第六章 力 和 机 械
目录
思维导图
01
易错点透析
02
重点突破
03
思维导图
易错点透析
易错点一 对物体运动状态改变的理解不透彻
运动状态改变应包括两个方面:物体的运动方向的改变和物体运动的速变大小改变.概括起来运动状态的改变有以下三种情况:(1)运动方向不变,速度大小发生改变,如:物体由静止变为运动、物体由运动变为静止、速度增大、速度减小等. (2)速度大小不变,运动方向发生改变,如:物体转弯、反向行驶、圆周运动等. (3)物体的运动方向和速度大小同时改变,如:斜向上投出去的铅球,在重力作用下做曲线运动,汽车减速通过弯道、钟摆左右摆动等. 注意:不能把物体的运动状态的改变仅仅理解为物体运动速度大小的改变.
【例1】下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A. 货物被起重机吊起匀速上升 B. 汽车匀速转弯
C. 人造卫星绕地球匀速转动 D. 苹果从树上落下
错因分析:货物被起重机吊起匀速上升,速度和方向都不变,运动状态不变,A正确; 汽车匀速转弯,方向改变,运动状态改变,B错误;人造卫星绕地球匀速转动,运动方向不断改变,运动状态变化,C错误;苹果从树上落下,速度加快,运动状态改变,D错误.
答案:A
学以致用
1. 下列现象中,能说明力可以改变物体运动状态的是 ( )
A. 用力捏橡皮泥,橡皮泥被捏扁
B. 桌子在地面上静止不动
C. 汽车在平直的公路上匀速行驶
D. 篮球撞击篮板上被弹了回去
D
易错点二 对重力的方向是竖直向下的理解
重力的方向是竖直向下的,竖直向下的含义是指无论支持面是否水平,重力的方向总是与水平地面垂直. 垂直向下是指垂直于某个平面向下.
【例2】如图所示,是小球放在斜面上所受重力的示意图,其中正确的是 ( )
错因分析:把重力的方向是竖直向下错误理解为垂直支持面,把“竖直”和“垂直”混为一谈. 垂直向下是指垂直于某个平面向下. 画放在水平面上的物体的重力示意图一般不会出错,画放在斜面上的物体的重力示意图容易错把重力的方向画成与斜面垂直,故而出错,要注意竖直向下的含义是指无论支持面是否水平,重力的方向总是与水平面垂直. 重力的方向是竖直向下的,作用点应该在物体的重心,小球是规则物体,所以重心就是球心.
答案:C
2. 如图M6-1所示,一个重2 N的木块,从斜面上滑到水平面上,画出木块在水平面和斜面上时所受重力的示意图.
学以致用
如答图M6-1所示.
易错点三 错误认为摩擦力就是阻力
摩擦力不是阻碍物体运动的力,而是阻碍物体相对运动的力,摩擦力的方向跟相对运动或相对运动趋势的方向相反.
【例3】如图M6-2所示,水平传送带正将一袋大米从车间运送到粮仓. 重300 N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.3倍. 米袋在刚滑动时受到的摩擦力方向_____,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为_____N.
错因分析:错误认为摩擦力是阻碍物体运动的力,而实际是阻碍物体相对运动的力,由图可知大米的运动是向右运动,所以错误认为摩擦力向左;而大米相对于传送带向左运动,所以摩擦力应向右,大米靠向右的摩擦力才开始运动;受“米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.3倍”的影响,直接算出摩擦力是错的,而匀速运动后,大米只受重力和支持力的作用,摩擦力为0.
答案:向右 0
学以致用
3. 如图M6-3所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2 N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是 ( )
A. A和B之间摩擦力为0
B. 地面对B的摩擦力为0
C. 地面对B的摩擦力为2 N,方向水平向左
D. 地面对B的摩擦力为2 N,方向水平向右
B
重点突破
重点1:力的作用是相互的
1. 电影《流浪地球》中描述到了木星,已知木星质量比地球大得多,木星对地球的万有引力大小为F1,地球对木星的万有引力大小为F2,则F1与F2的大小关系为 ( )
A. F1=F2 B. F1>F2
C. F1<F2 D. 无法确定
A
2. 随着科学技术的不断发展,人类已经实现了太空行走的梦想. 宇航员在太空行走后要回到太空舱内,下列设想可行的是( )
A. 模仿游泳的动作向后划
B. 做出向前奔跑的动作
C. 用力拉身体与太空舱之间的连接绳
D. 手持高压气瓶向太空舱喷气
C
3. 如图M6-4所示,质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,如果甲用60 N的力推乙.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. 甲由静止变为后退,说明力的作用是相互的
D
重点2:画力的示意图
4. 如图M6-5所示,小球悬挂在细线下来回摆动. 请做出小球在图示位置时,所受绳子拉力F和重力G的示意图.
如答图M6-2所示.
