新课标人教版中考物理复习资料(13)
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第十三章力和机械
13.1 弹力弹簧测力计
、弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
2、塑性:在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
3、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关。
4、弹簧测力计:原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。
使用:(1)认清分度值和量程;(2)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;(4)测量时力要沿着弹簧的轴线方向,测量力时不能超过弹簧秤的量程。
[例1]如图所示,弹簧测力计的量程是,分度值是,
手的拉力是。
解答:5N;0.2N;1.6N
[剖析]:使用弹簧测力计要按照前面提到的方法正确操作,认清每大格表示
多少N,分度值是多大以及弹簧测力计的量程,使用时所测的力不能超过弹簧测力计的量程,弹簧测力计上标有“N”,表示刻度值的单位是牛顿。
[例2]用弹弓射击时,石子是靠什么力射出去的?是不是无论怎样都能将石子射出去?
解答:石子是靠被拉长的橡皮筋所具有的弹力射出去的。
[剖析]发生了弹性形变的物体都具有弹力,弹性形变有一定的限度。
并不是无论怎样拉都能将石子射出去的,如果拉力超过了橡皮筋的弹性限度,就会将橡皮筋拉断,石子也就不能被射出去。
、乒乓球掉在地上,马上会弹起来,使乒乓球由下而向上运动的力是,它是由于乒乓球发生了而产生的。
2、一个苹果掉到地上,它的形状发生了变化,且不能恢复原样,物体的这种特性叫。
放在桌面上的苹果 (填“会”或“不会”)发生形变。
苹果对桌面的压力实质是。
3、弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就。
它有一个前提条件,该条件是,就是根据这个道理制作的。
4、关于弹力的叙述中正确的是( )
A、只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
B、只要物体发生形变就会产生弹力
C、任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D、弹力的大小只与物体形变的程度有关
、下列哪个力不属于弹力( )
A、绳子对重物的拉力
B、万有引力
C、地面对人的支持力
D、人对墙的推力
6、用天平和弹簧测力计分别在月球上和地球上称量同一物体的质量和重力,称量的结果为()
A 、天平和弹簧测力计示数都不同
B 、天平示数相同,弹簧测力计的示数不同
C 、天平示数不同,弹簧测力计示数相同
D 、天平和弹簧测力计的示数都相同
、用手捏一个玻璃瓶,玻璃瓶会发生弹性形变吗?设计一个实验,探究一下。
13.2 重力
、重力的概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫重力。
重力的施力物体是:地球。
2、重力大小的计算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N 。
3、重力的方向:竖直向下, 其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 地面是否水平。
4、重力的作用点——重心:重力在物体上的作用点叫重心。
质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。
如:均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。
方形薄木板的重心在两条对角线的交点。
☆假如失去重力将会出现的现象:(只要求写出两种生活中可能发生的)
① 抛出去的物体不会下落;② 水不会由高处向低处流③ 大气不会产生压强;
例1]:一只质量为3kg 的铅球,在地面上受到的重力是 N ,
方向是 。
当运动员向斜上方推出这个铅球时,主要是受 的作用而使铅球不能做直线运动。
解答:30;竖直向下;重力
[剖析] : 由G=mg 可知,铅球所受的重力G=3kg ×10N /kg=30N,重力的方向总是竖直向下的,当运动员将铅球推出后,若不计空气阻力,铅球只受重力的作用,因为重力的方向与球的运动方向不在一条直线上,所以球的运动方向会发生改变,而不做直线运动。
[例2]:有一铜块,用弹簧测力计得它的重为4.9N ,能否用最大称量为205g 的天平称量它的质量?
