初中科学复习(4)力与运动
一、内 容 提 要
二、要 点 解 析
1、问:如何认识牛顿第一定律中“没有受到外力作用”和“总保持”这两个词的含义?
答:“没有受到外力作用”是指定律成立的条件,它包含两种情况:一是该物体没有受到外力对它的作用,这是一种理想情况;二是该物体在某一方向上没有受到外力的作用.例如,物体在光滑的水平面上运动,由于没有摩擦力,物体在水平方向不受外力的作用,它将在水平面上保持匀速直线运动,并一直运动下去.“总保持”有“原来是怎样,后来也仍然是怎样”的意思.
2、问:定律中“或”能不能说成“和”?
答:不能,“或”的意思是指两种状态必居其一,不能同时存在.究竟处于哪一种运动状态,要看物体原来是运动的,还是静止的.原来静止的物体在没有受到外力作用的时候仍保持静止状态;原来运动的物体在没有受到外力作用的时候将保持匀速直线运动状态.
3、问:怎样正确认识“惯性”的概念?
答:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都有惯性.
惯性是物体的一种固有属性,是物体在任何时候、任何条件下都具有的性质.不论物体是否受到外力的作用.不论物体是否运动、怎样运动,它都具有惯性.惯性是由物体质量决定的,质量越大,惯性越大.例如:火车的质量比汽车大,火车的惯性就比汽车大.
4、问:如何判定一个物体是否处于二力平衡?
答:一是根据物体的运动状态来判定.当物体只受两个力作用时,如果处于静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力就一定是平衡力,处于二力平衡.二是根据二力平衡的条件来判定.首先,看物体受到的两个力是否作用在同一个物体上, 再分析两个力是否符合“作用在同一直线上,大小相等,方向相反”,若这些条件都满足,则物体就处于二力平衡.只要其中有任一个条件不满足,物体就不能处于二力平衡.
5、问:怎样正确区分平衡力和相互作用力?
答:物体受到两个力的作用而处于平衡状态,这两个力叫做平衡力.两个物体间发生相互作用而产生的两个力,叫相互作用力.它们都具有大小相等、方向相反、作用在同一直线上的特点,但二者有本质上的区别.
平衡的二力作用在同一物体上,即受力物体是一个,而施力物体分别是其它的两个物体,相互作用的二力作用在发生相互作用的两个物体上.例如将一个铅笔盒放在水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力作用在同一个铅笔盒上.它处于静止状态,重力和支持力是一对平衡力.铅笔盒对桌面的压力和桌面对铅笔盒的支持力是铅笔盒与桌面发生相互作用产生的一对力,它们分别作用在桌面和铅笔盒上,所以这两个力不能平衡,是一对相互作用力.
6、问:二力平衡的条件有哪些应用?
答:一是根据已知力的大小和方向求出另一个力的大小和方向;二是利用二力平衡条件判定物体的运动状态.当物体只受到两个力的作用,并且满足二力平衡时,则可以判定物体处于静止状态或匀速直线运动状态.例如分析火车或汽车在水平路面上作匀速直线运动时,若汽车受到发动机的牵引力是已知的,则可以根据牵引力求出汽车在水平方向上受到的摩擦力的大小,同时得到摩擦阻力的方向与牵引力方向相反的结论.
7、问:摩擦力产生的条件是什么?
答:物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:
第一, 物体必须互相接触且有压力.
第二,接触面粗糙.
第三, 相互接触的两物体间将要运动(有相对运动趋势)或已运动(位置相对发生改变) .
8、问:怎么判断两个相对静止的物体之间有没有静摩擦力?
答:可以用假设法。假设两相对静止的物体之间不存在静摩擦力,若两物体会由静止变为运动,说明两物体间有相对运动趋势,即它们之间存在静摩擦力,若两物体仍静止,则说明它们之间没有相对运动的趋势,即不存在静摩擦力。如:斜面上的物体,若无摩擦就要下滑,所以静止时有向下运动的趋势,受到静摩擦力;而水平面上的物体,无摩擦时也不会运动,就无运动趋势,没有受到静摩擦力。
9、问:摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反吗?
答:在分析摩擦力问题时,一定弄清摩擦力的作用是阻碍物体相对运动,而不是阻碍物体运动.“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的.“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。因此,摩擦力的方向不一定总是与物体运动方向相反,有时也跟物体运动方向相同.另外,摩擦力也不一定都是阻力,有时也可以是动力.如人走路时脚向后蹬地,若不打滑,脚相对地面有—个向后运动的趋势,地面对脚有一个向前的摩擦力,使人相对地面向前运动.成为人向前的动力。
10、问:增大、减小摩擦的方法分别有哪些?
