力学专题一.docx
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力学专题一
物理总复习《力学部分》专题一
一、参照物
1、定义：
为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。
2、任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。
如研究地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。
3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。
同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。
4、不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。
二、机械运动
定义：
物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
（1）匀速直线运动：
A、定义：
快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。
定义：
在匀速直线运动中，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义：
速度是表示物体运动快慢的物理量
计算公式：
变形，
B、速度单位：
国际单位制中m/s1m/s=3.6km/h。
人步行速度约1.1m/s它表示的物理意义是：
人匀速步行时1秒中运动1.1m
（2）变速运动：
A、定义：
运动速度变化的运动叫变速运动。
平均速度：
（求某段路程上的平均速度，必须找出该路程及对应的时间）
物理意义：
表示变速运动的平均快慢
三、力的定义
1．什么是力：
力是物体对物体的作用。
2．物体间力的作用是相互的。
（一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的力）。
3．力的作用效果：
力可以改变物体的运动状态，还可以改变物体的形状。
4．力的单位是：
牛顿（简称：
牛），1牛顿大约是你拿起两个鸡蛋所用的力。
5．实验室测力的工具是：
弹簧测力计。
6．弹簧测力计的原理：
弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长的原理制成的。
（
）
7．弹簧秤的用法：
（1）要检查指针是否指在零刻度，如果不是，则要调零；
（2）认清分度值和测量范围；
（3）弹簧伸长的方向要与被测力的方向在一条直线上；
（4）完成上述三步后，即可用弹簧秤来测力了，测量力时不能超过弹簧秤的量程。
8.力的三要素是：
力的大小、方向、作用点，叫做力的三要素，它们都能影响力的作用效果。
四、弹力
1、弹性:
物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
2、塑性:
在受力时发生形变，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
五、重力：
⑴重力的概念：
地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。
重力的施力物体是：
地球。
⑵重力大小的计算公式G=mg其中g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
⑶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。
⑷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
☆假如失去重力将会出现的现象：
（只要求写出两种生活中可能发生的）
①抛出去的物体不会下落；②水不会由高处向低处流③大气不会产生压强；
六、摩擦力：
1、定义：
两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
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。
七、惯性
1．惯性：
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。
牛顿第一定律也叫做惯性定律。
（一切物体都有惯性，惯性只与物体的质量有关）
2．牛顿第一定律：
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
（牛顿
第一定律是在经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的，因而不能用实验来证明这一定律）。
8、二力平衡
1、定义：
物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
2、二力平衡条件：
二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
3、平衡力与相互作用力比较：
相同点：
①大小相等②方向相反③作用在一条直线上
不同点：
平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。
9、杠杆
1、定义：
在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明：
①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。
如：
鱼杆、铁锹。
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。
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。
画力臂方法：
一找支点、二画线、三连距离、四标签
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
10、
滑轮组
1、定滑轮：
①定义：
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：
定滑轮的实质是：
等臂杠杆
③特点：
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④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（或速度）=重物移动的距离（或速度）
2、
动滑轮：
①定义：
和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）
②实质：
动滑轮的实质是：
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：
使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
绳子自由端移动距离（或速度）=重物移动的距离（或速度）
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
组装滑轮组方法：
首先根据公式n=（G物+G动动）/F求出绳子的股数（有小数取大1的数）。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
力学作图：
1、如.图，重15N的小球，用细绳拴在墙上，已知球对墙面的压力为6N，画出小球受到的重力和墙受的压力的示意图。
2、如图乙所示，有一铅球放在水平桌面上．请画出铅球对桌面的压力和桌面对铅球的支持力的示意图．
3、如图所示，一物体以某一
初速度冲上光滑斜面，请作出该物
体受力的示意图。
4、如图5物体A与弹簧相连，放在水平地面上，弹簧处于压缩状态，而物A静止不动，试画出该物体的受力示意图。
5、在自动化生产线上，常用传送带传送工件，如图所示。
一个工件A与传送带一起以0.5m/s的速度水平向右匀速运动，不计空气阻力。
请在图中画出工件受力的示意图。
6、如图所示，车减速前进，画出悬挂在车厢内的物体A所受力的示意图。
7、如图所示，挂在天花板上的铁球受到一磁铁的吸引处于静止状态，在图中画出铁球所受力的示意图。
8、要想用一最小的力，推着一个圆筒越过障碍物，试在图上画出此力的作用点和方向。
9、钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出：
①鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；②F1的力臂。
10、如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图中画出F1的力臂和阻力的示意图。
11、在图中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图．
12、下面两图,杠杆在力F1F2的作用下处于静止状态,L2是F2的力臂.在图36中画出力F1的力臂L1以及阻力F2,
13、如图，在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置．试画出这个力的示意图和力臂。
14、在图中，一个站在地面上的人通过滑轮组将重物提到高处，请画出滑轮组的绕线。
15、物体甲重40牛，物体乙重70牛，如图40所示，两物体都静止，请用力的示意图画出
16、按要求串绕滑轮组。
（起作用的绳子根数分别是2、3、4、4）
17、要用滑轮组将陷在泥坑中的汽车拉出来，在图中分别画出最省力的绕绳方法。
练习题：
一、填空题
1.首先通过实验，正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是___________，在前人实验探究基础上，建立惯性定律的物理学家是_________.
