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第一部分
第九讲 力 运动和力
课时1 力 弹力 重力 摩擦力
思维导图 串考点
受力
相互
形状
运动状态
方向
大小
方向
作用点
方向
大小
作用点
长
3.6
地球的吸引
地球
正
G = mg
竖直向下
几何中心
阻碍
粗糙
相对运动
相反
运动员手上涂防滑粉
压力
减小
2.2.3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.探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.(学生必做实验)
例1通过实验,认识力的作用是相互的.
例2通过实验,认识力可以改变物体运动的方向和快慢,也可以改变物体的形状.
例3用弹簧测力计、平板、细绳、长方体物块、棉布、毛巾等,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关.
2024版课标内容要求
2.2.4能用示意图描述力.会测量力的大小.
例4分析静止在水平桌面上杯子的受力情况.
4.1.6用弹簧测力计测量力.(学生必做实验)
例5用手拉动弹簧测力计体验1N、2N、4N力的大小,测量一本物理教科书所受的重力.
2024版课标内容要求
核心考点 精讲练
(2023泰州)小华利用饮料瓶、气球、瓶
盖、吸管等制作了一个简易喷气小车,如图所
示.拔掉吸管口的塞子,气球向左喷气,同时
小车会向右运动,说明物体间力的作用是_____
的,也说明力能改变物体的________,使小车
前进的力的施力物体是______.
考点
1
力的认识
1
例
例1题图
相互
运动状态
空气
如图所示,跳板被跳水运动员压弯,说明力可以改变物体的_____,
运动员站在跳板的不同位置时,跳板形变程度不同,这说明力的作用效果与力的_______有关,跳板形变产生的力是___________________(选填“运动员对跳板的力”“跳板对运动员的力”或“运动员的重力”).
2
例
例2题图
形状
作用点
跳板对运动员的力
同学们轻轻拿起物理课本所需的力约为( )
A.0.N B.N
C.50N D.500N
考点
2
重力及其计算
3
例
B
(2024年版课标情境素材)如图为嫦娥六号完成世界首次月球背面采样后,采用“打水漂”方式返回地球的轨迹图.其返回舱进入大气层到达A位置时,受到的重力的方向为图中的____(选填“①”“②”“③”或“④”),此次嫦娥六号带回月壤样品总质量是1935.3g,该样品在地球上的重力为_______N.(g取10N/kg)
4
例
例4题图
②
19.353
自行车是一种常用的交通工具,它的结构和使用涉及与摩擦有关的知识.下列说法正确的是( )
A.给车轴加润滑油是为了增大摩擦
B.轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C.刹车时通过增大压力来减小摩擦
D.手柄上凹凸不平的花纹可以减小摩擦
5
例
考点
3
摩擦力
B
如图是同学们进行的“竹筷提米”实验.在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起.提起
米的过程中米对筷子的摩擦力方向 .同学们发现这个实验不
是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法:____
________________.
6
例
例6题图
竖直向下
插入
筷子后把米压紧
一个箱子重为50N,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.
7
例
等于
10
某同学在游乐场游玩时从滑梯滑下,请画出该同学所受重力G及他对滑梯压力F的示意图(重心用O表示).
考点
4
画指定力的示意图
8
例
例8题图
G
F
(2024河南)如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力.请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图.
9
例
例9题图
F
f
1.先确定研究对象(受力物体)受到哪些作用力.
2.“三定”(1)定作用点:在受力物体上画出作用点.
如果物体同时受多个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点(共点力).
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段,注意题中关于方向的关键词如“竖直”等,并联系力学知识,如重力的方向 ,摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向______,压力方向与支持面_____等.
方
法
指
导
竖直向下
相反
垂直
(3)定长度:在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长.
3.“三标”(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向;
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用字母“G”表示,摩擦力一般用“f”表示;
(3)标数值和单位:在箭头旁边标上力的数值和单位.
重点实验 攻关练
实验
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关(2024年版课标要求学生必做实验)
实验装置 主要器材:弹簧测力计、木块、表面较粗糙的长木板、砝码、毛巾、棉布等 (1)弹簧测力计:测量滑动摩擦力的大小; (2)砝码:改变压力的大小; (3)毛巾、棉布:改变接触面的粗糙程度
仪器准备 对弹簧测力计在水平方向上调零
设计与进行实验 操作过程 (1)将木块置于长木板上,用弹簧测力计钩住木块挂钩,沿水平方向匀速拉弹簧测力计,在拉动过程中待示数稳定后,观察并记录弹簧测力计的示数.
(2)木块归于起点位置,在木块上分别加1个、2个砝码,重复步骤(1),观察并记录弹簧测力计的示数.
(3)在长木板上分别平铺毛巾、棉布,将木块归于起点位置,重复步骤(1),观察并记录弹簧测力计的示数
(该示数与木块和长木板间滑动摩擦力的大小相等)
设计与进 行实验 操作要点 测量原理是①_________,测量时,必须水平拉动弹簧测力计,使木块做②______直线运动
物理研究 方法 (1)转换法:通过弹簧测力计示数的大小来反映滑动摩擦力的大小.
(2)控制变量法:
a.探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,保持
③_________________不变;
b.探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,保持④__________不变
二力平衡
匀速
接触面粗糙程度
压力大小
实验结论 滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面的粗糙
程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越⑤____;滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越⑥____
交流与反思 (1)实验中探究的摩擦力是指⑦_____和木板之间的滑动摩擦力.
