第2章 力和机械.docx
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第2章力和机械
【得分宝典】初中物理专题4第2章力和机械
概述
本专题是命题的热点之一，它是学习功、功率、机械效率的基础知识。
力和机械要求知识点有弹力、弹簧测力计的使用、重力、重力和质量的关系、重力的计算、摩擦力、摩擦力的大小和什么因素有关、杠杆、杠杆的五个因素、杠杆的平衡条件、定滑轮、动滑轮、滑轮组及它们的特点。
考查的重点是：
重力和质量的关系、重力的计算、摩擦力的大小和什么因素有关、杠杆的平衡条件、滑轮组的特点。
重力和质量的关系、滑轮组的特点是近几年中考频繁考查的知识点。
重力的示意图、杠杆力臂的画法、滑轮组的组装等题目在近几年的中考经常出现。
对本章知识的考查多以选择题形式进行，重力的计算多以浮力、压强知识结合在一起进行考查。
预测：
重力的示意图、重力的计算、画力臂、探究杠杆的平衡条件、滑轮组和功、机械效率结合考查的可能性较大。
知识梳理
常见机械
各种力
力和机械
杠杆
F1L1=F2L2
弹簧测力计
弹力
定滑轮
F=G
重力
G=mg
动滑轮
滑轮组
摩擦力
知识点一弹力弹簧测力计
考纲解读
考纲内容
要求
名师解读
知道弹力和弹力产生的原因
Ⅰ
本节命题的热点是弹簧测力计的使用及读数方法。
考察的题型一般有：
填空题、选择题、读数题。
弹簧测力计的使用方法是重点。
中考题中往往把弹簧测力计和摩擦力的测量、二力平衡结合在一起。
弹簧测力计的读数和力的示意图结合在一起。
知道弹簧测力计及原理
Ⅰ
理解弹簧测力计的使用
会用弹簧测力计测量力的大小
Ⅱ
基础巩固
1.弹力：
物体由于发生而产生的力叫做弹力，弹力的大小和有关，弹力的单位是，产生的条件是，常见的弹力有。
2.测量力的工具是。
3.弹簧测力计：
原理是。
4.弹簧测力计使用方法：
（1）首先弄清；
（2）如果指针不在零刻度线上要进行；（3）在使用的时候所测的拉力的方向与测力计内的弹簧轴线方向；（4）读数时视线要垂直。
自我校对
1.弹性形变；弹性形变的大小；N；发生弹性形变；拉力、支持力
2.弹簧测力计；3.在弹性限度内，弹簧伸长的长度和拉力成正比
4.量程；调零；在一条直线上；刻度
实验探究
1.学生实验
2.演示实验
3.探究性迷你实验或拓展实验
小明看到拉弯的弓将箭射出去，撞在网球拍上的网球被弹回去，压弯的跳板将跳水运动员高高弹起，思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题，并提出猜想一：
弹力的大小与形变量有关，猜想二：
弹力的大小与长度有关。
实验过程：
小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一，用同一钢锯片按图4-74从左到右顺序做的三次实验（将钢锯片夹在台钳内，钢锯片形变量用末端侧移量x表示，钢锯片长度用L表示）
记录数据如下表：
实验次数
形变量x／cm
长度L／cm
弹力F／N
1
3
1
2
3
2
3
3
3
练一练
（1）分析实验数据，可得出结论
（2）这些事例涉及到的共同物理知识是。
（3）实验中要控制的变量是。
（4）除了以上猜想外，还有那些可能的猜想？
自我校对
（1）钢锯片在形变量相同时，弹力随长度增大而减小
（2）弹力或弹性势能转化为动能（3）刚锯片的长度
（4）猜想：
弹力的大小与物体的材料或厚度或宽度等有关
重点突破
一直击考点
考点一弹力的概念及其产生的条件
弹力是物体发生弹性形变时产生的力，大小和弹性形变的大小有关。
弹力考察的题型一般是选择题和填空题。
用弹力的概念对不同的说法进行辨析或者分析物体是否受到了弹力，解题时注意：
弹力的产生必须同时满足互相接触和发生弹性形变两个条件
例1关于弹力，下列说法错误的是（）
A．相互接触的物体间不一定产生弹力
B．弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
C．弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对接触它的物体产生的力
D．压力、支持力、拉力都属于弹力
考点二弹簧测力计
弹簧测力计是测量力的工具，它是根据弹簧在弹性限度内，弹簧说出的长度与拉力成正比的道理制成的。
弹簧测力计考察的题型有填空题、探究实验题，考察方法读取弹簧测力计的示数；说明弹簧测力计的原理；探究弹簧伸长的长度和拉力的关系。
