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易错点:
弹簧的伸长不是指弹簧被拉后的长度,而是弹簧被拉后的长度减去弹簧原长。
如图所示,弹簧的伸长不是L1,应该是L2=L1一Lo
(3)正确使用:
①测量前要使指针对准零刻度线,若有偏差,必须校零;
②要明确弹簧测力计的测量范围和分度值,测量力时,被测力的大小应在测量范围之内;
③在测量过程中,要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。
七.重力
1.由于地球的吸引而使物体受到的力叫做。
通常用字母G表示。
地球附近所有物体都受到重力的作用。
2.物体所受的重力跟它的质量成正比,它们之间的关系是G=。
符号的意义及单位:
G——重力——牛顿(N)
m——质量——千克(kg)
g=9.8牛/千克(N/kg)(在要求不很精确的情况下可取g=10N/kg)
3.重力的方向是竖直向下的。
应用:
重垂线
4.重力在物体上的作用点叫做重心。
形状规则的物体的重心在它的几何中心,不规则物体重心可用悬挂法。
八.摩擦力
滚动摩擦
两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,就叫摩擦力。
2.分类:
3.产生的条件:
两个物体要相互接触;
两个物体要有相对运动或相对运动趋势;
两个物体之间要有正压力;
接触面粗糙。
4.摩擦力的方向:
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,但与物体实际运动方向相同,有时起阻力作用,有时起动力作用。
5.摩擦力的作用点在接触面上,作图时也可以画在物体的重心上。
6.静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得
7.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。
二.探究影响滑动摩擦力的因素
1.测量原理:
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越大滑动摩擦力越大;
压力相同时,接触面越滑动摩擦力越大。
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。
三.摩擦力应用
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)。
一.牛顿第一定律(惯性定律)
1.维持运动需要力吗?
(1)亚里士多德认为:
如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。
如果这个力被撤销,物体就会停止运动。
(2)伽利略认为:
物体的运动并不需要力来维持,运动之所以会停下来,是因为受到了摩擦阻力。
2.内容:
一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持状态或状态(即:
一切物体在没有受到力的作用的时候,运动状态不会发生改变)。
牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。
没有受力包括:
;
二.惯性
物体总有保持静止状态或匀速直线运动状态的。
2.决定大小的因素:
理解:
惯性是物体本身的一种属性,与物体运动状态、是否受外力关,惯性只与质量有关,
质量大的物体惯性。
3.注意:
因为惯性是一种性质,不是力,因此不能理解为“受到惯性作用”。
4.比较:
惯性、惯性定律
区别
惯性
惯性定律
条件
任何情况下
物体不受到外力作用时
本质
物体本身的属性
描述物体在一定条件下.所遵循的运动规律
一.二力平衡
一个物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡,或二力平衡。
2.条件:
、、、。
判断是否为二力平衡时,以上四个条件,缺一不可,必须同时满足。
二.平衡力与相互作用力
平衡力
相互作用力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
不同点
作用在同一物体上
作用在不同物体上
三.二力平衡应用
⑴根据受力情况判断物体的运动状态:
①当物体不受任何力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态(平衡状态)。
②当物体受平衡力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态(平衡状态)。
③当物体受非平衡力作用时,物体的运动状态一定发生改变。
⑵根据物体的运动状态判断物体的受力情况。
①当物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)时,物体不受力或受到平衡力。
在判断物体受平衡力时,要注意先判断物体在什么方向(水平方向还是竖直方向)处于平衡状态,然后才能判断物体在什么方向受到平衡力。
②当物体处于非平衡状态(加速或减速运动、方向改变)时,物体受到非平衡力的作用。
总之:
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
典型例题
例1、图1(a)、(b)中的情景表示了力的作用效果,其中图1_______主要表示力能使物体的运动状态发生改变;
图1_________主要表示力能使物体发生形变。
[均选填“(a)”或“(b)”
变式、以下是我们生活中常见到的几种现象:
①篮球撞击在篮板上被弹回;
②用力揉面团,面团形状发生变化;
③用力握小球,球变瘪了;
④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞.
