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第六章 熟悉而陌生的力
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重难点1 对力的理解
重难点2 探究重力的大小与质量的关系
重难点3 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
重难点1 对力的理解
1.力不能离开物体而单独存在。发生力的作用时,一定有两个或两个以上的物体,有力就一定有施力物体和受力物体。
2.物体间力的作用是相互的。两物体产生力的作用时,一个物体受到另一个物体的作用力,必定也要反作用于另一个物体,即作用力和反作用力。
3.物体间力的作用同时产生、同时消失。相互作用的两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同的物体上。
4.不直接接触的物体也能发生力的作用。如万有引力、磁力等可以不通过直接接触产生力的作用。
5.彼此接触的物体之间不一定有力的作用。如两个物体虽然接触,但是没有发生推、拉、提、挤、压等作用也可能不产生力。
例1 下列有关力的说法,正确的是 ( )。
A.产生力的两个物体一定发生了作用
B.一个物体也能产生力的作用
C.力能脱离物体而存在
D.相互接触的两个物体一定产生力的 作用
【解析】 力是物体对物体的作用,故产生力的两个物体之间一定发生了作用,故选项A正确;力是物体对物体的作用,要想产生力,至少要有两个物体,故选项B错误;力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在,故选项C错误;相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,故选项D错误。
A
1.如图6-1所示,跳板被跳水运动员压弯的过程中,施力物体是__________。此现象说明力可以改变物体的__________。
运动员
形状
2.质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,甲用60 N的力推乙,如图6-2所示。以下分析正确的是 ( )。
A.同时,乙对甲的推力小于60 N
B.甲静止不动,乙向后退
C.乙后退的过程中,始终受到60 N推力的作用
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态
D
【提示】甲用60 N的力推乙,由于物体间力的作用是相互的,则乙对甲的推力也为60 N;甲、乙同时受到对方的推力作用,两力方向相反,则甲、乙均向后退;乙向后退的过程中,乙与甲脱离接触,不再受甲的推力作用;乙受到甲的推力作用由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
重难点2 探究重力的大小与质量的关系
1.测量工具:弹簧测力计。
2.选用钩码的原因:便于直接读取质量;便于寻找规律。
3.改变钩码个数进行多次测量,目的是寻找规律。
4.结论:重力与质量的比值不变;G-m图像是一条过原点的倾斜直线,说明重力与质量成正比。
例2 物理实验小组利用弹簧测力计探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,实验记录的数据如下表所示。
实验序号 1 2 3 4 5
质量m/g 50 100 150 250
重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5
(1)实验记录表中所缺物体质量为______kg,请根据表中数据,在图6-3中画出重力随质量变化的关系 图像。
【解析】 (1)按照表中质量大小的规律,所缺物体的质量应该为200 g,即为0.2 kg。将表中质量对应横坐标,重力对应纵坐标,利用描点法画出图像如图6-4所示。
0.2
如图6-4所示
(2)分析图像可以得出的结论:_________
___________________________________。
实验序号 1 2 3 4 5
质量m/g 50 100 150 250
重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5
【解析】 (2)由图像可知:重力与质量的关系图像为一条过坐标原点的直线。所以实验的结论是:物体所受重力的大小与物体的质量成 正比。
物体所受重力的大小与物体的质量成正比
(3)太空中______(填“能”或“不能”)
进行上述实验,原因是_________________________。
实验序号 1 2 3 4 5
质量m/g 50 100 150 250
重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5
【解析】 (3)在太空中,所有物体都处于失重状态,弹簧测力计不能用来测重力。
不能
在太空中物体处于失重状态
(4)为了探究“物体所受重力的大小是否与形状有关”,小明找了一些橡皮泥,用小刀把它削成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。他的探究方法______(填“可行”或“不可行”) ,原因是________________________________________。
【解析】 (4)探究“物体所受重力的大小是否与形状有关”时,必须保证物体的质量大小不变。小明用小刀把橡皮泥削成不同的形状时,橡皮泥的质量会发生改变,会影响实验结论的准确性,所以这种探究方法不可行。
不可行
没有控制不同形状的橡皮泥的质量相同
3.物理探究小组的同学利用天平、弹簧测力计、钩码来探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,实验数据记录如下表。下列说法不正确的是 ( )。
次数 质量 m/kg 重力 G/N 重力和
