《力》全章复习与巩固(提高)
【学习目标】
1、知道力的概念、力的单位、力的作用效果;
2、知道力的三要素,能用示意图、力的图示表示力;
3、了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象;
4、理解重力、弹力产生的条件和特性;
5、知道摩擦力;
6.知道影响滑动摩擦力的大小的因素;
7.知道摩擦力的利用和防止。
【知识网络】
【典型例题】
类型一、力
1.(2019春?溧水县校级期末)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,没有物体就没有力的作用
B.物体受到力的作用时,一定存在施力物体
C.空中飞行的小鸟对地球也有吸引力的作用
D.马拉车前进时,车拉马的力一定小于马拉车的力
【答案】D
【解析】A、力是不能离开物体而存在的;B、物体受到力的作用时,一定存在施力物体,要产生力至少存在两个物体;C、空中的小鸟和地球有一对相互作用的吸引力;D、马拉车的力和车拉马的力是一对相互作用力,相互作用力的大小是相等的;故选D。
【总结升华】本题考查的力的概念和力的相互作用性,需要注意的是相互作用力的大小是相等的。
举一反三:
【变式】关于力的下述说法中错误的是( )
A.力总是成对出现的 B.力的大小可以用天平测量
C.两物体间相互作用不一定要直接接触 D.力是有大小又有方向的
【答案】B
2.射门时,球员踢出的足球,有时径直凌空射向球门;有时却拐着弯飞向球门--“香蕉球”,如图,图中F表示踢球的力。从图中可以看出,导致球沿不同路径运动的主要原因是运动员踢球的力的( )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.单位
【思路点拨】力的大小、方向、作用点,都影响力的作用效果,物理上将它们称为力的三要素。它们都影响力的作用效果。
【答案】C
【解析】从图中看出力的大小都是F,方向都一样,只有力在球上的作用点不同,因此球运动的方向也不同。所以是力的作用点,影响了力的作用效果。故选C。
【总结升华】此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握,力的三要素都影响力的作用效果。
举一反三:
【变式】如图所示,用扳手拧螺母时, 种效果好(填“A”或“B”),这说明力的作用效果跟力的 有关。
【答案】B;作用点
类型二、弹力
3.关于弹力的叙述正确的是( )
A.只有弹簧、橡皮筋等物体才可能产生弹力 B.弹力的大小只与形变的程度有关
C.放在桌面上的一根弹簧一定产生了弹力 D.压力、拉力、支持力都属于弹力
【思路点拨】(1)发生形变的物体要恢复原状对与它直接接触的物体要施加力的作用,这个力就是弹力。(2)弹力产生的条件:①物体直接接触;②物体发生形变。(3)弹力的大小与物体本身的性质及物体的形变量有关。
【答案】D
【解析】只要直接接触且发生形变的物体间都会产生弹力作用,产生弹力的物体并不只局限于弹簧、橡皮筋等物体;弹力的大小不仅与形变的程度有关,还与发生形变的物体本身的性质有关;放在桌面上的弹簧如果不发生形变,弹簧不会产生弹力;压力、拉力、支持力都属于弹力,故D正确。
【总结升华】题目考查了弹力的概念、弹力的产生条件、弹力的判断,是一道基础题,熟练掌握基础知识,是解题的关键
举一反三:
【变式】下列结果不是由弹力产生的是( )
A.手中的石块释放后会下落 B.装有弹簧的门被推开,放手后自动关上
C.玩具弹簧手枪将“子弹”射出 D.撑竿跳高运动员跃过横杆
【答案】A
4.如图甲、乙所示,弹簧测力计的示数分别是( )
A.4N和8N B.4N和4N C.4N和0N D.8N和8N
【答案】B
【解析】图甲中,弹簧测力计受到向右的拉力为4N,弹簧测力计的示数为4N,而此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是4N,这是因为力的作用是相互的;同理,图乙中,当用两个4N的力同时向两侧拉弹簧测力计时,测力计挂钩上受到的拉力是4N,故其示数也应为4N。
【总结升华】题目根据弹簧测力计的原理分析,明确在拉弹簧测力计时,两端同时拉和一端固定,拉另一端,其最终的效果是相同的,这就是弹簧测力计受力的相互性。