在这些现象中,物体因为受力而改变运动状态的是( )
A.①②B.①④C.②③D.②④
例2、月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一。
设想我们乘宇宙飞船到达月球后,下列说法正确的是()
A.地球上质量为6kg的物体,在月球上只有1kg
B.在地球上重为600N的人,在月球上重100N
C.一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一
D.一根轻弹簧,在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力,在月球上只需要1N的拉力
变式、小球沿斜面加速滚下,关于重力的示意图如图所示,其中正确的是()
例3、以下描述的各力中,两物体必须接触才能发生相互作用的是()
A.地球对人B.磁极间的作用力C.支架对磁铁的D.两带电气球
的引力支持力间的斥力
变式、下列四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,受水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是( )
A.
B.
C.
D.
例4、一个物体A放在粗糙水平面上,A重力为20牛,此时物体A受到的摩擦力为 N。
现在一弹簧秤沿水平方向拉A,A未动,此时弹簧秤的示数为2牛,则物体A受到的摩擦力为 N。
增大拉力,当弹簧秤的示数为4N时,物体A仍然未动,则此时A受到的摩擦力为 N。
后来,A在弹簧秤拉力作用下做匀速直线运动,此时弹簧的示数为4.5N,则此时物体A受到的摩擦力为_________N。
若再将一砝码放于A上,仍然使A做匀速直线运动,则弹簧秤的示数会 (填“增大”或“减小”),若拿来几只圆柱形的钢棒垫在物体A的下面,则弹簧秤匀速拉动A时的示数比刚才会 (填“增大”或“减小”)。
变式、用手握住一个重5N的啤酒瓶,瓶口向上静止在手中,此时手对瓶有一个向上的摩擦力(静摩擦力),已知手对瓶的压力为8N,则手对瓶的摩擦力f1= N;
当手对瓶的压力增大到10N时,手对瓶的摩擦力f2_________f1(填“>”、“=”或“<”),当往瓶中倒入一定水时,瓶仍静止在手中,手对瓶的摩擦力f3 f1(填“>”、“=”或“<”).
例5、忽略一切阻力,原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,大石头的运动情况是( )
A.始终静止不动B.动了一点点,很快停下来
C.撞击时开始运动,然后慢慢停下来D.撞击时开始运动,然后做匀速直线运动
变式1、如图(a)所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做匀
速直线运动,当烧杯中的水面出现如图(b)所示的状态时,则小
车此时正在做(迭填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,
做出上述判断的根据是水具有。
变式2、如右图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起作匀速直线运动。
当车突然停止运动,则两小球(设车无限长,其他阻力不计)
A.一定相碰B.一定不相碰
C.若m1<
m2,则肯定相碰D.无法确定是否相碰
例6、如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的
乙
大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是()
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力[来
B.2~4秒物体做匀速直线运动
C.2~4秒物体受到的摩擦力是3N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
变式1、下列说法中正确的是()
A.物体处于静止或匀速直线运动时,一定只受两个力作用;
B.物体如果有外力作用,不可能处于匀速直线运动和静止状态;
C.两个力作用在一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力一定是平衡的;
D.一个物体的运动方向在不断改变,它受到的力一定不平衡.
变式2、一架航天飞机停在水平跑道上,下列说法中正确的是()
A.航天飞机只受重力的作用
B.航天飞机受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
C.航天飞机受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.航天飞机对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
基础练习
1.如果作用在同一物体上的两个力三要素完全相同,则这两个力的合力_________(选填“一定为0”、“一定不为0”或“可能为0”);
这两个力_________是一对平衡力(选填“一定”、“一定不”或“可能”);
如果该物体只受这两个力的作用,则物体的运动状态_________会发生改变(选填“一定”、“一定不”或“可能”).
2.一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球.当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速’)运动.此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力.
