第13章力和机械.docx

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第13章力和机械

第13章力和机械

13．1重力

智能提要

问：

重力的方向总是“竖直向下”，为什么不能说成“垂直向下”？

问：

利用公式G＝mg应注意什么？

问：

重力和质量的区别和联系有哪些？

质量

重力

区

别

定义

物体所含物质的多少

由于地球的吸引而使物体受到的力

方向

没有方向

竖直向下

大小

不随物体所处位置的改变而改变

随在地球上位置的改变而变化

符号

m

G

单位

千克（kg）

牛顿（N）

测量工具

托盘天平

弹簧测力计

联系

G＝mg，其中g＝9.8N/kg

问：

怎样确定物体的重心？

答：

（1）质地均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心，大多数物体的重心在物体上，少数物体的重心不在物体上（如环形物体）．

（2）薄板形物体的重心可用悬挂法来确定．方法是：

在物体上任取一点，用细绳从这点将物体悬挂起来，静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线，然后用细绳这条直线外的任一点将物体悬挂起来，静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线，这两条直线的交点即为该物体的重心．

智能归例

题型一知道重力的概念、方向

例1关于重力，下列的说法中正确的是（）

A．地球对物体的吸引力就是物体的重力B．在空中向上运动的物体不受重力作用

C．重力的方向总是垂直向下的D．抛出去的物体总会落向地面，这是由于物体受到重力作用的缘故

题型二理解重力大小与质量的正比关系，会利用公式G=mg进行有关计算

例1甲、乙两物体的质量之比为5:

2，若甲物体的质量是20kg，则乙物体的重力大小是；甲、乙两物体的重力之比为．

例2重29.4N的铜块，能否用最大称量是500g的天平称它的质量?

量．

例3瓶子的质量为300g，瓶内装有500cm3的某种液体，瓶子和液体的总重力为7N

求：

①瓶内液体的质量；②液体的密度．（g＝10N／kg）

中考典题精析

考题12002年12月，我国发射了神州四号宇宙飞船，为载人飞行进行了仿真人实验。

飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境中，以下哪个实验不能像在地面一样正常进行（　　）（福建省福州市2003年中考题）

A．用刻度尺测长度B．用放大镜看物体

C．用平面镜改变光路D．用弹簧测力计测物重

智能训练

1.恐龙的质量可达50t，则它的体重为_________N，相当于__________个质量为50kg的同学的体重．（题型二）

2．重垂线是根据______________的原理制成的，瓦工常用它来检查墙壁______________，木工常用它来检查工作台______________．（题型一）

3．物体所受重力大小跟它的质量成＿＿比．公式G＝mg中g表示物体受到重力与＿＿＿之比，约等于＿＿＿N／kg．在要求不精确的情况下，可取g＝10N／kg．甲、乙两同学的质量之比是10：

9，甲同学重为540N，乙同学重为＿＿＿＿＿N．（题型二）

4.下列物体的质量和重力估计正确的是（）（题型二）

A.一个中学生的体重大约是50NB．一个苹果的质量大约是0.15kg

C.一只母鸡的重力大约是1.5ND．一个鸡蛋的质量大约是0.5kg

5．下列关于重力的说法，正确的是（）（题型一）

A．重力的大小可以用弹簧测力计直接测量B．重力的方向是竖直向下的

C重力在物体上的作用点叫做重心D．重力的单位是kg

6．如果没有重力，下列说法中不正确的是（）（题型一）

A．河水不再流动，再也看不见大瀑布B．人一跳起来就离开地球，再也回不来

C．物体将失去质量　　　　　　　　D．杯子里的水倒不进口里面

7．2002年12月，我国发射了神舟四号宇宙飞船，为载人飞行进行了仿真人实验。

飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境中，以下哪个实验不能在地面一样正常进行（）（题型一）

A．用刻度尺测长度B．用放大镜看物体

C．用平面镜改变光路D．用弹簧测力计测物重

8．一容器质量为1kg，内盛10dm3液体．现将该容器挂在弹簧测力计下测得其重力为88.2N．求该液体的密度是多少?

（题型二）

9．从前，一个商人在荷兰向渔民买了重为4.9×107N的青鱼，装上船运往靠近赤道的索马里首都摩加迪沙．到了那里，用弹簧测力计一称，青鱼竟少了2.94×105N．轮船沿途没有靠过岸，装卸中损耗也不可能那么大．你能推测这是什么原因吗?