质量的比值/(N·kg-1)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
A.小亮处理数据时,算出每组重力与质量的比值(如上表),可得重力与质量成 正比
B.小明处理数据时,绘出重力G与质量m的关系图像(如图6-5),可得重力与质量成正比
C.小红认为本实验中多次实验的目的是减小误差
次数 质量m/kg 重力G/N 重力和质量的比值/(N·kg1)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
D.小慧认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验
【提示】本实验多次实验是为了测得多组数据,从而得到更普遍的规律。在月球表面也可以测量物体的质量、重力,只是重力比地球小,质量不变,可以完成实验。
答案:C
【小锦囊】重力和质量的区别与联系
质量 重力
区别 定义 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的力
方向 没有方向 竖直向下
大小 不随物体所处位置的改变而改变 随物体在地球不同位置而改变
符号 m G
单位 千克(kg) 牛顿(N)
计算公式 m=ρV G=mg
测量工具 天平 弹簧测力计
联系 G=mg, g=9.8 N/kg(有时也取g= 10 N/kg);物体所受的重力跟它的质量成正比
重难点3 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【进行实验与收集证据】
1.实验原理:匀速水平拉动木块,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小(转换法)。
2.实验装置:
如图6-6所示。
3.实验方案:控制变量法。
(1)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系:控制压力和接触面积不变,只改变接触面的粗糙程度(如图6-6甲、乙)。
(2)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系:
控制接触面的粗糙程度和接触面积不变,只改变压力的大小(如图6-6甲、丙)。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系:控制接触面的粗糙程度和压力不变,只改变接触面积的大小(如图6-6乙、丁)。
【分析论证】
比较各组数据的大小,分析得出结论。
【实验结论】
1.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。在其他条件相同时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
2. 滑动摩擦力的大小与压力有关。在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
3. 滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
【评估与交流】
1.弹簧测力计示数不稳定的原因:没有水平匀速拉动物体。
2.用未校零且有一定读数的弹簧测力计测量所得的摩擦力比实际值偏大。
3.实验改进:如图6-7所示,将弹簧测力计提钮固定在墙壁上,直接拉动长木板(不必匀速),可克服直接拉动木块时不好控制水平匀速的问题。
例3 学习了摩擦力后,小刚做了如下实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关,如图6-8所示。
(1)小刚在水平方向用弹簧测力计拉木块A匀速前进,目的是________________________ ____________________________。
(2)比较实验甲、乙,表明_____________________ ____________。
(3)比较实验甲、丙,表明_____________________ ___________________________________。
(4)比较实验甲、丁,表明_____________________ ____________________________________________________。
【解析】 (1)摩擦力的测量属于间接测量,让木块匀速前进,是为了使木块所受的摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力相等,从而测出摩擦力的大小。
(1)小刚在水平方向用弹簧测力计拉木块A匀速前进,目的是________________________ ____________________________。
使木块所受的摩擦力与拉力相等,从而测出摩擦力的大小
(2)比较实验甲、乙,表明_____________________ ____________。
【解析】 (2)在实验甲、乙中,压力和接触面的粗糙程度都相同,但木块运动的速度不同,所以实验甲、乙是研究木块所受摩擦力的大小与木块运动的速度大小的关系。从实验甲、乙可知:木块所受摩擦力的大小与速度无关。
木块所受摩擦力的大小与速度无关
(3)比较实验甲、丙,表明_____________________ ___________________________________。
【解析】 (3)在实验甲、丙中,接触面的粗糙程度和木块的速度相同,但木块和木板之间的压力不同。所以实验甲、丙是研究木块所受摩擦力的大小与压力大小的关系。从实验甲、丙可知:木块所受摩擦力的大小与压力有关,压力越大,摩擦力越大。
木块所受摩擦力的大小与压力有关,压力越大,摩擦力越大
(4)比较实验甲、丁,表明_____________________ ____________________________________________________。