使用弹簧秤应该注意：
①使用弹簧测力计前先来回拉动挂钩几次，检查指针和外壳是否有摩擦，如果有要设法排除；②使用弹簧测力计测量力的大小和使用其他测量工具一样，使用前要“三看”：
一看量程，二看分度值，三看指针是否指在零刻线要调节指针在零刻线上。
例2王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时，得到如下数据：
实验次数
1
2
3
4
拉力的大小（N）
0
2
4
6
8
弹簧的长度（cm）
15
16
17
18
19
弹簧的伸长（cm）
0
1
3
实验结束后，加在弹簧自由端的拉力消失，弹簧长度回到15cm。
请你对表中的弹簧的长度数据进行研究，填写对应的弹簧的伸长数据。
并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系，结论是：
。
走出误区
误区不能正确理解弹力产生的条件
误认为用眼睛看不到形变就不会产生弹力，或者形变就产生弹力，或者误认为物体接触就会产生弹力造成错解。
例3下列说法正确的是（）
A.人站在铁板上，由于看不到铁板的形变，所以人和铁板之间没有弹力
B.电灯对绳子的拉力，绳子对电灯的拉力，它们都是弹力
C.儿童用橡皮泥捏成各种动物，橡皮泥发生了形变，所以产生了弹力
D.竖直悬吊的两个气球，相互接触，它们之间一定产生弹力
错解ACD
错解原因：
误认为物体看到形变，弹力才会产生；弹性和塑性混淆；误认为接触就会产生弹力。
正解B
人站在铁板上，其实铁板发生了形变，只不过形变太小，我们没有看到，所以人和铁板之间有弹力，故选项A错；拉力是弹力，故选项B正确；橡皮泥发生了形变，但是不能恢复到原来的形状，故不能产生形变，故选项C错；两个物体接触没有弹性形变，不会产生弹力，故选项D错
巩固复习
1.测一个约6N的力，应选用最恰当的弹簧测力计是（）
A.量程10N，分度值0.2NB.量程5N，分度值0.1N
C.量程15N，分度值0.5ND.以上三个弹簧测力计都可以用
2.关于弹簧测力计的使用，下列几种说法中错误的是（）
A．使用前必须观察它的量程范围和分度值
B．使用前要检查指针是否指在零点
C．使用中弹簧指针、挂钩不能与外壳摩擦
D．测量力的大小时，弹簧测力计必须竖直放置
3.下列结果不是由弹力产生的是（）
A．撑竿跳高运动员跃过横杆
B．装有弹簧的门被推开，放手后自动关上
C．玩具手枪将“子弹”射出去
D．手中的石块释放后会下落
4.在使用弹簧测力计之前，把它的挂钩轻轻来回拉动几次，这样做的好处是（）
A．试试弹簧的弹性B．可避免弹簧被卡壳
C．是无意识的随便拉拉D．看看能测多大的拉力，以便确定量程
5.如图4-75所示弹簧测力计的量程是__________，分度值是__________，该弹簧测力计___________（选填“能”或“不能”）直接用来测力的大小．需先_________，否则会使测得的值比真实值偏___________（选填“大”或“小”）．
提高训练
6.几个同学用同一弹簧拉力器比试臂力，拉力器上有三根弹簧，结果每个人都能把臂撑直，则（）
A．臂力大的人所用拉力大B．手臂长的人所用拉力大
C．体重大的人所用拉力大D．每个人所用的拉力一样大
7.如图4-76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，此时弹簧测力计的示数为（）
A．0NB．2NC．4ND．8N
8.小星和小华分别购买了两只不同品牌的乒乓球，为了比较两只乒乓球的弹性大小，他们设计了几种方案，你认为能够解决这个问题的最好方案是（）
A．把两球向墙掷去，比较它们反弹后离墙的距离
B．让两球置于乒乓桌面上方同一高度自由落下，比较它们反弹的高度
C．用乒乓球拍分别击打两球，比较两球飞出去的距离
D．用手捏乒乓球，比较它们的硬度
弹力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧总长度/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
弹簧伸长量/cm
0
1.2
2.4
3.6
9.陈明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码，做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。
