辅导学案
学员编号:
所属年级:初二
课
时
数:3
学员姓名:
辅导科目:物理
学科教师:
课程主题:
摩擦力、力的合成
授课时间:
学习目标
1.知道合力,理解同一直线上二力的合成
教学内容
1、下列关于力的说法错误的是(
)
A、两个物体接触时才能发生力的作用
B、力是物体对物体的作用
C、物体间力的作用是相互的
D、物体间发生力的作用时,不一定要接触
2、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(
)
A.人手作用在桨上的力
B.水作用于桨上的力
C.水作用于船体上的力
D.桨作用于水上的力
3、如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生(a)、(b)、(c)、(d)各图中的形变,如果力的大小>F2,那么,能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是(
)
A、图(a)和(b)
B、图(a)和(c)
C、图(a)和(d)
D、图(b)和(d)
4、图A、B表示了力的作用效果,其中图A表示了力的作用效果能使物体______________,其中图B表示了力的作用效果能使物体_____________________。
5、在跳板跳水这项运动中,运动员对跳板施力F1的同时,也受到跳板对他的力F2作用,但这两个力的作用效果却不同,F1主要是使跳板发生_______________,F2主要是改变了运动员的__________________。
一、摩擦力
【知识梳理】
1.摩擦力的概念:两个相互接触的物体,在做相对运动或有相对运动趋势的时候,会在接触面上产生一种与相对运动方向相反的力,成为摩擦力。
2.产生摩擦力的条件:
(1)两个物体相互接触且有相互挤压;
(2)接触面粗糙;
(3)两物体间有相对运动或有相对运动趋势。
注:摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.摩擦力的分类:
(1)静摩擦力:当物体与接触面间仅存在相对运动的趋势,并未产生相对运动时,物体受到的摩擦力。
(2)滑动摩擦力:当物体与接触面间已产生相对运动,且物体与接触面直接接触,产生相对滑动时,这种摩擦力,称为滑动摩擦力。
(3)滚动摩擦力:当物体与接触面间隔有可以滚动的滚珠,圆柱等,或者一个物体可在另一物体上自由滚动产生的摩擦力。
注:滑动摩擦力与正压力和摩擦因数有关。相同情况下,滑动摩擦力=或>滚动摩擦力。
4.决定滑动摩擦力大小的因素:
(1)两物体间的压力;
(2)接触面的粗糙程度;
(3)接触面材料的性质。
5.实验:研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
(1)实验原理:物体作匀速直线运动,受力平衡。
(2)注意事项:拉弹簧测力计必须沿水平方向且匀速地拉,使木块做匀速直线运动。
(3)实验结论:滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关:压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)实验方法:控制变量法。
【例题精讲】
例1.关于摩擦力,下列各事例中,属于有害摩擦的是(
)
A.
自行车刹车时,刹车橡皮与钢圈之间的摩擦B.
人行走时与地面之间的摩擦C.
汽车行驶时与地面之间的摩擦D.
机器运转时轴与轴承间的摩擦
例2.小明用如图所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,这样做的目的是
。
(2)实验时,小明记录的部分数据如表所示。
分析序号1与2与3
三组数据可知:
。
如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为
的数据,得出的结论是:
例3.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__________
.
例4.
关于摩擦力的作用,有如下几种说法,其中说法正确的是
(
)
A.
摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势B.
摩擦力的方向与物体运动方向有时是一致的C.
摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上的
D.
摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反
例5.分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦.其中属于有益摩擦的是
(
)
A.
①和②
B.
②和③
C.
②和④
D.
①和④
例6.下述现象中是为了增大有益摩擦的是(
)
A.
公路用水泥硬化后铺沥青B.
足球鞋底做成凸凹不平的花纹C.
磁悬浮列车和轨道间出现一层薄空气D.
在自行车的转动部分加润滑油
【巩固练习】
1.班级大扫除,小天发现许多现象与摩擦有关,其中减小摩擦的措施是(
)
A.
擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦B.
书柜下装有滚轮便于移动位置C.
黑板擦的刷面选用更粗糙的材料制成D.
水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
2.在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,某同学提出下列猜想:
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度(表面状况)有关
Ⅲ、与压力的大小有关
(1)为了验证上述猜想是否正确,他采用了图甲所示的装置进行实验。实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做______运动。
(2)实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定,便对实验装置进行改进,如图乙所示,他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面,用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码,当电动机以不同的转速工作时,通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下
②分析______两次的实验记录,可初步验证猜想Ⅱ
③分析______两次的实验记录,可初步验证猜想Ⅲ
3.知识价值的体现之一是它可以让我们避免许多可以避免的事故。在以下安全提示中与摩擦力知识有关的是
(
)
A.
车未停稳,请勿下车B.
在地铁车站站台上候车的人必须站在安全线以外C.
雨天路滑,驾驶员小心驾驶D.
不要在太阳光下看
4.如图,一位同学用水平力推停在永平地面上的汽车,没能推动。则这时(
)
A.
人推车的力与车的重力是一对平衡力B.
