十三章力与机械jiaoshi用Word文档格式.docx

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应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。

画图时注意：

①先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力②画图时还要考虑物体运动状态。

考点二：

弹力

1、弹力：

我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感觉到它们对手有力的作用，这种力叫做弹力。

弹力是物理由于弹性形变而产生的。

2、弹簧测力计：

A、原理：

在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。

B、使用方法：

“看”：

量程、分度值、指针是否指零；

“调”：

调零；

“读”：

读数=挂钩受力。

C、注意事项：

加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。

D、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象：

温度计、弹簧测力计、压强计等。

考点三：

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

考点四：

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。

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：

⑴测量原理：

二力平衡条件

⑵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。

⑶课本P56图12、3-2研究滑动摩擦力的大小与那些因素有关：

比较甲、乙图可得：

接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；

比较甲、丙图可得：

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：

⑴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。

⑵理论上减小摩擦的方法有：

减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动、接触面彼此分开（加润滑油）。

考点五：

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：

⑴二力平衡条件是：

两个力大小相等，方向相反、两个力在一条直线上、二力作用在同一物体上。

⑵概括：

二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。

（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。

考点六：

杠杆：

1、杠杆的基本概念

在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

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：

⑴找支点O；

⑵画力的作用线（虚线）；

⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；

⑷标力臂。

2、研究杠杆的平衡条件：

a）杠杆平衡是指：

杠杆静止或匀速转动。

b）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。

c）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

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。

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

小于

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

动力臂等于阻力臂

不省力

不费力

天平，定滑轮

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。

考点七：

滑轮及滑轮组

（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SF（或速度vF）=重物移动

的距离SG（或速度vG）

（2）动滑轮：

和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，

也可左右移动）

动滑轮的实质是：

动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

1理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：

F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2（G物+G动）

绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）

（3）滑轮组

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=1/nG。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n（G物+G动）绳子自由端移动距离SF（或vF）=n倍的重物移动的距离SG（或vG）

④组装滑轮组方法：

首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

滑轮组省力情况：

几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之一。

注：

一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳子股数时，不算此绳数。

设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数

再按绳子股数，拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。

动滑轮个数：

（n为偶数时）

（n为奇数时）

典型题目

一、力

1、如图所示的运动情景中，最明显的反映出力使物体发生形变的是（）

2、（09南昌）如图所示，其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是（）

3、（09广州）．如图5所示，将木块放在压缩了的弹簧旁，释放弹簧，木块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，水块运动一段距离后停下来。

下列说法正确的是

A．木块所受摩擦力使木块由静止开始运动

B．弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动

C．木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态

D．木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用

4、（09河南）学在运动场上看到的一些场景，他运用学过的物理知识进行分析，下列分析正确的是

A．王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用

B．张红同学百米冲线后没有立即停下来，是因为受到惯性的作用

C．张彦同学在做引体向上，当他在单杠上静止不动时，他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力

D．李宁同学正在跳高，当他腾跃到最高点时，势能最大

5、（09丽水）．下列事例中，属于运用了重力方向的是（）

B．用力拉弹簧

答案：

A

6、（09泰安）．下列事例中，能减小摩擦力的是（）

A．运动鞋鞋底有花纹B．行李箱下安装两个轮子

C．骑自行车刹车时用力捏闸D．在冰冻路面上撒沙子

7、（09贵州安顺）．下列实例中，为了增大有益摩擦的是：

（）

A．给自行车轴加润滑油；

B．移动重物时，在它下面垫上钢管；

C．在机器的转动部分装滚动轴承；

D．车轮上刻有凸凹不平的花纹．

8、（09广州）．用图7所示的方法测量同一只鞋在不同水平路面滑动时的摩擦力，下列说法正确的是（）

A．在柏油路面和冰面上测得的摩擦力都相同

B．在同一路面．无论鞋内是否放上铁块，摩擦力都一样

C．只要鞋被拉动了，测力计的读数就等于鞋受到的摩擦力的大小

D．在同一路面鞋以不同的速度做匀速运动，测力计的示数都相同

9、（09义乌）21、某同学幸运地亲身体验了一次极限运动，当他乘坐专业人员驾驶的汽车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，好像地面上的人和建筑物都在旋转。

