中考满分——第5节 常见的力

第5节 常见的力
考点梳理
1．重力
(1)概念：物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)方向：竖直向下。
【思考】 ①重力方向与物体的运动状态有关吗? ②重垂线的工作原理是什么?
(3)大小：重力与质量成正比。关系式G=mg，其中g=9．8牛／千克，表示在地面附近，质量是l千克的物体受到的重力是9．8牛。
(4)重力与压力的对比
重力
压力
概念
由于地球的吸引而
使物体受到的力
垂直压在物体表面上的力
产生条件
地球表面的一切物体
物体相互接触并相互挤压
大小
重力与质量成正比，G=mg
(1)物体水平放置时，F=G；
(2)一般情况下F≠G
方向
竖直向下
垂直于受力面并指向受力物体
作用点
重心
受力物体的受力面
2．摩擦力
(1)滑动摩擦
①概念：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦。
②决定滑动摩擦力大小的因素：接触面的粗糙程度、压力的大小。
【思考】 滑动摩擦力的方向一定与拉力方向相反吗?
(2)滚动摩擦
①概念：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，叫做滚动摩擦。
②特点：滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
(3)静摩擦：两个相对静止物体之间的摩擦叫做静摩擦。
(4)改变摩擦力大小的方法
增大摩擦的方法：①增大压力；②增加接触面的粗糙程度等。
减小摩擦的方法：①减小压力；②添润滑油、减小接触面的粗糙程度；③变滑动摩擦为滚动摩擦等。
3．压强
(1)概念：物体单位面积上受到的压力叫做压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
(2)增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。
减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。
(3)公式：P=
(4)压强的单位：帕斯卡，简称“帕”，符号“Pa”；牛／米2。单位换算：1帕=l牛／米2。
4．液体的压强
(1)感受液体压强的存在。如：潜水时人有压迫感等。
(2)液体的压强随深度增加而增大；液体的密度越大压强越大。
(3)液体和气体的流速越大，压强越小。
5．浮力
(1)概念：浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)向上托起的力叫做浮力。
(2)阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的力。
(3)公式：F=G排液=液V排g。
【思考】浮力的大小取决于什么?
高频考点及真题演练
高频考点一 重力的方向和大小
考题一 (2011·广安)一个重为9N的物体A，静止放在如图所示的斜面上，请作出物体A所受重力的示意图。
解析：首先确定力的作用点在重心(对角线的交点)，再作重力的方向：竖直向下(与水平面垂直)。
答案：如图所示。
真题演练1 (2010·温州)如图是小明在玩过山车时的情景。下列对此过程中小明的状况叙述正确的是 ( )
A．质量不断改变
B．运动方向不变
C．受到重力的方向始终竖直向下
D．在运动中始终处于二力平衡状态
【尝试自解】
高频考点二 决定滑动摩擦力大小的因素、改变摩擦力大小的方法
考题二 (2011·盐城)小明用图示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。下列操作正确的是 ( )
A．在木块上加放钩码
B．保持接触面粗糙程度不变
C．使木块侧放减小接触面积
D．沿水平方向匀速拉动木块
解析：本实验的变量是接触面粗糙程度，要求保持压力的大小和接触面积的大小等其他的量不变。为了使拉力等于滑动摩擦力，拉力必须沿水平方向。
答案：D
真题演练2 (2011·南京)如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向________拉动木块。
实验数据如下：
序号
接触面
压力／N
滑动摩擦力／N
1
木块与木板
2.0
0.4
2
木块与木板
2.5
0.5
3
木块与砂纸
2．()
0.6
(2)分析_______(选填序号)两次实验数据可以得m滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)在第一次实验中如果用0．5牛的力水平拉动术块，则木块受到的滑动摩擦力为 _______牛。
【尝试自解】
高频考点三 压强的概念、液体压强的定性分析
考题三 （2011·义乌)如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器内装有同种液体，液面高度相同。液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙，则 ( )
A．p甲>p乙
B．p甲＜p乙
C．p甲=p乙
D．条件不足，无法判断
解析：采用公式p=gh分析。因为液体密度和深度相同，所以液体对容器底部的压强相同。
答案：C
真题演练3 (2011·台州)南极洲是世界上最为寒冷的地区。2010年11月11日至2011年4月1日，我国完成了第27次南极科学考察。下面是科考队员在南极的一些做法：
如图是今年2月底我国科考队员在薄冰上卸载卡特比勒车时的情景，车质量为2．5×104 kg，履带与地面接触总面积为2．5m2。(取g=10 N／kg)
(1)为移动此车，在冰面上铺木板是为了______________________。
(2)此车对木板的压强为多少?