2．一切物体在没有受到____________的时候，总保持匀速直线运动状态或_________状态，这就是____________定律.
3.重35000N的直升飞机，悬停在空中，则直升飞机受到的空气作用力是__________N，方向____________，若直升飞机做匀速直线飞行，则直升飞机受到的是_________（选填“平衡力”或“非平衡力”）.
4.同学们骑自行车上学，当停止用力蹬脚踏时，自行车仍然能向前运动，这是由于自行车具有的缘故；但自行车运动会越来越慢，最后停下来，这是由于自行车受到了的作用．
5．一位乘客站在匀速直线行驶的轮船甲板上，他受到的__________和__________是一对平衡力，与甲板的摩擦力是__________N（不考虑空气阻力）.
6.一个重为50N的物体沿水平路面做匀速直线运动，需加10N的水平拉力，则它在运动时受到的摩擦力为_________N；若将该物体用绳悬挂起来，物体静止时绳对物体的拉力为__________N；若使物体竖直向下匀速运动，则向上的拉力应为_________N.
7.用弹簧测力计拉着重200N的物体在水平桌面上做匀速直线运动，当速度为4m/s时，弹簧测力计的示数为20N，若速度为1m/s时，该物体受到的摩擦力为_N，合力为_________N，若将拉力增大，当弹簧测力计的示数变为30N时，物体受到的摩擦力为_________N，此时物体受到的合力为_________N.
8.空降兵在降落伞打开后的一段时间力将匀速下落，它的体重为650N，伞重200N，若人受到的阻力忽略不计，则伞对人的拉力为N，伞受到的阻力为N.
9.物体受到同一直线上两个力的作用，它们的合力方向向东，大小为20N，已知其中一个力的大小为60N，方向向西，则另一个力的大小是__________N，方向___________.
10.如图1所示，水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起，有一大小为10N的水平向左的拉力F作用在乙物体上后，甲、乙两物体仍保持静止状态。
已知甲物体的质量为4kg，乙物体的质量为6kg，则物体甲受到的水平作用力为N；如果当拉力F增大到20N时，物体甲和乙均以相同的速度沿地面向左做匀速直线运动，则此时甲物体受到的水平作用力为N.