【解析】 (4)实验甲、丁是研究木块所受摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。从实验甲、丁可知:木块所受摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。
木块所受摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大
4.学习过“影响滑动摩擦力大小的因素”后,小强发现实验室里有铁块和木块,他想比较一下铁块表面和木块表面的粗糙程度,于是进行了如图6-9所示的实验。
(1)因为要比较两者表面的粗糙程度,所以在同一水平桌面上做实验时,应保持______不变。
(2)先将木块叠放在铁块上,用弹簧测力计______拉动它们。若弹簧测力计的示数如图6-9所示,则桌面对两物体的摩擦力为______N。
(3)然后,______________________(填两物块的放置情况),重复上述过程,这次测得桌面对两物体的摩擦力为2 .4 N。
(4)通过上述实验现象可知:______的表面粗糙程度大一些。
压力
匀速
3.7
将铁块叠放在木块上
铁块(共22张PPT)
第六章 熟悉而陌生的力
第二节 怎样描述力
知识点1 力的三要素
知识点2 力的示意图
知识点1 力的三要素
例1 关于力的三要素,下列说法正确的是 ( )。
A.只要两个力作用在物体的同一个点,它们产生的效果就相同
B.只要两个大小相同的力作用在物体的同一个点,它们产生的效果就相同
C.只要力的三要素中两项相同,那么这两个力产生的效果就相同
D.两个大小相等、方向相同的力必须作用在物体上的同一点,产生的效果才会相同
【解析】 影响力的作用效果的因素有三个:力的大小、方向和作用点。只有两个力的三要素全部相同时,它们的作用效果才是相同的。综上可知选项A、B、C说法错误,选项D说法正确。
D
1.用力推课桌的下部,则课桌会沿地面滑动,而推课桌的上部,则课桌可能会翻倒,这说明力的作用效果与 ( )。
A.力的大小有关
B.力的作用点有关
C.力的方向有关
D.受力面积有关
B
例2 如图6-2-1所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,F1= F3=F4>F2,使其发生图中甲、乙、丙、丁所示的形变,能说明力的作用效果与力的作用点有关的两幅图是 ( )。
A.甲和乙 B.乙和丁
C.甲和丙 D.甲和丁
答案:D
【解析】 有三个因素影响力的作用效果:力的大小、方向、作用点。我们要看力的作用效果与力的作用点的关系,必须采用控制变量法,在力的大小、方向均不变的情况下,只控制作用点不同。据此分析可知,只有图甲和丁是正确的。
2.如图6-2-2所示的实验现象,表明力的作用效果与 ( )。
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向和作用点都有关
B
知识点2 力的示意图
例3 在图6-2-3中画出绳子对小车的拉力F的示意图。
【解析】 本题考查力的示意图画法。力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。图6-2-3中,拉力的作用点为O点,拉力方向沿绳子向右;过拉力的作用点O,沿绳子的方向画一条线段并标上箭头,在箭头旁边标上拉力的符号“F”,即得绳子对小车的拉力F的示意图(如图6-2-4)。
答案:如图6-2-4所示
【小锦囊】画力的示意图的要领:
(1) 确定受力物体、力的作用点和力的方向;
(2) 从力的作用点沿力的方向画力的作用线, 用箭头表示力的方向;
(3) 力的作用点可以用线段的起点表示, 也可以用终点表示;
(4) 表示力的方向的箭头, 必须画在线段的末端。
3.如图6-2-5所示,水平桌面上的茶杯受到桌面对它的支持力。下列示意图正确的是 ( )。
A
1.决定物体形变的因素有 ( )。
A.力的大小
C.力的作用点
B.力的方向
D.力的大小、方向和作用点
D
2.不会影响力的作用效果的因素是 ( )。
A.施力物体的大小
C.力的方向
B.力的大小
D.力的作用点
A
3.如图6-2-6所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比在A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与 ( )。
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.受力面积有关
C
4.下列各力大小约为 1 N 的是 ( )。
B
A.蚂蚁拉树叶的力
C.拖拉机的牵引力
B.托起两个鸡蛋的力
D.搬起一辆自行车所用的力
5.如图6-2-7所示,在用扳手拧螺母时,同样大小的力作用在A、B、C三点,产生的效果是________(填“相同”或“不同”)的,这说明力对物体的作用效果跟力的 __________有关。
不同
作用点
6.如图6-2-8甲所示,静止在水平面上的长方体木块,在水平推力F作用下向前移动,说明力可以改变物体的___________。仅改变推力F作用的位置(如图6-2-8乙),木块却向前倾倒,说明力的作用效果与力的___________有关。
运动状态
作用点
7.图6-2-9是一放在水平桌面上的木块,请画出它对水平桌面压力的示意图。
如答图6-1所示
8.在图6-2-10中,画出小球受到细线拉力的示意图。
如答图6-2所示
9.在图6-2-11中,画出水平向右用100 N的力推物体的示意图。
如答图6-3所示
10. 如图6-2-12所示,某同学为了探究力的作用效果与哪些因素有关, 他利用开门和关门进行比较, 通过一些现象发现了力的作用效果与哪些因素有关。他的探究过程如下:
(1) 用适当的力在A点推门时, 发现门被打开了;而用同样的力在A点拉门时,发现门被关上了。由此,他得出了结论: 力的 __________不同时, 力的作用效果不同。
(2) 用较大的力在A点推门时, 发现门被迅速推开了;用稍小的力在A点推门时,发现门被慢慢推开了。由此,他得出结论: 力的 ___________不同时,力的作用效果不同。