下表是陈明同学收集的实验数据。
（1）请你帮助陈明同学完成上表的空白处。
（2）根据表中数据描点，在如图所示的坐标中画出弹簧伸长量与弹力的关系图。
（3）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，你可得到的结论：
___________________________________________
（4）此实验结论在实际中的应用是：
______________________
（5）说明弹簧测力计上相邻刻度线之间的距离，为什么总是相等的？
_____________________________________________
知识点二重力
考纲解读
考纲内容
要求
名师解读
知道重力和重力产生的原因
Ⅰ
本节命题的热点是重力的示意图、重力的计算。
重力和质量的关系是本节命题的热点，重心的确定是难点。
探究物体的重力和质量的关系在中考中经常考到。
力的示意图一般考察放在水平面上的物体或斜面上的物体，或浸在水中的物体受到的重力的示意图。
重力的计算往往和浮力、压强、功的计算联系在一起考察。
理解重力的大小和质量的关系
Ⅰ
知道重力的方向，物体的重心
Ⅱ
会利用G=mg分析解决相关问题；理解g的物理意义。
Ⅱ
基础巩固
1.重力：
由于地球的而使物体受到的力叫做重力，重力的单位是，施力物体是，方向是。
2.物体所受的重力跟它的质量成。
3.计算重力的公式是G=，其中g=N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力是
N。
4.重力的作用点：
重力的作用点是，均匀直棒的重心在，均匀的长方体、正方体的重心在。
实验探究
1.学生实验
2.演示实验
3.探究性迷你实验或拓展实验
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：
物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：
物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：
物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
练一练
⑴为了验证猜想一，应比较实验序号____和____，结论是：
___________________；
⑵小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间________（填“相等”或“不相等”），原因是：
____________________。
自我校对
⑴1、3物体下落的快慢与材料无关；⑵不等，纸所受的阻力相对于纸的重力不能忽略不计（或阻力太大或阻力不能忽略不计）
重点突破
一直击考点
考点一重力的大小
重力是由于地球的吸引而受到的力，重力的大小跟质量成正比。
考察的题型一般是填空题或者选择题，已知质量根据公式G=mg，求出重力；还可以根据公式变形求出物体的质量；重力和质量有关的图像题；实验探究题一般探究重力和质量的关系。
解题时要注意：
质量的单位必须是kg，单位是t或g不能直接应用。
例1洋浦跨海大桥全长3.3km，汽车行驶速度80km/h，若桥头上有如图4-79所示的限制载重总质量标志牌，请你通过计算说明重为4×105N的大货车是否超过此桥的限载标准（g取10N/kg）。
例2下列图像中，能表示物体所受重力与质量关系的是（）
点评重力和质量成正比，所以重力和质量关系图像是过原点的一条直线。
考点二重力的方向
重力的方向始终是竖直向下的。
本考点的题型有选择题、填空题和作图题，画重力的示意图，验证物体是否水平或物体是否竖直，化重力的示意图时，首先要先找到物体的重心，其次要确定重力的方向，重力的方向是竖直向下不是垂直向下，最后画出重力的示意图。
例3关于物体所受重力的方向，下列表示正确的是（）
二走出误区
误区对重力的方向、重力跟质量的关系判断错误；把重力的方向错误的认为是垂直向下，把重力和质量的单位混用。
例1请在图4-82中，作出静止在斜面上质量为1kg的物体所受重力的示意图。
错解1kg=10N
错解的原因是：
重力和质量混淆，误认为重力就是质量。
其次是把重力的方向画成垂直斜面了。
巩固复习
1.下列四个物体中，重力大约等于3N的是（）