[剖析]:该题有两种解法:①求出铜块的质量,如果此质量小于或等于天平的最大称量值,就可以用它来称量;如果大于天平的最大称量,就不能用它来称量。
②根据天平的最大称量,求出具有这一质量的物体受到的重力,如果铜块的重力小于或等于这一数值,则可用这架天平来称量;如果大于这一数值,就不能用它来进行称量。
解答:①根据G=mg 得:m=g G =kg
N N /8.99.4=0.5kg=500g ,因为500g >250g,所以不能。
②因为天平的最大称量是250g ,具有这一质量的物体所受的重力G=mg=0.25kg×9.8N/kg=2.45N,因为2.45<4.9N ,所以不能。
[注意]:解这类题目在计算时,必须运用公式,单位都要统一用国际单位的主
单位,千万要写成 4.9N=0.5kg,因为重力和质量是两个不同的物理理,不存在等量关系。
、宇宙间任何两个物体之间都存在着互相吸引的力,这个力就是 ,
月亮能绕地球运动而不跑掉就是受到 作用的结果。
2、苹果从树上下落,是因为受到 力的作用,它的运动方向就是 力的方向,我们把这个方向叫 。
3、通常把物体所受重力的大小叫 ,它与物体的 有关系,这个关系用公式表示为 ,用文字叙述为:
4、下面关于重力的说法中错误的是( )
A 、地球上的所有物体都受重力的作用
B 、重力作用不需要地球与物体相互接触
C 、玩具“不倒翁”不倒就是重力作用的结果
D 、走钢丝的运动员,手中都握有一根长杆是表演的需要
5、如果没有重力,下列哪种现象不会发生( )
A 、就不会有“人往高处走,水往低处流”这一谚语了
B 、玻璃杯掷到地上不会破碎
C 、传统的体育比赛都失去了意义
D 、“登天”不再是一件难事了
、月球对它表面的物体也有引力,并且这个引力是地球的1/6,一个在
地球上能搬动100N 重的物体的人,在月球上能搬动( )
A 、大于600N 重的物体
B 、小于600N 重的物体
C 、等于600N 重的物体
D 、无法确定
7、一个质量是50kg 的同学,他重多少?如果要把他抱起来,你所用的力至少是多少牛?(g 取10N /kg)
、小红在家设计制作了一个仪器(如图12.1-1),竖直的木板与底板相
互垂直,在竖直木板的上部O 点钉一钉子,在钉子上系一根细绳,绳子的下端吊一小石子。
回答:这个仪器的可能用处是什么?原理是什么?
13.3 摩擦力
、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就
会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
2、分类: 摩擦力 静摩擦力
动摩擦力 滑动摩擦力 滚动摩擦力
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得。
5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6、滑动摩擦力:
⑴测量原理:二力平衡条件
⑵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。
⑶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。
7、应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
例1]::火箭将飞船送入太空,从能量转化的角度来看,是化学能转化为
内能再转化为机械能,太空飞船在太空中遨游,它受力(“受力”或“不受力”)的作用,判断依据是:飞船的运动不是做匀速直线运动。
飞船实验室中能使用的仪器是 B (A 密度计、B温度计、C水银气压计、D天平)。
[例2]:下列事件中,目的是为了增大摩擦的措施是( )
A、在机械的转动部分加装滚珠轴承
B、在自行车把套上做出凹凸花纹
C、给自行车的轴加润滑油
D、气垫船行驶时在船体与水面间形成高压空气层
[剖析]:在机械的转动部分加装滚珠轴承,这是变滑动为滚动,减少摩擦,在自行车把套上做出凹凸花纹,是为了使接触面粗糙,增大摩擦,给自行车的轴加润滑油,在两个表面之间形成油膜,使使接触面分离,可大大减小摩擦,气垫船的船底跟水面之间有一层空气层,使得航行时的摩擦阻力大大减小。
正确选项为B
、学习过摩擦力,我们一起来总结一下摩擦力产生的条件:①两个物体要,②两个物体要。
2、在粗糙水平面上做匀速运动的汽车,受力情况是()
A、不受力的作用
B、只受重力的作用
C、只受重力、支持力的作用
D、受到重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用
3、在家里浴室中,为防止地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施错误的是()
A、浴室地面应铺上带有凹凸花纹的地砖
B、人沐浴时穿的拖鞋带有凹凸花纹
C、脚底下放一条毛巾
D、穿上平底的塑料拖鞋
4、下列情形中,摩擦力需要大点儿比较好的是( )
A、汽车轮与公路之间的摩擦
B、滑雪板与雪地之间的摩擦
C 、跷跷板与支撑轴之间的摩擦
D 、写字的粉笔与黑板之间的摩擦
、骑自行车时,如果遇到情况,需要紧急刹车,我们一般会用力捏刹车,
车才会很快停下来,这说明 。
6、如图所示,用水平力F 将一木块压在竖直墙上保持静止,下列说法中正确的是( )
A 、水平力F 与木块所受到的重力是一对平衡力
B 、水平力F 与木块所受到的摩擦力是一对平衡力
C 、若水平力F 增大,则木块所受到的摩擦力也随着增大
D 、木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力
7、行车是我们熟悉的交通工具。