方向
大小
(3) 用适当的力在A点推门时,发现门被推开了;而用同样的力在B点推门时,发现门没有被推开。由此,他得出结论:力的___________不同时,力的作用效果也不同。
(4)最后, 他总结上述实验现象, 得出了结论: 力的__________、__________、___________能够影响力的作用效果。
作用点
方向
大小
作用点(共22张PPT)
第六章 熟悉而陌生的力
第三节 弹力与弹簧测力计
知识点1 探究弹簧伸长量与拉力的关系
知识点2 弹簧测力计
知识点1 探究弹簧伸长量与拉力的关系
例1 小英观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她猜想:弹簧的伸长量与它受到的拉力一定有着某种确定的关系。为了验证猜想,小英决定进行实验,如图6-3-1甲所示。
(1)要完成实验,除了需要图6-3-1甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是______。进行实验后小英记录的数据如下表所示。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
弹簧长度L/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50
(2)在图6-3-1乙中作出弹簧长度L与所受的拉力F的关系图像。
(3)由图像可知,弹簧的原长为______________________________ ______cm,小英的猜想是______(填“正确”或“错误”) 的。
(4)实验结论:在弹性限度
内,弹簧的伸长量与它受到的拉力
成______。
【解析】 (1)钩码的重力已知,因此不需要测量力的大小,而实验中要测量的是弹簧的长度,所以需要的测量仪器是刻度尺。
(2)观察图6-3-1乙可知,拉力对应横坐标,弹簧长度对应纵坐标。根据表中数据利用描点法画出图像,如图6-3-2 所示。
(3)当拉力F=0时,弹簧的长度就是弹簧的原长,为 3.00 cm。弹簧的伸长量ΔL=L-3 cm,对照L-F图像可知,ΔL-F图像为一条过原点的倾斜直线,故知弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比,因此小英的猜想是正确的。
(4)由(3)中分析可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。
知识点1 探究弹簧伸长量与拉力的关系
例1 小英观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她猜想:弹簧的伸长量与它受到的拉力一定有着某种确定的关系。为了验证猜想,小英决定进行实验,如图6-3-1甲所示。
(1)要完成实验,除了需要图6-3-1甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是______。进行实验后小英记录的数据如下表所示。
刻度尺
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
弹簧长度L/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50
(2)在图6-3-1乙中作出弹簧长度L与所受的拉力F的关系图像。
答案:如图6-3-2所示
(3)由图像可知,弹簧的原长为______cm,小英的猜想是______(填“正确”或“错误”) 的。
(4)实验结论:在弹性限度
内,弹簧的伸长量与它受到的拉力
成______。
3.00
正确
正比
1.小明在用一根弹簧制作弹簧测力计的实验时,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,并用刻度尺测出每一次弹簧的长度,具体数据见下表。
(1)该弹簧测力计的量程为________(取整数)N,弹簧的原长为________cm。
(2)分析表中的实验数据,可以得到实验结论: _____________ _____________________________________________。
钩码重力G/N 0 2 4 6 8 10 12
弹簧长度L/cm 3 4 5 6 7 8 8.5
0~10
3
在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力大小成正比
知识点2 弹簧测力计
例2 图6-3-3是正在使用弹簧测力计的情景,这个弹簧测力计的量程为________N,分度值为________N,所测拉力F的大小为________N。
【解析】 由图6-3-3可知,弹簧测力计上最大刻度是5 N,故量程是0~5 N;每一大格表示1 N,每一大格之间有5个小格,所以每一小格表示 0.2 N,即分度值为0.2 N,故它的示数为 3.2 N。
0~5
0.2
3.2
2.如图6-3-4所示,弹簧测力计的挂钩上挂有一物体A,物体A重为2.4 N,请在图中标出弹簧测力计指针的位置。
如答图6-4所示
1.如图6-3-5所示,一根弹簧的一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,则由“弹簧形变产生的力”是 ( )。
B
A.手对弹簧的拉力
C.墙对弹簧的拉力
B.弹簧对手的拉力
D.以上的力都不是
2.下列有关弹力的说法正确的是 ( )。
A.互相接触的两个物体,一定产生弹力作用
B.使物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大
C.从力的性质来看,重力、压力、拉力都属于弹力
D.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
B
3.在图6-3-6中,A、B两球相互间一定有弹力作用的是 ( )。
B
4.使用弹簧测力计测量力的过程如下,其正确的操作顺序是 ( )。