【尝试自解】
高频考点四 阿基米德原理
考题四 (2011·湖南)为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下：
(1)按如图甲的方法测出金属块受到的重力，大小为_______牛。
(2)按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为_______厘米3。
(3)用公式F=液V排g计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_______牛。(g=10牛／千克)
(4)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中时会_______(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
解析：(1)一大格表示1牛，一小格表示0．2牛，示数为2．2牛。(2)金属块的体积等于量筒两次示数之差。(3)F=液V排g=1．0×103千克／米3×10牛／千克×20×10一6米3=0．2牛。 (4)由于浮力小于重力，金属块将下沉。
答案：(1)2．2 (2)20 (3)0．2 (4)下沉
真题演练4 (2011·义乌)如图甲所示，实心物体A所受的重力为_______牛，方向是_______。把物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数如图乙所示，则物体A的体积是_______米3。(g取l0牛／千克)
【尝试自解】
中考命题方向及模拟
本节内容在中考命题中重点考查重力的方向、决定滑动摩擦力大小的因素、压强的概念和计算、阿基米德原理等，并且多在实验情景申考查。例如2011年湖南第22题考查重力的方向，2009年台州第33题在改进实验的情景中考查摩擦力的知识，2011年德州第3题考查摩擦力知识在日常生活中运用，2011年嘉兴第6题在小实验中考查压力压强知识，2011年宁波第38题综合考查浮力和压强的计算等等。预计2012年的中考将继续重视对这些力学主干知识的考查，并强调灵活地运用基本知识进行分析问题与解决问题的命题思想。
模拟预测题1 如图甲所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有钩码、棉布、毛巾等物。匀速拉动弹簧测力计，可测出木块受到的摩擦力。
(1)实验可研究________________________。
(2)在操作过程中，一定要保持弹簧测力计_______拉动木块。
(3)在图乙中，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动。该装置相对图甲所示装置更具优势，请指出其中一点：_____________________。
模拟预测题2 将一半径为R的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下图能反决金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中，所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是 ( )
（系统复习，全面提升自我，请完成同步训练）
同步训练 常见的力
1．关于物体所受重力的方向，下列表示正确的是( )
2．2013年，“嫦娥三号”将把我国自主研制的“中华牌”月球车送上月球。“中华牌”月球车装有六个车轮，车轮上刻有螺旋形花纹是为了 ( )
A．增大摩擦 B．减小摩擦
C．增大压力 D．减小压力
3．如图所示，用两食指同时压铅笔两端，左手指受到的压力为Fl，压强为P1，右手指受到的压力为F2，压强为P2，下列说法正确的是 ( )
A．FlF2
C．P1P2
4．沙滩上留下几双脚印，有深有浅，则 ( )
A．脚印深的人体重较大
B．脚印浅的人脚板较大
C．脚印深的人对沙滩压强较小
D．脚印深的人对沙滩压强较大
5．你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形。下列有关这一现象的叙述及其解释，正确的是 ( )
A．伞面被向下“吸”
B．伞上方的空气流速大于下方
C．伞上方的空气流速等于下方
D．伞上方的空气流速小于下方
6．两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，受到浮力大的是 ( )
A．小木块 B．大石块
C．一样大 D．不能确定
7．如图，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是 ( )
A．气泡受到水的压强变小、浮力变小
B．气泡受到水的压强变小、浮力变大
C．气泡受到水的压强变大、浮力变小
D．气泡受到水的压强变大、浮力变大
8．如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放， 因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底。下列说法正确的是( )
A．铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方
B．铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处
C．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下
D．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上
9．小科同学在探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时，做了如图甲、乙所示实验。
