備考2021年中考專題講解七:重力、彈力、摩擦力

2021-01-13 物理怪怪怪

01【考綱要求】

1、掌握力的初步概念,理解力的三要素,掌握力的示意圖;

2、會正確使用彈簧秤;會用彈簧秤測力的大小;

3、知道重力的概念,重力的大小、方向;

4、知道靜摩擦力和滾動摩擦,理解摩擦力的方向,滑動摩擦力的大小與壓力接觸面的粗糙度的關係。

02思維導圖

03考點、要點解讀

考點一、力

1、概念:力是物體對物體的作用。

2、力的作用效果

力可以改變物體的運動狀態,也可以改變物體的形狀。

3、力的三要素和力的示意圖

(1)力的符號和單位

①在物理學中,用字母「F」表示力,為了區分不同作用或性質的力,還常常用其他字母表示力,如重力—G。

②單位:牛頓,簡稱牛,符號N。

(2)力的三要素

力的大小、方向、作用點,叫做力的三要素,它們都能影響力的作用效果。探究力的三要素與力的作用效果的關係,可採用控制變量法。

(3)力的示意圖

用一根帶箭頭的線段粗略地把力的三要素表示出來,這樣的圖就叫做力的示意圖。

畫力的示意圖的步驟:①在受力物體上畫出力的作用點。②確定力的方向並沿力的方向畫一條線段。③在線段的末端畫上箭頭並在旁邊標出 力的符號。

4、力是物體間的相互作用

一個物體對別的物體施力時,也同時受到後者對它的作用力。即施力的物體同時也受力。這一對相互作用的力同時產生,同時消失,而且是分別作用在兩個物體上。

考點二、重力

地面附近的物體,由於地球的吸引而受到的力叫做重力。重力的施力物體是地球。符號:G。

考點三、彈力

1、彈性、彈力定義

(1)物體受力發生形變,不受力時又能自動恢復原來形狀的特性叫做彈性。

能自動恢復的形變叫彈性形變;物體由於彈性形變而產生的力叫做彈力。物體的彈性形變程度越大,產生的彈力越大;彈力的作用點在兩物體的接觸面上,方向指向恢復形變的方向。

日常所稱的拉力F、壓力F壓、支持力FN等,其實質都是彈力。例如,桌面對茶杯的支持力,其實質就是桌面發生了微小的形變後對茶杯向上的彈力。

注意:彈簧的彈性有一定的限度,超過了這個限度就不能完全復原。

(2)物體變形後不能自動恢復原來的形狀的特性叫做塑性。例如:麵團、泥團、橡皮泥等具有塑性。

2、彈簧測力計

(1)彈簧測力計原理:在彈性限度內彈簧受的拉力越大,它的伸長就越長。F=Kx

(2)使用彈簧測力計測重力、拉力等。

考點四、摩擦力

兩個互相接觸的物體,當它們做相對運動或有相對運動的趨勢時,在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫做摩擦力。

1、方向:摩擦力的方向總是跟物體相對運動(趨勢)的方向相反。

2、作用點:摩擦力的實際作用點是在兩個物體的接觸面上。

3、摩擦力產生的條件:

①兩個物體相互接觸;

②要發生或將要發生相對運動;

③表面粗糙;

④兩物體間有壓力。

4、摩擦力的種類:靜摩擦、動摩擦(滑動摩擦、滾動摩擦) 

5、滑動摩擦力與滾動摩擦力區別:

一個物體在另一個物體表面上滑動時產生的摩擦叫做滑動摩擦。一個物體在另一個物體表面上滾動時產生的摩擦叫做滾動摩擦。在相同條件下,滾動摩擦往往比滑動摩擦小得多。

6、實驗探究影響摩擦力大小因素:

知道壓力越大、接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。實驗重點是測滑動摩擦力大小。根據二力平衡的條件,用彈簧測力計沿水平方向拉著物體,在水平面上作勻速直線運動。此時,拉力與摩擦力平衡,其大小相等,彈簧測力計的讀數跟摩擦力的大小相等。所以,從彈簧測力計的示數中就知道摩擦力的大小。實驗方法是控制變量法。

