线的夹角α改变,悬线始终竖直,由此可知重力的方向竖直向下;
实验过程中小周同学不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,这样做是为了多次实验,寻找普遍规律。
竖直向下
多次实验,寻找普遍规律
题型展示
【例题3】如图所示,使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,则:
(1)由甲、乙两图可以得到的结论是:力的作用效果与力的_______有关;
(2)由图甲和图_____可以得到的结论是:力的作用效果与力的方向有关;
(3)要说明力的作用效果与力的作用点有关,可以选择图甲和图 ______ 。
大小
丙
题型二、力的三要素
解析见下页
丁
题型展示
(1)甲、乙两图中,力的方向和作用点相同,F1>F2,力的作用效果不同,故力的作用效果与力的大小有关。
(2)探究力的作用效果与力的方向有关,要控制力的大小、作用点相同,方向不同,故选丙图。
(3)探究力的作用效果与力的作用点有关,要控制力的大小相等,方向相同,作用点不同,故选图甲和图丁。
题型二、力的三要素
题型展示
题型三、力的示意图
【例题4】作图。
(1)如图甲所示,物体静止在水平面上,其重力为300N,画出物体所受重力的示意图;
(2)如图乙所示,用水平力将弹簧压在竖直墙壁上,画出弹簧对手的弹力的示意图;
(3)如图丙所示,用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车,画出该力的示意图。
(1)重力的作用点在重心,大小为300N,方向竖直向下,如图所示.
(2)用水平力将弹簧压在竖直墙壁上,弹簧由于形变而产生一个向右的作用在手上的弹力,作用点是手与弹簧的接触点,如图所示.
(3)拉力的作用点在小车右边缘的中点,方向与水平方向成30°角的斜向右上方,F=100N,如图所示。
三、摩擦力
一、摩擦及摩擦力
三、摩擦力
1. 摩擦
在自然界以及人们的日常生活和生产中,摩擦无处不在. 根据摩擦的特征,摩擦可分为三类,如表所示.
种类
静摩擦
滑动摩擦
滚动摩擦
产生
一个物体在另一个
物体的表面上有相
对运动的趋势
一个物体在另一个
物体的表面上滑动
一个物体在另一个
物体的表面上滚动
特征
物体间有
相对运动趋势
物体间的相对
运动是滑动
物体间的相对
运动是滚动
事例
圆珠笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦.
用笔写字时,手与笔杆间的摩擦属于静摩擦
铅笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦
一、摩擦及摩擦力
三、摩擦力
2.摩擦力
(1)定义
物体在将要运动(即有运动趋势)时,接触面阻碍物体相对运动的力叫作_____摩擦力;物体在滑动过程中,接触面阻碍物体相对运动的力叫作______摩擦力.接触面阻碍物体相对运动的力统称为摩擦力.摩擦力一般用字母 f 表示.
(2)产生摩擦力的条件
①两个物体互相接触并互相挤压.
②两个物体的接触面必须都是粗糙的.
③有阻碍物体相对运动或相对运动_____的特征.
静
滑动
趋势
一、摩擦及摩擦力
三、摩擦力
(3)方向
摩擦力的方向总是沿接触面的切线方向.
①静摩擦力的方向总是和物体相对运动趋势的方向相反. 如手握水杯,水杯有向下运动的趋势,则它受到的静摩擦力的方向竖直向_____.
运动趋势向下
静摩擦力f
(4)作用点
实际上摩擦力是作用在整个接触面上的,但为了研究方便可把摩擦力的作用等效到一个点上,可以把这个等效点取在接触面上,或取在物体的重心上.
②滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反.
如用黑板擦向右擦黑板时,黑板擦受到的滑动摩擦力的方向向左.
上
二、影响摩擦力大小的因素
三、摩擦力
1. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【猜想】(根据生活经验作出合理的猜想,不同的同学可能有不同的猜想).
①可能与接触面的粗糙程度有关.
②可能与接触面之间的压力有关.
【设计实验】
①滑动摩擦力大小的测量
如图所示,将木板放置在水平桌面上,然后,将木块放置在水平木板上,用弹簧测力计拉动木块,并使其做_______运动,这时,弹簧测力计的示数就等于木块滑动时受到的滑动摩擦力的大小.
匀速直线
三、摩擦力
二、影响摩擦力大小的因素
②探究方法
由于影响滑动摩擦力大小的因素较多,因此应采用控制变量法逐一进行探究.
【实验器材】
带钩的长方体木块、长木板、毛巾、砝码、弹簧测力计,
【进行实验】
①将长方体木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉着做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示.
甲
二、影响摩擦力大小的因素
②将长方体木块平放在水平木板上,在木块上加砝码,用弹簧测力计水平拉着它做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为F2,如图乙所示.
乙
丙
③在长方体木块与水平木板之间加毛巾后,将长方体木块平放在毛巾上,用弹簧测力计水平拉着它做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为F3,如图丙所示.
