力与机械(2011)

杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1L1=F2L2
5、解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）
(3)在本实验装置的基础上，如果可以补充器材，你还能进行的实验有：__________________________________________。
练习二
1、如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是……( )
2、将重为5牛顿和15牛顿的甲、乙两物体，分别挂在杠杆的左右两端。若杠杆的重力忽略不计，当杠 杆平衡时，左右两边臂长之比为( )
绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
2．动滑轮：
①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则 只忽略轮轴间的摩擦则，拉力F= （G物+G动）绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）
2.弹簧测力计
(1)测力计：测量力的大小的工具叫做测力计。
(2)弹簧测力计的原理：弹簧所受拉力越大弹簧的伸长就越长；在弹性限度内，弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。
(3)弹簧测力计的使用：①测量前，先观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，如果不是，则需校零；所测的力不能大于弹簧测力计的测量限度，以免损坏测力计。②观察弹簧测力计的分度值和测量范围，估计被测力的大小，被测力不能超过测力计的量程。③测量时，拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向，且与被测力的方向在同一直线。④读数时，视线应与指针对应的刻度线垂直。
C．课桌的高度约为80cm D．正常人10次脉搏的时间约为1min
6、30牛顿可能是下列哪个物体所受的重力？( )
A．一个小学生。B．一辆汽车。C．一支铅笔。D．一个装满书本的书包。
7、关于“9.8牛/千克”所表示的物理意义是( )
(A) 9.8牛等于1千克wenku.baidu.com(B) 9.8千克等于1牛。
(C)质量是9.8千克的物体受到的重力是1牛。(D)质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛。
力与机械
一、弹力和弹簧测力计
1.弹力
(1)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力等的实质都是弹力。
(2)弹力的大小、方向和产生的条件：
①弹力的大小：与物体的材料、形变程度等因素有关。②弹力的方向：跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致。③弹力产生的条件：物体间接触，发生弹性形变。
12、下列事例中，通过改变压力大小来改变摩擦力的是
A．汽车打滑时，常在轮胎下铺一些碎石或稻草B．往生锈的锁头里滴一些油，以便于开锁
C．自行车紧急刹车时，要用力捏紧车闸，以便尽快停下
D．高低杠运动员上杠前，在手上涂抹镁粉
13、下列措施中，为了减小摩擦的是( )
A．鞋底和轮胎有凹凸不平的花纹B．在机器的转动部分安装滚动轴承并加润滑油
A．地球对物体的吸引力就是物体的重力
B．在空中向上运动的物体不受重力作用
C．重力的方向总是垂直向下
D．抛出去的物体总会落向地面，这是由于物体受到重力作用的缘故
4、将一根长木板截成长短不同的两段，则这两段木板（）
A质量相等。B密度相等。C重力相等。D体积相等。
5、下列数值最接近实际情况的是：（）
A．初中生的体重约为50N B．人步行的速度约为20m/s
①小辉同学为了完成他自己的探究应按两图进行。
②若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据，请根据数据在答卷所给坐标中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小N之间的关系图象。
N/N
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
f/N
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
③根据图像可以得出f与N的关系是：。
④小华和小辉同学在实验中都应使小车做运动。
(5)决定因素：物体间的压力大小、粗糙程度。
(6)方向：与相对运动方向相反。
5.增大与减小摩擦的方法
(1)增大摩擦的主要方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；③变滚动为滑动。
(2)减小摩擦的主要方法：①减少压力；②使接触面光滑些；③用滚动代替滑动；④使接触面分离。
四、杠杆
1.杠杆
(1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
(3)滚动摩擦力：相对运动属于滚动，则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。
4.滑动摩擦力：
⑴测量原理：二力平衡条件。
(2)探究方法：控制变量法。
（3）测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
（4）结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
费力杠杆
动力臂小于阻力臂
费力、省距离
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
不省力不费力
天平，定滑轮
十六、其他简单机械
五、滑轮
1．定滑轮：
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。
A.重力和推力B.重力C.冲力D.惯性力
11、很多体育赛事都与摩擦有关，有时要增大摩擦力，有时又要设法减小摩擦力。下列四个实例中属于减小摩擦力的是（）
A．在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉；B．滑 冰运动员所穿的滑冰鞋底部有冰刀；
C．足球比赛中守门员戴有防滑手套；D．举重比赛时，运动员先在手上涂抹“白粉。
A.3:1B.2:1C.1:3D.4:1
3、用如图所示的滑轮匀速提升重物，那么：( )
A．ａ方向的拉力最小B．ｂ方向的拉力最小
C．ｃ方向的拉力最小D．三个方向的拉力都一样大
4、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为【】
(3)重力随物体位置的改变而改变，同一物体在靠近地球两极处重力最大，靠近赤道处重力最小。（这与质量不同）
3.重力的方向