人推车的力与车对人的力这两个力的合力为零C.
入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
5.上课时,老师用粉笔在黑板上写字,笔头与黑板产生的摩擦属于____________摩擦,人推儿童车带着小孩行进,车轮与路面的摩擦属于____________摩擦。
6.重为40N的物体在水平向右拉力10牛的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,现突然使拉力变为原来的一半,则物体在静止前受到的摩擦力大小为(
)
A.
40牛B.
35牛C.
10牛D.
5牛
7.如图所示,重物受到30牛的水平向右的拉力作用,在水平地面上做匀速直线运动,下列永力的图示法正确表示物体所受摩擦力f的是(
)
A.
AB.
BC.
CD.
D
8.某同学利用图所示装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。实验中,他用弹簧测力计拉动物体甲做匀速直线运动,并通过在物体甲的上方放置重物乙来改变甲对水平面的压力。
①
分析比较图6(a)与(b)或(c)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是:___________________________________________________________________。
②
分析比较图6(a)与(c)或(b)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是:________________________________________________________
。
二、同一直线上力的合成
【知识梳理】
1.几个重要的物理量:
(1)合力:如果一个力产生的效果跟几个力同时作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
(2)分力:组成合力的每一个力。
(3)同一直线上二力的合成:求几个力的合力叫力的合成。
2.合成思想:用一个力来替代两个力的作用,这一个力的作用效果和两个力的作用效果完全相同。这是一种等效替代法的思想,是物理学的一个重要方法。
3.合成原则:同向相加,方向不变;反向相减,方向跟比较大的那个力的方向相同。
4.同一直线上力的合成:
(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。方向相同:F=F1+F2方向与两力相同
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力相同。方向相反:F=|F1-F2|方向与力大的方向相同
【例题精讲】
例1.一个物体收到同一直线上两个力作用,其合力大小为70牛,其中一个力为20牛,那么另一个力的大小为(
)
A.
一定是90牛B.
一定是50牛C.
可能是90牛D.
无法判断
例2.如图所示,是某同学在探索同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景,则根据该情景,回答下列各题:
(1)下图所示的(a)、(b)、(c)表明:力F的作用效果和力
F1
、
F2
的共同作用效果相比较是
(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)由图示的(a)、(b)、(c)可以初步说明:
;
(3)该实验中,体现的科学思想是
。
例3.下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中,正确的是(
)
A.
两个力的合力可能小于两力之差B.
两个力的合力一定大于其中任何一个力C.
两个力的合力可能大于两力之和D.
两个力的合力可能小于其中任何一个力
例4.为研究同一直线上两个力的共同作用,引入“合力”概念,用到的的科学方法是(
)
A.
控制变量法B.
理想实验C.
类比法D.
等效替代法
例5.将重为G的苹果竖直向上抛出,若苹果在空中所受的阻力小于苹果的重力,则苹果在空中运动的过程中受到的合力方向(
)
A.
可能竖直向下B.
一定竖直向下C.
可能竖直向上D.
一定竖直向上
例6.为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果,小亮同学将橡皮筋的左端固定于P点,用弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点,如图(a)所示,然后他分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋右端拉至O点,如图(b)、(c)所示。
(1)在图(a)中,弹簧测力计的最小分度值为______牛,指针所指的示数为______牛。
(2)实验中,小王同学每次均将橡皮筋右端拉至O点,这样做的目的是__________________。
例7.如图所示,物体在F1、F2两个水平拉力作用下,仍静止在水平桌面上,已知F1=10牛,F2=8牛.
(1)求F1、F2的合力F合的大小.
(2)物体与桌面间是否存在摩擦?如果不存在,请分析理由;如果存在,请判读摩擦力的大小和方向.
例8.将重为G的篮球竖直向上抛出,上抛过程中质量
(选填“变大”、“不变”或“变小”),篮球在空中所受的阻力小于G,则篮球在竖直上升过程中受到的合力
G,在竖直下降过程中受到的合力
G。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
例9.关于合力与分力,下列说法正确的是( )
A.
一只水桶能被两个小孩提起,也能被一个大人提起,所以水桶受到了三个力的作用B.
合力就等于分力之和C.
合力和分力都是实际存在的力D.
合力的作用效果可以替代分力的作用效果
【巩固练习】
1.竖直向上抛出一个小球,小球在上升和下降过程中都受到空气的阻力作用,阻力小于小球重力且大小不变。若小球上升时受到的合力大小为F1,下降时受到的合力大小为F2,则F1与F2大小关系是(
)
A.
F1F1>F2C.
F1=F2D.