A．一册物理课本B．一张作业纸
C.一台电视机D．一张课桌
2.踢出去的足球，在空中运动时，若不计空气阻力，则足球的受力情况是（）
A．只受踢力B．只受重力
C．既受踢力，也受重力D．不受踢力，也不受重力
3.下列关于重力的说法中正确的是（）
A．向上抛出的篮球在上升过程中没有受到重力的作用
B．汽车在坡路上向下行驶，受到的重力是垂直于坡面的
C．物体的重心一定在物体上
D．地面附近的物体在没
有支持物的时候，要向地面降落，这是由于物体受到重力作用的缘故
4.飞船在圆轨道上飞行时处于“失重”状态，以下哪个实验不能在飞船中进行（）
A．用弹簧握力计测握力B．用弹簧测力计测拉力
C．用弹簧测力计测摩擦力D．用弹簧测力计测重力
5.忽略空气阻力，抛出后的小球在空中运动轨迹如图4-85所示，抛出后的小球由于（）
A．不受力，运动状态发生改变
B．不受力，运动状态不发生改变
C．受到重力作用，运动状态发生改变
D．受到推力作用，运动状态发生改变
6.如图4-86所示的实验,表明物体的质量越大,受到的重力就越__________．
7.如图4-87所示，从地球外看，苹果下落的方向都是向“下”．这时“下”的方向是__________．
8.在细线下系一重锤就做成一个重垂线，用它可以检查建筑物的墙、门、窗是否，它利用了的性质．若把重垂线的上端系在垂直的木架上的O点，如图4-88所示，就成了一个水平器，当重垂线与水平器上的刻线时，它所在的平面就是水平的．
9.置于水平地面上的石柱，高为0.4m，横截面积为0.15m2，质量为150kg，g取10N/kg．求：
石柱的重力。
提高训练
10.王成上体育课训练拉单杠时，他用力将自己的身体拉起，若不计空气阻力，他的受力情况是（）
A．只受到手的拉力B．只受到重力、
C．受到拉力和重力D．受到拉力、重力和人拉单杠的力
11.一杯水，宇航员将它带到太空，对水而言有人说（）
A．水倒身上不会向下流淌
B．水倒身上会向下流淌，和在地面上差不多
C．水的温度改变了，质量与重力都要发生改变
D．以上说法都不正确
12.以下是四位同学绘制的重力—质量图象，如图其中正确的是（）
13.物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一，在地球上重660N的人，在月球上他的体重为N，质量是㎏（g取10N/㎏）
14.粗细均匀的棒的重心在它的，球的重心在，方形薄板的重心在，一端粗，一端细的木棒的重心靠近木棒的端．
15.一质量为20kg的物体，它受到的重力为N，当它的质量增大两倍时，它的重力增加。
（g取10N/㎏）
16.如图中，小球悬挂在天花板上，请画出它所受的重力的示意图；
17.解释下列现象
我们通常把物体在支持面上的稳定程度叫稳度．稳度越大，物体就越不容易翻倒，如建筑物、机器、车船、飞机、仪表等都存在稳度问题．提高稳度的方法主要有两种：
一是增大支面；二是降低重心．如图所示展开了几个提高稳度的实例．
（1）图示的几个实例中，用增大支面的方法提高稳度的是_______________;用降低重心的方法提高稳定的是_______________;（填序号）
（2）你的身边还有不少物件是通过上述的方法来提高稳定的．你能就这两种方法各举一例吗？
18.某物理实验兴趣小组的同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究：
第一组：
探究物体重力的大小跟物体形状的关系，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥依次雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示．
分析实验数据，第一组的同学得出实验结论：
物体重力的大小与物体的形状有关．他们的结论正确吗？
为什么？
第二组：
探究物体的重力的大小跟物体的质量的关系，他们找来了三个质量不同的木块甲、铁块乙、橡皮泥丙．请你帮他们设计这次探究的全过程，完成如下工作：
（1）猜想：
物体的重力与物体的质量成
（2）在实验过程中，需要的测量工具有、。
（3）写出探究过程的主要步骤：
（4）请你设计记录数据的表格．
（5）结论：
。
19.世界上最小的鸟是蜂鸟，若一只蜂鸟所受重力是0.0196N，它的质量为多少kg；世界上最大的鸟是鸵鸟，若一只鸵鸟的质量为150kg，它受到的重力为多少?