举一反三:
【变式】如图所示,甲、乙两个轻质弹簧,所挂物体相同,重力均为1N,当物体处于静止状态时,弹簧甲乙的示数分别为( )
A.1N,2N B.0N,1N C.1N,0?N D.1N,1N
【答案】D
类型三、重力
5.探月过程时,把一块矿石从月球运到地球,则矿石所受重力及其质量( )
A.重力变小,质量变大 B.重力变大,质量变大
C.重力不变,质量不变 D.重力变大,质量不变
【思路点拨】根据质量和重力的区别解答此题。质量是物体的一种属性,与物体的位置无关;
重力与物体的位置有关。
【答案】D
【解析】重力与质量不同,重力是物体由于地球的吸引而受到的一种力;而质量指的是物体所含物质的多少,是物体本身的属性,与地球是否吸引物体无关。
【总结升华】质量是指物体所含物质多少,不随温度、位置、形状、状态改变而改变;重力则是物体受地球的吸引力产生的,其大小跟位置和高度有关,同一物体,在两极时重力要比在赤道上时要大。
举一反三:
【变式】(2019春?霞浦县期末)关于重力,下列说法中错误的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的
B.重力是物体本身的固有属性
C.重力的大小跟物体的质量成正比
D.重力的方向总是竖直向下
【答案】B
6.小明在做探究“物体所受的重力跟物体质量的关系”实验。
(1)分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计,测量钩码所受的重力,正确的握持方式是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)他测得的实验数据如下表:
质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
重力G/N 0.8 1.2 1.6 2.2 2.6
①请在图丙中以重力G为纵坐标,质量m为横坐标的直角坐标中描点,并连线。
②小明发觉自己的实验数据与其他小组偏差大(可能有错误),请您帮助他找出可能的原因是:
。
【答案】(1)甲(2)①描点连线如下图甲或乙;②使用前弹簧测力计指针没有调到零刻度
??
【解析】(1)弹簧测力计必须竖直拉动,物体的重力才等于弹簧测力计的拉力。所以正确的握持方式是甲。(2)①坐标已确定纵轴为重力,横轴为质量,所以纵轴上一个格代表0.2N,横轴上一个格代表0.025kg。
②使用前弹簧测力计指针没有调到零刻度;读数时,弹簧测力计没有握稳;使用的测力计不准确,等等。这些原因都会造成实验数据的偏差。
【总结升华】弹簧测力计测量物体重力采用的是转换法:重力等于弹簧测力计对物体向上的拉力。
类型四、摩擦力
7、用弹簧测力计沿水平方向拉一个质量为500g的小车在桌面上向右做匀速直线滑动,此时弹簧测力计的示数为2N时,则小车受到的摩擦力为__________N,方向__________。当弹簧测力计的示数增大为4N时, 小车受到的摩擦力大小__________。 (“变大”、“不变”、“变小”)
【答案】2N 水平向左 不变
【解析】当弹簧拉力突然变大时,并没有说明还做匀速直线运动。而决定滑动摩擦力大小的压力大小以及粗糙程度都没有改变,所以摩擦力大小不变。
【总结升华】本题考查了摩擦力的方向、以及决定滑动摩擦力大小的因素。特别最后一空,同学们易犯错误的原因是没有搞清楚物体的运动状态,就急于下结论。
举一反三:
【变式】用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为2N。当绳子突然断开时,则( )
A.物体速度保持不变,受到的摩擦力小于2N
B.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于2N
C.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于8N
D.物体立即停止,受到的摩擦力为零
【答案】B
8、小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为f上和f下那么它们的关系是( )
A.f上向上,f下向下,且f上=f下