无法比较
2.某同学研究同一直线上两力的合成,合力的大小与分离大小、合力的方向与二个分力方向之间的关系。于是,他利用橡皮筋、弹簧测力计进行了实验研究。橡皮筋的原长为AB,在F=4牛的拉力作用下橡皮筋从AB伸长到AC,如图12(a)所示;换用二个弹簧测力计,同时作用在橡皮筋的B点,保持二个弹簧测力计用力的方向不变。(与拉力F的方向相同),两个拉力的大小分别为F1和F2,这时,也能使橡皮筋伸长同样的长度(BD=BC),如图12(b)所示;保持二个弹簧测力计拉力的方向不变,三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度,测力计的示数记录在表一中。接着,使F1和F2沿相反方向同时拉橡皮筋的B点,三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度(橡皮筋的长度与前面的实验相同),弹簧测力计的示数记录在表二中。
(1)试验前,将弹簧测力计沿水平方向
(2)根据表一中试验数据,比较F和F1、F2的大小方向之间的关系,归纳得出:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于
合力的方向为
(3)试验过程中应用的科学方法为
3.关于同一直线上两个力的合力,下列说法正确的是(
)
A.
合力可能为零B.
合力可能与这两个力的方向都不同C.
合力一定大于其中任何一个力D.
合力一定小于其中任何一个力
4.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态。其中F1=10N、F2=2N。若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为(
)
A.
10N、方向向左B.
6N、方向向右C.
2N、方向向左D.
零
5.小明用大小为30牛的水平力推重200牛的纸箱,在水平地面上做匀速直线运动。当他发现前方有紧急情况时,立即改用大小为50牛的水平力往回拉纸箱,纸箱继续往前运动,在此过程中纸箱所受的合力大小为(
)
A.
20牛B.
50牛C.
80牛D.
150牛
6.重为G的物体在水平向右拉力F的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,现突然使拉力F变为原来的一半,物体在静止前水平方向受到合力的大小为(
)
A.
F/2B.
0C.
G+F/2D.
G-F/2
7.某小球的质量为0.5千克,若把小球竖直向上抛出后,小球在上升和下落的过程中都受到大小为1.6牛的阻力f作用,阻力方向始终与小球运动方向相反。求:
(1)小球所受重力G的大小;
(2)小球在上升过程中所受合力的大小和方向;
(3)小球在下降过程中所受合力的大小和方向;
8.为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果,小亮同学将橡皮筋的左端固定于P点,分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋右端拉至O点,如图14(a)所示。然后他用一个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点,如图14(b)所示。
(1)实验中,小王同学两次均将橡皮筋右端拉至O点,这样做的目的是为了
。
(2)在图14(b)中,弹簧测力计的测量范围为
牛,指针所指的示数为
牛。
1.将重为G的物体匀速向上提起,在提起过程中物体受到的合力大小(????)
A.
等于GB.
大于GC.
等于0D.
大于0
2.为了探究影响物体受到滑动摩擦力大小的因素,某小组同学利用木块A、砝码B、弹簧测力计等进行实验。实验中,他们先在同一水平桌面上分别以不同
的速度匀速拉动木块,然后通过木块A上增加砝码B
以改变A对桌面的压力大小,并用测力计测量木块A
受到的滑动摩擦力大小,研究过程如图(a)、(b)和
(c)所示,三次实验中木块A的速度大小关系为V1=V3>V2,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论
(1)比较(a)和(b)两图可知:
。
(2)比较(a)和(c)两图可知:
。
3.如图1所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是(
)
A、
B、
C、
D、
4.已知物体运动速度越大,受到的空气阻力越大。小球从抛出点到最高点竖直向上运动过程中,空气阻力逐渐_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),方向_____。在整个从抛出点→最高点→落地点运动过程中,小球受到的合力_______(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”、“一直变大”或“一直变小”)
5.质量为20千克的物体在水平向右拉力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍,求:
(1)物体受到的重力G。
(2)物体受到的拉力F。
(3)当水平向右的拉力F大小变为50牛时,物体受到合力F合的大小和方向。
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课堂错题收集
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学霸笔记本:教师引导学生借助知识脑图总结重难点
课后巩固
1.下列各例子中,属于有害摩擦的是
(
)
A.
机器运转时,各部分之间的摩B.
拔河比赛,手与绳子之间的摩C.
自行车行进时,后轮胎与地面的摩擦D.
吃饭时,筷子与食物之间的摩擦
2.
一个人用100N的力竖直向上提起一只重40N的水桶,则水桶受到的合力大小以及合力方向正确的是( )
A.
合力大小为60N,合力方向竖直向上B.
合力大小为60N,合力方向竖直向下C.
合力大小为140N,合力方向竖直向上
D.
合力大小为140N,合力方向竖直向下
3.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小黄同学提出了以下猜想:
A滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。
B滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
C滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
小黄同学进行了如图的甲、乙、丙三个实验探究过程:
①在实验中,小黄应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做
运动。
②对比图中
两个探究过程,可以验证猜想C.
③在甲探究过程中,小黄正确操作,拉动物体时,测力计示数是2N,此时摩擦力为
.N,若拉力增大到3N时,摩擦力为
N.
④实验探究中,小黄采用的实验探究方法是
A类比法
B科学推理法
C控制变量法。
4.在用笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是(
)
A.
铅笔B.
毛笔C.
圆珠笔D.
