届中考物理力和机械复习.docx
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届中考物理力和机械复习
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届中考物理力和机械复习
第十三章力和机械
一、复习要点
（一）、弹力弹簧测力计
1、弹力
①弹性:
物体受力时发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
②塑性:
物体受力时发生形变，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
2、弹簧测力计
①作用：
测量力的大小
②原理：
在弹性限度内，弹簧伸长与拉力成正比
③结构：
弹簧、挂构、指针、刻度、外壳
④对于弹簧测力计的使用
A、看清量程、分度值和指针是否调到零点。
加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。
若指针没有调到零点，应先将指针调到零点。
B、使用时力的方向应与弹簧的轴线一致，注意防止指针、弹簧与秤壳接触。
C、读数时视线与刻度面垂直
说明：
物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察
的，但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察，用容易观察的量显示不宜观察的量，是制作测量仪器的一种思路。
这种科学方法称做“转换法”。
利用这种方法制作的仪器有：
温度计、弹簧测力计、压强计等。
（二）、重力：
1、重力的概念：
地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。
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=kg，它表示质量为1kg的物体所受的重力为
。
在要求不很精确的情况下，可取g=10N/kg。
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。
（三）、摩擦力：
1、定义：
两个互相接触的物体，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，这种力叫做摩擦力。
2、分类：
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：
①测量原理：
二力平衡条件
②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。
③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：
①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。
②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）。
（四）、杠杆
1、定义：
在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体（不一定是
棒）、受力（动力和阻力）和转动（绕固定点）。
杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。
2、五要素——组成杠杆示意图。
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F1表示。
③阻力：
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
力的作用线：
通过力的作用点沿力的方向所画的直线
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l1表示。
⑤阻力臂：
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
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F1L1=F2L2也可写成：
F1/F2=L2/L1
4、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
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
（五）、其它简单机械
1、定滑轮：
①定义：
轴固定不动的滑轮。
②特点：
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
③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SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
2、动滑轮：
①定义：
轴和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）
②特点：
使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
③理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
F=
G物
只忽略摩擦，拉力：
F=
（G动+G物）
绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=2倍的重物移动的距离SG（或速度vG）
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物
只忽略摩擦，拉力：
F=
（G动+G物）
式中n是吊着动滑轮和重物的绳子段数。
吊着动滑轮和重物的绳子段数的确定：
看直接与动滑轮接触的（包括栓在动滑轮框的）总共有几根，吊着动滑轮和重物的绳子段数就是几段。
绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=n倍的重物移动的距离SG（或速度vG）
④组装滑轮组方法：
首先根据公式n=（G物+G动）/F或n=s/h求出绳子的段数,然后根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮。
4、轮轴：
动力作用在轮上省力，动力作用在轴上费力。
5、斜面：
使用时费距离但可以省力的简单机械
二、重难点例题分析
例1、把质量是2kg的物体放在水平桌面上，如果用30N的水平推力推它做匀速直线运动，物体受到的重力是____N，摩擦力是_____N，桌面对物体的支持力是_____N。
解析：
物体的质量知道，根据重力公式就可以计算出物体受到的重力。
物体在水平方向受到推力和摩擦力，在这两个力的作用下做匀速直线运动，所以这两个力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，摩擦力的大小等于推力的大小。
物体在竖直方向受到重力和桌面的支持力，且在竖直方向处于静止，所以这两个力也是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，支持力的大小等于重力的大小。
解答：
203020
例2、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆，如图13-1所示。
一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是
A、L始终在增加，FL始终在增加
B、L始终在增加，FL始终在减小
C、L先增加后减小，FL始终在减小
D、L先减小后增加，FL先减小后增加
解析：
当吊桥被吊起的过程中，如图
图13-1图13-2
13-2中虚线位置
（1）所示，吊桥重力的力臂l在减小，而吊绳的拉力的力臂L却在增大，根据杠杆的平衡条件：
FL=Gl可知，FL在减小；当吊桥被吊到虚线位置
（2）的过程，重力的力臂l变小，所以FL也在变小，而F的力臂L则由大变小。
故正确答案为C。
指导：
解决杠杆的问题，必须先确定杠杆的五要
素，再根据题目的已知条件，结合杠杆的平衡条件，进行推断。
对于动态变化的杠杆问题，（如上题）可以取变化过程中的几个状态进行分析比较，从而得出结论。
例3、如图13-3所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。
L2是力F2的力臂。
请在图上画出力Fl的力臂L1和力F2。
图13-3图13-4图13-5图13-6
解析：
画力臂的方法：
一找支点、二画线、三连距离、四标签。
即：
⑴找支点O；
⑵画力的作用线（虚线）；
⑶画力臂（虚线，过支点作力的作用线的垂线，支点到垂足的距离即为力臂）；
⑷标力臂（常用大括号）。
解答：
如图13-4所示。
例4、在图13-5的方框内画出能省2/3的力的滑轮组装配示意图，要求改变力的方向（不考虑滑轮本身重）。
解析：
绕制滑轮组的一般步骤：
（1）确定承担动滑轮和重物的绳子的段数。
根据n=
或n=
确定需要吊着动滑轮的绳子的段数。
本题要求省2/3的力，实际上拉力是物重的1/3，因此n=3,即要用三段绳子承担动滑轮和重物。
（2）确定动滑轮和定滑轮的个数。
①如果既要省力，又要改变力的方向，则：
动滑轮个数+定滑轮个数=n。
当n为奇数时，动滑轮的个数为m，m=
；当n为偶数时，动滑轮的个数为m=
。
②如果只要求省力，不要求改变用力方向，则可在上述基础上去掉一个定滑轮。
根据上述原则，本题应是由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。
（3）确定绳头固定端（绳子的起点）。
一般情况下，若n为奇数时，固定端位于动滑轮的框架上；若n为偶数时，固定端位于定滑轮的框架上，可用“奇动偶定”帮助记忆。
本题n=3为奇数，绳头应固定在动滑轮的框架上。
（4）穿绕绳索。
顺序是：
从固定端出发，从里向外逐个绕过滑轮，每个滑轮上只能穿绕绳一次，不能交叉、重复，最后检查一下能否像一根绳子一样通顺。
解答：
滑轮组装配示意图如图13-6所示。
例5、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。
他们在交流时，甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。
你认为甲组产生错误的原因有那些
甲组产生错误的原因：
。
甲组
乙组
次数
动力
动力臂
阻
力
阻力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
4
5
5
4
7
4
2
14
2
3
4
4
3
6
4
8
3
3
4
5
2
10
结论
动力+动力臂=阻力+阻力臂
动力
动力臂=阻力
阻力臂
分析：
这是一道实验分析评估题。
两组的实验数据和结论对比分析，甲组有明显的错误。
不同的物理量间是不能进行加减的，另外选择的数据带有特殊性，所以没有得出普遍的结论。
解答：
甲组的错误：
（1）不同单位的物理量不能直接相加。
（2）这四个物理量中的三个，它们的数据都应任意设定，不能有任何人为设置的规律。
（3）没有进行多次测量并从中找到普遍规律。
例6、（09年平原县）如图13-7所示，同一水平桌面上放有长方
体木块和铁块各一个．现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个
实验来验证你的猜想．写出实验的步骤和分析实验的结果。
解析：
可以根据摩擦力与接触面粗糙程度的关系通过比较摩擦力的大小来判断粗糙程度，所以必须控制压力相同。
对于木块和铁块，题目中没有明确提出质量相等，在研究问题时它们对水平桌面的压力不能认为相等，
又不能借助于任何外界实验器材，所以就巧妙地运用叠放在一起的方法解决压力相等问题。
解答：
（1）将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记下测力计示数F1
（2）将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉动铁块，记下测力计示数F2