（g=10N/kg）
（4）
实验次数
物体的质量（kg）
物体的重力（N）
重力/质量
1
2
3
（5）物体的重力和质量成正比
19.解：
知识点三滑动摩擦力摩擦力的大小和什么因素有关
增大和减小摩擦力的方法
考纲解读
考纲内容
要求
名师解读
知道摩擦力
Ⅰ
本节命题的热点：
探究滑动摩擦力的大小和什么因素有关和增大减小摩擦力的方法。
题型有：
选择题、填空题、探究实验题等。
滑动摩擦力的大小和什么因素有关、增大减小摩擦力的方法是重点；用摩擦力的知识解释物理现象是难点。
中考中滑动摩擦力的测量，实际生活中增大和减小摩擦力的方法经常出现。
知道滑动摩擦力
Ⅰ
理解摩擦力的大小和什么因素有关
Ⅱ
知道增大和减小摩擦力的方法。
Ⅱ
基础巩固
1.两个互相接触的物体，当它们做时，在接触面上产生一种物体间相互运动的力叫做摩擦力。
2.滑动摩擦力的大小与有关；压力越大，摩擦力越；还和接触面的有关。
3.增大滑动摩擦力的方法；减小摩擦力的方法。
自我校对
1.相对运动；阻碍2.压力；大；粗糙程度
3.增大压力、把物体的表面弄粗糙；减小压力、把物体
的表面弄光滑
实验探究
1.学生实验
2.演示实验
3.探究性迷你实验或拓展实验
“水会增大物体间的摩擦力吗？
”多数人的答案是：
不会。
许多人都有这样的常识：
油漆过的地板上有水时，人很容易滑倒。
但也有相反的事例，例如爬过树的人都知道：
手上出汗时，会感觉到手与树之间的摩擦力变大了。
水到底可以增大还是减小物体间的摩擦呢？
比较上述事例发现，油漆过的木板表面不吸水，树木（可看作未油漆过的木板）表面吸水，所以探究水对摩擦力大小的影响，应分为两种情况：
猜想一：
在不吸水的木板表面，有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力小。
猜想二：
在吸水的木板表面，有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力大。
器材：
油漆过的木板、未油漆过的木板、带有挂钩的木块、盛水的烧杯及弹簧测力计
实验过程：
按下列表格进行实验
实验数据的表格。
实验次数
实验条件
摩擦力F/N
木板
接触面
1
油漆过的木板
无水
3
2
有水
1.5
3
未油漆过的木板
无水
2
4
有水
2.5
练一练
（1）本实验控制的变量是
（2）通过实验可以看出当一定时，摩擦力大小还与物体的。
自我校对
（1）控制变量；
（2）压力；表面的粗糙程度有关
重点突破
一直击考点
考点一摩擦力
摩擦力是两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
常考题型：
选择题、填空题等。
解题时根据摩擦力的定义判断问题对错，根据二力平衡的知识判断摩擦力的大小。
例1为了探究摩擦力，小明同学利用牙刷做实验，当用力匀速拖动牙刷时，刷发发生了如图所示的弯曲，对这一实验的分析错误的是（）
A.从刷发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
B.刷受到的摩擦力作用在刷发上
C.从刷发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
D.从刷发弯曲的方向可以判断牙刷运动方向向右
方向相反。
例2一个重50N的木箱放在水平桌面上，在10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱受到的摩擦力为f1；当推力为22N时，木箱做匀速直线运动，此时木箱受到的摩擦力为f2，则（）
A．f1=0Nf2=22NB.f1=0Nf2=50N
C.f1=50Nf2=22ND.f1=10Nf2=22N
解析木箱静止不动，说明木箱处于平衡状态，木箱受到摩擦力和推力平衡，所以摩擦力f1等于推力等于10N。
木箱做匀速直线运动时，木箱处于平衡状态，摩擦力和推力平衡，摩擦力等于推力，故f2=22N。
答案D
点评物体做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，受到的力是平衡力，故摩擦力等于拉力。
考点二探究滑动摩擦力大小和什么因素有关
滑动摩擦力的大小和压力和表面的粗糙程度有关，压力越大，表面越粗糙，滑动摩擦力越大。
本考点的题型有：
选择题、填空题和实验探究题，本考点是中考中常考点，一般从猜想、实验设计、器材的选择、数据的处理、实验结论的得出等方面考察，解决这类问题的关键是要进行控制变量。
例3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
木板与木板
2.0
0.4
2
木板与木板
2.5
0.5
3
木板与砂纸
2.0
0.6
（2）分析（选填序号）两次实验数据可以得出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0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为N．
答案
（1）匀速直线
（2）1、3（3）0.4
点评摩擦力的大小和压力的大小和表面的粗糙程度有关，在探究它们之间的关系时，要用控制变量法。
考点三增大和减小摩擦力的方法
增大摩擦力的方法有增大压力，把表面弄粗糙些；减小摩擦力的方法有：
减小压力，把表面弄光滑，加润滑油等。
考察的题型主要有选择题和填空题。
解题时注意根据摩擦力的的影响因素：
压力大小和表面的粗糙程度，判断题设是增大摩擦力还是减小摩擦力。
例4以下各图描述的事例中，不是为了减小摩擦的是（）
A．图甲中，磁悬浮列车靠强磁场把列车从轨道上托起
B．图乙中，气垫船向下喷出强气流，在船底和水之间形成空气垫
C．图丙中，游泳运动员身穿以“鲨鱼皮”为代表的高科技泳衣比赛
D．图丁中，冰雪天气，司机将车轮用铁链或绳子绕起来行驶
二走出误区
误区一误认为摩擦力的大小和速度和物体的接触面的大小有关
错误的认为摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积的大
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