钢笔
5.小雨同学用湿手拿一个装满了酒的大瓶子,她感到瓶子往下滑,这是因为手上有了水,摩擦力__________.于是她更加用力地握紧了瓶子,这样做的目的是通过__________来增大摩擦;单杠运动员上杠前,手上先涂镁粉,这样做的目的是为了__________摩擦.
6.下述现象中是为了增大有益摩擦的是(
)
A.
公路用水泥硬化后铺沥青B.
足球鞋底做成凸凹不平的花纹C.
磁悬浮列车和轨道间出现一层薄空气D.
在自行车的转动部分加润滑油
7.如图3所示,弹簧测力计下分别挂有重物A和B(GA>GB),重物下端的纸带穿过打点计时器,用弹簧测力计拉动重物竖直向上运动,打出的纸带分别如图3(a)、(b)所示,其对应弹簧测力计的示数分别为FA、FB(忽略空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦力),则FA和FB的大小关系是(
)
A.
FA一定大于FB
B.
FA一定小于FB
C.
FA一定等于FB
D.
FA可能等于FB
8.甲、乙两组同学研究“作用在同一直线上两个力合力的大小关系”,他们分别用将橡皮筋左端固定,右端系两个细绳套[如图15(a)所示]。接着用两把测力计钩住绳套,甲组同学沿同方向,乙组同学沿反方向拉橡皮绳至O点[如图15(a)(b)所示],记录拉力F1、F2的大小,然后用一把测力计拉橡皮筋至O点[如图15(d)所示]记录拉力F的大小。他们改变O的位置各做了三次实验,记录的数据分别如表一、表二所示。
(1)分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出:作用在同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于
.
(2)分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出:
.
(3)两组同学相互交流了各自的实验数据,有了新的发现。
小明:作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力。
小华:作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力。
(a)就实验所获得的数据而言,请判断:小明的发现
.小华的发现:
.(选填“正确”或“错误”)
(b)基于已得到的初步结论,你认为小明和小华的发现中,
发现不具有普遍性,请你拟定一组F1、F2的值,以支持你的判断:F1=
牛;F2=
牛。
预习内容
力的平衡和平衡实验辅导教案
学员编号:
所属年级:初二
课
时
数:3
学员姓名:
辅导科目:物理
学科教师:
课程主题
摩擦力、力的合成
授课时间:
学习目标
1.知道合力,理解同一直线上二力的合成
教学内容
1、下列关于力的说法错误的是(
)
A、两个物体接触时才能发生力的作用
B、力是物体对物体的作用
C、物体间力的作用是相互的
D、物体间发生力的作用时,不一定要接触
【难度】★
【解析】对于力的基本概念的理解,二个不接触物理之间也可以有力的作用
【答案】A
2、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(
)
A.人手作用在桨上的力
B.水作用于桨上的力
C.水作用于船体上的力
D.桨作用于水上的力
【难度】★
【解析】人用桨向后划水时,根据力的作用是相互的,水就对桨有一个向前的作用力,所以船就向前运动。
【答案】B
3、如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生(a)、(b)、(c)、(d)各图中的形变,如果力的大小>F2,那么,能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是(
)
A、图(a)和(b)
B、图(a)和(c)
C、图(a)和(d)
D、图(b)和(d)
【难度】★★
【解析】力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。当力的方向和作用点相同时,力的作用效果跟力的大小有关,见图(1)和(2);当力的大小和力的作用点相同时,力的作用效果跟力的方向有关,见图(1)
和(3);当力的大小和方向相同时,力的作用效果跟力的作用点有关,见图(1)和(4),因此本题选C。
【答案】C
4、图A、B表示了力的作用效果,其中图A表示了力的作用效果能使物体______________,其中图B表示了力的作用效果能使物体_____________________。
【难度】★
【解析】图(A)所示是运动员用力使棒球的速度方向发生了改变,即运动状态发生改变,说明力可以使物体运动状态发生改变;图B中用力改变了弹簧形状,所以力使物体发生了形变。
【答案】运动状态发生变化;发生形变
5、在跳板跳水这项运动中,运动员对跳板施力F1的同时,也受到跳板对他的力F2作用,但这两个力的作用效果却不同,F1主要是使跳板发生_______________,F2主要是改变了运动员的__________________。
【难度】★
【解析】运动员对跳板施力F1将跳板压弯,体现了力的作用效果之一:使跳板发生形变;跳板对运动员的作用力F2,将运动员抛到高处,体现了力的另一个作用效果:改变了运动员的运动状态。
【答案】形变;运动状态
一、摩擦力
【知识梳理】
1.摩擦力的概念:两个相互接触的物体,在做相对运动或有相对运动趋势的时候,会在接触面上产生一种与相对运动方向相反的力,成为摩擦力。
2.产生摩擦力的条件:
(1)两个物体相互接触且有相互挤压;
(2)接触面粗糙;
(3)两物体间有相对运动或有相对运动趋势。
注:摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.摩擦力的分类:
(1)静摩擦力:当物体与接触面间仅存在相对运动的趋势,并未产生相对运动时,物体受到的摩擦力。
(2)滑动摩擦力:当物体与接触面间已产生相对运动,且物体与接触面直接接触,产生相对滑动时,这种摩擦力,称为滑动摩擦力。
(3)滚动摩擦力:当物体与接触面间隔有可以滚动的滚珠,圆柱等,或者一个物体可在另一物体上自由滚动产生的摩擦力。
注:滑动摩擦力与正压力和摩擦因数有关。相同情况下,滑动摩擦力=或>滚动摩擦力。
4.决定滑动摩擦力大小的因素:
(1)两物体间的压力;
(2)接触面的粗糙程度;
(3)接触面材料的性质。
5.实验:研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
(1)实验原理:物体作匀速直线运动,受力平衡。
(2)注意事项:拉弹簧测力计必须沿水平方向且匀速地拉,使木块做匀速直线运动。
(3)实验结论:滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关:压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)实验方法:控制变量法。
【例题精讲】
例1.关于摩擦力,下列各事例中,属于有害摩擦的是(
)
A.