5. 如图M6-6所示,树枝上有一个苹果,请画出苹果所受重力及树枝对苹果的拉力的示意图.
如答图M6-3所示.
6. 如图M6-7所示,用200 N斜向下与水平方向成30°角的推力推木箱,请画出推力的示意图.
如答图M6-4所示.
7. 如图M6-8所示,木块A沿斜面匀速下滑,请作出木块受到的重力和斜面对它的滑动摩擦力的示意图.
如答图M6-5所示.
重点3:画杠杆示意图
8. 画出图M6-9中简易压水机动力F1的力臂L1.
如答图M6-6所示.
9. 如图M6-10所示,轻质杠杆的A点挂一个重物G,绳所受的拉力为F2,O为杠杆的支点. 请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图,并作出F2的力臂L2.
如答图M6-7所示.
重点4:滑轮组作图
10. 如图M6-11所示,某人站在A处用一根绳子和滑轮组拉小车,请画出最省力的绕线.
如答图6-8所示.
11. 请在图M6-12中画出最省力且又能改变动力方向的绳子绕法.
如答图M6-9所示.
重点5:弹簧测力计
12. 如图M6-13所示,关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计上的字母“N”,表示它的型号
B. 该弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5 N和0.2 N
C. 已调好“0”点的弹簧测力计可以上下颠倒过来使用
D. 在月球上,不能用弹簧测力计测力的大小
B
13. 某同学在用弹簧测力计测量一个物体的重力时,错将物体挂在了拉环上,当物体静止时,弹簧测力计的读数为10.0 N,则物体的重力 ( )
A. 等于10.0 N B. 小于10.0 N
C. 大于10.0 N D. 无法判断
B
14. 如图M6-14所示的装置中,甲物重5 N,乙物重3 N. 甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测力计自重. 则弹簧测力计的示数是( )
A. 3 N
B. 5 N
C. 8 N
D. 2 N
A
重点6:探究影响滑动摩擦力大小的因素
15. 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图M6-15所示. 在小桶内装入适量的沙子,滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动.
(1)为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小,应测量_______________,所需测量仪器是_______________.
(2)把毛巾铺在木板上,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动,说明__________________________________________.
(3)小明想用钩码代替沙桶,请你对此作出评价:
_________________________________________________.
沙和桶的重力
弹簧测力计
压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
方便得出钩码重力,但无法连续改变拉力大小
16. 小华通过实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关.
实验器材:粗糙程度不同的长木板甲和乙、滑块
(质量已知)、钩码、弹簧测力计.
实验步骤:①将滑块放在水平长木板甲上进行实
验,通过改变滑块上砝码的个数改变滑块的压力,
记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小,作出摩
擦力F随压力FN变化的图象,如图M6-16中F-FN图象甲所示;②换用木板乙重复上述实验,作出摩擦力F随压力FN变化的图象,如图M6-16中F-FN图象乙所示.
(1)如下图所示,__________(填“A”或“B”)操作更便于测量滑动摩擦力的大小.
(2)由F-FN图象可知:①在接触面粗糙程度一定的情况下滑动摩擦力与压力成__________比;②长木板__________(填“甲”或“乙”)的接触面更粗糙.
A
正
甲
重点7:探究杠杆的平衡条件
17. 利用杠杆开展相关实验探究.
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图M6-17甲所示. 则应将平衡螺母向______(填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡.
左
(2)如图6-17乙所示,在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为__________N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会__________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图M6-17丙所示. 此过程中,弹簧测力计拉力的力臂__________,拉力的大小__________. (均填“变大”“变小”或“不变”)
(4)实验中要改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是__________________________________.
2
偏小
变小
不变
多次实验寻找普遍规律,避免偶然性
18. 图M6-18是探究杠杆平衡条件实验中的部分实验操作,每个钩码所受重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)杠杆初始状态如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节,或者将杠杆左端的平衡螺母向__________调节. (均填“左”或“右”)
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个相同的钩码;此时若在A、B下方同时增挂一个相同的钩码,则杠杆__________(填“左”或“右”)端将下沉.
右
右
6
左
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将_________(填“变大”“变小”或“不变”).
(4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5 N,杠杆上每小格长度为
2 cm,当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力F的力臂大小为__________cm,弹簧测力计示数的大小为__________N.
变大
4
3
19. 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)如图M6-19甲所示,在杠杆右侧B处挂4个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左侧A处挂__________个相同的钩码.
(2)如图M6-19乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数__________(填“变大”“不变”或“变小”),原因是___________________________________.
3
变大
弹簧测力计拉力的力臂变小
(3)探究过程中,如图M6-19丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力
G=2.5 N的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F,保证杠杆处于平衡状态. 根据多次测量的F、L数据,画出F和1L的图线如图M6-19丁,由图丁可得出杠杆平衡的条件是F与L成_________,根据杠杆平衡条件,可求出重力G的力臂是_________m.
反比
0.2