①把待测物体加在挂钩上;
②轻轻来回拉动几次挂钩;
③调整弹簧测力计指针的位置;
④观察弹簧测力计的量程,弄清分度值;
⑤待指针稳定后读数。
C
A.①②③④⑤
C.④②③①⑤
B.②③④⑤①
D.③④①②⑤
5.(多选)关于弹簧测力计的使用,下列说法正确的是 ( )。
A.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指到零刻度线处
C.使用时弹簧、指针、挂钩不能与外壳 摩擦
D.使用时必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
BCD
【提示】测量力的大小时,只要使力的方向与弹簧的轴线一致即可,不一定要竖直放置。
6.撑竿是决定撑竿跳高胜负的重要因素,因此制造撑竿的材料应具有较小的密度和较好的 ___________性。如图6-3-7所示,运动员压竿腾空时撑竿弯曲了,说明力可以改变物体的 __________。
弹
形状
7.小英使用一个已校零的弹簧测力计测量拉力时,误将物体挂在了拉环上,如图6-3-8所示。当指针静止时,弹簧测力计的示数是 1.8 N,则该物体的重力 ( )。
C
A.一定等于1.8 N
C.一定小于1.8 N
B.一定大于1.8 N
D.无法确定
【提示】将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在提环上,因为弹簧测力计本身有重力,挂钩显示的示数等于弹簧测力计自身的重力和物体的重力之和,所以该物体的重力要小于弹簧测力计的示数。
8.把弹簧测力计的一端固定,另一端用 3 N的力拉时,弹簧测力计的示数为3 N。若将弹簧测力计的固定端取下,两端各施一个3 N的方向相反的拉力而使弹簧测力计保持静止,则此时弹簧测力计的示数是 ( )。
A.0
C.6 N
B.3 N
D.无法判断
B
【解析】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的拉力,由题意知,弹簧测力计的挂钩上受到了3 N的力,所以弹簧测力计的示数为3 N。
9.某弹簧测力计因弹簧断裂而损坏,如果去掉断裂的这小段弹簧,将剩余的较长的一段弹簧重新安装好,并校准了零刻度,那么用这个修复过的弹簧测力计测量时,测量结果 ( )。
B
A.比原来的测量值大
C.与原来的测量值相同
B.比原来的测量值小
D.以上三种情况均可能出现
【提示】弹簧变短后,在同样的拉力作用下,伸长量会比原来的小,如果仍用原来的刻度盘,那么其示数会变小,因此选项B符合题意。(共17张PPT)
第六章 熟悉而陌生的力
第一节 力
知识点1 力的概念及其相互性
知识点2 力的作用效果
知识点1 力的概念及其相互性
例1 关于力的概念,以下说法正确的是 ( )。
A.两个物体只要相互接触,就一定有力的作用
B.两个相互不接触的物体之间,一定没有力的作用
C.有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力物体
D.力不能脱离物体而独立存在
【解析】力是物体对物体的作用,两个物体即使不接触,但只要发生“相互作用”,就会产生力;如果物体之间没有发生相互作用,相互接触的物体之间也不会有力的作用,所以选项A、B说法错误。每一个力都与两个物体相对应,一个是施力物体,一个是受力物体,力不可能脱离物体而独立存在,所以选项C说法错误,选项D说法正确。
D
1.对图6-1-1中各力的解释正确的是 ( )。
A.图甲中打拳说明一个物体就能产生力的作用
B.图乙说明只有相互接触的两个物体之间才能产生力的作用
C.图丙说明人只能是施力物体
D.图丁说明磁铁吸引铁钉的同时铁钉也在吸引磁铁
D
知识点2 力的作用效果
例2 运动员用力拉开弓,弓被拉弯,说明力能改变物体的______;松开手后,拉弯的弓能将箭射出,说明力还能改变物体的_________。
【解析】 力的作用效果包括两个方面:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。“弓被拉弯”是弓的形状发生了改变;“箭被射出”说明箭的运动状态发生了改变。
形状
运动状态
2.下列过程中,力的作用效果与其他三个不同类的是 ( )。
A.水总是由高处向低处流
B.进站的火车受阻力缓缓停下
C.按压橡皮泥留下漂亮的指印
D.小铁球受旁边磁铁的吸引会转弯
C
1.放风筝时,风筝受到拉力的作用,这个力的施力物体是 ( )。
A.手 B.地球 C.线绳 D.风筝
C
2.力的作用是______的。人背书包上楼时,书包受到向上的力,这个力的施力物体是______,受力物体是______;人同时也受到向下的压力,这个力的施力物体是______,受力物体是______。
相互
人
书包
书包
人
3.图6-1-2所示的现象能体现“物体间力的作用是相互的”这一规律的是 ( )。
C
4.坐在船上的人用桨向后划水时,船就会前进。使船前进的力是 ( )。
B
A.人手作用在桨上的力
C.水作用于船体上的力
B.水作用于桨上的力
D.桨作用于水上的力
5.在高台跳水这个运动项目中,运动员对跳板施力的同时,也受到跳板对他的作用力,但这两个力的作用效果却不同,前者主要改变了跳板的______,后者主要改变了运动员的_________。
形状
运动状态
6.如图6-1-3 所示的两个情景中展示了力的作用效果,其中图______主要表示力能使物体的运动状态发生改变;图______主要表示力能使物体发生形变。(均填“甲”或“乙” )
甲
乙
7.(多选)以下现象中,物体的运动状态发生改变的是 ( )。
A.沿平直轨道出站的火车
B.熟透了的苹果从树上掉下
C.人造地球卫星绕地球匀速转动
D.小孩沿不光滑的直滑梯匀速下滑
ABC
8. “嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200 km高处经过多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力可以使物体的_________发生改变。在卫星绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动状态______(填“改变”或“不变”)。