自行车刹车时,刹车橡皮与钢圈之间的摩擦B.
人行走时与地面之间的摩擦C.
汽车行驶时与地面之间的摩擦D.
机器运转时轴与轴承间的摩擦
【解答】机器转轴之间的摩擦会降低机器的效率
【答案】D
例2.小明用如图所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,这样做的目的是
。
(2)实验时,小明记录的部分数据如表所示。
分析序号1与2与3
三组数据可知:
。
如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为
的数据,得出的结论是:
【答案】使拉力大小等于摩擦力大小,当接触面的粗糙程度相同时,弹簧测力计示数(摩擦力大小)与压力成正比,1、4、5,当压力相同时,接触面粗糙程度不同时,摩擦力大小不同。
例3.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__________
.
【解答】两物体相对静止时产生的摩擦为静摩擦,两物体相对运动时产生的摩擦为滑动摩擦
【答案】静摩擦|滑动摩擦
例4.
关于摩擦力的作用,有如下几种说法,其中说法正确的是
(
)
A.
摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势B.
摩擦力的方向与物体运动方向有时是一致的C.
摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上的
D.
摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反
【解答】摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反
【答案】D
例5.分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦.其中属于有益摩擦的是
(
)
A.
①和②
B.
②和③
C.
②和④
D.
①和④
【答案】D
例6.下述现象中是为了增大有益摩擦的是(
)
A.
公路用水泥硬化后铺沥青B.
足球鞋底做成凸凹不平的花纹C.
磁悬浮列车和轨道间出现一层薄空气D.
在自行车的转动部分加润滑油
【答案】B
【巩固练习】
1.班级大扫除,小天发现许多现象与摩擦有关,其中减小摩擦的措施是(
)
A.
擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦B.
书柜下装有滚轮便于移动位置C.
黑板擦的刷面选用更粗糙的材料制成D.
水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
【答案】B
2.在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,某同学提出下列猜想:
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度(表面状况)有关
Ⅲ、与压力的大小有关
(1)为了验证上述猜想是否正确,他采用了图甲所示的装置进行实验。实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做______运动。
(2)实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定,便对实验装置进行改进,如图乙所示,他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面,用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码,当电动机以不同的转速工作时,通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下
②分析______两次的实验记录,可初步验证猜想Ⅱ
③分析______两次的实验记录,可初步验证猜想Ⅲ
【答案】(1)匀速直线;(2)1、4;1、2.
3.知识价值的体现之一是它可以让我们避免许多可以避免的事故。在以下安全提示中与摩擦力知识有关的是
(
)
A.
车未停稳,请勿下车B.
在地铁车站站台上候车的人必须站在安全线以外C.
雨天路滑,驾驶员小心驾驶D.
不要在太阳光下看
【答案】C
4.如图,一位同学用水平力推停在永平地面上的汽车,没能推动。则这时(
)
A.
人推车的力与车的重力是一对平衡力B.
人推车的力与车对人的力这两个力的合力为零C.
入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
【答案】B
5.上课时,老师用粉笔在黑板上写字,笔头与黑板产生的摩擦属于____________摩擦,人推儿童车带着小孩行进,车轮与路面的摩擦属于____________摩擦。
【答案】滑动摩擦、滚动摩擦
6.重为40N的物体在水平向右拉力10牛的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,现突然使拉力变为原来的一半,则物体在静止前受到的摩擦力大小为(
)
A.
40牛B.
35牛C.
10牛D.
5牛
【答案】C
7.如图所示,重物受到30牛的水平向右的拉力作用,在水平地面上做匀速直线运动,下列永力的图示法正确表示物体所受摩擦力f的是(
)
A.
AB.
BC.
CD.
D
【答案】D
8.某同学利用图所示装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。实验中,他用弹簧测力计拉动物体甲做匀速直线运动,并通过在物体甲的上方放置重物乙来改变甲对水平面的压力。
①
分析比较图6(a)与(b)或(c)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是:___________________________________________________________________。
②
分析比较图6(a)与(c)或(b)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是:________________________________________________________
。
【答案】(1)分析比较图(a)与(b)或(c)与(d)可以得出:当接触面相同时,物体对接触面的压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)分析比较图(a)与(c)或(b)与(d)可以得出:当压力一定时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小.