从自行车的结构和使用来看,它涉及到有关摩擦知识。
例如:
A 、轮胎上刻有花纹
B 、车轮做成圆形
C 、塑料套紧套在车把上
D 、在转动部分添加润滑油
E 、脚踏板凹凸不平
F 、刹车时用力捏闸
G 、车轴处装有滚珠
H 、车的把手上有凹槽
⑴上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母)
通过改变接触面粗糙程度而增大磨擦的是 ;
通过增大压力而增大磨擦的是 ;
通过变滑动为滚动而减小磨擦的是 ;
通过使接触面彼此分离而减小磨擦的是 ;
⑵ 请你大胆发挥想象:假如没有摩擦,自行车会出现什么样的现象?写出两个合理的场景。
13.4 杠杆
、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
2、五要素: ①支点:杠杆绕着转动的点。
用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。
用字母 F 1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。
用字母 F 2 表示。
说明: 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母L 1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母L 2表示。
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,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。
3、 研究杠杆的平衡条件:
① 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
② 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。
③ 结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F 1L 1=F 2L 2 也可写成:F 1 / F 2=L 2 / L 1 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。
) 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。
4
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
例1]:如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆, 在图中正确表示开
瓶盖时的动力、阻力和支点O 。
解答:如右上图所示。
[剖析]:对于此题的分析,要注意两方面,一是如何找到支点,起子在起瓶盖时,是围绕着瓶盖上的一点转动,所以支点是瓶盖上一点,有的同学容易认为是瓶口边缘的一点,这是错误的。
二是阻力的作用点及方向,当用手对起子向上施力时,瓶盖边缘受到一个向上的力,瓶盖对起子有一个向下的力,所以阻力方向应是向下,有的同学容易认为是向上, 这是没有理解物体间力的作用是相互的。
[例1]:身高相同的甲乙二人,用长1.6米的扁担抬起一桶水,水桶挂在距甲肩0.6米处的扁担上,水和水桶共重320N ,问甲乙二人肩上各负担多大的力?(不计扁担重)?
解答:甲肩上负担200N 的力,乙肩上负担120N 的力。
[剖析]:这是一个在实际生活中应用的问题。
可分别将两人的肩看作支点。
如图所示,先以甲肩与扁担接触点A 为支点,根据杠杆平衡的平衡条件
F1L1=F2L2,可得:G·AC=F B·AB,所以F B=AC/A B·G=0.6/1.6╳320N=120N;
如右上图所示,以乙肩与扁担的接触点B为支点,根据杠杆平衡条件有G·BC=F A·AB,则有F
A=BC/AB·G=1.6-0.6/1.6·G=200N。
、下列物件中不能看成杠杆的是( )
A、筷子
B、火钳
C、剪刀
D、橡皮筋
2、杠杆的平衡条件是;如果分别用不同方向的三个力
作用于杠杆的A点,都能使图12.4-2所示的杠杆平衡,那么最小的
力是。
3、关于杠杆以下说法正确的是()
A、省力的杠杆一定省距离
B、不省力的杠杆一定费力
C、平衡的杠杆给它一个作用力,杠杆平衡一定破坏
D、是省力杠杆还是费力杠杆由动力臂和阻力臂的大小而决定的。
4、有一架不等臂的天平,把物体放在左盘测质量m1=250g;放在右盘测质量m2=360g,则物体的质量是()
A、610g
B、110g
C、305g
D、300g
5、在如图所示,属于省力杠杆的是()
、一根杠秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比物体的实际质量
()
A、偏大
B、偏小
C、相等
D、无法比较
7、如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是()
A、B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力
B、B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C、C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D、C点是支点,物体A放在
车厢的前部可省力
8、如图所示用羊角锤拔钉子,羊角锤可看作一个杠杆,在图上标出支点O的位置,
已知手握在木柄A点,所用的力跟木柄垂直,在图上画出动力、阻力、阻力臂.