答:(一)增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度。如汽车、拖拉机、自行车的轮胎上做有凹凸不平的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大轮胎与地面的摩擦.
(2)增大压力. 如骑自行车刹车时捏闸的力越大,自行车刹皮与钢圈间摩擦越大,自行车就容易停下来.
(3)除上述两种增大有益摩擦的方法外,还可采用变滚动为滑动的方法来增大有益的摩擦.如火车、汽车在紧急制动时.车轮只滑不滚、车停下来就快.
(二)减小有害摩擦的方法:
(1)使接触面变光滑。
(2)减小压力
(3)用滚动代替滑动,因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多.如轴承的内、外圈之间装有许多光滑的钢珠或钢柱.轮转动时带动外圈转动,钢珠或钢柱就在内外圈之间滚动,摩擦就大大减小了.
(4)加润滑油.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,使摩擦面不接触,运动部件只在油膜上滑过,大大减小了摩擦.
(5)利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触.可以使摩擦变得更小.如气垫船.
三、中 考 撷 要
本节内容始终是中考的重要对象,因为这一部分内容是力学的基础,不仅经常进行单独考查,还大量出现在综合题中.考察的范围为惯性定律及惯性现象的解释、二力平衡的分析及应用.各种题型均大量出现本节考点,如选择题、填空题、实验题、作图题等.其中惯性是近几年中考的热点.
摩擦力是历年中考的重要考点.在中考中,主要考查滑动摩擦和滚动摩擦.滚动摩擦远小于滑动摩擦;滑动摩擦力的大小和压力的大小及两物体接触面的粗糙程度有关;滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反.本节内容,不仅经常进行单独考查,还大量出现在力学的综合题中.
四、典 型 例 题
题型一 考查你是否理解了牛顿第一定律
例1 水平桌面上,物体在水平力F作用下向右运动,当它离开桌面时,假如所受的一切外力同时消失,那么它将( )
A.沿竖直方向下落 B.沿水平方向向右作匀速直线运动
C.作曲线运动 D.无法确定运动情况
知识点 理解牛顿第一定律
闯关点拨 根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态.原来静止的物体将保持静止状态;原来运动的物体将保持匀速直线运动状态.
解 由题意可知,物体离开桌面时已处于运动状态,那么当一切外力同时消失时,物体将维持离开桌面时的运动状态,继续向右作匀速直线运动.
答 选B
例2 如图11-46所示,木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动.当小车遇障碍物而突然停止运动时,车上的木块将( )
A.立即停下来 B.立即向前倒下
C.立即向后倒下 D.仍继续向左作匀速直线运动
知识点 考查对牛顿第一定律的理解
闯关点拨 (1)注意“光滑” 两字.
(2)原来运动的物体在没有受到外力作用的时候将保持匀速直线运动状态.
解 木块原来随小车一起向左运动,当小车突然停止时,木块在水平方向上没有受到外力的作用,根据牛顿第一定律,木块将继续向左作运速直线运动.答 选D
[变形思考] 若本题中“光滑”两字去掉,结果将怎样?答 向前倒下
题型二 考查对惯性的认识和理解,并会解释惯性现象,培养应用知识解决实际问题的能力
例1 下列现象中不能用惯性知识解释的是( )
A.跳远运动员的助跑速度越大,跳远成绩往往越好
B.用力将物体抛出去,物体最终要落到地面上
C.子弹离开枪口后仍然能继续高速向前飞行
D.古代打仗时,使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒
知识点 考查惯性知识
闯关点拨 物体保持运动状态不变的性质叫做惯性.所有物体都有惯性.对于题述的这些现象能否用惯性知识加以解释,关键在于物体是否体现出由于惯性而保持原有的运动状态这一特点.A、C、D选项中所举的现象均是由于物体的惯性所致,而B选项中的物体之所以要落回到地面上,是因为抛出去的物体受到重力作用,不是惯性的缘故.
答 选B
例2 一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图11-47所示的变化,则11-47列车的运动状态可能发生的变化是 ( )
①列车突然向右启动 ②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车 ④列车向左运动时突然刹车
A.①或② B.①或③ C.②或③ D.②或④
知识点 用惯性知识解释日常生活中的有关现象
闯关点拨 任何物体在任何情况下都具有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体怎样运动,无论物体是气态、液态还是固态,都具有惯性.当列车突然向右启动或向左运动时突然刹车时,杯中的水由于惯性保持静止或保持向左运动的性质,而向左倾倒运动,故①和④不可能形成图示的状态;当列车突然向左启动或向右运动时突然刹车,则杯中的水要保持原状态不变,而必须向右倾倒运动,形成如图所示达到状态.故C是正确的.答 选C
说明 解释有关惯性现象时,首先要认清研究对象的原有状态,惯性是保持物体原状态不变的性质,这一点尤为重要.