因此,本题正确答案是:(1)当接触面相同时,物体对接触面的压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)当压力一定时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小。
二、同一直线上力的合成
【知识梳理】
1.几个重要的物理量:
(1)合力:如果一个力产生的效果跟几个力同时作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
(2)分力:组成合力的每一个力。
(3)同一直线上二力的合成:求几个力的合力叫力的合成。
2.合成思想:用一个力来替代两个力的作用,这一个力的作用效果和两个力的作用效果完全相同。这是一种等效替代法的思想,是物理学的一个重要方法。
3.合成原则:同向相加,方向不变;反向相减,方向跟比较大的那个力的方向相同。
4.同一直线上力的合成:
(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。方向相同:F=F1+F2方向与两力相同
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力相同。方向相反:F=|F1-F2|方向与力大的方向相同
【例题精讲】
例1.一个物体收到同一直线上两个力作用,其合力大小为70牛,其中一个力为20牛,那么另一个力的大小为(
)
A.
一定是90牛B.
一定是50牛C.
可能是90牛D.
无法判断
【答案】C
例2.如图所示,是某同学在探索同一直线上同方向两个力的合成实验中出现的情景,则根据该情景,回答下列各题:
(1)下图所示的(a)、(b)、(c)表明:力F的作用效果和力
F1
、
F2
的共同作用效果相比较是
(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)由图示的(a)、(b)、(c)可以初步说明:
;
(3)该实验中,体现的科学思想是
。
【答案】(1)相同;(2)同一直线上同方向的两个力的合力等于两力之和;(3)等效法
例3.下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中,正确的是(
)
A.
两个力的合力可能小于两力之差B.
两个力的合力一定大于其中任何一个力C.
两个力的合力可能大于两力之和D.
两个力的合力可能小于其中任何一个力
【答案】B
例4.为研究同一直线上两个力的共同作用,引入“合力”概念,用到的的科学方法是(
)
A.
控制变量法B.
理想实验C.
类比法D.
等效替代法
【答案】D
例5.将重为G的苹果竖直向上抛出,若苹果在空中所受的阻力小于苹果的重力,则苹果在空中运动的过程中受到的合力方向(
)
A.
可能竖直向下B.
一定竖直向下C.
可能竖直向上D.
一定竖直向上
【答案】B
例6.为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果,小亮同学将橡皮筋的左端固定于P点,用弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点,如图(a)所示,然后他分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋右端拉至O点,如图(b)、(c)所示。
(1)在图(a)中,弹簧测力计的最小分度值为______牛,指针所指的示数为______牛。
(2)实验中,小王同学每次均将橡皮筋右端拉至O点,这样做的目的是__________________。
【答案】(1)1;4;(2)使力的作用效果相同
例7.如图所示,物体在F1、F2两个水平拉力作用下,仍静止在水平桌面上,已知F1=10牛,F2=8牛.
(1)求F1、F2的合力F合的大小.
(2)物体与桌面间是否存在摩擦?如果不存在,请分析理由;如果存在,请判读摩擦力的大小和方向.
【答案】(1)F1、F2的合力F合的大小为2N.
(2)物体与桌面间存在摩擦;摩擦力的大小为2N,方向水平向左.
例8.将重为G的篮球竖直向上抛出,上抛过程中质量
(选填“变大”、“不变”或“变小”),篮球在空中所受的阻力小于G,则篮球在竖直上升过程中受到的合力
G,在竖直下降过程中受到的合力
G。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】不变
大于
小于
例9.关于合力与分力,下列说法正确的是( )
A.
一只水桶能被两个小孩提起,也能被一个大人提起,所以水桶受到了三个力的作用B.
合力就等于分力之和C.
合力和分力都是实际存在的力D.
合力的作用效果可以替代分力的作用效果
【解答】解:A、两个小孩共同提起一桶水,而大人一个人就可以提起,就是说大人用的力与两个小孩用的力的作用效果相同,大人施加的力是两个小孩的力的合力,而不能说水桶受到了三个力的作用,故A错误;
B、二力合成,方向相同时,合力等于二力之和,方向相反时,合力的大小总是等于分力之差,故B错误;
C、合力是找不到施力物体的,所以它不是实际存在的,故C错误;
D、合力与分力是等效替代关系,合力的作用可用几个分力来替代,故D正确.
故选D.
【答案】D
【巩固练习】
1.竖直向上抛出一个小球,小球在上升和下降过程中都受到空气的阻力作用,阻力小于小球重力且大小不变。若小球上升时受到的合力大小为F1,下降时受到的合力大小为F2,则F1与F2大小关系是(
)
A.
F1F1>F2C.
F1=F2D.