3.物体表现出惯性的现象是常见的.下列事例中,属于利用惯性的是( )
A.甲图中汽车突然起动时,人会后仰B.乙图中飞船返回舱落地前打开降落伞
C.丙图中离弦的箭继续飞行D.丁图中汽车撞车时,安全气囊打开
4.如图,小雨用水平力推停在地面上的汽车,没能推动,下列说法中正确的是()
A.小雨推汽车的力等于汽车受到的阻力
B.小雨推汽车的力小于汽车受到的阻力
C.小雨推汽车的力和汽车受到的重力是一对平衡力
D.汽车队地面的压力和汽车受到的重力是一对平衡力
5.如图1所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验.
(1)当左、右两盘中的砝码质量 (选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到 对平衡力作用.
(2)小车静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图2所示的位置,松手后,小车将 (选填“保持静止”或“扭转回来”).这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在 上的条件.
中考真题
1.(2015•温州)如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关B.力的方向有关
C.力的作用点有关D.受力面积有关
2.(2015•揭阳)游戏“愤怒的小鸟”是用“弹弓”把小鸟对准怪物打过去,如图所示.下列说法错误的是( )
A.弹弓受力伸长,说明力能使物体发生形变
B.弹弓伸长过程中,弹性势能增大
C.弹出“小鸟”时,弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能
D.被弹弓弹出的“小鸟”,受到弹力和重力的作用
3.(2015•兰州)关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.排球运动员用力击球时,手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B.下沉的物体不受浮力
C.汽车急刹车时,人会向前“冲”,是因为惯性突然消失
D.人推木箱没有推动,是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
4.(2015•德州)如图所示,甲、乙两队正在进行拨河比赛,经过激烈比拼,甲队获胜,下列说法正确的是( )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力
5.(2014•烟台)如图所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=5N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是( )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5N,甲的示数是5N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5N,乙的示数是10N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
6.(2015•泰安)将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平向左运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示.则木块所受摩擦力的方向与大小分别是( )
A.水平向右,3.4N
B.水平向左,3.4N
C.水平向左,2.6N
D.水平向右,2.6N
7.(2015•荆州)如图所示,婷婷同学用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B相对于地面静止,弹簧测力计的示数为2N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.B受到的摩擦力大小为2N,方向为水平向左
B.木板A受到地面的摩擦力大小为2N,方向水平向左
C.拉力F做功的功率为1.2W
D.在运动过程中若将拉力F增大,弹簧测力计的示数也将增大
8.(2015•东营)在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中.同学们提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关
某小组根据猜想进行了以下实验,如图所示(图中的木块、长木板完全相同).
(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平方向滑动的目的是 ;
(2)利用图 和图 可探究猜想A;
(3)利用图 和图 可探究猜想B;
(4)利用图 和图 可探究猜想C.
9.(2015•玉林)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验.
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数.
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”).
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;
比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关.(以上两空选填“压力”或“接触面粗超程度”)
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:
滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的.
(5)小明要对实验装置进行改动,如图2所示,重复实验,发现效果更好.实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板.
第二、三讲压力压强
一.压强
物理学中把垂直压在物体上的力叫做压力。
压力的特点是:
1.与物体表面接触,2.与物体表面垂直。
若不是同时满足这两个条件,则不是压力
二.压力与重力的区别
压力与重力既有区别又有联系,应注意以下几点:
(1)重力可以产生压力,但是压力并不都由重力产生,方向也不一定与重力方向相同。
如图,在A、B、C、三种情况下,水平地面、竖直墙壁、水平天花板所受压力分别是G、F、F-G。
ABC
图1
(2)压力和重力是两个性质完全不同的物理概念。
压力:
垂直压在(或作用在)物体表面上的力叫做压力。
重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