(1)实验能够得到的结论是______________。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，应再做图_______(选填“丙”或“丁”)所示实验。
10．许多同学喜爱滑板运动。某同学用脚对地面向后施力时滑板前行，说明力能改变物体的_______。滑板由板面、支架和轮子组成，当一个同学站在滑板上匀速直线滑行时，人和滑板受到的总重力约为600牛，轮子与水平地面的总接触面积约为8×10—4米2，则水平地面受到的压强约为_______帕。
11．有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：。
(1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化_______ (选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该_______。
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的_______相同。
(3)小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越_______，表示此时液体的压强越 _______。
(4)小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_______(选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强_______。
12．2010年5月28日清晨，美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空 (如图)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。 (g取10牛／千克)
(1)若整个装置的总体积为l00米3，空气的密度为1．29千克／米3，则整个装置受到空气的浮力为_________牛。
(2)乔纳森为了降落，剪断了几个气球的绳子，则整个装置所受的浮力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13．水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重500牛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0．5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向_______ (选填“向左”或“向右”)，大小为_______牛，随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为_______牛。
14．如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：
(1)当用F=5．3牛的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_______牛；若用F=5．8牛的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_______牛。
(2)如图丙所示，为研究滑动摩擦力F，大小与接触面受到压力FN大小的关系，在重力为l7牛的木块上每次增加l牛重的钩码，分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下：
木块对水平面压力FN(牛)
17
18
19
20
21
水平拉力F(牛)
5.1
5.4
5.7
6.0
6.3
根据表格数据，得出滑动摩擦力F，大小与接触面受到压力FN大小的关系式为________。
15．如图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400 cm2，高为0．2m，盖片B的面积为60 cm2(盖片B的质量，厚度不计)。连接AB是长为0．3m，体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1×103 kg／m3，g=10 N／kg)
请解答下列问题：
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的重力是多少?
(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
参考答案
第5节 常见的力
真题演练1 答案：C
解析：质量是物质的一种属性，始终保持不变。图中小明和过山车处于弯道上运行，其方向时刻在改变。重力的方向一定竖直向下，与物体的运动状态无关。如果物体在平衡力作用下，将保持静止状态或匀速直线运动状态。图中小明和过山车做变速曲线运动，运动状态在改变，不可能受平衡力作用。
真题演练2 答案：(1)匀速直线 (2)1、3 (3)0．4
解析：(1)为使拉力等于摩擦力(木块处于平衡状态)，弹簧测力计必须沿水平方向匀速直线拉动。(2)要研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，必须使压力相同。(3)由于滑动摩擦力的大小仅仅决定于压力大小和接触面的粗糙程度，滑动摩擦力将保持0．4牛不变。用0．5牛的力水平拉动木块，木块将做加速运动。
真题演练3 答案：(1)增大受力面积以减小压强
(2)G=mg=2．5 ×104 kg× l0 N／kg=2．5×105 N
P==1×l05 Pa
解析：①如果直接在薄冰上卸载卡特比勒车，卡特比勒车强大的压强将会使薄冰破裂而发生危险，所以要铺木板以增大受力面积，减小压强。②这是固体压强计算，应采用公式P=F／S。其中压力F=G=mg
真题演练4 答案：3 竖直向下 2×10—4