（3）若F1>F2，则木块下表面更粗糙；若F1例7、水平传送带上有一个物体M与传送带一起向右匀速运动，如图13-8所示，不计空气阻力，物体M是否受到皮带对它的摩擦力的作用
解析：
假设物体受到皮带对它的摩擦力的作用，不计空气阻力，图13-8
那么物体在水平方向只受到一个摩擦力的作用，而水平方向的一个力不可能使物体在水平方向上做匀速运动，故水平方向不受力的作用。
因此，物体M不受皮带给它的摩擦力。
解答：
物体M不受皮带给它的摩擦力。
例8、假期里，小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。
活动要求是：
家庭成员中的任意两名成员分别站在如图13-9所示的木板上，恰好使木板水平平衡。
图13-9
（1）若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N，小兰站在距离中央支点2m的一侧，爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡
（2）若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上，现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5m/s，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏
解析：
小兰和爸爸对杠杆施加的力等于他们各自的重力，据题意可知小兰对杠杆作用力的力臂是2m，根据杠杆平衡条件，就可以求出爸爸对杠杆作用力的力臂L2，即爸爸应站在距离杠杆支点的距离。
小兰运动的速度v1已知，设爸爸的速度是v2，则运动时间t后，小兰对杠杆作用力的力臂是2m-v1t，爸爸对杠杆作用力的力臂为L2-v2t，再根据杠杆平衡条件，就可以求出爸爸的速度v2。
解：
（1）小兰对杠杆施加的力：
F1=400N
小兰对杠杆作用力的力臂：
L1=2m
爸爸对杠杆施加的力：
F2=800N
设爸爸对杠杆作用力的力臂为L2，根据杠杆平衡条件有：
F2L2=F1L1
800N×L2=400N×2m
L2=1m
（2）小兰匀速行走的速度是：
v1=0.5m/s
设爸爸的速度是v2，他们行走的时间是t，则此时小兰对杠杆作用力的力臂是2m-0.5m/s×t，爸爸对杠杆作用力的力臂为1m-v2t，根据杠杆平衡条件有：
400N×（2m-0.5m/s×t）=800N×（1m-v2t）
由上式得：
v2=0.25m/s
例9、如图13-10所示，用滑轮组将质量是70kg的物体提高5m，每个滑轮质量是2kg，绳重、摩擦不计，试求：
（1）提起物体所用的力是多少
（2）绳端移动的距离是多少
解析：
由图可以知道，吊着动滑轮和重物的绳子段数为三段，
提起重物所用的力就是物重的三分之一。
绳端移动的距离是重物移
动距离的三倍。
解：
物体的质量:
m物=70kg
物体重：
G物=m物g=70kg×10N/kg=700N
动滑轮的质量：
m动=2kg
动滑轮重：
G动=m动g=2kg×10N/kg=20N
因为有三段绳子吊着动滑轮和重物
所以提起物体所用的力
F=
（G物+G动）=
×（700N+20N）=240N
物体被提升的高度:
h=5m
绳端移动的距离s=3h=3×5m=15m
三、综合练习
1、重力无时不在，对我们的生活影响很大，假如没有重力，请你设想出两个可能出现的情景：
，。
2、爬杆是一项有益的体育运动，重500N的王力同学匀速向上爬时，杆对手的摩擦力大小为N，方向。
为防止摩擦力太小而滑下，可以采取的措施是____________。
3、如图13-11甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为______N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图13-11乙所示），则推力F2＝_______N。
图13-11图13-12图13-13
4、如图13-12所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是
A、前臂是省力杠杆B、前臂是费力杠杆C、前臂不是杠杆D、无法确定
5、如图13-13所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是
A、三个杠杆都是省力杠杆；B、三个杠杆都是费力杠杆；
C、ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆；D、ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。
6、假如物体间的摩擦力突然消失，下列哪些现象是不可能的（）
A．
静止在水平公路上的汽车无法开动B．我们将无法写字，因为笔会从手中滑下来
C．我们将无法系上鞋带D．静止在水平公路上的汽车很容易开动
7、（09年四川省自贡市）同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图13-14所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则
图13-14
A．F甲＜F乙＜F丙B．F甲＞F乙＞F丙C．F甲＞F乙=F丙D．F甲=F乙＞F丙
8、分析下列各种摩擦：
①走路时，鞋与地面之间的摩擦；②骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；③汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦．其中属于有益摩擦的是（ ）
A．①和② B．②和③ C．②和④ D．①和④
图13-15图13-16图13-17图13-18
9、图13-15是长在枝条上的苹果，请你在图中画出苹果受力的示意图。
10、如图13-16，试
画出小车在斜坡上下滑过程中的受力示意图。
11、关闭发动机的汽车，在水平路面上运动，在图13-17中画出汽车受力示意图.