7、知道下列增大和減小摩擦力的方法:

04典型例題精析

1.下列有關力的說法中,正確的是(  )

A.力的作用效果與力的大小、方向和作用點都有關係

B.手拍桌子時,手對桌子施加了力,桌子對手沒有施加力

C.彈簧被拉伸時產生的力是彈力,鋼絲繩懸掛重物的力不是彈力

D.重力的方向總是垂直向下

【答案】A【解析】A、力的三要素都能影響力的作用效果。此選項正確;B、力的作用是相互的,手拍桌子,手對桌子施加力的作用,桌子同時對手施加反作用力。此選項錯誤;C、被拉長的彈簧和懸掛著重物的鋼絲繩,都發生了彈性形變,所以都受到彈力的作用。此選項錯誤;D、重力的方向豎直向下。此選項錯誤。

2.如圖所示,各用4 N的水平力沿相反的方向拉彈簧測力計的兩端(彈簧測力計自重不計),則下列說法中正確的是 ( )

A.彈簧測力計的示數為4 N,彈簧測力計受的合力為4 N

B.彈簧測力計的示數為0 N,彈簧測力計受的合力為0 N

C.彈簧測力計的示數為8 N,彈簧測力計受的合力為0 N

D.彈簧測力計的示數為4 N,彈簧測力計受的合力為0 N

【答案】D【解析】本題考查彈簧測力計的原理,彈簧測力計是利用力產生的效果大小來測量力的大小的。彈簧測力計的構造是彈簧的一端固定(與掛環相連的一端),叫做固定端;另一端與掛鈎相連,叫做自由端。測量時,用力使固定端不動,拉力拉掛鈎使彈簧伸長,拉力越大,彈簧伸長就越長,彈簧測力汁的示數就越大,也就是說,彈簧測力計指針的示數等於作用在掛鈎上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是兩端的受力之和。所以在本題中彈簧測力計的示數是4N。而把彈簧測力計作為研究對象,在一對平衡力作用下,合力是零。

3.如圖所示,用彈簧測力計測一物體所受重力,由圖可知,物體所受重力為_______N,重力的施力物體是_______。

【答案】2.4;地球【解析】由圖知,測力計的分度值為0.2N,所以物體的重力G=F=2.4N;重力是由於地球吸引而受到的力,施力物體是地球。

4.小華在課外探究彈簧的長度跟外力的變化關係,利用如圖甲所示實驗裝置記錄了相應實驗數據如下:

這項研究在實際中的應用是_______________________;

分析實驗數據你可以得到的結論是________________。

小華做出了如圖乙三個圖象,其中正確的是_____________________________。

【答案與解析】(1)彈簧測力計(2)在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,伸長就越長(3)B

5.小麗同學在探究「滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關」的過程中,作了以下猜想:A.可能與接觸面的粗糙程度有關;B.可能與接觸面間的壓力大小有關; C.可能與產生摩擦力的兩物體間接觸面積的大小有關。

為了檢驗上述有關猜想是否正確,她設計了以下實驗方案:

步驟1:用彈簧測力計水平拉木塊在木板上做勻速直線滑動,讀出測力計的讀數(如圖甲);

步驟2:把砝碼放在木塊上(如圖乙),勻速拉動木塊和砝碼,讀出測力計讀數;

步驟3:把木塊平放在毛巾上,勻速拉動木塊和砝碼(如圖丙),讀出測力計讀數。

(1)實驗中,彈簧測力計顯示的讀數是拉力F的大小,間接測得摩擦力f大小的關鍵是要保證木塊做______________________運動。

(2)比較1、2次實驗可以得到:____________________________________________;

比較2、3次實驗可以得到:____________________________________________。

(3) 為了檢驗「猜想C」是否正確,可在上述實驗基礎上在增加一個步驟,寫出你所設計的這一實驗步驟。

步驟4:____________________________________________。

【答案】(1)勻速直線運動;(2)接觸面一定時,壓力越大,摩擦力越大;壓力一定時,接觸面越粗糙摩擦力就越大;(3)把木塊分別橫放、豎著放,然後用彈簧測力計拉動其在水平木板上做勻速直線運動,觀察彈簧測力計示數。

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