[拓展题] 如图11-48所示,水平桌面上放置一个气泡水平仪,当水平仪突然向右运动时,水平仪内的气泡相对水平仪将( )
A.向前方移动 B.向后方移动
C.可能向前运动,也可能向后运动D.静止不动
闯关点拨 本题涉及两个知识点:第一,一切物体都具有惯性;第二,质量是惯性大小的惟一量度.由于气泡的质量与水平仪的水相比十分微小,因而其惯性极小,所以当水平仪突然向右运动时,体现惯性的主要是水平仪内的液体.将水平仪向右移动,由于惯性,液体要保持原来的静止状态,因此液体相对滞后,而同时把质量极小的气泡挤向前方,所以会看到气泡向前方移动.答 选D
题型三 会根据二力平衡的条件判断二力是否平衡;平衡力知识的实际应用
例1 一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力( )
A.一定是平衡力 B.可能是平衡力 C.一定不是平衡力 D.无法判断
知识点 二力平衡的条件
闯关点拨 当两个力的三要素完全相同,则这两个力大小相等、方向相同、两力的作用线重合,显然方向相同的两个力不可能成为平衡力,所以本题中两个力一定不是平衡力.例2 某同学静立在磅秤上,下列几对力中属于平衡力的是( )
A.人的重力与磅砰对人的支承力B.人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力
C.磅秤的重力与磅秤对人的支承力D.磅秤的重力与人的重力
知识点 受力分析以及平衡力的知识
闯关点拨 平衡力是指作用在一个物体上大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力.人的重力与磅秤对人的支承力方向向上,人静立不动时二力大小相等,符合二力平衡的条件,A正确.人对磅秤的压力的受力物体是磅秤,施力物体是人,而磅秤对人的支持力的受力物体是人,施力物体是磅秤,它们是一对相互作用力,不是平衡力的关系,B不正确. 磅秤的重力的受力物体是磅秤,施力物体是地球,而磅秤对人的支持力的受力物体是人,施力物体是磅秤,作用于不同的物体,也不是平衡力的关系,C不正确.磅秤的重力与人的重力,显然不作用于同一个物体,不是平衡力,D不正确.答 选A
例3 受4N重力的电灯悬挂在电线上静止不动,电线对灯的拉力是多大?方向如何?
知识点 受力分析以及平衡力知识的应用
闯关点拨 要掌握应用二力平衡的条件解决问题,要强调分析问题的思路方法.
应用二力平衡的条件解决问题,首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态,只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件.利用物体的平衡条件解决问题时,可参考以下步骤:
1)明确研究对象──电灯
2)对电灯进行受力分析──受竖直向下的重力、电线对灯的拉力(方向未定)
3)判断物体运动状态──静止
4)依据运动和力的关系──平衡状态受力一定为平衡力──二力平衡
5)结论:拉力大小等于重力大小为4N,拉力方向与重力方向相反,为竖直向上.
答 拉力的大小为4N,方向竖直向上
例4 在竖直的磁性黑板上,小铁片不会掉下来,这是为什么?请画出小铁片的受力示意图.
知识点 考查受力分析、力的示意图以及平衡力的知识
闯关点拨 物体静止,则物体受到平衡力的作用,竖直方向上受力平衡,重力和铁片与黑板间的静摩擦力平衡,重力方向竖直向下,那么静摩擦力竖直向上.水平方向也受力平衡,即磁体吸引紧压在黑板的力,和黑板对其向外的压力.竖直方向的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,水平方向的两个力也大小相等、方向相反、作用在一条直线上.
答 小铁片因受磁体吸引紧压在黑板上,黑板对其有个向外的压力.铁片与黑板间有一个竖直向上的静摩擦力与铁片重力成为一对平衡力,铁片就不掉下来了.受力示意图如图11-49所示.
题型四 知道摩擦力产生的条件,并能区分三种摩擦
例1 下列几种情况中,属于滚动摩擦力的有 ( )
A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间的摩擦B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间的摩擦D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间的摩擦
知识点 能区分摩擦力的种类
闯关点拨 解答本题的关键是熟知三种摩擦力的特点:(1)滑动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滑动时所产生的摩擦力;(2)滚动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滚动时物体所受到的摩擦力;(3)静摩擦力是一个物体与另一个物体接触,并且要发生运动(即有相对运动的趋势)时所受到的摩擦力.