12、在图13-18中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图
13、图13-19所示是简易吊车正在吊起重为G的建筑材料，请在图中杠杆OB上分别画上动力臂L1和阻力臂L2．
图13-19甲图13-20乙
14、筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图13-20甲所示，请你在图13-20乙中标出这根筷子使用时的支点O，并画出动力F1和动力臂L1。
15、有一均匀圆柱体放在水平地面上如图13-21所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂。
图13-21图13-22图13-23
图13-24
16、在图13-22中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂（O为支点）。
17、在如图13-23所示的滑轮组上绕线，使匀速提升重物G时最省力。
18、找两块木板A、B，相互垂直钉在一起，如图13-24所示，在A木板中间画一条线，在线的上端钉一个钉子，将重锤线拴在上面.用它可检查窗台、桌面是否水平，做一做，并说明道理.
19、如图13-25所示是一个弹簧测力计，请你为它写一份简要的使用说明书
。
图13-25
20、利用弹簧测力计、刻度尺、木块、铁块、细线、钩码（质量已知、规格相同）等器材（数量不限），可以进行很多力学实验.请选用其中的一些器材，设计一个力学实验.要求写出：
（1）实验研究的问题：
_________________________________________________；
（2）实验所需的器材：
_________________________________________________；
（3）实验步骤和分析（包括要测量的物理量和数据处理）：
21、某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表：
实测
物体
物体质量
m（kg）
重力
G（N）
比值G／m
（N／kg）
比值G／m的平均值
（N／kg）
物体1
物体2
物体3
（1）在实验过程中，需要的测量工具有 和 ；
（2）在上表空白处填出比值G／m的平均值；
（3）分析表中实验数据，得出结论是：
。
22、小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验
（1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是________
（2）小华将四个重力均为的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图13-26所示）.要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿_________方向拉弹簧测力计.在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为.小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：
在误差允许的范围内，图1
3-26
动力×动力臂=阻力×阻力臂.你认为他们这样就得出结论是否合理
____________；简述理由：
_________________________。
23、物理实验要遵循实事求是的原则。
小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图13-27所示的实验并记录了数据。
实验次数
物重
G／N
使用定滑轮时测力计的示数F1／N
使用动滑轮时测力计的示数F2／N
1
2
3
图13-27
通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差。
你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么
（2）请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。
24、学习了摩擦力有关知识后，同学们都已经知道：
滑动摩擦力跟物体间接触表面的粗糙程度及压力大小有关。
但小明同学总感觉滑动摩擦力还应与接触面积的大小有关，猜想：
“面积越大，滑动摩擦力越大”。
于是他找来了一块长方体木块（各表面粗糙程度相同）、弹簧测力计、长木板，如图13-28所示。
请你用这些器材验证他的猜想是否正确
图13-28
25、如图13—29所示，灯重30N，灯挂在水平横杆的C端，O为杠杆的支点，水平杆OC长2m，杆重不计，BC长0.5m，绳子BD作用在横杆上的拉力是多少（∠DBO=30°）
图13-29
力和机械参考答案
1、
（1）不能喝水吃饭；
（2）很容易飞离地球（其它合理答案即可）
2、500向上握紧竿
或在手上擦防猾粉
30N12N4、B5、C6、C7、B8、D
9、1011、
12
.
13、14、
15、16、17
16、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。
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。
18、当把它放在桌面上时，如果重锤线与所画的直线重合，说明桌面是水平的，若不重合，被检查的桌面就不水平.因为A木板与B木板互相垂直.若桌面水平，B木板就是水平的，A木板上的刻线就在竖直方向上，由于重力的方向总是竖直向下，重锤线总是在竖直方向上，这时两线重合.桌面不水平时，B木板也不水平，刻线就不在竖直方向上，重锤线就不能与它重合
19、
（1）使用弹簧测力计时，最大称量值不能超过5N；
（2）弹簧测力计使用前要轻轻拉动几下；（3）在称量前要将指针调到另刻度线处；（5）使用时，要让拉力方向与弹簧伸长方向一致
20、参考答案1：
（1）物重与质量的关系。
（2）弹簧测力计、几个钩码。
（3）把一个、两个、三个钩码依次挂在弹簧测力计上，分别读出它们重多少牛，记在自己设计的表格中，并算出每次重力跟质量的比值，分析物重与质量的关系。
参考答案2：
（1）摩擦力是否
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