资源描述
力和机械章末小结与提升 怎样认识力概念:力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的作用效果:力可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生改变力的三要素:大小、方向和作用点怎样测量和表示力弹簧测力计的使用方法测量前,要使指针对准零刻度线测量时,被测力的大小不能超出量程测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上力的示意图:用一段带箭头的线段来表示力重力定义:物理学中,把地面附近物体因地球的吸引而受到的力,叫做重力方向:重力的方向总是竖直向下的大小:物体重力的大小跟它的质量成正比,即G=mg重心:物体的各部分都要受到重力的作用,但在处理重力问题时,通常可以把这些力看成是作用在某一点上,这一点叫做物体的重心探究滑动摩擦力滑动摩擦力:滑动摩擦中阻碍物体相对运动的力方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反影响因素:压力和接触面的粗糙程度探究杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆探究滑轮的作用定滑轮:实质是等臂杠杆,使用它不能省力,但可以改变力的方向动滑轮:实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆,使用它能省力,但不能改变力的方向滑轮组:使用滑轮组既能省力,又能改变力的方向;若动滑轮重、绳子自重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一一、摩擦力方向的判断判断摩擦力的方向可分三步进行:(1)确定产生摩擦的两个物体(如A和B);(2)确定相对运动(相对运动趋势)的方向,只能互为参照,研究A所受摩擦力的方向就以B为参照物,看A向什么方向运动;(3)确定摩擦力的方向,A所受摩擦力方向为自身相对B运动方向的反方向。典例1如图所示,长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,砝码放在木块上。现用力F水平拉木块,木块、砝码、长木板均保持静止,此状态下,下列说法正确的是()A.木块与砝码之间没有摩擦力B.长木板对木块的摩擦力向右C.木块对长木板的摩擦力向左D.桌面对长木板的摩擦力向右【解析】因为三者均保持静止,所以砝码与木块之间没有相对运动的趋势,木块与砝码之间没有摩擦力,A项正确;木块相对于长木板有向右运动的趋势,所以长木板对木块的摩擦力向左,木块对长木板的摩擦力向右,B、C项错误;长木板相对于桌面有向右的运动趋势,所以桌面对长木板的摩擦力向左,D项错误。【答案】 A二、生活中的杠杆名称结构特征特点应用举例省力杠杆L1L2省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、钢丝钳、手推车费力杠杆L1L2费力、省距离缝纫机踏板、钓鱼竿等臂杠杆L1=L2不省力,也不费力天平、定滑轮典例2制作竹竿面时,要把竹竿的一端固定在绳扣中,人在另一端施加一个向下的力,面团因被不断挤压而变得更有韧性。如图所示为压面团原理图,关于压面团过程的叙述正确的是()A.面团对竿的作用力方向向下B.面团对竿的作用力大小等于FC.面团被压扁说明力能使物体发生形变D.A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离【解析】由图可知,面团在B点受到的力向下,根据物体间力的作用是相互的,则竹竿在B点受到的力向上,A项错误;力F是动力,竹竿在B点受到的力是阻力,由图可知,动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,阻力大于动力,即竹竿在B点受到的力大于F,B项错误;面团受力后被压扁说明力能使物体发生形变,C项正确;由图可知,A点的力臂大于B点的力臂,省力,但要多移动距离,A点移动的距离大于B点移动的距离,D项错误。【答案】C实验一:探究影响滑动摩擦力大小的因素1.实验器材:长木板、带钩的长方体木块、弹簧测力计、钩码。2.实验方法:控制变量法。实验中,先保持接触面粗糙程度不变,改变压力的大小,测出摩擦力,然后再保持压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,测出摩擦力,综合分析摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系。3.实验结论:滑动摩擦力的大小和压力的大小、接触面的粗糙程度有关。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。典例1为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验:形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等。