这时他选取的参照物是；

当他乘坐的汽车位于如图所示位置时，他自身受到的重力方向是。

10、（09台州）.如图甲所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有砝码、棉布、毛巾等物。

若匀速拉动弹簧测力计，可测出木块受到的摩擦力。

（1）此实验的目的是：

研究。

（2）在操作过程中，一定要保持弹簧测力计匀速拉动木块，此时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对力。

（3）在图乙中，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动。

该装置相对图甲所示装置更具优势，请指出其中一点。

11.（12分）如图14所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。

铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。

（1）比较（甲）、（乙）两图，可得到的结论是

（2）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起的目的是使相同。

（3）图（甲）中弹簧测力计的读数是N。

若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数摩擦力；

若物体做减速直线运动，弹簧测力计读数摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（4）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力实际摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（5）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。

请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。

你的做法（画图或文字说明）：

12、（09湖州）．上海大众汽车有限公司负责制造的20辆氢燃料电池轿车，作为公务用车在北京奥运中心区投人运营。

该车的质量为1200千克。

（1）用氢气作燃料的优点是

（2）该氢燃料电池轿车所受的重力为牛。

其轮胎上凹凸不平的花纹是为了（选填“增大，或“减小”）摩擦

13、（09南昌）.如图2所示,“奔马”模型的后蹄能稳稳地站立在手指上,下列分析正确的是（）

A．“奔马”受到的重力与手指对它的支持力是一对平衡力

B．“奔马”受到的重力与它对手指的压力是一对平衡力

C．“奔马”对手指的压力与手指对它的支持力是一对平衡力

D．“奔马”受到的重力与它对手指的压力是一对相互作用力

14、（09山东潍坊）．如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则（　　）

A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力

B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力

C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力

D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力

15、（09丽水）.如图是一款利用电磁悬浮技术制作的没有“地轴”的地球仪，其原理是：

将空心金属球放在通电的线圈上，电磁场在金属球表面产生涡流，涡流与磁场作用形成磁力，从而实现地球仪的悬空静止。

地球仪悬空静止的原因是（）

A．只受到磁力的作用B.由于惯性的作用

C．没有受到重力的作用D.磁场的磁力和重力相互平衡

16、（09义乌）质量为m的物体受到拉力F的作用，在水平地面上向左做匀速直线运动。

如图所示为其受到拉力F的示意图，其中可能的是（）

A、只有甲B、只有乙、丙

C、只有甲、丙D、甲乙丙均有可能

17、（09河北）．下列有关运动和力的描述或解释正确的是（）

A.击打排球时手感到疼，是由于力的作用是相互的

B.用习惯喝饮料时，嘴的“吸力”使饮料上升到口中

C.跳伞运动员匀速下落时，以伞为参照物，人是运动的

D.人沿水平方向推水平地面上的物体，没有推动，是因为推力小于摩擦力

18、（09贵阳）．如图所示，一铁块放在水平地面上，请画出当条形磁铁靠近铁块时，铁块所受摩擦力的示意图。

（图中已标出摩擦力的作用点）

19、（09贵阳）．如图所示，是一只盛有水的圆柱形水杯，请在图中画出水对水杯侧壁A点压力的示意图。

20（09河南）在倒置的漏斗里放一个乒乓球，从漏斗口向下

用力吹气，乒乓球将悬浮在漏斗里。

请你画出此时乒乓球受力的示意图。

二、简单机械

1、（09泰安）两位同学利用左下图所示的可以绕O点自由转动的健身器材进行锻炼，甲同学竖直向下用力F1将另一端的乙同学拉起。

请画出拉力F1的力臂L1。

2、（09广州）．如图14所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接．要求：

（1）作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图

（2）画出重力的力臂

3、（09兰州）.一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上，现在要将木板从N端抬起，请你在图中标出支点O的位置，并画出所用最小动力F的示意图和动力臂L（板的厚度不计）。