(1)重力的方向：竖直向下。
(2)应用：重垂线，检验墙壁是否竖直。
4.重心：
(1)重力的作用点叫重心。
(2)规则物体的重心在物体的几何中心上。有的物体的重心在物体上，也有的物体的重心在物体以外。
解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：
①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；
②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
6、应用：
名称
结构特征
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂大于阻力臂
省力、费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
三、摩擦力
1.摩擦力
两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时在接触面产生一种阻碍相对运动的力，叫摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)两物接触并挤压。
(2)接触面粗糙。
(3)将要发生或已经发生相对运动。
3.摩擦力的分类
(1)静摩擦力：将要发生相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力。
(2)滑动摩擦力：相对运动属于滑动，则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。
A.5N;2NB.3N;0NC.0N;2ND.5N;8N
17、如图11所示，弹簧测力计的示数是________ N。
三、作图题
18、画出如图所示物体所受重力的示意图。（2分）
19、如图7所示，质量为10kg的物体A静止在斜面上，试画出物体所受重力的示意图．
20、在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”时，小华同学根据自己推箱子时，箱子越重，推起来越费力，提出了“影响摩擦力大小的因素可能与接触面受到的压力有关”的猜想；小辉同学根据自己推箱子时，地面越粗糙，推起来越费力，提出了“影响摩擦力大小的因素可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想。下图是验证他们猜想的实验装置图。
3．滑轮组
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= G。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力 F= （G物+G动）。绳子自由端移动距离SF（或vF）=n倍的重物移动的距离SG（或vG）。
④组装滑轮组方法：首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
15、下列有关自行车的摩擦的几种说法中，正确的是( )．
A．刹车皮与轮圈间的摩擦是滚动摩擦
B．使自行车前进的力是它的后轮受到的摩擦力
C．推着自行车步行时，车轮与地面是滑动摩擦
D．轮胎外表面压制出花纹，虽然美观但增大了摩擦，所以这种设计不科学
16、如图所示,水平桌面上叠放的A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起 向右匀速运动,书籍F1=5N,F2=3N,那么物体B的上下表面所受摩擦力的大小分别为:
C．皮带传动中，在皮带上涂“皮带蜡”D．自行车刹车时，闸皮紧压在车圈上
14、对下列几种现象解释正确的是( )
A．拉小提琴时，在琴弓的马尾上抹松香，是为了减小它与琴弦的摩擦
B为使全体同学都能看清黑板上的字，黑板油漆得越光亮越好
C．锤头与锤柄套得越紧越不容易脱落，是应用了压力越大摩擦越大的道理
D．汽车若能在冰面上行驶，一定比在公路上快得多，因为冰面比公路面要光滑得多
二、重力
1.重力的由来：
(1)万有引力：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。
(2)重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。地球上的所有物体都受到重力的作用。
2.重力的大小
(1)重力也叫重量。
(2)重力与质量的关系：物体所受的重力跟它的质量成正比。公式：G=mg，式中，G是重力，单位牛顿(N)；m是质量，单位千克(kg)。g=9.8N/kg。
(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2也可写成：F1/F2=L2/L1。
3、画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。
⑴找支点O；
⑵画力的作用线（虚线）；
⑶画力臂（虚线或实线，过支点垂直力的作用线作垂线，）；
⑷标力臂（大括号或双箭头）。
4、研究杠杆的平衡条件：
练习一
1、如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此测力计的示数为（）
A．0NB．2N C．4N D．8N
2、甲、乙两位同学分别用20 N的力拉一个弹簧测力计的两端，关于测力计示数说法正确的是（）
A.20 N B.40 N C.0 N D.无法确定
3、关于重力，下列的说法中正确的是（）
8、跳伞运动员在空中张开降落伞后，跳伞运动员匀速下降，这是因为跳伞运动员[ ]
A．没有受到力的作用；B．受到的重力小于阻力；
C．受到的重力等于阻力；D．受到的重力大于阻力．
9、一个铁球沿斜面滚下，铁球所受重力的方向是
A.沿斜面向下B.垂直于斜面向下C.竖直向下D.以上三种说法都不对
10、从手中推出的铅球，在空中飞行时，若不计空气阻力，它受到的力是
(2)杠杆的五要素：
①支点：杠杆绕着转动的固定点(O)；
②动力：使杠杆转动的力(F1)；
③阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)；
④动力臂：从支点到动力作用线的距离(l1)；
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2)。
2、杠杆的平衡条件
(1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。
21、如图所示，是小明在探究“阻力对物体运动的影响”
活动中的实验过程。
(1)实验中要让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下，这样做是为了使小车到达水平面时___________。
(2)实验中通过观察、比较小车在不同表面上运动的距离，可知小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。由此可推论：如果运动的物体不受力，它将____________；同时也能说明力是改变物体________的原因。