解析：物体A所受的重力由图甲中的弹簧测力计读得。物体A所受的浮力等于甲、乙弹簧测力计的读数之差，即2牛。因为物体A浸没在水中，所以VA=V排=F浮／(水g)=2牛／(1．0 ×103千克／米3×10牛／千克)=2×10 4米3。
模拟预测题1 答案：(1)影响摩擦力大小的因素 (2)匀速盲线 (3)方便读取弹簧测力计的读数(或易于保持木板做匀速直线运动)
解析：(1)由实验器材和图片情景可知，这是个研究影响摩擦力大小因素的实验。(2)为使木块处于平衡状态，使拉力等于摩擦力，弹簧测力计必须沿水平方向匀速直线拉动。(3)通过对比甲、乙装置可以发现，乙装置有弹簧测力计的竖直固定装置，这样可使读数更方便、误差更小；乙装置有电动装置，更易于保持木板做匀速直线运动。
模拟预测题2 答案：C
解析：本题应该分两个阶段分析：(1)金属球逐渐浸入时，由于排开水的体积不断增大，所以浮力也不断增大；(2)金属球浸没后，排开水的体积不变，浮力不变。
同步训练
1．答案：C
解析：重力方向竖直向下，与运动状态无关。
2．答案：A
解析：月球上“重力”小，月球车对地压力也小，月球车容易打滑，车轮上刻有螺旋形花纹是为了增加接触面的粗糙程度，达到增大摩擦力的效果。
3．答案：C
解析：因为力的作用是相互的，所以两个手指尖的压力大小是相等的。由于笔尖的接触面积小于笔尾的接触面积，笔尖处的压强大于笔尾处的压强。
4．答案：D
解析：根据压强公式P=，压强的大小由压力大小U和受力面积大小共同决定，而不能由压力大小或受力面积大小单方面决定。所以A、B选项都是片面的，不准确的。脚印越深，说明力的作用效果越明显，压强越大。
5．答案：B
解析：撑起的雨伞，伞上方的气流快，压强小，伞面会被向上“吸”。其原理与机翼产生升力是一样的。
6．答案：B
解析：比较浮力的大小不能盲目看浮沉情况，本题宜采用阿基米德原理(F=G排液=液V排g)分析：液和g相等，大石块的V排较大，浮力较大。大石块之所以下沉是因为它的浮力比重力小。
7．答案：B
解析：水中正在上升的气泡离水面的深度越来越小，受到水的压强也越来越小。同时，气泡的体积会随之增大，所以浮力也增大。
8．答案：C
解析：第一次放，大铁箱没触碰到水底，船和大铁箱整体上处于漂浮状态，此时船的浮力等于船和大铁箱的总重力，船的吃水线在A处。第二次再放，铁箱接触到水底，此时船的浮力小于船和大铁箱的总重力，砜E较小，船的吃水线在A处之下。当大铁箱在船上时，情况与第一次相同。
9．答案：(1)压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 (2)丁
解析：(1)甲、乙实验对比，压力相同，乙凹陷深度大，压力的作用效果明显。(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应该选丁，理由是乙和丁对比压力大小不同，而受力面积大小相同。不选丙的理由是小桌下方的形变物体不同。
10．答案：运动状态 7．5×105
解析：施力前，滑板静止；施力后，滑板前行。可见速度(运动状态)发生了改变。压强计算可用公式P=。
11．答案：(1)小 相平 (2)深度 (3)大 大 (4)不变 相等
解析：(1)压强计漏气后，里面的气压减小，U形管两边液柱的高度差将随之减小。(2)决定液体内部压强大小的因素有液体的密度和深度，小唐的实验没有控制深度相同，所以不能准确判断液体的种类。(3)在同种液体中，深度越深，压强越大，压强计的U形管两边液柱的高度差就越大。(4)在同种液体中，同一深度液体内部向各个方向的压强相等。
12．答案：(1)1290 (2)变小
解析：(1)F=G排气=气V排g=1．29千克／米3×10牛／千克×100米3=1290牛。(2)剪去几个气球后V排减小，浮力变小。
13．答案：向右 250 0
解析：滑动摩擦力的方向与运动方向相反。米袋向左滑，则滑动摩擦力方向向右。摩擦力大小f=0．5G=0．5×500牛=250牛。当米袋随传送带一起匀速运动时，不存在运动趋势，受到的摩擦力大小为零。
14．答案：(1)5．3 5．1 (2)Ff=0．3FN
解析：(1)当用F=5．3牛的水平拉力拉静止的木块时，拉力等于静摩擦力，大小为5．3牛。由图可知，木块的最大静摩擦力是5．5牛。若用F=5．8牛的水平拉力拉木块，木块将无法平衡，做加速运动，所受滑动摩擦力大小等于它做匀速运动时的滑动摩擦力大小，即5．1牛。(2)分析表中数据可以发现，滑动摩擦力大小是接触面受到压力大小的0．3倍。
15．答案：(1)P=pgh=1 ×103 kg／m3×10 N／kg×0．5m=5000 Pa
F=ps=5000 Pa×60×10—4 rn2=30N
(2)F全浮=水gV全排=1×103 kg／m3×400×10—4 rn2×0．2m× l0 N／kg=80N
GA=F全浮一F=80N一30N=50N
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上则F浮=GA，即液V排g=GA，
则1×103 kg／m3×400×10—4 m2×hl×10 N／kg=50N．
得hl=0．125m，水箱中水的深度h2=0．125m+0．3m=0．425m
解析：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B的深度是0．2m+0．3m=0．5m，可由公式p=gh先算压强，再由公式P=去算压力。(2)盖片B被撇开的瞬间，满足关系：浮筒A的重力=浮筒A的浮力一水对盖片B的压力。先由公式F全浮=水gV全排计算浮筒A的浮力，再由前面的关系式算出浮筒A的重力。
当满足：浮筒A的浮力=浮筒A的重力时，盖片B在重力作用下自动关上。
第5节 常见的力
考点梳理
1．重力
(1)概念：物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)方向：竖直向下。
【思考】 ①重力方向与物体的运动状态有关吗? ②重垂线的工作原理是什么?