小明做的部分实验如下表所示(实验时,长木板固定在水平桌面上):序号实验方法图示1把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F12把铁块侧放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动铁块,使铁块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F23木块在下、铁块在上,叠放在一起后放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它们做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F3小明发现,三次实验中弹簧测力计的示数均不相同,且F1F3。(1)比较第1、3两次实验,由F1F3得出的结论是 ;(2)比较第1、2两次实验,根据F1F2,小明认为:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小明得出这个错误结论的原因是;(3)实验中运用了转换法,把摩擦力的大小转换为;为了保证转换的正确性,实验中应采取的措施是。【解析】(1)比较第1、3两次实验,接触面相同,压力不同,拉力F1F3,可得出的结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(2)比较第1、2两次实验可知,压力不同,接触面也不同,没有控制单一变量,因此根据F1F2得出的“滑动摩擦力的大小与接触面积有关”这一结论是错误的;(3)实验中运用了转换法,把摩擦力的大小转换为拉力的大小(即弹簧测力计的示数);为了保证转换的正确性,实验中应使弹簧测力计做匀速直线运动。【答案】 (1)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大(2)两次实验中,压力不同,接触面也不同,没有控制单一变量(3)弹簧测力计的示数保持弹簧测力计做匀速直线运动实验二:探究杠杆的平衡条件1.实验器材:杠杆、铁架台、钩码等。2.实验步骤:调节杠杆在水平位置平衡,在杠杆两边悬挂不同个数的钩码,移动其悬挂位置,使杠杆平衡,进行多次实验,并测出多组数据。3.实验结论:F1L1=F2L2。典例2如图所示,探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同的钩码、弹簧测力计(单位:N)等实验器材探究杠杆的平衡条件。(1)在挂钩码前,小组同学发现杠杆左端高、右端低(如图甲),此时应将杠杆两端的平衡螺母向端调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了方便读出;(2)接着小组同学在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙),这时杠杆两侧受到的作用力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)各侧钩码所受重力大小,若在A、B下方再增挂一个相同的钩码,则杠杆端将下沉(选填“左”或“右”);(3)如图丙是已经调节平衡的杠杆,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,在A处挂上适当的钩码,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计读数为N,钩码总质量为kg(g取10 N/kg)。【解析】(1)杠杆左端高、右端低,应将平衡螺母向较高的左端调节,直至杠杆在水平位置平衡;由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离,调节杠杆在水平位置平衡时,作用在杠杆上的力和重力方向相同,是竖直向下的,所以此时支点到力的作用点的距离就是力臂,可以方便地读出力臂;(2)杠杆两侧受到的作用力大小等于各侧钩码所受重力大小;设杠杆上的一个小格长为L,一个钩码的重力为G,分别增挂一个相同的钩码后,左边:5G3L=15GL,右边:7G2L=14GL,即左边力与力臂的乘积比右边力与力臂的乘积大,所以杠杆右端上升,左端下沉;(3)弹簧测力计的分度值为0.2 N,弹簧测力计的示数为3.0 N;设杠杆的一个小格长为L,钩码的总重力为G总,根据杠杆平衡条件可得G3L=3.0 N2L,则G总=3.0 N2L3L=2 N,所以钩码的总质量m总=G总g=2 N10 N/kg=0.2 kg。【答案】 (1)左力臂(2)等于左(3)3.00.2【针对训练】如图所示,某同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验,进行了如下实验步骤:a.把杠杆的中点支在支架上;b.把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆水平平衡;c.记下两边钩码的重力,记录它们的力臂;d.改变力和力臂数值,做三次实验;e.求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。(1)该同学在b步骤之前漏掉了一个重要步骤,这个步骤是调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是能在杠杆上直接读出力臂;(2)如果实验中所用钩码的质量都相等,则在图甲中,杠杆的B处应该挂4个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;(3)如图乙所示,把弹簧测力计斜拉,且拉环固定在支架E点上,此时杠杆水平平衡,如果此时在A点的钩码下方再挂一个钩码,为了再次使杠杆平衡且弹簧测力计示数不变,则应将悬点E向上移动。
展开阅读全文