(2)实验时,如果没有水平拉木块,⑧ (选填“能”或“不能”)测出滑动摩擦力.
(3)实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能是没有拉着木块做匀速直线运动,或者是接触面粗糙程度不均匀
大
大
木块
不能
实验延伸 (1)探究滑动摩擦力的大小与物体运动的速度的关系:其他条件不变,用弹簧测力计拉着木块以不同的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小⑨______(选填“有关”或“无关”).
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系:其他条件不变,将木块平放、侧放、竖放在长木板上,分别测出滑动摩擦力的大小进行比较
无关
例
小明同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,作了如下猜想:
Ⅰ.可能与接触面的粗糙程度有关;
Ⅱ.可能与接触面之间的压力大小有关.
接着他利用木块,弹簧测力计,粗糙程度不同的木板进行了如图所示的甲、乙、丙三次实验.
例题图
(1)实验时,用弹簧测力计拉动木块,当木块做__________运动时才能读数,根据__________的知识可得到滑动摩擦力的大小.
(2)甲、乙两次实验是为了验证猜想____.
例题图
匀速直线
二力平衡
Ⅰ
(3)小明由甲、丙两次实验得出:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大.同组的小华想进一步探究滑动摩擦力的大小与压力之间的定量关系,于是他们利用如图丁所示装置进行实验探究.改变木块上的砝码个数,然后测出木块受到的滑动摩擦力.实验过程改变木块上的砝码个数的目的是________________________________________.
例题图
改变压力大小多次实验,使结论具有普遍性
(4)小明将多次实验后的数据记录在下表中,观察数据发现:在第2次和第3次实验中,砝码重力分别变为第1次实验的2倍和3倍,但滑动摩擦力并没有分别变为第1次实验的2倍和3倍.于是他得出:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力不成正比关系.你认为他得出的结论可信吗?________;理由是____________________________________
____________________________________________.
实验次数 砝码个数 砝码重力G/N 滑动摩擦力f/N
第1次 1 0.05 0.7
第2次 2 0.1 0.8
第3次 3 0.15 0.9
不可信
和砝码的总重力并没有变为第1次实验的2倍和3倍
压力大小等于木块和砝码的总重力,木块
(5)联想到“雨天路滑”,小明猜想:除了接触面材料,接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小.于是他在木板上注水后再次实验,发现多次测出的摩擦力都比没注水时要____(选填“大”或“小”).通过讨论和查阅资料知道:在木块和木板之间形成一层水膜充当了润滑剂.
拓
展
训
练
小
(6)接触面积的大小会影响滑动摩擦力吗?小明想通过竖着切割木块来改
变接触面积,如图戊所示.你认为是否可行?_______,理由是_______
____________.
例题图戊
不可行
没有控
制压力不变
贵州真题 随堂测
命题点
1
力的认识(贵州2024.5B;贵阳2023.12A、2023.12D)
1.(2024沪科教材新增习题改编)如图所示,玻璃瓶中灌满红色的水,用细玻璃管穿过橡皮塞上的孔,将玻璃瓶中的水密封.手用力握玻璃瓶,观察到细玻璃管中水柱高度______(选填“上升”或“下降”),这个变化说明了______________________.
第1题图
上升
力可以改变物体的形状
2.(2024枣庄改编)嫦娥六号探测器于2024年6月2日着陆月球背面阿波罗盆地进行采样,嫦娥六号探测器在降落月球实施制动减速时,要将发动机喷管朝向______(选填“前方”“侧方”或“后方”),使探测器减速的施力物体是______(选填“燃气”或“喷嘴”),此现象可以说明力可以改变物体的__________.
前方
燃气
运动状态
3.质量为0.25kg的木块,受到的重力是多少N?一个人所受的重力为450N,他的质量是多少kg?(g取10N/kg)
命题点
2
重力及其计算(必考)
解:木块受到的重力
G木=m木g=0.25kg×10N/kg=2.5N;
由G=mg得人的质量
m人= = =45kg.
4.(2024沪科教材新增习题)取3瓣大蒜,用牙签将它们按图中的方式连接起来,就可以做成一个“大蒜宝宝”.轻推大蒜宝宝,它可以在瓶盖上来回摆动,不会倾倒.请解释这一现象.
答:两瓣大蒜的位置低于瓶盖,使得大蒜宝宝的重心较低,稳度较大,所以它可以在瓶盖上来回摆动,不会倾倒.
第4题图
5.(2023贵州14题2分)如图所示是在水平地板上推动拖把向左移动的情景.请分析并画出地板对拖把头的作用力的示意图(O点为拖把头重心).
命题点
3
摩擦力的大小、方向判断(必考)
第5题图
f
F
6.(2024贵阳南明区二模)如图所示是利用传送带将货物匀速传送到高处的情景,请在简化图中画出其中一货物所受重力G和摩擦力f的示意图(作用点画在O点).
第6题图
G
f
7.(多项选择)(2024贵阳观山湖区二模)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在力F的作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.甲、乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受地面对它的摩擦力大小均为F
C.图乙中物体A受到的摩擦力大小为F
D.图甲中物体A受到两个力的作用
BCD
甲 乙
第7题图