(3)大小：重力与质量成正比。关系式G=mg，其中g=9．8牛／千克，表示在地面附近，质量是l千克的物体受到的重力是9．8牛。
(4)重力与压力的对比
重力
压力
概念
由于地球的吸引而
使物体受到的力
垂直压在物体表面上的力
产生条件
地球表面的一切物体
物体相互接触并相互挤压
大小
重力与质量成正比，G=mg
(1)物体水平放置时，F=G；
(2)一般情况下F≠G
方向
竖直向下
垂直于受力面并指向受力物体
作用点
重心
受力物体的受力面
2．摩擦力
(1)滑动摩擦
①概念：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦。
②决定滑动摩擦力大小的因素：接触面的粗糙程度、压力的大小。
【思考】 滑动摩擦力的方向一定与拉力方向相反吗?
(2)滚动摩擦
①概念：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，叫做滚动摩擦。
②特点：滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
(3)静摩擦：两个相对静止物体之间的摩擦叫做静摩擦。
(4)改变摩擦力大小的方法
增大摩擦的方法：①增大压力；②增加接触面的粗糙程度等。
减小摩擦的方法：①减小压力；②添润滑油、减小接触面的粗糙程度；③变滑动摩擦为滚动摩擦等。
3．压强
(1)概念：物体单位面积上受到的压力叫做压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
(2)增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。
减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。
(3)公式：P=
(4)压强的单位：帕斯卡，简称“帕”，符号“Pa”；牛／米2。单位换算：1帕=l牛／米2。
4．液体的压强
(1)感受液体压强的存在。如：潜水时人有压迫感等。
(2)液体的压强随深度增加而增大；液体的密度越大压强越大。
(3)液体和气体的流速越大，压强越小。
5．浮力
(1)概念：浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)向上托起的力叫做浮力。
(2)阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的力。
(3)公式：F=G排液=液V排g。
【思考】浮力的大小取决于什么?
高频考点及真题演练
高频考点一 重力的方向和大小
考题一 (2011·广安)一个重为9N的物体A，静止放在如图所示的斜面上，请作出物体A所受重力的示意图。
解析：首先确定力的作用点在重心(对角线的交点)，再作重力的方向：竖直向下(与水平面垂直)。
答案：如图所示。
真题演练1 (2010·温州)如图是小明在玩过山车时的情景。下列对此过程中小明的状况叙述正确的是 ( )
A．质量不断改变
B．运动方向不变
C．受到重力的方向始终竖直向下
D．在运动中始终处于二力平衡状态
【尝试自解】
高频考点二 决定滑动摩擦力大小的因素、改变摩擦力大小的方法
考题二 (2011·盐城)小明用图示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。下列操作正确的是 ( )
A．在木块上加放钩码
B．保持接触面粗糙程度不变
C．使木块侧放减小接触面积
D．沿水平方向匀速拉动木块
解析：本实验的变量是接触面粗糙程度，要求保持压力的大小和接触面积的大小等其他的量不变。为了使拉力等于滑动摩擦力，拉力必须沿水平方向。
答案：D
真题演练2 (2011·南京)如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向________拉动木块。
实验数据如下：
序号
接触面
压力／N
滑动摩擦力／N
1
木块与木板
2.0
0.4
2
木块与木板
2.5
0.5
3
木块与砂纸
2．()
0.6
(2)分析_______(选填序号)两次实验数据可以得m滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)在第一次实验中如果用0．5牛的力水平拉动术块，则木块受到的滑动摩擦力为 _______牛。
【尝试自解】
高频考点三 压强的概念、液体压强的定性分析
考题三 （2011·义乌)如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器内装有同种液体，液面高度相同。液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙，则 ( )
A．p甲>p乙
B．p甲＜p乙
C．p甲=p乙
D．条件不足，无法判断
解析：采用公式p=gh分析。因为液体密度和深度相同，所以液体对容器底部的压强相同。
答案：C
真题演练3 (2011·台州)南极洲是世界上最为寒冷的地区。2010年11月11日至2011年4月1日，我国完成了第27次南极科学考察。下面是科考队员在南极的一些做法：
如图是今年2月底我国科考队员在薄冰上卸载卡特比勒车时的情景，车质量为2．5×104 kg，履带与地面接触总面积为2．5m2。(取g=10 N／kg)
(1)为移动此车，在冰面上铺木板是为了______________________。
(2)此车对木板的压强为多少?