解 A选项中用卷笔刀削铅笔,铅笔在卷笔刀孔中转动,笔杆表面与卷笔刀孔一直保持接触并有相对滑动,所以是滑动摩擦力;同样,在B、C选项中,刀与砂轮、小孩与滑梯表面间都有一直保持接触并有相对滑动,因此他们都属于滑动摩擦力;D项中用圆珠笔写字时,圆珠笔的笔尖端上有一个圆珠,圆珠表面上任一点与纸面并不一直保持接触,而是先不接触→瞬间接触→不接触……如此周而复始;D选项中用圆珠笔写时,圆珠与纸之间的摩擦力属于滚动摩擦力,故应选D.答 选D
例2 关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力B.运动的物体一定受到滑动摩擦力
C.静止的物体一定受到静摩擦力
D.相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时,才受滑动摩擦力
知识点 摩擦力产生的条件
闯关点拨 解答本题的关键是理解产生摩擦力必须同时具备三个条件
解 如木箱放在水平的地面上,虽然木箱底面和地面间有相互挤压,它们相互接触且接触面粗糙,但它们之间由于没有相对运动或相对运动趋势,所以木箱不受摩擦力。A、C选项是错误的。当木箱放在水平运行的传送带上,并随传送带做匀速直线运动时,因为木箱与传送带保持相对静止,木箱在水平方向上没有受到任何外界因素的影响使木箱与传送带之间将要或已经发生相对运动,所以木箱不受摩擦力,故选项B也不对,选项D是正确的。
题型五 经历探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程,理解影响滑动摩擦力大小的因素
例1 在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中。一些同学作了以下猜想:①滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;②滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;③滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关.为了检验上述有关猜想是否正确,所供选用的器材有:A.长木块,B.木块,C.毛巾,D.棉布,E.弹簧测力计,F.砝码,G.多支圆珠笔芯.
(1)为了检验猜想①是否正确,列出选用的器材是(填序号) _______________.
(2)为了检验猜想②是否正确,某同学选用了木块与木板,并设计了以下实验方案:
步骤l 把木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲);
步骤2 在木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平地拉木块,使砝码和木块一起沿直线匀速运动,读出这时弹簧测力计的读数;
步骤3 在水平木板上铺上一层棉布,把木块放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速运动(如图丙),读出这时弹簧测力计的读数.
A.“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想(①、②、③)中哪—个的正确与否。 ( )
B.为了检验“猜想③”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你设计的这一实验步骤____________________________________________________________.
知识点 用控制变量法探究影响摩擦力大小的因素
闯关点拨 解答本题应从以下两方面入手:一是怎样测摩擦力的大小;二是控制变量法.在检验“猜想①”时,如何控制压力不变,改变接触面的粗糙程度;在检验“猜想②”时,如何控制接触面粗糙程度不变.改变对接触面的压力;在检验“猜想③”时,如何控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积的大小.考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”.在以后学习物理过程中,要经常用到这一种研究方法.
解答 为检验“猜想①”滑动摩擦力的大小可能与粗糙程度有关,必须用弹簧测力计拉动物体在粗糙程度不同的水平面上,使其匀速滑动,弹簧测力计的读数就等于物体滑动时受到的摩擦力的大小.因此,根据提供的器材应选用;A、B、C、D、E。
“步骤2”是木块与接触面的粗糙程度没有改变的情况下,只改变木块肘接触面的压力大小,目的是在保持接触面粗糙程度一定时,研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系.“步骤2”是检验“猜想②”是否正确的,故应填“步骤2”.
为了检验“猜想③”是否正确,必须保持接触面的粗糙程度和压力大小不变,只改变接触面的面积的大小.再增加一个步骤是:将木块侧(或竖)放在水平放置的木板上,用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速滑动,记下弹簧测力计的示数,与“步骤l”进行比较.
例2 如图12-12所示,表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动,水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法判断
知识点 知道影响摩擦力大小的因素
闯关点拨 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,与接触面的面积大小无关.