B.f上向下,f下向上,且f上>f下
C.f上向上,f下向上,且f上=f下
D.f上向上,f下向下,且f上>f下
【思路点拨】(1)摩擦力是阻碍物体运动的一种力,它的方向总是与物体相对运动的方向相反;
(2)物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是平衡力。
【答案】C
【解析】(1)小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时,受到的摩擦力向上,因为匀速f上=G;
(2)小猴用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时,受到的摩擦力向上,因为匀速f下=G。
【总结升华】本题考查学生对物体的受力分析,以及应用二力平衡知识解决实际问题的能力。
举一反三:
【变式】如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上
B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上
D.大小为30N,方向向下
【解析】物体A、B组成的整体,受竖直向下的重力G=GA+GB=20N+10N=30N,竖直向上的摩擦力f,而处于平衡状态, 由平衡条件得:f=G=30N,方向竖直向上。物体间力的作用是相互的,A受到的摩擦力f与物体A对墙壁的作用力f'是作用力与反作用力,则f'=f=30N,方向与f方向相反:竖直向下。故选D。
【答案】D
【巩固练习】
一、选择
1.如图所示的各种现象中,物体运动状态没有改变的是( )
2.(2019春?宝应县校级期末)下列关于力的说法中,正确的是( )
A.静止在桌面上的杯子,不受力的作用
B.用力将气球压扁,说明力可以改变物体的运动状态
C.物体运动状态改变,一定受到力的作用
D.手推门,手距离门轴近时比距离门轴远时省力
3.如图是2010年广州亚运会“皮划艇静水”项目体育图标.运动员用船桨向后划水时皮划艇就会向前运动,那么使皮划艇前进的力的施力物体是( )
A.船桨 B.湖水 C.运动员 D.皮划艇
4.用绳子系住水桶提水,手受到竖直向下的力,它的施力物体是( )
A.水桶 B.地球 C.手 D.绳子
5.一个成熟的苹果,由于受到地球的吸引落到地面,在此过程中苹果( )
A.一定不吸引地球 B.一定吸引地球 C.不定吸引地球 D.以上说法都不对
6、关于汽车上的摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.汽车轮胎与地面间的摩擦总是有害的
B.紧急刹车时,摩擦力的作用主要是为了改变轮胎的形状
C.汽车沿平直的公路匀速行驶时,牵引力和摩擦力是平衡力
D.把轮胎做成光滑的要比带花纹的更好些
7.2012年6月16日18时,“神舟九号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空并实现与“天宫一号”的载人交汇对接,下列物理实验中能在“天宫一号”实验舱中完成的是( )
A.用天平测量物体的质量 B.用弹簧测力计测量物体的重力
C.利用量筒测量一杯水的体积 D.利用弹簧测力计测量刘洋的拉力
8.下列说法错误的是( )
A.弹弓是利用弹力工作的
B.铅垂线能检查窗台是否水平,利用的是重力的方向总是竖直向下的道理
C.“孤掌难鸣”说明:一个物体不能产生力的作用
D.只有相互接触的物体才会产生力的作用
9.测一个大小为6N的力时,应选用最适当规格的弹簧测力计是( )
A.量程为10N,分度值为0.2N B.量程为5N,分度值为0.1N
C.量程为15N,分度值为0.5N D.上述都可以
10.关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A.任何物体的重心都一定在这个物体上 B.重心就是物体上最重的点
C.形状规则的物体,其重心可能不在物体的中心 D.物体重心的位置一定会随物体形状改变而改变
二、填空
11.(2019?天元区模拟)用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间力的作用是 的;用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 。