4、（09四川自贡）.如图所示，重100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。

请在图中画出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。

5、．如图12-41所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端Ａ是动力作用点．

（1）在图上标出：

当动力方向向上时，杠杆的支点ａ当动力方向向下时，杠杆的支点ｂ；

（２）在图上画出撬动石块动力Ｆ为最小时的方向．（题型三）

图12-41

6、（09福州市）．如图3所示，使用中属于费力杠杆的工具是

7、（09四川绵阳）15.杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。

小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。

当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4kg的刻度线上。

根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是

A．10gB．400gC．1000gD．4000g

8．密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图12-38所示，则此直尺受到的重力是（）（题型四）

A．2．5NB．5N

C．10ND．无法确定

9、（09烟台）．观察图所示的指甲刀的结构图，其中分析正确的是

A．一个杠杆，且是省力杠杆

B．两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆

C．三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆

D．三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆

10、（09济宁）１.图１所示的工具中，属于费力杠杆的是（）

11、（09山东潍坊）．汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。

增援人员要用撬棒撬开山石，分别沿如图所示的四个方向用力，其中最省力的是

A．沿F1方向B．沿F2方向C．沿F3方向D．沿F4方向

12、（09重庆）10．正上初三的张丽同学发现，妈妈在厨房炒菜时，在客厅里也能闻到香味，这是由于分子的原因；

细心的她还发现爸爸工具箱中的钢丝钳（如图）是（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。

13、（09兰州）.指出图中所列工具分别属于那种简单机械，剪刀；

扳手；

钻头。

14、（09湖州）图甲所示的是现在比较流行的新型拖把，只需要用手在A处向上拉动即可把海绵拧干，非常方便卫生。

这里拉杆ABC是（选填省力或费力）杠杆。

从图乙海绵的形状变化可说明

15、（09贵州安顺）．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个_________（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为_________N。

16、（09温州）下列各图中利用了动滑轮的是

17、（09四川自贡）.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）

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

18、（09河南）不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为

A．500NB．250NC．300ND．800N

19．在图12-45中，杠杆AB是一根粗细均匀的木杆，其质量为116g；

C是用细线挂在木杆0'

点上的铜铝合金球，其中含铝54g．现杠杆恰好在水平位置平衡．量得：

AO'

＝1/8AB，A0＝1/4AB．问：

合金球C的密度为多少?

（铜的密度为ρ铜＝8．9g／cm3）

20、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？

21、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）

22、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图甲中画出最省力的绕绳方法．

23、．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。

24．如图12-61所示，动滑轮右边绳子固定，左边悬挂物体Ａ，动滑轮受拉力Ｆ作用将物体Ａ匀速提高２m，则动滑轮升高m，动滑轮这种使用方法的好处是（填“省力”或“省距离”）．（题型一）

25．如图12-65所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1,F2,F3,那么,下列关系式中正确的是：

（　　）（题型一）

　　A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3

26、所示,在水平拉力F的作用下,物体A匀速向右滑动时,弹簧秤示数为10N,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是：

（　　）（题型三）

A．F=20N，f=20N　B．F=10N，f=20N　

C．F=20N，f=10N　D．F=10N，f=10N

参考答案：

一、力

1—5ADBDA

6—8BDD

9、答案：

汽车（或自己、驾驶员等）竖直向下

10、答案：

（1）影响摩擦力大小的因素（只答“摩擦力的大小与压力有关”或“摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的得2分，无“粗糙”二字亦得分，仅答“摩擦力”得1分）

（2）平衡（3）方便读取弹簧测力计的读数或易于保持木板做匀速直线运动

11、

（1）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大（2分）

（2）压力大小（2分）

（3）2.2（2分），大于（1分），小于（1分）

（4）小于（2分）

（5）做法如图所示，或用电动机牵引测力计做匀速直线运动（2分，其他方法正确的同样给分）。

１２、答案：

（1）热值高；

资源丰富；

无污染等

（2）12000增大

１３－１７AADCA

１８－２０略

二、简单机械

１－５略

６－１1CCCCCC

12答案：

做无规则运动（运动）省力

13、答案：

杠杆轮轴（答“连续转动的杠杆”也可）斜面

１４、答案：

省力力可以改变物体的形状

１５、答案：

省力，20

１６－１８　ＤＢＣ