（题型二）

13．2弹力

问：

怎样判断物体是否受到弹力的作用？

问：

如何正确使用弹簧测力计？

智能拓展

显示微小形变

智能归例

题型一知道什么叫弹力，知道弹力产生的条件

例关于弹力，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

题型二了解弹簧测力计的构造，会正确使用弹簧测力计

例1如图12-5，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”）．

例2使用弹簧测力计时，下列注意事项中错误的是（）

A．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜B．使用前必须检查指针是否指在零刻度线上

C．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦D．测量力的大小不能超出测量范围

中考典题精析

考题1如图12-7所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图12-8中的（）

智能训练

基础知识训练

1．物体形状或体积的改变叫做＿＿＿＿．作用在物体上的外力越大，物体的＿＿＿就越大．根据这个特性制成的＿＿＿＿，可以测量力的大小，＿＿＿＿＿＿＿就是其中的一种．

2．物体形变能产生力，这个力叫做＿＿＿．拉力、压力都属于＿＿＿．（题型一）

3．关于弹簧测力计的说法中，不正确的是（）（题型二）

A．弹簧测力计是常见的测力计B．弹簧测力计的最大刻度就是它的量程

C．弹簧测力计的刻度是不均匀的D．弹簧测力计的刻度是根据弹簧的长度与受到的拉力成正比的原理制成的

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（）（题型二）

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.关于弹簧测力计的使用方法的说法中，错误的是（）（题型二）

A.测力计的量程不允许超过被测力的大小B.弹簧测力计不仅能测竖直方向的力，也能测其他方向上的力

C.被测力应作用在挂钩上D.测量时指针不要与外壳接触

6．某同学在用弹簧测力计测量力前，发现指针指在0.1N的位置上，为了使测量准确，他提出了以下调整方法，其中正确的是（）（题型二）

A.必须将指针拨到“0”刻度线，若不能使指针对准零刻度线，该弹簧测力计已不能使用

B．仍可以直接测出拉力，然后再减去0.1N

C．仍可以直接测出拉力数值，因为实验时误差不可避免

D.必须换一个弹簧测力计测量，该弹簧测力计已不能使用

7．在光滑的水平面上有一个物体靠墙静止着，如图12-9所示．

问：

（1）物体与墙壁之间有没有弹力作用?

（2）给物体一个水平向左的力F，物体与墙壁间是否有弹力作用?

（题型一）

8．如图12-10所示的弹簧测力计的测量范围是＿＿＿N，分度值为＿＿＿N．弹簧测力计在测量前位于第二小格的A处，未作调整便用来测量手的拉力，指针位于B处，则手对弹簧测力计的拉力为＿＿＿N．

（题型二）

9．健身用的弹簧拉力器，共有四根并接在一起，假如每根伸长1cm要用1N的拉力，则将健身器拉长0.5m，需要拉力为N。

（题型三）

10．在下图中，A、B两球相互间一定有弹力作用的图是（）

（题型一）

13．3摩擦力

在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧．你知道他这样做的目的是什么吗？

智能提要

问：

摩擦力产生的条件是什么？

问：

怎么判断两个相对静止的物体之间有没有静摩擦力？

问：

摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反吗？

问：

增大、减小摩擦的方法分别有哪些？

智能归例

题型一知道摩擦力产生的条件，并能区分三种摩擦

例1下列几种情况中，属于滚动摩擦力的有（）

A．用卷笔刀削铅笔，刀口与铅笔之间的摩擦B．用砂轮盘磨刀，砂轮与刀口之间的摩擦

C．小孩从滑梯上滑下，小孩与滑梯之间的摩擦D．用圆珠笔写字时，滚珠与纸之间的摩擦

例2关于摩擦力，下列说法正确的是（）

A．相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力B．运动的物体一定受到滑动摩擦力

C．静止的物体一定受到静摩擦力D．相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时，才受滑动摩擦力

题型二经历探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程，理解影响滑动摩擦力大小的因素

例1在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中。

一些同学作了以下猜想：

①滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；②滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；③滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关．为了检验上述有关猜想是否正确，所供选用的器材有：