【尝试自解】
高频考点四 阿基米德原理
考题四 (2011·湖南)为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下：
(1)按如图甲的方法测出金属块受到的重力，大小为_______牛。
(2)按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为_______厘米3。
(3)用公式F=液V排g计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_______牛。(g=10牛／千克)
(4)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中时会_______(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
解析：(1)一大格表示1牛，一小格表示0．2牛，示数为2．2牛。(2)金属块的体积等于量筒两次示数之差。(3)F=液V排g=1．0×103千克／米3×10牛／千克×20×10一6米3=0．2牛。 (4)由于浮力小于重力，金属块将下沉。
答案：(1)2．2 (2)20 (3)0．2 (4)下沉
真题演练4 (2011·义乌)如图甲所示，实心物体A所受的重力为_______牛，方向是_______。把物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数如图乙所示，则物体A的体积是_______米3。(g取l0牛／千克)
【尝试自解】
中考命题方向及模拟
本节内容在中考命题中重点考查重力的方向、决定滑动摩擦力大小的因素、压强的概念和计算、阿基米德原理等，并且多在实验情景申考查。例如2011年湖南第22题考查重力的方向，2009年台州第33题在改进实验的情景中考查摩擦力的知识，2011年德州第3题考查摩擦力知识在日常生活中运用，2011年嘉兴第6题在小实验中考查压力压强知识，2011年宁波第38题综合考查浮力和压强的计算等等。预计2012年的中考将继续重视对这些力学主干知识的考查，并强调灵活地运用基本知识进行分析问题与解决问题的命题思想。
模拟预测题1 如图甲所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有钩码、棉布、毛巾等物。匀速拉动弹簧测力计，可测出木块受到的摩擦力。
(1)实验可研究________________________。
(2)在操作过程中，一定要保持弹簧测力计_______拉动木块。
(3)在图乙中，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动。该装置相对图甲所示装置更具优势，请指出其中一点：_____________________。
模拟预测题2 将一半径为R的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下图能反决金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中，所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是 ( )
（系统复习，全面提升自我，请完成同步训练）
同步训练 常见的力
1．关于物体所受重力的方向，下列表示正确的是( )
2．2013年，“嫦娥三号”将把我国自主研制的“中华牌”月球车送上月球。“中华牌”月球车装有六个车轮，车轮上刻有螺旋形花纹是为了 ( )
A．增大摩擦 B．减小摩擦
C．增大压力 D．减小压力
3．如图所示，用两食指同时压铅笔两端，左手指受到的压力为Fl，压强为P1，右手指受到的压力为F2，压强为P2，下列说法正确的是 ( )
A．FlF2
C．P1P2
4．沙滩上留下几双脚印，有深有浅，则 ( )
A．脚印深的人体重较大
B．脚印浅的人脚板较大
C．脚印深的人对沙滩压强较小
D．脚印深的人对沙滩压强较大
5．你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形。下列有关这一现象的叙述及其解释，正确的是 ( )
A．伞面被向下“吸”
B．伞上方的空气流速大于下方
C．伞上方的空气流速等于下方
D．伞上方的空气流速小于下方
6．两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，受到浮力大的是 ( )
A．小木块 B．大石块
C．一样大 D．不能确定
7．如图，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是 ( )
A．气泡受到水的压强变小、浮力变小
B．气泡受到水的压强变小、浮力变大
C．气泡受到水的压强变大、浮力变小
D．气泡受到水的压强变大、浮力变大
8．如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放， 因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底。下列说法正确的是( )
A．铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方
B．铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处
C．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下
D．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上
9．小科同学在探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时，做了如图甲、乙所示实验。