12.弹簧秤是测量 的仪器。两人同时用4N的力拉一弹簧秤的两端,则弹簧秤的示数为 N;若将此弹簧秤的一端固定在墙上,另一端用8N的力拉它,则弹簧秤的示数为 N。
13.(2019?遵义模拟)俗话说:“人往高处走,水往低处流”,水总是从高处流向低处是因为水受
到 力的作用,这个力的方向是 。
14.汽车在装体积形状差别不是很大的两种货物时,常常把重的货物放在 ,把轻的货物放在 ,这样可以使汽车整体的 下降,从而汽车行驶时不易翻车。
15.如图所示,要把门推开,力作用在A点时要比作用在B点轻松,这说明力的作用效果与力的
有关;比较F2与F3,则说明力的作用效果与力的 有关。
16、如图所示,小明用50N的水平力把重15 N的木块压在竖直的墙面上,使木块静止不动,此时木块受到的摩擦力大小是________N;若减小水平压力,木块仍然静止,则木块受到的摩擦力将________,若木块原来处于下滑过程中,减小压力,木块受到的摩擦力将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图与实验探究
17.如图所示,重l0ON的物体A静止在斜面上,画出物体A所受重力的示意图。
18.我们知道,g值反映了重力与质量的关系,而实际上在地球上不同的位置,g的值并不是一个定值。一般在地球的赤道附近g值最小,越靠近两极g值越大。为了比较准确测定在学校位置的g值,请你完成测量方案的相关项目。
(1)需要用到的器材是 。
(2)设计一个实验记录表,并写上要测量的物理量(名称、符号和单位)。
(3)数据的处理方法。
19.在研究弹簧的伸长与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10cm,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量X做出的F-X图象如图所示。
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加 cm。
(2)当弹簧受到4N的拉力作用时,弹簧的长度为 cm。
(3)弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成 。
四、计算
20.体积为0.4m3,密度为2.5×103kg/m3的石块,其重力是多大?能否用最多承受5×105N的钢绳吊起?(g=10N/kg)
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】C
【解析】火箭起飞速度大小变了,运动状态变了,故A错误;顶足球,足球的速度大小与方向都发生了变化,足球的运动状态变了,故B错误;汽车匀速直线运动,速度大小与方向都没有发生变化,运动状态不变,故C正确;小钢球的曲线运动,速度方向不断变化,运动状态变了,故D错误。
2.【答案】C
【解析】A、静止在桌面上的杯子,受到重力和桌面支持力作用,不符合题意;B、用力将气球压扁,说明力改变了物体的形状.不符合题意;C、物体运动状态改变,一定受到力的作用,并且是非平衡力作用,符合题意;D、手推门,阻力和阻力臂一定时,手距离门轴近时动力臂小费力,距离门轴远时动力臂长省力,不符合题意;故选C。
3.【答案】B
【解析】运动员用船桨向后划水时,船桨给湖水一个向后的作用力,根据力的作用是相互的,湖水也会给船桨一个向前的反作用力,正是这个力推动船向前运动,这个力的施力物体是湖水。
4.【答案】D
【解析】用绳子系住水桶提水,手受到竖直向下的力是绳子施加的,绳子是拉力的施力物体。
5.【答案】B
【解析】因为物体间力的作用是相互的,地球对苹果有引力,苹果固然对地球也有引力,而引力的大小跟其质量有关,因为苹果质量太小,所以体现很不明显。
6、【答案】C
【解析】地面间的摩擦并不全是有害的,轮胎上面的花纹就是为了增大它与地面的摩擦而防止车轮打滑,故A和D都是错误的;当汽车紧急刹车时,摩擦力的作用效果是为了改变汽车的运动状态,并不是为了改变轮胎的形状;汽车在平直的公路上匀速行驶时受到的力是平衡力,它在水平方向上只受牵引力和摩擦力,且二者相互平衡。