A．长木块，B．木块，C．毛巾，D．棉布，E．弹簧测力计，F．砝码，G．多支圆珠笔芯．

（1）为了检验猜想①是否正确，列出选用的器材是（填序号）_______________．

（2）为了检验猜想②是否正确，某同学选用了木块与木板，并设计了以下实验方案：

例2如图12-12所示，表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动，水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中（）

A．甲大B．乙大C．一样大D．无法判断

题型三联系生活实际知道增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法，并能解决实际的问题

例1下列实例中，为了减小摩擦力的是（）

A．冬天，在结冰的路面上撒砂子　　B．旅行箱下装有小轮子

C．在拔河比赛时，用力握绳子　　　D．鞋底上有高低不平的花纹

中考典题精析

考题1用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空中，瓶口竖直向上，此时手的握力为30N，瓶子受到手竖直向上的摩擦力为N；若使手的握力增加为35N，瓶子受到手的摩擦力大小为N．

智能训练

基础知识训练

1．写出下列各种摩擦的名称：

（1）皮带传送机运煤时，煤块与皮带之间的摩擦是_______________；

（2）洗筷子时．抹布和筷子之间的摩擦是_______________________．（题型一）

2．世界上第一条磁悬浮列车示范运营线，已于2003年元旦在我国上海投入运行．磁悬浮列车的速度约是普通列车的三到四倍，原因是利用了磁极间相互作用的原理，使列车能在轨道上“浮”起来，从而大大减小列车与轨道间的__________．气垫船是采用__________的技术制成的交通工具，简单地说，其原理就是船体与水面间形成__________，使船体悬浮在水面上，从而大大地减小船体航行时的阻力．（题型三）

3．图12-13中，A、B是两只质量相同的旅行箱，________箱容易被推动，这说明了_____________________．（题型二）

4．说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的：

（1）在结冰的公路上撒砂子____________________；

（2）冬天，为了防止打滑而在轮子上缠上铁链子____________________；

（3）轮胎上刻有花纹____________________________；

（4）给机器上润滑油________________________；

（5）轴承两圈之间装有滚珠____________________．（题型三）

5.缝纫机脚踏板的大轮是通过皮带与轮子的__________来带动机头上的小轮转动,当皮带与轮子之间打滑时,可以用拉紧皮带的办法来克服.这是利用_______的方法来增大_____.（题型三）

6.下列措施中可以减小摩擦的是（）（题型三）

A．鞋底上制有凹凸的花纹B．铁轨要铺在枕木上

C．自行车刹车时，闸皮紧压在车圈上D．在机器的转动部分安装滚动轴承

7．下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（）（题型三）

A．给自行车的轴加润滑油　　B．在自行车的把套上做出凹、凸花纹

C．在机器的转动部分加装滚动轴承　D．磁悬浮列车行驶时，车身悬在空中

8．如果世界上不存在一切摩擦，那么下列哪种现象不会发生（）（题型一）

A．饭将从我们嘴里滑掉B．人将寸步难行

C．不能用螺钉螺母固定工件D．物体将漂浮在空中

9．下列几种现象中，属于有害摩擦的是（）（题型三）

A．刷牙时，牙刷与牙齿之间的摩擦

B．“神舟5号”载人飞船升空时，飞船与空气的摩擦

C．自行车刹车时，刹车皮与轮圈之间的摩擦

D．手拿物体时，手与物体之间的摩擦

10．研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，做了以下三个实验：

实验一：

用弹簧测力计拖动木块在水平木板上运动

实验二：

用弹簧测力计拖动木块在垫有棉布的水平木板上运动

实验三：

用弹簧测力计拖动放有砝码的木块在水平木板上运动

根据上述实验过程回答问题：

（题型二）

（1）拖动木块应做什么运动?

____________________________________________________________。

（2）实验一、二为什么要用同一木块，实验可得出什么结论?

___________________________________。

（3）实验一、三为什么要用同一水平木板?

实验可得出什么结论?