二、影响摩擦力大小的因素
【实验数据记录】
实验序号
压力大小/N
接触面积大小
接触面
滑动摩擦力(N)
①
1.5
木块底面积
木块与木板
0.3
②
3
木块底面积
木块与木板
0.6
③
1.5
木块底面积
木块与毛巾
0.4
【分析与论证】
①由实验序号1与2可得:接触面的粗糙程度都相同时,接触面所受压力较大,摩擦力也较大.
②由实验序号1与3可得:压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大.
滑动摩擦力的大小与接触面的_________、______的大小有关. 接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越大.
③实验结论
粗糙程度
压力
二、影响摩擦力大小的因素
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计,所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此,将实验方案改进如下:木块位于长木板上,用弹簧测力计拉住一端,弹簧测力计的另一端固定。
改进后,水平向右拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
木板可以不做匀速直线运动,弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态,便于读数。
F
【实验评估】
二、影响摩擦力大小的因素
2. 探究将滑动改为滚动时对物体间摩擦力的影响
(1)猜想
将滑动改为滚动时,物体受到的摩擦力可能变大,也可能变小.
(2)设计与实验
①如图甲所示,把图书放在桌面上,用一根橡皮筋拉动它匀速前进,观察橡皮筋的伸长情况.
②在图书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动图书匀速前进,如图乙所示,观察橡皮筋的伸长情况,并与图甲中橡皮筋的伸长量作比较.
甲
乙
二、影响摩擦力大小的因素
(3)分析与论证
图甲与图乙相比,接触面所受压力相同,但接触面的摩擦方式不同,图甲中是滑动,图乙中是滚动。结果发现图乙中图书运动时,橡皮筋的伸长量比图甲中要小得多,表明图乙中图书受到的摩擦力比图甲中要小得多。
(4)实验结论
将滑动变为滚动,物体受到的摩擦力变_____。
小
三、增大和减小摩擦的方法
1. 增大有益摩擦
有的摩擦(如人走路时,鞋底与地面间的摩擦)对我们是有益的,这类摩擦我们就要设法增大,以便更有效地利用它.
增大有益摩擦的方法
事 例
①增大接触面之间的压力
②增大接触面的粗糙程度
③变滚动摩擦为滑动摩擦
打开瓶盖时用力;皮带打滑时张紧皮带;骑自行车刹车时捏紧车闸.
鞋底有凹凸不平的花纹;钢丝钳口上刻有条纹;冬季冰雪封路时卡车车轮上要装防滑链.
汽车急刹车后,车轮就由滚动变为滑动.
三、增大和减小摩擦的方法
2. 减小有害摩擦
有的摩擦(如机器转动部分的摩擦)对机器是不利的,这类有害摩擦就要设法减小,以减少能量的损耗,延长机器的寿命.
减小有害摩擦的方法
事 例
①减小接触面之间的压力
②减小接触面的粗糙程度
③变滑动摩擦为滚动摩擦
④使接触面彼此分离
拉链不好拉时在拉链上抹一点石蜡;
菜刀要经常磨磨,把两侧磨得光亮.
在地面上推动书橱前,先将书拿出来再推动
行李箱底部的四个角上安装轮子;
搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆钢棍.
在机器的轴和轴承之间加润滑油;
气垫船利用压缩空气使摩擦面脱离接触;
磁悬浮列车利用电磁力使摩擦面彼此分离.
题型一、摩擦及摩擦力
题型展示
【例题1】下列关于摩擦力的说法错误的是( )
A.传送货物时绷紧传送带通过增大压力的方法来增大滑动摩擦力
B.埃及人用几根圆木并联来拉动巨石是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦
C.人在地面正常走路时,脚与地面接触时属于滑动摩擦
D.滑动摩擦力总是阻碍物体间相对运动
A.传送货物时,绷紧传送带是通过增大压力的方法增大滑动摩擦力的,故A正确,不符合题意;
B.巨石直接在地面滑动的话,摩擦力很大,不易搬动,用几根圆林来拉动巨石,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.人行走时,脚与地面接触时的摩擦是静摩擦,故C错误,符合题意;
D.滑动摩擦力总是与物体相对运动的方向相反,总是阻碍物体间的相对运动,但不一定总是阻力,也有可能是动力,故D正确,符合题意。
C
故选C。
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题型二、影响摩擦力大小的因素
解析见下页
【例题2】学习小组利用如图装置探究影响滑动摩擦力大小的因素.