无法比较
【答案】B
2.某同学研究同一直线上两力的合成,合力的大小与分离大小、合力的方向与二个分力方向之间的关系。于是,他利用橡皮筋、弹簧测力计进行了实验研究。橡皮筋的原长为AB,在F=4牛的拉力作用下橡皮筋从AB伸长到AC,如图12(a)所示;换用二个弹簧测力计,同时作用在橡皮筋的B点,保持二个弹簧测力计用力的方向不变。(与拉力F的方向相同),两个拉力的大小分别为F1和F2,这时,也能使橡皮筋伸长同样的长度(BD=BC),如图12(b)所示;保持二个弹簧测力计拉力的方向不变,三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度,测力计的示数记录在表一中。接着,使F1和F2沿相反方向同时拉橡皮筋的B点,三次改变拉力的大小使橡皮筋伸长同样的长度(橡皮筋的长度与前面的实验相同),弹簧测力计的示数记录在表二中。
(1)试验前,将弹簧测力计沿水平方向
(2)根据表一中试验数据,比较F和F1、F2的大小方向之间的关系,归纳得出:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于
合力的方向为
(3)试验过程中应用的科学方法为
【答案】校零;两力之和;这两个力的方向;等效替代法
3.关于同一直线上两个力的合力,下列说法正确的是(
)
A.
合力可能为零B.
合力可能与这两个力的方向都不同C.
合力一定大于其中任何一个力D.
合力一定小于其中任何一个力
【答案】A
4.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态。其中F1=10N、F2=2N。若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为(
)
A.
10N、方向向左B.
6N、方向向右C.
2N、方向向左D.
零
【解答】未撤去F1时,物体处于平衡状态且受到五个力的作用:重力、支持力、静摩擦力f、F1和F2,根据共点力的平衡条件可得:
f=F1-F2=10N-2N=8N,
则物体与地面间的最大静摩擦力大于等于8N,
撤去F1后,物体受到重力、支持力、摩擦力以及F2的作用,由于力F2等于2N,2N小于最大静摩擦力,木块仍处于静止状态,物体此时所受的摩擦力与F2大小相等、方向相反,即大小为2N,方向向右,所以木块受到的合力为零。故选D。
【答案】D
5.小明用大小为30牛的水平力推重200牛的纸箱,在水平地面上做匀速直线运动。当他发现前方有紧急情况时,立即改用大小为50牛的水平力往回拉纸箱,纸箱继续往前运动,在此过程中纸箱所受的合力大小为(
)
A.
20牛B.
50牛C.
80牛D.
150牛
【答案】C
6.重为G的物体在水平向右拉力F的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,现突然使拉力F变为原来的一半,物体在静止前水平方向受到合力的大小为(
)
A.
F/2B.
0C.
G+F/2D.
G-F/2
【答案】A
7.某小球的质量为0.5千克,若把小球竖直向上抛出后,小球在上升和下落的过程中都受到大小为1.6牛的阻力f作用,阻力方向始终与小球运动方向相反。求:
(1)小球所受重力G的大小;
(2)小球在上升过程中所受合力的大小和方向;
(3)小球在下降过程中所受合力的大小和方向;
【解答】解:
(1)G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N
(2)小球在上升过程中,重力和阻力的方向相同,则所受合力:F=G+F阻=4.9N+1.6N=6.5N;方向竖直向下(3)小球在下降过程中,重力和阻力的方向相反,则所受合力:F’=G-F阻=4.9N-1.6N=3.3N;方向竖直向下
【答案】(1)4.9牛(2)6.5牛,竖直向下(3)3.3牛,竖直向下
8.为了研究同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果,小亮同学将橡皮筋的左端固定于P点,分别用两个弹簧测力计沿相同方向将橡皮筋右端拉至O点,如图14(a)所示。然后他用一个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的右端拉至O点,如图14(b)所示。
(1)实验中,小王同学两次均将橡皮筋右端拉至O点,这样做的目的是为了
。
(2)在图14(b)中,弹簧测力计的测量范围为
牛,指针所指的示数为
牛。
【答案】(1)使两次拉力的作用效果相同;(2)0~10;4
1.将重为G的物体匀速向上提起,在提起过程中物体受到的合力大小(????)
A.
等于GB.
大于GC.
等于0D.
大于0
【答案】C
2.为了探究影响物体受到滑动摩擦力大小的因素,某小组同学利用木块A、砝码B、弹簧测力计等进行实验。实验中,他们先在同一水平桌面上分别以不同
的速度匀速拉动木块,然后通过木块A上增加砝码B
以改变A对桌面的压力大小,并用测力计测量木块A
受到的滑动摩擦力大小,研究过程如图(a)、(b)和
(c)所示,三次实验中木块A的速度大小关系为V1=V3>V2,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论
(1)比较(a)和(b)两图可知:
。
(2)比较(a)和(c)两图可知:
。
【答案】(1).当接触面粗糙程度及压力大小相同时,物体受到的滑动摩擦力大小相同,与运动速度无关。
(2)当接触面粗糙程度相同时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
3.如图1所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是(
)
A、
B、
C、
D、
【答案】C
4.已知物体运动速度越大,受到的空气阻力越大。小球从抛出点到最高点竖直向上运动过程中,空气阻力逐渐_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),方向_____。在整个从抛出点→最高点→落地点运动过程中,小球受到的合力_______(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”、“一直变大”或“一直变小”)
【答案】变小;竖直向下;一直变小
5.质量为20千克的物体在水平向右拉力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍,求:
(1)物体受到的重力G。
(2)物体受到的拉力F。
(3)当水平向右的拉力F大小变为50牛时,物体受到合力F合的大小和方向。
【答案】①物体受到的重力196N;②物体受到的拉力39.2;③物体受到合力F合的大小10.8N,方向向右。
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课堂错题收集
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课后巩固
1.下列各例子中,属于有害摩擦的是
(
)
A.