___________________________________。

11.如图12-14所示,甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上,如分别用10N的拉力F甲、F乙沿水平方向拉木块,则甲物体受到的摩擦力大小为________N,方向是______________.（题型一）

13．4杠杆

古希腊科学家阿基米德曾经说过：

“给我一个支点，我就能举起地球．”阿基米德真能举起地球吗？

智能提要

问：

怎样正确理解力臂的概念？

问：

你能总结一下画力臂的一般步骤吗？

智能归例

题型一会确认并画出杠杆的动力臂和阻力臂

例如图甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2对支点0的力臂L1和L2。

[变形题1]如下图甲所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂．在图中画出力F1的力臂L1和力F2．

[变形题2]如下图甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力l1、阻力臂l2。

题型二有关探究杠杆平衡条件的实验题

例1某同学用如右图所示装置验证杠杆的平衡条件，所用的4只钩码每只质量都是50g，在图示情况时，杠杆AB处于水平平衡状态，这时弹簧秤的读数为2.80N．设F1的力臂为l1，F2的力臂l2，则

．若在杠杆左端钩码下方增加一个相同的钩码，重新调节弹簧秤对杠杆右端拉力的方向后，使杠杆AB再次恢复水平平衡，则这时弹簧秤的拉力与对应力臂的乘积应是未增加钩码前弹簧秤的拉力与对应力臂乘积的____倍．

题型三有关杠杆的动态平衡问题

例1如图12-16所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂，动力F。

（填“变大”或“变小”“不变”）

[变形题]如图12-17所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下以Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为Ｍ，则（）

A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大B．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小

C．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大D．Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大

题型四杠杆平衡条件的应用

例1如图12=20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

智能训练

基础知识训练

1．作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，则杠杆的动力臂和阻力臂之比为　　　。

（题型四）

2．如图12-24所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以Ｏ为支点．杠杆的左端挂有物体Ｍ，支点右边的Ａ处挂钩码，杠杆平衡．若将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在A点应挂个相同的钩码。

（题型三）

3．如图12-25所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用绳在Ｏ处吊起，当Ａ、Ｂ两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，ＯＢ=0.4m，甲的质量为１０kg，则乙的质量为kg．（题型四）

4．下列工具中，属于省力杠杆的是　（）（题型四）

A．夹邮票用的镊子

B．理发师修剪头发用的剪刀

C．剪铁丝用的钢丝钳D．钓鱼用的鱼竿

5．如图12-26所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（）（题型一）

图12-26

6．在图12-27中画出力F1和Ｆ2的力臂．（题型一）

7.如图12-28,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重G=2×104N,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出集装箱所受重力的示意图和支持力F对转动点O的力臂.

（题型一）

8．工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上（如图12-29），这是什么道理？

图12-35

图12-34

图12-36

13．5其他简单机械

智能提要

问：

关于滑轮组，我们应该知道些什么？

问：

用什么简单的方法可以来确定承担物重的绳子的股数？

问：

在组装滑轮组时，应该怎样绕线

智能归例

题型一能正确判断滑轮组的省力情况

例1如图12-49所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为

        ；

       ；

         。

不计滑轮本身的重和摩擦．

 例2如图12-50示，用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进，在绳的端点A的作用力

N，重物与地面间的摩擦力

为多大？

将重物移动的距离为

m，绳端A移动的距离为多少？

不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦？

题型三结合力的平衡知识的综合题

例如图12-51所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是_________N,水平地面受到物体G的压力是_________N．（不计摩擦）

智能训练

1．图12-53是人用滑轮把货物提到高处的示意图，甲图中的滑轮是______滑轮（填“定”或“动”），使用______图中的滑轮能够省力．（题型一）

2．用如图12-54所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G

为N，若绳子的自由端向上拉0.6m，则重物升高m。

（题型一）

3．如图12-55所示，物重50N，在水平拉力Ｆ的作用下，使物体Ａ沿水平地面匀速前进．拉力Ｆ为10N．不计绳和滑轮重，物体受到的阻力N．（题型一）

4．如图12-56，分别用不同的滑轮或滑轮组匀速提起重为1800N的物体时，则F1＝　　　，

F2＝　　　，F3＝　　　，F4＝　　　。

（题型一）

图12-57

图12-56

5．如图12-57所示的装置处于静止状态，不计滑轮和绳重，如果物体重力分别是G1和G2，那么G1和G2的关系是（）（题型一）

A．G1＝G2B．G1＝2G2

C．G1＝

G2D．无法判断

6．如图12-58所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则

重物G和弹簧秤读数为（）（题型三）

A．G为4N，弹簧秤读数为5NB．G为9N，弹簧秤读数为10N

C．G为10N，弹簧秤读数为5ND．G为9N，弹簧秤读数为5N

7．按图12-59中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。

图中G表示物重，G′表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力。

（题型二）