【提示】探月卫星在绕月球做匀速圆周运动时,运动方向在不断发生变化,故其运动状态发生改变。
运动状态
改变
9. 图6-1-4甲、乙都表示力的作用效果,其中图甲表示____________ _______________________,图乙表示_______________________________。
力可以使物体的运动状态发生改变
力可以使物体的形状发生改变
10. 如图6-1-5所示,小强和小丽坐在滑板车上,各自握住绳子的一端,同时向相反的方向用力拉动绳子。请你写出在此情景中涉及的两个物理知识。
(1)________________________________________;
(2)________________________________________。
力的作用是相互的
力可以改变物体的运动状态(共27张PPT)
第六章 熟悉而陌生的力
第四节 来自地球的力
知识点1 重力大小与物体质量的关系
知识点2 重力的方向和作用点
知识点1 重力大小与物体质量的关系
例1 物理探究小组同学在“探究物体所受重力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)探究物体重力大小与质量的关系时,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下表中。其中第2次测量时的
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 3 4 5
情况如图6-4-1甲所示,请你将此时弹簧测力计的示数填入表中空格处。
(2)实验中,不使用其他物体而选择使用钩码的好处是__________ __________________。(填一条即可)
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 3 4 5
(3)根据表格中的实验数据,在图6-4-1乙中画出重力与质量的关系图像。
(4)由图像可得出的结论是__ __________________________________________________________________________________。
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 3 4 5
(5)本实验需要多次测量,其目的与以下实验中多次测量目的相同的是______(填字母代号)。
A.探究反射角与入射角的关系
B.用刻度尺测量物体的长度
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 3 4 5
(1)探究物体重力大小与质量的关系时,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下表中。其中第2次测量时的情况如图6-4-1甲所示,请你将此时弹簧测力计的示数填入表中空格处。
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 3 4 5
【解析】 (1)由图6-4-1甲知,弹簧测力计的分度值为 0.2 N,弹簧测力计读数为2 N。
2
(2)实验中,不使用其他物体而选择使用钩码的好处是__________ __________________________________________。(填一条即可)
【解析】(2)钩码的质量是确定的,可以直接读出质量;每个钩码的质量都相等,所以每次增加的质量都相等,更容易发现重力与质量的关系。
能直接读出钩码质量(或更容易得出重力与质量的关系)
(3)根据表格中的实验数据,在图6-4-1乙中画出重力与质量的关系图像。
【解析】 (3)根据表中数据描点,再将各点用直线连接起来,如图6-4-2所示。
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 3 4 5
如图6-4-2所示
(4)由图像可得出的结论是__________________________。
【解析】(4)G-m图像是一条过原点的倾斜直线,说明重力与质量成正比。
物体所受重力与质量成正比
(5)本实验需要多次测量,其目的与以下实验中多次测量目的相同的是______(填字母代号)。
A.探究反射角与入射角的关系
B.用刻度尺测量物体的长度
【解析】(5)探究重力与质量的关系,多次实验的目的是寻找规律,A实验是找规律的实验,B实验多次测量的目的是减小误差。
A
【小锦囊】要确定两个物理量是否成正比例关系,常用的方法有两种:一是看这两个物理量的比值是不是常数(常量),二是看这两个物理量的关系图像是不是一条过原点的倾斜直线。
1.一辆自重是5.0×104 N的卡车,装着25箱货物,每箱货物的质量是300 kg,行驶到一座立有限重标志(如图6-4-3所示)的桥前。g取10 N/kg,问:
(1)这辆卡车总重多少牛?
(2)要想安全过桥需要卸下几箱货物?
解:(1)货物的总质量为
m物=25 m0=25×300 kg=7 500 kg
货物的总重力为
G物=m物g=7 500 kg×10 N/kg=7 .5×104 N
车与货的重总力为
G总=G车+G物=5 .0×104 N+7 .5×104 N=1 .25×105 N
(2)由G=mg得
汽车与货物的总质量为
m总===1.25×104 kg=12 .5 t
由题图知能通过该桥的车辆最大质量为mm=10 t
所以应卸下的货物质量为
Δm=m总-mm=12.5 t-10 t=2 .5 t=2 500 kg
应卸货物的箱数为n== ≈9(箱)
知识点2 重力的方向和作用点
例2 足球是青少年喜爱的一项体育运动。足球被踢出后在空中运动的情况如图6-4-4,不考虑空气阻力,请你在图中画出足球所受力的示意图。