(1)实验能够得到的结论是______________。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，应再做图_______(选填“丙”或“丁”)所示实验。
10．许多同学喜爱滑板运动。某同学用脚对地面向后施力时滑板前行，说明力能改变物体的_______。滑板由板面、支架和轮子组成，当一个同学站在滑板上匀速直线滑行时，人和滑板受到的总重力约为600牛，轮子与水平地面的总接触面积约为8×10—4米2，则水平地面受到的压强约为_______帕。
11．有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：。
(1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化_______ (选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该_______。
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的_______相同。
(3)小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越_______，表示此时液体的压强越 _______。
(4)小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_______(选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强_______。
12．2010年5月28日清晨，美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空 (如图)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。 (g取10牛／千克)
(1)若整个装置的总体积为l00米3，空气的密度为1．29千克／米3，则整个装置受到空气的浮力为_________牛。
(2)乔纳森为了降落，剪断了几个气球的绳子，则整个装置所受的浮力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13．水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重500牛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0．5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向_______ (选填“向左”或“向右”)，大小为_______牛，随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为_______牛。
14．如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：
(1)当用F=5．3牛的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_______牛；若用F=5．8牛的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_______牛。
(2)如图丙所示，为研究滑动摩擦力F，大小与接触面受到压力FN大小的关系，在重力为l7牛的木块上每次增加l牛重的钩码，分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下：
木块对水平面压力FN(牛)
17
18
19
20
21
水平拉力F(牛)
5.1
5.4
5.7
6.0
6.3
根据表格数据，得出滑动摩擦力F，大小与接触面受到压力FN大小的关系式为________。
15．如图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400 cm2，高为0．2m，盖片B的面积为60 cm2(盖片B的质量，厚度不计)。连接AB是长为0．3m，体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1×103 kg／m3，g=10 N／kg)
请解答下列问题：
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的重力是多少?
(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
参考答案
第5节 常见的力
真题演练1 答案：C
解析：质量是物质的一种属性，始终保持不变。图中小明和过山车处于弯道上运行，其方向时刻在改变。重力的方向一定竖直向下，与物体的运动状态无关。如果物体在平衡力作用下，将保持静止状态或匀速直线运动状态。图中小明和过山车做变速曲线运动，运动状态在改变，不可能受平衡力作用。
真题演练2 答案：(1)匀速直线 (2)1、3 (3)0．4
解析：(1)为使拉力等于摩擦力(木块处于平衡状态)，弹簧测力计必须沿水平方向匀速直线拉动。(2)要研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，必须使压力相同。(3)由于滑动摩擦力的大小仅仅决定于压力大小和接触面的粗糙程度，滑动摩擦力将保持0．4牛不变。用0．5牛的力水平拉动木块，木块将做加速运动。
真题演练3 答案：(1)增大受力面积以减小压强
(2)G=mg=2．5 ×104 kg× l0 N／kg=2．5×105 N
P==1×l05 Pa
