夯实基础之第十三章力和机械

一、 基本概念与考点的切合 基本概念 弹性形变与塑性形变，弹力概念 公式 典型题（必有） 例：关于弹力的叙述正确的是 （ ） A、 只有弹簧、 等这类物体才可能产生弹力 B、 只要物体发生形变就会产生弹力 C、 任何物体的弹性都有一定的限度，因而弹力不可能无限大 D、弹力的大小只与物体形变的程度有关 教材题 中考题（08 09） 1．用手捏一个厚玻璃瓶，玻璃瓶会发生弹性形变吗?（瓶 中灌满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中。用手轻捏厚玻璃瓶，观察细管中睡眠的高度变化，就能知道厚玻璃瓶是否发生了形变）图13．1—5的实验可以帮助你回答这个问题。轻按桌面能使桌面发生弹性形变吗? 自己设计一个实验进行检验。 弹簧测力计原理及使用 例：(0川成都)关于弹簧测力计,下列说法正确的是( ) A.在月球上,不可能用弹簧测力计测出力的大小 B.弹簧测力计上的字母\"N\"用来表示它的型号 C.测量时,要让弹簧与外壳间没有摩擦 D.实验室所用弹簧测力计的每小格表示0.1kg 例：一个弹簧测力计在钩上挂了几个钩码,弹簧测力计示数为G,若将弹簧秤倒过来,将钩码挂在吊环上,手提测力计钩,则弹簧测力计的示数是( ) A. 大于G B. 等于G C. 小于G D. 无法确定 2．关于质量和重力的下列各种说法中正确的是( ) A. 重力有方向,而质量无方向 B. 在赤道附近物体的质量和重力都要变小 C.在太空中物体的质量和重力都等于零 D. 以上说法都正确 例：一个中学生的体重最接近（ ） A．5N B．50N C．500N D．5000N 例：质量是10 kg的物体，受到的重力大约是______N；一个物体受到的重力是1 N，则它的质量是_____g(g取10 N／kg)． 3．从家中带来各种商用弹簧秤，同学之间交流它们的用法。怎样判断谁的秤更准确? 4．一个弹簧测力计用的时间久了后，常常不能准确地测量力。试分析其中的原因。 重力概念 踢出去的足球，在空中运动时，若不及空气阻力，则足球的受力情况是（ ） A、只受踢力 B、只受重力 C、既受踢力，也受重力 D、不受踢力，也不受重力 重力大小的计算 Gmg 1．一个南瓜的重量是30N，它的质量是多少? 2．月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球对地面附近的同一物体引力的1/6一个连同随身装备共90kg的宇航员，在月球上重约多少牛顿? 4．一个桥头立着如图13．2—10所示的限重标志牌。这座桥面受到的压力超过多少时，就可能发生危险? 重力方向 例：关于重力下列说法中正确的是( ) A. 物体所受重力的大小可以用天平直接测量 B. 重力的施力物体是地球 C. 国际上通用的重力的单位是kg D. 重力的方向总是垂直于地面 建筑工人常用重垂线来检查墙壁是否竖直,这是利用了______________的性质. 6、建筑工人在砌房子时如图所示,水平仪R来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示A端的墙面__________(\"高\"或\"低\"),若空气泡在B端,则表示B端的墙面______ __ __(\"高\"或\"低\"). 9、画出下图所示斜面上小球所受重力的示意图． 3．利用三角尺及其他物品，测量地面或桌面是否水平。 重心的确定方法 例：有一块砖先平放在地面上,然后再将砖块侧放在地面上,最后竖直放在地面上.则其重心位置玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。自己做个不倒和重力大小( ) 翁，研究其中的奥妙。 A.重心高度不变,重力大小不变 B.重心高度减小,重力大小减小 C.重心高度增加,重力大小增加 D.重心高度增加,重力大小不变 例：00年 28．如图9所示，把不规则的均匀薄板用细线悬挂起来处于静止状态时，薄板的重心一定在细线的延长线上.请你回答：为什么重心一定在细线的延长线上？(4分) 图9 下列各种情况中，有害摩擦是（ ） A、 人走路时，鞋底与地面的摩擦。 B、 狗拉雪橇在雪地上前进时，雪橇与雪地的摩擦。 C、 自行车紧急刹车时，车轮与地面的摩擦。 D、 皮带传动时，皮带与轮轴之间的摩擦。 1如图水平传送带正将高邮“珠光”大米从车间运送到粮仓。重 500N的一袋大米静止放到传送带上，米袋先在传送带上滑动，稍后与传送带一起匀速运动，米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向向 ，随传送带一起匀速运动时受到的摩擦 摩擦力 1．自行车刹车时，用力越大就停得越快，这是为什么? 2．自杆车锁由于受到雨淋，不好用了。