【解析】 先对足球受力分析:足球在空中只受竖直向下的重力;然后再作重力的示意图:从足球的重心向下画末端带箭头的线段,标注重力的符号G。
答案:如图6-4-5所示
2.图6-4-6是一个静止在斜面上的物体所受重力的示意图,其中正确的是 ( )。
B
1.下列事例中的力,最接近20 N的是 ( )。
A.托起一个苹果的力
C.一本八年级物理书的重力
B.提起一只大公鸡的力
D.扛起一袋25 kg面粉的力
B
2.关于物体的重心,下列说法正确的是 ( )。
A.重心一定在物体上
B.形状规则的物体的重心在物体上
C.重心有可能不在物体上
D.形状不规则的物体的重心不在物体上
C
3.一个苹果从树上掉下来,此过程中 ( )。
A.地球吸引苹果,苹果不吸引地球
B.只有苹果吸引地球
C.苹果被地球吸引,地球也被苹果吸引
D.原因不明,尚待探索
C
4.在图6-4-7所示的四个图像中,能表示物体的重力与质量关系的是 ( )。
A
5.甲、乙两人的质量之比是6∶5,甲的重力为588 N,g取9.8 N/kg,则乙的质量和重力分别是 ( )。
D
A.490 kg 490N
C.50 kg 50N
B.72 kg 705.6 N
D.50 kg 490 N
6.(多选)若将一体积为25 cm3的匀质固体挂在竖直的弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是 1.96 N。g取9.8 N/kg,则下列说法正确的是 ( )。
A.此固体的质量是200 g
B.此固体的密度为8×103 kg/m3
C.把此固体带到月球上,其质量将减小很多
D.把此固体截去一半,剩余部分的密度为4×103 kg/m3
AB
7.一个重为9 N的物体A,静止放在图6-4-8所示的斜面上。请作出物体A所受重力的示意图。
如答图6-5所示
8.如图6-4-9所示,将悬挂在细线下的小球从竖直位置拉开了一定距离后松手,画出小球所受重力的示意图。
如答图6-6所示
9.物理学中把物体所受的重力与其质量的比值用g表示(即g=),一般认为在地球上g值是一个定值,即g=9.8 N/kg。但科学家通过实验精
地点 g值大小 所处纬度
赤道 9.780 0°
广州 9.788 23°06′ N
芜湖 9.794 31°12′ N
上海 9.794 31°12′ N
北京 9.801 39°56′ N
纽约 9.803 40°40′ N
莫斯科 9.816 55°45′ N
北极 9.832 90° N
确测量,发现地球上不同地点的g值存在微小差异。下表中列出了几个地点的g值大小,请分析比较表中的数据,回答下列问题。
(1)上表中g值大小相同的两个地点是___________。
(2)上表中g值大小相差最大的两个地点是__________。
(3)由表中的信息猜想:影响地球上g值大小的因素可能是__________。
芜湖、上海
赤道、北极
所处纬度
10.物体在月球上的重力等于在地球上的,体重为66 kg的宇航员到达月球表面后,他所受的重力是多少牛?(在地球上g取10 N/kg)
解:宇航员在地球上所受的重力为
G地=mg=66 kg×10 N/kg=660 N
宇航员在月球上所受的重力为
G月=G地=×660 N=110 N(共27张PPT)
第六章 熟悉而陌生的力
第五节 科学探究:摩擦力
知识点1 探究影响滑动摩擦力大小的因素
知识点2 增大和减小摩擦的方法
知识点1 探究影响滑动摩擦力大小的因素
例1 为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,妍妍做了如图6-5-1所示的实验。
(1)实验时,应把木块放在______桌面上,用弹簧测力计拉着它
做______运动,因为这样弹簧测力计的示数才等于______的大小。
实验数据如下表所示。
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木桌面 2.0 0.4
2 木块与木桌面 2.5 0.5
3 木块与粗糙毛巾 2.0 0.6
(2)分析实验______(填序号),可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木桌面 2.0 0.4
2 木块与木桌面 2.5 0.5
3 木块与粗糙毛巾 2.0 0.6
(3)实验(a)和(b)是为了研究______________________________________________。
【解析】 (1)用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小属于间接测量。测量的方法如下:用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,这时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。有关这种方法的原理,我们会在第七章 有关“力的平衡”中学到。
知识点1 探究影响滑动摩擦力大小的因素
例1 为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,妍妍做了如图6-5-1所示的实验。
(1)实验时,应把木块放在______桌面上,用弹簧测力计拉着它
做__________运动,因为这样弹簧测力计的示数才等于___________的大小。
水平
匀速直线
滑动摩擦力
【解析】 (2)要研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,必须控制压力的大小保持不变,同时使接触面的粗糙程度不同,从表中可以看出,满足这一条件的是序号为1和3的两次实验。
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木桌面 2.0 0.4
2 木块与木桌面 2.5 0.5
3 木块与粗糙毛巾 2.0 0.6
实验数据如下表所示。
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木桌面 2.0 0.4