二、选择题
11．下图所示的各物体中，所受的两个力是彼此平衡的有（ ）
12．一个人用100N的力竖直向上提起一只重40N的水桶，则水桶受到的合力大小以及合力方向正确的是（ ）
A.合力大小为60N，合力方向竖直向上B.合力大小为60N，合力方向竖直向下
C.合力大小为140N，合力方向竖直向上D.合力大小为140N，合力方向竖直向下
13．下列物体中，受到平衡力作用的是（ ）
A.刚开始发射的火箭B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜面滚下的小球D.水平公路上沿直线匀速行驶的汽车
14．一木块在水平桌面上受到水平向右的拉力为0.4N时，做匀速直线运动．若水平拉力增大为0.6N，此时木块在水平方向受到的合力大小为（ ）
A.0.4NB.0.6NC.0ND.0.2N
15．如图2所示，一个重为100N的物体放在水平面上，当物体在水平方向受向左的拉力F1、向右的拉力F2及摩擦力f的作用时，物体处于静止状态．若F1＝4N，F2＝10N，则（ ）
A.f＝6N，方向向左
B.F1与f合力的大小是4N，方向向左
C.F2与f合力的大小是2N，方向向左
D.在物体上叠放一个重100N的物体，拉力不变，物体仍静止时，f将增大
16．物体A只受到同一直线上的两个力F1与F2的作用，对于F1、F2的合力F的大小以及物体A运动状态的判断，正确的是（）
A.若F1与F2方向相反，F一定为零，物体A一定保持静止状态
B.若F1与F2方向相同，F一定不为零，物体A的运动状态一定改变
C.若F1与F2方向相反，F一定为零，物体A保持匀速直线运动状态
D.若F1与F2方向相同，F一定不为零，物体A的运动状态保持不变
17．如图3所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为（）
A.0NB.3NC.6ND.12N
18．判断下列说法中哪些是不正确的是（）
A.大小均为10N的两个力，它们的合力始终为零
B.力是改变物体运动状态的原因
C.物体在平衡力作用下，运动状态不会改变
D.牛顿第一定律是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的
19．用水平力F将一木块压在竖直墙上保持静止（如图4），下列说法中正确的是（）
A.水平力F与木块所受到的重力是一对平衡力
B.水平力F与木块所受到的摩擦力是一对平衡力
C.若水平力F增大，则木块所受到的摩擦力随着增大
D.木块所受到的重力和摩擦力是一对平衡力
20．有些同学放学时骑自行车行驶太快，容易造成交通事故，这是由于（ ）
A.运动快所以惯性大，因此难停下来
B.刹车时产生的惯性不够大，所以难停下来
C.由于惯性，即使紧急刹车，也需向前运动一段距离才能停下来
D.刹车时来不及克服惯性，所以难停下来
21．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以随意移动，但不会掉下来．原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不会掉落是因为（ ）
A.质量小，重力可以忽略不计
B.受到棋盘对它向上的摩擦力
C.棋盘对它有很大的吸引力
D.它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力
22．安全气囊是现代轿车上一项新技术装置，安装在轿车方向盘内，特定情况下会“蹦”出来，以保护人体免受硬物撞击而受伤，如图5所示．在下列哪种情况下，它最有可能“蹦”出来（ ）
A.轿车在高速公路上行驶
B.轿车在盘山公路上缓慢行进时
C.轿车前端与其他物体发生猛烈碰撞时
D.轿车启动时
23．工人师傅用80N的水平向前的推力，推着一辆小车在水平方向上匀速前进．突然，他发现正前方不远处有一位老人，为了避免相撞，他立即用200N的水平向后的力拉车．当车仍水平向前运动时，它所受力的合力的大小是（ ）
A.280N B.200N C.120N D.80N
三、应用与简答题
24．足球停在操场上，被人踢了一脚，开始在操场上滚动，同时速度逐渐减小，最后停下来，问：
（1）足球从静止变为运动的原因是什么？
（2）足球的速度由大变小最后停下的原因是什么？
25．为什么人在走路时，脚被石块绊了一下，会向前跌到；而不小心踩着一块瓜皮，会向后摔倒？
四、实验题
1.如图所示A、B两个箭头分别表示使用弹簧秤测力时，两次指针的位置，则这两个力的大小分别是____和____．
2.下面哪组仪器可以用来测量液体的密度（若需要水可供给，但不得添加其它器材）[]
A.天平和秒表B.米尺和量筒C.天平和玻璃杯D.天平和米尺
3.如图，某同学做杠杆平衡实验，杠杆上每小格表示4厘米，每个钩码重1牛顿.请根据图填写表格1中的数据，并通过分析得出实验结论.