(1)实验中,应在水平方向拉着木块做________ 运动;根据______
得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数;
(2)比较甲、乙两次实验数据,可初步确定滑动摩擦力的大小与___________有关;
(3)由________两次实验数据,可知:在接触面受到的______相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力_______;
(4)在乙实验中,若将拉力增大到3.5N,此时木块受到木板的滑动摩擦力为_____N,钩码____(选填“受”或“不受”)摩擦力的作用。
匀速直线
二力平衡原理
压力大小
甲、丙
压力
越大
3
受
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题型二、影响摩擦力大小的因素
(1)实验中,应沿水平方向拉木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡原理得出,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
(2)根据图可知,甲和乙接触面相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,即木块受到的摩擦力大小不同,可确定滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面,故选实验甲和丙。
分析甲、丙两图发现,压力大小相同,丙中毛巾表面比较粗糙,且拉力较大,得到:在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)①在乙实验中,当拉力增大到3.5N时,木块对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是3N。
②当拉力突然增大时,木块的速度大于砝码的速度,则二者之间存在相对运动的趋势,因此砝码受到摩擦力。
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题型三、增大和减小摩擦的方法
【例题3】在体操比赛中,运动员在上单杠之前要在手上抹一些镁粉,而在杠上做回环动作时手握杠又不太紧,他这样做的目的是 ( )
A. 前者是为了增大摩擦,后者是为了减小摩擦
B. 前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
C. 两者都是增大摩擦
D. 两者都是减小摩擦
A
在手上抹一些镁粉,是为了增大摩擦;在杠上做回环动作时手握杠又不太紧,是为了减小摩擦。
所以选A。
四、力的作用是相互的
四、力的作用是相互的
一、力的作用是相互的
1. 探究物体在施力的同时是否也受力
(1)进行实验
①手指轻轻压铅笔尖,手指感觉疼痛.
②将两气球吹气后扎紧,并用手抓住气球,用
其中的一个气球去挤压另一个气球,结果两个气球都发生了形变.
③两名同学都穿溜冰鞋静止在水平地面上,其中一名同学用力向前推另一名同学,结果两名同学同时向相反方向滑行.
④在水平桌面上,将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近,至一定距离后释放,结果两小车相互靠近.
四、力的作用是相互的
一、力的作用是相互的
(2)实验解释
①手指对笔尖施加力的同时,笔尖对手指也有力的作用.
②一个气球对另一个气球施力的同时,这个气球也受到另一个气球施加的力.
③一名同学对另一名同学施加推力的同时,
这名同学也受到另一名同学施加的推力.
④磁体对铁块施加吸引力的同时,铁块也对磁体施加吸引力.
(3)实验结论
一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是_____的.
相互
四、力的作用是相互的
一、力的作用是相互的
如图所示,将甲、乙两个弹簧测力计的秤钩相互钩挂在一起,两只手分别沿水平方向拉弹簧测力计,可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动,且示数相等.其中甲的示数是乙对甲的作用力的大小,乙的示数是甲对乙的作用力的大小.
实验表明:
2. 拓展:探究相互作用的两个力的特点
同学们准备两个弹簧测力计做下面的实验,以拓展探究相互作用的两个力之间的关系.
相互作用的两个力的关系为:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,但作用在______不同的物体上.
两个
四、力的作用是相互的
二、物体的受力分析
分析物体受力是解决力学问题的基础,分析物体受力常按下列步骤进行:
1. 找出重力:首先指出物体受到的重力,因为地球上的一切物体都受到重力.
2. 分析弹力和摩擦力:其次看物体与另外哪些物体接触,分析是否受到弹力和摩擦力.如果接触面上有挤压,那么一定有弹力;接触面上有挤压,且接触面粗糙,物体有相对运动或相对运动的趋势,则有摩擦力.
3. 分析其他力:最后分析其他力,画出物体受力的示意图.
题型一、力的作用是相互的
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【例题1】如图是中国女宇航员王亚平在空间站中漂浮的情景。若王亚平想向前运动,应向_____(选填“前”或“后”)蹬舱壁,这说明力的作用是__________;在太空中_______选填(“能”或“不能”)进行有效的举重训练。
由题意知,若王亚平想要向前方运动时,应向后蹬舱壁,这是因为物体间力的作用是相互的,她可以获得一个向前的反作用力。
在太空中人和物体都处于失重状态,因此不能进行有效的举重训练。
不能
后
相互的
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【例题2】2022年4月16日神舟十三号重返地球,飞船首先以7.9km/s的速度绕地球匀速圆周运动5圈,此时飞船的运动状态_______(选填“改变”或“不变”),接着通过两次调姿后制动减速,需要向与运动方向______(选填“相同”或“相反”)喷射高温气体,对飞船施加制动力,这说明力的作用是________的,使飞船制动的施力物体是________ ,飞船减速,说明力可以改变物体的__________ 。
飞船首先以7.9km/s的速度绕地球匀速圆周运动5圈,飞船的运动方向发生改变,运动状态发生改变。
两次调姿后制动减速,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对飞船施加制动力,该力的施力物体是高温气体,同时飞船对高温气体也有力的作用,说明力的作用是相互的。
运动状态
飞船受到力的作用,飞船减速,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
改变
相同
相互
高温气体
题型一、力的作用是相互的
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【例题3】如图所示,有一实心球静止在水平桌面上。请画出桌面对实心球的支持力F1 和实心球对桌面的压力F2 的示意图。
球静止在水平桌面上,球由于受重力的作用,则球对水平桌面有压力F2,作用点在水平桌面上,大小等于球的重力,方向垂直于水平桌面并指向水平桌面。
由于力的作用是相互的,桌面对球有支持力F1。桌面对实心球的支持力F1 和实心球对桌面的压力F2 是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,分别作用在球和桌面上,如图所示
题型一、力的作用是相互的