7.【答案】D
【解析】天平实质是等臂杠杆,如果没有重力,杠杆两端没有了作用力,无论天平两端挂质量多大的物体,都不能改变天平的平衡。故A错误,不符合题意。物体在失重状态下,烧杯中的水不能倒入量筒中,所以C错误;弹簧测力计不能测量物体的重力,但是还可以测量拉力的大小。故B错误,D正确。
8.【答案】D
【解析】弹弓利用弹力把物体发射出去,是利用弹力工作的,A说法正确,不符合题意;铅垂线能检查窗台是否水平,利用的是重力的方向总是竖直向下的原理,B说法正确,不符合题意;“孤掌难鸣”说明:一个物体不能产生力的作用,C说法正确,不符合题意;产生力的作用的物体可能直接接触,也可能不直接接触,如磁体间不直接接触也有力的作用,故D说法错误,符合题意。
9.【答案】A
【解析】量程大于6N,且分度值相对较小,A符合题意;量程太小,不能使用,B不合题意;量程足够,但分度值相对较大,C不合题意。
10.【答案】C
【解析】重心可以在物体上,也可以在物体之外,如空心的球体重心在球心上,不在物体上。A不合题意,C符合题意;重心只是重力的作用点,该点并不是物体上最重的一点。B不合题意;重心的位置跟物体的形状有关,还跟质量分布有关,随着物体形状的改变重心可能会变,但不是一定会变。D不合题意。
二、填空
11.【答案】相互;形状
【解析】用手拍桌面,手给桌面一个力的作用,桌面会给手一个反作用力,所以手感到疼,说明物体间力的作用是相互的;用力捏一下空易拉罐,易拉罐受力形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故答案为:相互;形状。
12.【答案】力的大小,4N,8N
13. 【答案】重,竖直向下。
【解析】水总是从高处流向低处,是因为水受到了一个力的作用,这个力改变了水的流动方向,这个力就是重力,水从高处流向低处,水向下运动的方向表明了重力的方向是竖直向下;故答案为:重,竖直向下。
14.【答案】底部;上部;重心
【解析】给汽车装载货物时,在保证货物安全的前提下,对于体积形状差别不是很大的两种货物,
常常把重的货物放在底部,把轻的货物放在上部,这样可以使汽车整体的重心下降,从而汽车行驶时不易翻车。
15.【答案】作用点;方向
【解析】(1)用大小、方向相同的两个力在A、B两点推门,力作用在A点比较容易把门推开;力的大小和方向是一定的,力的作用点不同,力的作用效果不同,也就说明了力的作用效果和力的作用点有关。(2)比较F2与F3,两个力的大小和作用点相同,两个力的方向不同,作用效果就不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
16.【答案】15 不变 变小
【解析】把木块压在竖直的墙上静止时,木块受到平衡力的作用,重力与摩擦力相互平衡,因此大小相等,减小压力后,木块静止,二者仍平衡。若原来木块下滑,此时木块并不一定受平衡力的作用,而滑动摩擦力随压力的减小而减小,因此减小水平压力摩擦力就会变小。
三、作图与实验探究
17.【答案】
18.【答案与解析】(1)需要用到的器材是:钩码、天平、弹簧测力计;
(2)需要测量的物理量有:质量、重力。根据所测物理量质量、重力,以及它们之间的比值,记录的表格如下:
次数 钩码质量m(kg) 钩码重力G(N)
1 ? ? ?
2 ? ? ?
3 ? ? ?
(3)数据的处理方法:利用公式,分别计算出三次测量的值,并求出g的平均值,即得到学校位置的g值。
19.【答案】0.5;12.5;正比
【解析】由图可得,当弹簧伸长1cm时,拉力为1N;伸长1.5cm时,拉力为2N;伸长2cm时,拉力为3N。所以弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加 0.5cm。由图可得,拉力为4N时,弹簧伸长2.5cm。加上原长,总长度为12.5cm。
四、计算
20.【答案与解析】
(1)石块的质量:
石块的重力:
(2)因为104N<5×105N,所以这根钢绳能吊起这块石块。
答:石块的重力是104N;能用最多承受5×105?N的钢绳吊起。
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