机器运转时,各部分之间的摩B.
拔河比赛,手与绳子之间的摩C.
自行车行进时,后轮胎与地面的摩擦D.
吃饭时,筷子与食物之间的摩擦
【答案】A
2.
一个人用100N的力竖直向上提起一只重40N的水桶,则水桶受到的合力大小以及合力方向正确的是( )
A.
合力大小为60N,合力方向竖直向上B.
合力大小为60N,合力方向竖直向下C.
合力大小为140N,合力方向竖直向上
D.
合力大小为140N,合力方向竖直向下
【解答】
解:根据力的合成,当力的方向相反时,合力是两力差的绝对值,方向与力大的方向一致,
F合=F﹣G=60N,合力方向竖直向上.故选
A【答案】A
3.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小黄同学提出了以下猜想:
A滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。
B滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
C滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
小黄同学进行了如图的甲、乙、丙三个实验探究过程:
①在实验中,小黄应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做
运动。
②对比图中
两个探究过程,可以验证猜想C.
③在甲探究过程中,小黄正确操作,拉动物体时,测力计示数是2N,此时摩擦力为
.N,若拉力增大到3N时,摩擦力为
N.
④实验探究中,小黄采用的实验探究方法是
A类比法
B科学推理法
C控制变量法。
【答案】①匀速直线;②甲丙;③2;2;④C
4.在用笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是(
)
A.
铅笔B.
毛笔C.
圆珠笔D.
钢笔
【答案】C
5.小雨同学用湿手拿一个装满了酒的大瓶子,她感到瓶子往下滑,这是因为手上有了水,摩擦力__________.于是她更加用力地握紧了瓶子,这样做的目的是通过__________来增大摩擦;单杠运动员上杠前,手上先涂镁粉,这样做的目的是为了__________摩擦.
【解答】解:当小雨同学用湿手拿一个装满了酒的大瓶子,她感到瓶子往下滑,这是因为手上有了水,减小了接触面的粗糙程度,故此时的摩擦力变小了,所以为了防止瓶子掉下去,即其更加用力握紧瓶子,即通过增大压力来增大摩擦力;同理单杠运动员在上杠前,为了防止手与单杠间打滑,于是抹上镁粉,这样可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力.
故答案为:减小;增大压力;增大.
6.下述现象中是为了增大有益摩擦的是(
)
A.
公路用水泥硬化后铺沥青B.
足球鞋底做成凸凹不平的花纹C.
磁悬浮列车和轨道间出现一层薄空气D.
在自行车的转动部分加润滑油
【答案】B
7.如图3所示,弹簧测力计下分别挂有重物A和B(GA>GB),重物下端的纸带穿过打点计时器,用弹簧测力计拉动重物竖直向上运动,打出的纸带分别如图3(a)、(b)所示,其对应弹簧测力计的示数分别为FA、FB(忽略空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦力),则FA和FB的大小关系是(
)
A.
FA一定大于FB
B.
FA一定小于FB
C.
FA一定等于FB
D.
FA可能等于FB
【答案】A
8.甲、乙两组同学研究“作用在同一直线上两个力合力的大小关系”,他们分别用将橡皮筋左端固定,右端系两个细绳套[如图15(a)所示]。接着用两把测力计钩住绳套,甲组同学沿同方向,乙组同学沿反方向拉橡皮绳至O点[如图15(a)(b)所示],记录拉力F1、F2的大小,然后用一把测力计拉橡皮筋至O点[如图15(d)所示]记录拉力F的大小。他们改变O的位置各做了三次实验,记录的数据分别如表一、表二所示。
(1)分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出:作用在同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于
.
(2)分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出:
.
(3)两组同学相互交流了各自的实验数据,有了新的发现。
小明:作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力。
小华:作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力。
(a)就实验所获得的数据而言,请判断:小明的发现
.小华的发现:
.(选填“正确”或“错误”)
(b)基于已得到的初步结论,你认为小明和小华的发现中,
发现不具有普遍性,请你拟定一组F1、F2的值,以支持你的判断:F1=
牛;F2=
牛。
【答案】(1)二力之和;(2)作用在同一直线上方向相反两个力的合力,大小等于二力之差;(3)(a)正确的;正确的;(b)小华;10;5
预习内容
力的平衡和平衡实验