实验得出的结论；_____________________________．
5.测量图所示的滑轮组的机械效率，被提起的是质量200克的物体，对绳子自由端的实际拉力是0.8牛顿，当物体升高0.2米时，绳的自由端移动的距离为_________米，对滑轮组做成的总功为________焦耳；滑轮组做的有用功为____________焦耳；机械效率为___________．
6.如图所示，某同学做测定滑轮组的机械效率实验时，第一次用图甲的装置，第二次用图乙的装置，若每个滑轮的重力都相等，两次实验中所提升的重物G是同样的钩码，则
（1）装置图_______所示的滑轮组更省力；
（2）装置图_______所示的滑轮组的机械效率高，这是因为_____________；
（3）如果两次实验中所提钩码G的重力都是4N，钩码匀速上升时，弹簧秤的示数分别是F甲=1.5N,F乙=1.2N，那么这两个滑轮组的机械效率分别是η甲=_______，η乙=_______。
7、斜面是日常生活中经常见到的机械，让我们共同重温这段探究的历程。
（1）实验前，针对“省力多少与斜面的倾斜程度有何关系”，你的猜想是：
；针对“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有何关系”，你的猜想是：
。
（2）为了探究你的两个猜想，你应当保证不变。
（3）下面的表格中记录的是李一龙同学在探究此实验中的数据，完成这个表格。
斜面的倾斜程度
小车的重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面的长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η/％
较缓
5
0.15
3
0.30
较陡
5
0.20
3.6
0.30
最陡
5
0.25
4.4
0.30
由此表你得出的结论是①；
②。
5、计算题
1、如图所示：
用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？
（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？
（保留一位小数）
2、一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，
重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，
则
（1）滑轮组所做的有用功是多少？
（2）拉力做功的大小？
拉力的功率是多少？
（3）动滑轮的重。
六、开放探究题
26.阅读短文，回答问题
汽车刹车之后
现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。
司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，叫反应距离，从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离．
下面是一个机警的司机驾驶一辆保养很好的汽车在干燥的水平公路是以不同速度行驶时，测得的反应距离和制动距离．
速度（km/h）
反应距离（m）
制动距离（m）
40
7
8
50
9
13
60
11
20
80
15
34
100
19
54
①汽车在正常行驶时，车轮与地面间的摩擦是__________摩擦，刹车后，由于_______，汽车还会继续向前滑行一段距离；在此过程中车轮会发热，这是用（做功）的方法来增加车轮的内能．
②利用上表数据，算出该司机的反应时间大约是_________________s．
③分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是_________________________．
④为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理．
参考答案：
一、1.伽利略牛顿；2.外力作用静止牛顿第一；3.35000竖直向上平衡；4．惯性阻力；5.重力支持力0
6．105050
7．2002010
8．650850
9．80向东
10．00
二、11．C
12．A
13．D提示：
物体在平衡力的作用下，其运动状态保持不变，而A、B、C选项中，物体的运动状态都在变化
14．D提示：
滑动摩擦力的大小不会随着拉力的增大而增大
15．A析：
物体在水平方向上受力平衡，所以有F1+f=F2，故f的大小为6N，其方向与F1的方向相同
16．B
17．C析：
在平衡力的作用下，弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变，所以弹簧测力计一定有示数。
我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在钩上的拉力大小决定的。
18．A
19．D
20．C
21．B
22．C
23．A析：
小车受到向后的拉力后，仍再继向前运动，此时小车在水平方向上受到向后的拉力和向后的摩擦力的作用，合力F合=F拉+f=200N+80N=280N
三、24．
（1）足球受到了人对它施加的力的作用
（2）因为足球受到阻力的作用
25．人走路时，一旦被石块绊住，人的上半身由于惯性，仍向前运动，于是人会向前跌倒；踩着西瓜皮，脚突然向前滑动，人的上半身由于惯性仍要保持原来较小的速度，于是人就会向后倒下。
四、开放探究题
26.①滚动惯性；②0.6s~0.7s；③汽车的行驶速度；④雨雪天，道路较滑，汽车所受的摩擦力较小，在相同车速的情况下，汽车刹车后滑行的距离变长，汽车较难停下来，因此为安全起见要减速慢行。
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