解析：①如果直接在薄冰上卸载卡特比勒车，卡特比勒车强大的压强将会使薄冰破裂而发生危险，所以要铺木板以增大受力面积，减小压强。②这是固体压强计算，应采用公式P=F／S。其中压力F=G=mg
真题演练4 答案：3 竖直向下 2×10—4
解析：物体A所受的重力由图甲中的弹簧测力计读得。物体A所受的浮力等于甲、乙弹簧测力计的读数之差，即2牛。因为物体A浸没在水中，所以VA=V排=F浮／(水g)=2牛／(1．0 ×103千克／米3×10牛／千克)=2×10 4米3。
模拟预测题1 答案：(1)影响摩擦力大小的因素 (2)匀速盲线 (3)方便读取弹簧测力计的读数(或易于保持木板做匀速直线运动)
解析：(1)由实验器材和图片情景可知，这是个研究影响摩擦力大小因素的实验。(2)为使木块处于平衡状态，使拉力等于摩擦力，弹簧测力计必须沿水平方向匀速直线拉动。(3)通过对比甲、乙装置可以发现，乙装置有弹簧测力计的竖直固定装置，这样可使读数更方便、误差更小；乙装置有电动装置，更易于保持木板做匀速直线运动。
模拟预测题2 答案：C
解析：本题应该分两个阶段分析：(1)金属球逐渐浸入时，由于排开水的体积不断增大，所以浮力也不断增大；(2)金属球浸没后，排开水的体积不变，浮力不变。
同步训练
1．答案：C
解析：重力方向竖直向下，与运动状态无关。
2．答案：A
解析：月球上“重力”小，月球车对地压力也小，月球车容易打滑，车轮上刻有螺旋形花纹是为了增加接触面的粗糙程度，达到增大摩擦力的效果。
3．答案：C
解析：因为力的作用是相互的，所以两个手指尖的压力大小是相等的。由于笔尖的接触面积小于笔尾的接触面积，笔尖处的压强大于笔尾处的压强。
4．答案：D
解析：根据压强公式P=，压强的大小由压力大小U和受力面积大小共同决定，而不能由压力大小或受力面积大小单方面决定。所以A、B选项都是片面的，不准确的。脚印越深，说明力的作用效果越明显，压强越大。
5．答案：B
解析：撑起的雨伞，伞上方的气流快，压强小，伞面会被向上“吸”。其原理与机翼产生升力是一样的。
6．答案：B
解析：比较浮力的大小不能盲目看浮沉情况，本题宜采用阿基米德原理(F=G排液=液V排g)分析：液和g相等，大石块的V排较大，浮力较大。大石块之所以下沉是因为它的浮力比重力小。
7．答案：B
解析：水中正在上升的气泡离水面的深度越来越小，受到水的压强也越来越小。同时，气泡的体积会随之增大，所以浮力也增大。
8．答案：C
解析：第一次放，大铁箱没触碰到水底，船和大铁箱整体上处于漂浮状态，此时船的浮力等于船和大铁箱的总重力，船的吃水线在A处。第二次再放，铁箱接触到水底，此时船的浮力小于船和大铁箱的总重力，砜E较小，船的吃水线在A处之下。当大铁箱在船上时，情况与第一次相同。
9．答案：(1)压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 (2)丁
解析：(1)甲、乙实验对比，压力相同，乙凹陷深度大，压力的作用效果明显。(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应该选丁，理由是乙和丁对比压力大小不同，而受力面积大小相同。不选丙的理由是小桌下方的形变物体不同。
10．答案：运动状态 7．5×105
解析：施力前，滑板静止；施力后，滑板前行。可见速度(运动状态)发生了改变。压强计算可用公式P=。
11．答案：(1)小 相平 (2)深度 (3)大 大 (4)不变 相等
解析：(1)压强计漏气后，里面的气压减小，U形管两边液柱的高度差将随之减小。(2)决定液体内部压强大小的因素有液体的密度和深度，小唐的实验没有控制深度相同，所以不能准确判断液体的种类。(3)在同种液体中，深度越深，压强越大，压强计的U形管两边液柱的高度差就越大。(4)在同种液体中，同一深度液体内部向各个方向的压强相等。
12．答案：(1)1290 (2)变小
解析：(1)F=G排气=气V排g=1．29千克／米3×10牛／千克×100米3=1290牛。(2)剪去几个气球后V排减小，浮力变小。
13．答案：向右 250 0
解析：滑动摩擦力的方向与运动方向相反。米袋向左滑，则滑动摩擦力方向向右。摩擦力大小f=0．5G=0．5×500牛=250牛。当米袋随传送带一起匀速运动时，不存在运动趋势，受到的摩擦力大小为零。
14．答案：(1)5．3 5．1 (2)Ff=0．3FN
解析：(1)当用F=5．3牛的水平拉力拉静止的木块时，拉力等于静摩擦力，大小为5．3牛。由图可知，木块的最大静摩擦力是5．5牛。若用F=5．8牛的水平拉力拉木块，木块将无法平衡，做加速运动，所受滑动摩擦力大小等于它做匀速运动时的滑动摩擦力大小，即5．1牛。(2)分析表中数据可以发现，滑动摩擦力大小是接触面受到压力大小的0．3倍。
15．答案：(1)P=pgh=1 ×103 kg／m3×10 N／kg×0．5m=5000 Pa
F=ps=5000 Pa×60×10—4 rn2=30N
(2)F全浮=水gV全排=1×103 kg／m3×400×10—4 rn2×0．2m× l0 N／kg=80N
GA=F全浮一F=80N一30N=50N
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上则F浮=GA，即液V排g=GA，
则1×103 kg／m3×400×10—4 m2×hl×10 N／kg=50N．
得hl=0．125m，水箱中水的深度h2=0．125m+0．3m=0．425m
解析：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B的深度是0．2m+0．3m=0．5m，可由公式p=gh先算压强，再由公式P=去算压力。(2)盖片B被撇开的瞬间，满足关系：浮筒A的重力=浮筒A的浮力一水对盖片B的压力。先由公式F全浮=水gV全排计算浮筒A的浮力，再由前面的关系式算出浮筒A的重力。
当满足：浮筒A的浮力=浮筒A的重力时，盖片B在重力作用下自动关上。