解 本题中甲、乙两种情况中,虽然接触面积大小不同。但木块对接触面的压力都相同(等于木块的重力),接触面的粗糙程度也相同,所以,滑动摩擦力应相同,故应选择C。
题型六 联系生活实际知道增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法,并能解决实际的问题
例1 下列关于摩擦力的利弊,说法正确的是( )
A.机车启动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益的
B.皮带传动时,皮带与皮带轮间的摩擦是有害的
C.骑自行车时,轮胎与地面间的摩擦是有害的,且毫无益处
D.人走路时,鞋底与路面间的摩擦是有害的
知识点 了解摩擦力的实际意义,能根据实际情况判断摩擦力的利弊
闯关点拨 本题是考查生产、生活中的有益摩擦和有害摩擦现象,分析中可以设想:假如各类现象中不存在摩擦,物体将会怎么样?这样就可以明白题述的几种情况下摩擦所阻碍的相对运动是有益的还是有害的了!
解 机车启动时,车轮是靠它与钢轨间的摩擦作用才能使车运动的;在皮带传动、骑自行车和人走路时,如果没有摩擦,皮带与皮带轮之间、轮胎与地面之间、鞋底与地面之间均要打滑,而达不到目的,因此B、C、D三种情况都是有益摩擦。答 选A
例2 下列实例中,为了减小摩擦力的是 ( )
A.冬天,在结冰的路面上撒砂子 B.旅行箱下装有小轮子
C.在拔河比赛时,用力握绳子 D.鞋底上有高低不平的花纹
知识点 知道增大、减小摩擦力的方法
闯关点拨 只要记住增大或减小摩擦的方法,这一类题目都比较容易
解 冬天.在结冰的路面上撒砂子,鞋底上有高低不平的花纹,都是用增大粗糙程度的方法增大有益摩擦力的.拔河比赛时,人能握住绳子是手对绳子的静摩擦力作用的结果,如果没有手对绳子的静摩擦力,绳子就要滑出.因此,在拔河比赛时,手对绳子的摩擦力是有益的.所以A、C、D选项都属于增大有益摩擦.在B选项中,旅行箱下装有小轮子,地面对箱子的摩擦力是有害摩擦力,它是用滚动摩擦来代替滑动摩擦,从而达到减小摩擦力目的.
答 选B
五、中考典题精析
考题1 我国新交通法规定:坐在小型汽车前排的驾驶员和乘客都应在胸前系上安全带.这主要是为了减轻在下列哪种情况下可能对人体造成的伤害( )
(福建省厦门市2002年中考题)
A.高速行驶 B.车速太慢 C.突然起动 D.紧急刹车
闯关点拨 本题是与惯性有关的典型问题,不论车速快,还是慢,人和车速度相等,不会产生伤害.突然起动时,人向后仰,有靠椅支撑.紧急刹车时,人由于惯性继续向前运动,驾驶员极易受方向盘等的伤害,系上安全带,可起到缓冲作用,减轻对人的伤害.
答 选D
说明 本题多次出现在许多省、市的中考题中,究其原因,本题有以下特点:①现象典型,贴近生活.②知识点隐蔽,没有直言惯性,但必须从惯性入手分析.③对学生进行了安全教育.
考题2 如图11-所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动,下列说法中正确的是( )
(江苏省南京市2004年中考题)
A.物体所受拉力和重力是一对平衡力
B.物体所受重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
C.桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面对物体的支持力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
闯关点拨 物体处于匀速直线运动状态,就是处于平衡状态.受两个力的作用处于平衡状态的物体,这两个力必定大小相等,方向相反.
解 物体一共受四个力的作用,水平方向两个力:拉力和摩擦力,该两力平衡;竖直方向两个力:重力和支持力,此两力也互相平衡.
考题3 用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为 N;若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为 N.(山东泰安市2004年中考题)
闯关点拨 用手握住瓶子静止 在空中,此时瓶子水平方向受到各个方向的握力,竖直方向受到重力和静摩擦力.瓶子处于静止状态,所以在竖直方向重力与静摩擦力是一对平衡力:f=G=5N.当手的握力增大时,瓶子在竖直方向的受力情况没有发生变化,仍然只受到重力和静摩擦力,且它们仍是一对平衡力.所以摩擦力f=G=5N,保持不变.答 5 5
考题4 摩擦是一种常见的现象,在运动和生活中起着重要的作用,下面我们用实验来研究摩擦;
实验室提供下列器材:A带钩的长方体木块,B带钩的正方体木块 C表面平整的长木板 D几条毛巾E直尺 F弹簧测力计 G几支圆钢笔
(1)下表是研究滑动摩擦力得到的数据,请分析数据回答下列问题。
实验次数 接触面 压力 弹簧测力计的读数
1 木板面 4N 0.5N
2 木板面 6N 0.75N
3 毛巾面 4N 1.5N
①比较第1、2次实验得出结论:___________________________________
②比较第1、3次实验得出结论:_______________________________________
(2) 因为物体间的接触面积有大小,那么滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有没有关系呢请你用上面器材设计一个探究实验进行研究。
实验器材:____________________(选填上面器材的字母)
主要探究过程:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(广东省梅州市2004年中考题)
闯关点拨 摩擦力的大小与几个因素同时影响,采用控制变量法可以得出结论.