(3)压力的方向垂直被压物体表面,并指向被压物体,重力的方向总是竖直向下。
若物体放在水平地面上,则压力的方向和重力方向一致;
但若不是水平面,则二者的方向不一致。
如图2示,物体对斜面的压力垂直斜面向下,而重力的方向是竖直向下。
图2图3
(4)力的作用点不同,重力的作用点在物体的重心上,压力的作用点在受力物体的接触面上。
如图2示。
三.压强
1.研究影响压力作用效果因素的实验:
甲、乙说明:
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
乙、丙说明:
压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:
压力的作用效果与和有关。
2.压强:
⑴定义:
物体上受到的压力叫压强。
⑵物理意义:
压强是表示压力作用效果的物理量。
⑶公式其中各量的单位分别是:
P:
帕斯卡(Pa);
F:
牛顿(N);
S:
米2(m2)。
①使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(水平地面物体F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
②特例:
对于放在桌子上的直柱体(如:
圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=ρgh。
⑷压强单位Pa的认识:
一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
成人站立时对地面的压强约为:
1.5×
104Pa。
它表示:
人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:
104N。
四.应用
任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过了这个限度,物体就会被压坏,就要减小压强;
为了顺利进入物体,而需要增大压强,根据压强定义式p=F/S
,不难看出,要增大压强有三种方法:
(1)在S一定时,F增大P也增大;
(2)在F一定时,S减小P也增大;
(3)S减小,同时F增大,P也增大。
反之就减小压强。
液体压强
一.液体压强的产生
液体压强产生的原因:
(1)由于液体受到重力,因此对容器底部有压强;
(2)由于液体具有流动性,因此对阻碍它流动的容器侧壁有压强。
二.液体内部压强的规律
(1)液体内部有压强,向各个方向都有压强;
(2)在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)液体压强随深度的增加而;
(4)液体压强还与液体的密度有关,在深度相同时,密度越大,压强。
三.液体压强计算
计算公式为:
p=ρgh。
(1)公式中,ρ表示液体的密度,单位是kg/m3;
h表示液体的深度(指被研究位置到自由液面的竖直距离),单位是m;
g=9.8N/kg为常量。
[来源:
学科网]
(2)公式表明,液体压强的大小只与液体的密度和深度有关,而与液体重力、体积,容器的形状、底面积等无关。
(3)计算液体的压力和压强时,要先由公式p=ρgh计算出压强p,再由公式F=pS求出压力F。
四.液体压强的应用
连通器:
(1)定义:
上端开口、底部相连通的容器,叫做连通器。
(2)原理:
当连通器中只有一种液体,且液体不流动时,各容器中的液面总保持。
(3)应用:
茶壶、锅炉水位计、船闸等,都是利用连通器原理来工作的。
五.特殊容器液体对底部压力和液体重力关系
F=GF<
GF>
G
六.大气压强的产生和实验
1.产生原因:
因为空气受重力并且具有流动性。
2.大气压的存在
历史上著名的实验——实验。
七.大气压强的测量
1.大气压大小是实验。
2.实验步骤:
在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为mm。
3.原理分析:
在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
4.结论:
大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×
105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
(1)实验前玻璃管里水银灌满的目的是:
使玻璃管倒置后,水银上方为真空;
若未灌满,则测量结果偏。
(2)本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m
(3)将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
5.应用:
用塑料吸管从瓶中吸饮料;
给钢笔打水;
使用带吸盘的挂衣勾
八.大气压的特点
1.空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
大气压随高度增加而,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。
一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
2.沸点与压强:
内容:
一切液体的沸点,都是气压减小时,气压增大时。
高压锅、除糖汁中水分。
九.流速与压强关系
流速和压强的关系:
在流体中流速越大的地方,压强;
流速越小的地方,压强。
飞机的升力
图5
例1、重均为10N的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图5所示。
静止时,铁球所受
的支持力为___N,木块所受的合力为___N,此时_____对桌面的压强大。
图13-6
变式1、一物体放在水平桌面上,如图13-6所示,
(1)若沿aa’线将它切成两块,拿去上
面的部分,物体对桌面的压力将________,密度将_________,压强将__________;
(2)若沿bb’线切开,拿去右半部分,则物体对桌面的压力将__________,密度将_________,压强将__________.(增大/不变/变小)
变式2、在海滩发案现场留下了罪犯清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模.经测量蜡鞋模的平均厚度为3cm,质量675g;
又经测试达到脚印同样深度的压强为1.5×
104Pa,则罪犯的体重为多少N?
.(ρ蜡=0.9×
103kg/m3,g=10N/kg)
例2、为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图6所示的装置。
他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h