2 木块与木桌面 2.5 0.5
3 木块与粗糙毛巾 2.0 0.6
(2)分析实验______(填序号),可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
1和3
【解析】 (3)在(a)、(b)两图所示的实验中,接触面的粗糙程度相同,压力不同。因此探究的是滑动摩擦力与压力的关系。
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木桌面 2.0 0.4
2 木块与木桌面 2.5 0.5
3 木块与粗糙毛巾 2.0 0.6
(3)实验(a)和(b)是为了研究______________________________________________。
滑动摩擦力与压力的关系
1.如图6-5-2所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙。则下列关系正确的是 ( )。
A.F甲B.F甲>F乙>F丙
C.F甲D.F甲=F乙【提示】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,与物体运动速度和接触面积无关。甲、乙两图中,同样的物体,放在同样的表面,因此摩擦力相等,即F甲=F乙,而丙图中,物体对水平面的压力增大,故摩擦力增大,即F丙>F乙。
答案:D
知识点2 增大和减小摩擦的方法
例2 (多选)下列实例中属于增大摩擦的是( )。
A.在滑行的冰壶前方用冰刷刷冰面
B.下雪天给汽车轮胎加装防滑链
C.给行李箱底部安装滚轮
D.下雪天在教学楼门口铺防滑垫
【解析】 在滑行的冰壶前方用冰刷刷冰面,可使冰面的冰熔化,在冰面形成一层水膜,使冰壶滑行时与冰的接触面分离,从而减小摩擦;下雪天给汽车轮胎加装防滑链,增加了轮胎表面的粗糙程度,从而在汽车行驶时增大了摩擦;给行李箱底部安装滚轮,使行李箱在被拖行(或推行)时变滑动为滚动,从而减小摩擦;下雪天在教学楼门口铺防滑垫,增大了接触面的粗糙程度,人在其上走过时增大了摩擦,避免滑倒。综上可知,实例A、C属于减小摩擦,实例B、D属于增大摩擦。
答案:B、D
【小锦囊】减小摩擦的方法:①减小接触面的粗糙程度;②减小压力;③使接触面分离(给转轴加润滑油、气垫船、磁悬浮列车等);④变滑动为滚动(行李箱装滚轮、轴承装滚珠)。常见增大摩擦的方法:①增大接触面的粗糙程度(鞋底、把手、瓶盖、人行道路面等设计成凹凸不平的花纹);②增大压力(刹车时用力捏车闸、守门员用力抓球)。
2.图6-5-3所示的四个实例中属于减小摩擦的是 ( )。
C
1.有关摩擦力的说法正确的是 ( )。
A.物体运动时受摩擦力,静止时不受摩擦力
B.摩擦力的大小与物体的重力大小有直接关系
C.物体运动时受到的摩擦力一定比静止时小
D.物体运动时受摩擦力的大小与所受压力大小和接触面的粗糙程度有关
D
2.以下实例中,属于有害摩擦的是 ( )。
A.人跑步时鞋底与地面之间的摩擦
B.拿东西时手与物品之间的摩擦
C.写粉笔字时粉笔与黑板之间的摩擦
D.机械运转时轴承与滚珠之间的摩擦
D
3.(多选)在图6-5-4所示的四个实例中,属于减小摩擦的是( )。
ACD
4.(多选)下列做法属于增大摩擦的是 ( )。
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细砂,以方便路人行走
B.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会寻找小石块等物体垫在车轮下
C.在生锈的自行车轴上滴一些润滑油,骑车就会感觉轻松一些
D.体操运动员在双杠表演前,手上涂抹滑石粉以防止从杠上滑落
ABD
5.当明明从滑梯上滑下时,他与滑梯之间的摩擦属于______摩擦。用圆珠笔写字时,笔尖的滚珠与纸之间的摩擦属于______摩擦。人站在行驶的公交车上时,人与车之间的摩擦属于______摩擦。(均填“静”“滑动”或“滚动”)
滑动
滚动
静
6.一个木块静止在水平桌面上,它______摩擦力作用。如图6-5-5所示,当用力F推着木块水平向右匀速运动,它______摩擦力作用;如果用水平推力推木块未推动,它______摩擦力作用。(均填“受”或“不受”)
不受
受
受
7.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验过程如图6-5-6所示。
(1)实验中,必须水
平拉着木块做______直线运
动,使弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)由实验甲、乙可得,当接触面的粗糙程度相等时,压力越大,滑动摩擦力越______。
(3)由实验______可得,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)在实验甲中,当木块的运动速度变大时,滑动摩擦力的大小______(填“变大”“变小”或“不变”)。
匀速
大
甲和丙
不变
8.皮带传动时,是利用皮带与皮带轮张紧时产生的摩擦,将一轴的动力传给另一轴的。关于图6-5-7所示的皮带传动装置,下列说法正确的是 ( )。
A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转
B.B轮带动A轮沿顺时针方向旋转
C.C轮带动D轮沿顺时针方向旋转
D.D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
【提示】主动轮所受的摩擦力是阻力,而从动轮所受的摩擦力是动力。由题图可知,A、B轮上的皮带是上松下紧,说明下端受向两端拉伸的力,如果A轮是主动轮,那么应该是A轮带动B轮顺时针运动;如果B轮是主动轮,那么应该是B轮带动A轮逆时针运动。C、D轮上的皮带是上紧下松,说明上端受向两端拉伸的力,如果C轮是主动轮,那么应该是C轮带动D轮逆时针运动;如果D轮是主动轮,那么应该是D轮带动C轮顺时针运动。
答案:D