解 (1)①相同接触面时,压力越大,摩擦力越大
②相同压力时,接触面越粗糙,摩擦力越大
(2)A.C.F
探究过程:
基础知识训练(1)
1.在体育测试中,铅球出手后仍能向前飞行,是因为铅球具有__ ___.
2.把衣服抖动几下,能把粘在衣服上尘土抖掉.这是因为抖动衣服时,尘土由于 ,还保持原来的 状态,所以尘土和衣服分离开.
3.坐在正在行驶的汽车车厢内靠左侧窗口的乘客,突然感到座椅靠背向前压了自己一下,是由于 ;当汽车刹车时,身体将向 倾(填“前”或“后”),当汽车向左拐弯时,身体将向 倾.
4.文具盒放在水平桌面上,它所受重力为G,对桌面压力为F,桌面对文具盒支持力为N,则上述的几个力中,互相平衡的两个力是 .
5.某工地的起重机要吊装一个工件,该工件重1200N.当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时,起重机的钢绳受到的拉力为 N;当起重机以5m/s速度匀速吊着工件下降时,钢绳受到的拉力为 N,拉力的方向为 ;当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做直线运动,工件受到的拉力为 .
6.关于牛顿第一定律,下列叙述正确的是 ( )
A.物体总保持匀速直线运动或静止状态
B.一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动和静止状态
C.一般物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动或静止状态
D.一切物体在受到外力作用时一定不会保持匀速直线运动或静止状态
7.正在运动着的物体,若受到的一切外力都同时消失,那么它将( )
A.立即停止 B.改变运动方向 C.先慢下来,然后停止 D.做匀速直线运动
8.天花板上吊一盏灯,吊线的重力忽略不计,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力B.灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力
C.天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力D.灯受到的重力和吊线对灯的拉力
9.惯性是造成许多交通事故的原因,下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )
A.某些路段要对机动车辆限速 B.车辆快速行驶时要保持车距
C.车辆要右侧通行 D.小型客车的驾驶员必须系安全带
10.如图11-51所示,用F=150N的水平力把重50N的物体压在竖直墙壁上,当物体静止时受到摩擦力的大小为 ( )
A.0N B.50N
C.150N D.200N
11.一同学用水平力推停放在水平地面上的汽车,没能推动。此时( )
A.人推车的力与车受的重力是一对平衡力B.人推车的力与车对人的作用力是一对平衡力
C.人推车的力的大小小于地面对车的摩擦力D.人推车的力的大小等于地面对车的摩擦力
12.斧头和斧柄松脱了,只要把斧柄在水泥地面上撞击几下,斧头就紧紧地套在斧柄上了,请用惯性知识解释这一现象.
综合提高训练(1)
1.洗手后用力甩手,可以把手上的水甩掉,这是由于水具有 的缘故.
2.如图11-52所示,将小球竖直向上抛出,小球在A、B、C三点的速度分别为υA=4m/s、υB=2m/sυC=0.如果小球在经过B处时,重力突然消失,则小球将做________________运动,速度大小为___________;若小球在C处时,重力突然消失,则小球将___________________.(不考虑空气阻力)
3.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.物体在静止时不容易推动,所以物体在静止时比在运动时惯性大
B.物体高速运动时不容易停下来,所以物体速度越大,惯性越大
C.当物体没有受到力作用时,能保持匀速直线运动或静止状态,所以物体不受力时才有惯性
D.惯性是物体的固有属性,任何物体在任何情况下,都具有惯性
4.如图11-53所示,车厢在水平面上作匀速直线运动,在车厢内固定的光滑桌面上放置质量分别为M和N的两个物体,M>N.不计其他阻力,当车突然停止时,两个物体在离开桌面前 ( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.先撞上,后又分开
5.图(a)、(b)所示的现象在什么情况下发生( )
A.都是在小车突然停下时发生
B.都是在小车突然拉动时发生
C.图(a)所示的现象是小车突然停下时发生
D.图(b)所示的现象是小车突然停下时发生
6.氢气球用绳子系着一个重物,共同以10m/s的速度匀速竖直上升,当到达某一个高度时,绳子突然断开,这个重物将( )
A.继续上升一段,然后下落 B.立即下落
C.以原来的速度一直上升 D.以上说法都不对
7.李明看到人从行驶的车上跳下来后,很容易摔倒,下面是他对这种现象的解释:
①人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来