、如图12.4-5,一个圆柱形质地均匀的桶重400N,直径1m,要把它推上一个高20cm的坎,此时这个桶就可以看成是一个杠杆,它的支点是,O点为重心。
如果要用最小的力把它推上坎,应如何使力,在图上把它画出来,并算一算,这个最小的力应是多少?
10、如图所示,是一种常见的活塞式抽水机的示意图,在图中画出手柄所受到的动F1的力臂和阻力F2。
13.5 其他简单机械
、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
绳子自由端移动距离S F(或速度v F) = 重物移动的距离S G(或速度v G)
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:F=
1G, 只忽略轮轴间的摩擦则
2
拉力F=
1(G物+G动)绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或
2
v G)
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=
1G 。
只忽略
n
轮轴间的摩擦,则拉力F=
1(G物+G动) 绳子自由端移动距离S F(或v F)=n倍的重物移
n
动的距离S G(或v G)
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。
例1]:如图所示,用一重5N的动滑轮将一20N的物体A匀速向上提起,(不计摩擦和绳重)拉力F为N,物体A向上移动的距离为5cm,则拉力F移动的距离为。
答案:12.5 10m
[剖析]:由于物体A匀速向上运动,动滑轮也作匀速运动,对动滑轮作受力分析,则有2F=G A+G动,2F=20N+5N,F=12.5N;动滑轮省力但要费距离,动滑轮由2段绳子拉着,物体A向上运动5cm,拉力F要向上拉5cm╳2=10cm。
[例2]:如图所示,物体A在拉力F作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N,那么拉力F为N,物体A与地面间的摩擦力为N,若拉力F端移动了2m,则A移动了m。
答案: 1 0 5 4
[剖析]本题动滑轮的动力施加在动滑轮的钩上,是一种费力省距离的用法,对动滑轮作受力分析可知F A=1/2F,则F=2F A,而测力计的示数为5N,故F=2 ╳5N=10N,A移动的距离是F端移动距离的2倍,即4m。
[例3]:如图所示,用F=10N的力,拉着物体在地面上做匀速运动,则物体与地
面间的摩擦力是()
A、10N
B、20N
C、30N
D、无法确定
答案:C
[剖析]:由图可知,滑轮组用3段绳子拉物体运动,所以拉力F应是摩擦力的1/3,即f=3F=3╳10N=30N。
有的同学习惯用F=1/nG来求解,但此题F与G之间不存在这个关系。
这是因为拉力与摩擦力都是水平,而物体所受重力的方向是竖直方向的力。
、升旗的时候,我们看到旗手用力向下拉绳子,旗就升上去了,这是因为旗杆顶有一个。
这个事例告诉我们,这种简单机械能够改变。
2、生活中经常使用的工具和见到的情景,分别属于哪种简单机械?
a、用扳手拧上螺钉:;
b、用改锥拧下螺钉:;
c、汽车走的盘山公路:;
d、挑东西的扁担:。
3、下面能够省距离的简单机械是( )
A、定滑轮
B、动滑轮
C、轮轴
D、斜面
4、在生活和生产中经常使用简单机械,其目的在于( )
A、省力
B、省距离
C、改变力方向
D、工作的方便
、如图12.5-2是没有组装的滑轮组,如果用它来提升重物,请你用笔画线代表绳子画出最省力的组装方法。
6、如图12.5-3是工人师傅搬运重物时经常采用的方法,
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11 其中利用的物理知识有: 。
其目的
在于 。
7、如图12.5-4,图中的滑轮是 滑轮,如果重物重为
100 N(滑轮重不计),则拉力F = N ,分析一下,这样使用滑轮的好处在哪里?
、如图所示,现要利用一滑轮组将一汽车水平拉动,请画出最省力的绕法。