②人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态
③人向车行驶方向摔倒
④从行驶的车上跳下的人原来与车共同处于运动状态
解释这个现象的合理顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.③④①② D.④①②③
8.下列情况中,属于一对平衡力的是( )
A.静止在桌面上的书,书对桌面的压力和重力
B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力
C.沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员,运动员与伞的总重力和空气阻力
D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力
9.体育课上常有爬绳索和爬滑杆两种运动.体重相同的小明和小华两人想比赛看谁爬杆爬得快.两人先后以相同的姿势匀速向上爬,以下说法正确的是( )
A小华爬绳和小明爬杆受到的摩擦力一样大
B小华爬绳受到的摩擦力的方向是竖直向下
C若小华和小明爬杆和爬绳的速度不一样,则速度大的人受到的摩擦力要大些
D小明爬绳时自身的重力和手对绳的拉力是一对平衡力
10.关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体受到重力和拉力的作用这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.运动的物体在平衡力作用下,一定保持匀速直线运动状态
11.一个物体受到10N的一对平衡力的作用而作匀速直线运动,如果这时这对平衡力同时突然增大到40N,则物体 ( )
A.速度增大 B.按增大后的速度作匀速直线运动
C.仍按原来的速度作匀速直线运动 D.作变速运动
12.在光滑上,现用力把乙物体从右端匀速拉出来,所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力是( )
A.f甲=f乙=15N,f甲向右,f乙向左
B.f甲=f乙=15N,f甲向左,f乙向右
C.f甲=f乙=15N,方向都向左
D.f甲=0,f乙=15N方向向左
13.在探究牛顿第一定律的实验中,如图11-55所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下,使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动.
(1)为什么要让小车从斜面同一高度滑下?____________________________
(2)小车在三种不同表面上运动的距离不同说明了:_____________________________
(3)对这个实验作进一步推想,可以得出什么结论?_____________________________
14.小红站在公交车上,车开动时小红向后退了几步才稳住身子,差点摔倒,汽车在行驶中,突然遇到情况紧急刹车,这次小红结结实实撞在了前面一位叔叔身上.她实在不清楚自己为什么会出现上述情况,你能利用学过的内容为她解释吗?
15.人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,请你就以上两点各举出一例.(不要求解释)
(1)利用:
(2)防止:
水平面上叠放着甲、乙两物体,如图11-54所示,甲物体用细线拴在左边竖直墙
基础知识训练(2)
1.写出下列各种摩擦的名称:
(1)皮带传送机运煤时,煤块与皮带之间的摩擦是_______________;
(2)洗筷子时.抹布和筷子之间的摩擦是_______________________.
2.世界上第一条磁悬浮列车示范运营线,已于2003年元旦在我国上海投入运行.磁悬浮列车的速度约是普通列车的三到四倍,原因是利用了磁极间相互作用的原理,使列车能在轨道上“浮”起来,从而大大减小列车与轨道间的__________.气垫船是采用__________的技术制成的交通工具,简单地说,其原理就是船体与水面间形成__________,使船体悬浮在水面上,从而大大地减小船体航行时的阻力.
3.图12-13中,A、B是两只质量相同的旅行箱,________箱容易被推动,这说明了_____________________.
4.说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的:
(1)在结冰的公路上撒砂子____________________;
(2)冬天,为了防止打滑而在轮子上缠上铁链子____________________;
(3)轮胎上刻有花纹_____________________;(4)给机器上润滑油__________________;
(5)轴承两圈之间装有滚珠____________________.
5.缝纫机脚踏板的大轮是通过皮带与轮子的__________来带动机头上的小轮转动,当皮带与轮子之间打滑时,可以用拉紧皮带的办法来克服.这是利用_______的方法来增大 _____.
6.下列措施中可以减小摩擦的是( )
A.鞋底上制有凹凸的花纹 B.铁轨要铺在枕木上
C.自行车刹车时,闸皮紧压在车圈上 D.在机器的转动部分安装滚动轴承
7.下列事例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.给自行车的轴加润滑油 B.在自行车的把套上做出凹、凸花纹
C.在机器的转动部分加装滚动轴承 D.磁悬浮列车行驶时,车身悬在空中
8.如果世界上不存在一切摩擦,那么下列哪种现象不会发生 ( )
A.饭将从我们嘴里滑掉 B.人将寸步难行
C.不能用螺钉螺母固定工件 D.物体将漂浮在空中
9.下列几种现象中,属于有害摩擦的是 ( )
A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦
B.“神舟5号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦
10.研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,做了以下三个实验:
实验一:用弹簧测力计拖动木块在水平木板上运动
实验二:用弹簧测力计拖动木块在垫有棉布的水平木板上运动
实验三:用弹簧测力计拖动放有砝码的木块在水平木板上运动
根据上述实验过程回答问题:
(1)拖动木块应做什么运动
_____________________________________________________________。
(2)实验一、二为什么要用同一木块,实验可得出什么结论
______________________________________________________________________。
(3)实验一、三为什么要用同一水平木板 实验可得出什么结论
______________________________________________________________________。
综合提高训练(2)
1.狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受摩擦力大小是_________N,方向是______________.若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将___________.若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将_______.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
2.某同学用手把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是____N,方向___________.当人手对木块压力增大时,木块受到的摩擦力将_______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
3.一木块放在水平桌面上,当它受到一个水平方向大小为5N的拉力时,木块做匀速直线运动,这时木块受到的摩擦力大小是______N.如果拉力增大到6N时,木块将做_____运动,这时的摩擦力是_______N.
4.如图12-14所示,甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上,如分别用10N的拉力F甲、F乙沿水平方向拉木块,则甲物体受到的摩擦力大小为________N,方向是______________.
5.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧.他这样做的目的是 ( )
A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦 B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
C.两者都是减小摩擦 D.两者都是增大摩擦
6.下列关于滑动摩擦力的说法,不妥当的是 ( )
A.滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上
B.两个物体之间若没压力,即使表面粗糙也没有滑动摩擦力
C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D.增大重力可以增大滑动摩擦力
7.为了改变摩擦力的大小,人们采用了下面一些做法:①自行车车胎表面有花纹:②螺丝刀的木柄刻上一排凹槽;③移动笨重的箱子时,在箱底垫上几根铁管;④农用脱粒机的轮上常涂上皮带蜡。这些做法中为了增大摩擦的是 ( )
A.①③ B.只有② C.①②④ D.②①
8.人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面不打滑,下列说法中正确的是 ( )
A.地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C.鞋底花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D.鞋底花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
9.老师正在讲台上讲课,小丽和同学们正在老师指导下边学习边实验,这是物理课堂常见的一幕。让我们想象一下,如果教室里的摩擦突然消失,对可能出现的现象,下列说法中错误的是( )
A.同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
B.固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,致使吊灯落到地上
C.写字时铅笔从手中滑出飘在空中
D.由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑着、碰撞着
10.(1)为了移动笨重的箱子,常在箱子下面垫几根圆棍子,这样做是为了:
____________________________________________________________。
(2)雨后泥泞路上,是挑担走路滑得厉害还是空手走路滑得厉害 为什么
____________________________________________________________。
11.滑动摩擦力在研究有关物体运动情况时起着重要的作用.通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,也与接触面之间的压力有关.有些同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关.请你从以下器材中选出部分器材,设计一个实验对此猜想进行检验.
器材:a.斜面b.带钩的正方形木块c.带钩的长方体木块d.表面平整的长木板
e.几条毛巾f.直尺g.弹簧称h.硬纸板
(1)你所需要的实验器材(用器材前面的字母表):___________;
(2)简述主要的实验步骤:_________________________________________
____________________________________________________________________.
12.如图12-15所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个.现在想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想.
写出实验的步骤、现象和结论.
实验步骤________________________________________________________________;
根据现象________________________________________________________________;
得出结论________________________________________________________________。
牛顿第一定律
应 用
惯性、惯性现象
力与运动
二力平衡的条件
二 力 平 衡
二力平衡的应用
摩 擦 力
摩 擦 力 产 生 的 条 件
摩 擦 力 大 小 的 测 量
决定滑动摩擦力大小的因素
摩 擦 力 的 三 种 类 型
增大、减小摩擦力的方法
包括所有固体、液体和气体.
这一点往往被同学们忽视.
用简单的语句表述:
1.平衡力:同物、等值、反向、共线
2.相互作用力:异物、等值、反向、共线
注意:这三个条件必须同时满足.
v
图11-46
表面光滑,摩擦力可以不计,这是一种理想情况.
图11-47
图11-48
本题很容易误认为气泡会向水平仪的后方移动
正确区分平衡力与相互作用力是关键.
图11-49
棉布上
图12-12
图11-50
F
图11-51
图11-52
图11-53
甲
乙
F
图11-54
图11-55
图12-13
图12-14
图12-15
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