什么办法可以让锁变得好用? 3．观察自行车，看看自行车上哪些地方的设计是为了增大摩擦，哪些地方的设计是为了减小摩擦。自行车上有几处用到滚动轴承? 4．科学作文：没有摩擦的世界。 图4 力大小为 N。 2如图所示，在筷子提米的实验中，手用10N的力握住圆柱形的筷子，整个装置呈竖直状态，在空中静止不动，若将手的提力增加到20 N，则手与筷子之间的摩擦力大小将 (填“增大”、“减小”或“不变”)．你得出结论的依据是 。 15、将重物A放在平滑的斜面上，此时重物A沿斜面匀速下滑，请你画出此时重物所受重力与摩擦力的示意图。 杠杆平衡条件 F1 · L1=F2 · L2 如图2所示，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都1是相等的，O为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆左端下沉的是 （ ） A．两边都减少一个钩码 B．两边的钩码下各加挂一个相同的钩码 C．左边钩码向右移一格，右边钩码保持不动 D．右边钩码下加挂一个相同的钩码，左边钩码同时向左移一格 （08天津）16、杠杆的平衡条件是 ，如图所示杠杆处于平衡状态，则l1＝ l2（每个钩码重力相等）。 图2 图3 2.如图3是用道钉撬撬道钉的示意图，当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时，按图中所示的动力F1的方向，要把道钉撬起，需要的力为（不计道钉撬重）（ ） A．20N B．200N C．2000N D．20000N 杠杆分类 开啤酒瓶盖的开瓶器 剥核桃壳的核桃钳 夹酒精棉用的镊子 撬钉子的钉锤 如图1中，属于费力杠杆的是（ ） 各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。在图13．4—9中，8．门的把手一般都安装在离门轴远的一端，哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆?要剪开较硬的物体，如图5所示。其中的 应该使用哪种剪刀?剪纸或布时，应使用哪种剪刀?修剪科学道理是 树枝时，应使用哪种剪刀?为什么? A．根据杠杆的知识，推开门时比较省距离 B．根据杠杆的知识，推开门时比较省生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如图所示的缝纫机踏脚板属于 杠杆，铡刀属于 杠杆,托盘天平属于 杠杆。 25．日常生活中，筷子夹食物时可视作杠杆，如图15所示。根据给出的支点O、动力作用点A、阻力F2，请画出所用的最小动力F1和阻力臂L2。 定滑轮和动滑轮 例：升旗时，旗杆顶端的滑轮是 ( ) A.动滑轮--可以省力 B.定滑轮--可改变用力的方向 C.动滑轮--可改变用力的方向 D.定滑轮--可以省力 例：关于滑轮，下列说法中错误的是( ) A.使用定滑轮不省力，但能改变用力的方向 B.使用动滑轮能省一半力，还能改变用力的方向 C.定滑轮实质是个等臂杠杆 D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 在图中的甲、乙、丙是使用动滑轮的三种不同的方法，动滑轮的质量不计，其中最省力的使用方法是（ ） A、甲图 B、乙图 C、丙图 D、一样大 例：建立物理模型是物理学研究问题的一种重要方法，例如：研究平静水面产生的反射现象时，可以将水面看成是平面镜。同理，定滑轮可以看成是 。 例：如图,物体匀速运动,拉力F=60牛,则物体受到的摩擦力是( ) A.60牛 B.120牛 C.20牛 D.180牛 如图，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计．若已知用F=30N的 力 C．根据功的知识，推开门时手对门做功较慢 D．根据功的知识，推开门时手对门做功较少 定滑轮和动滑轮及滑轮组的作用 1．物体重1000N，如果用一个定滑轮提起它，需要用多大的力?如果用一个动滑轮提起它，又要用多大的力?(不计摩擦及滑轮自重) 3．解释图13．5—1的科学漫画。 一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗?应该怎么办? （09年）17.（4分）物体重l 000 N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用 N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用 N的力(不计摩擦滑轮自重)． 拉力可使物体沿水平地面匀速运动，那么，下列所求物理量正确的是 （ ） A． 可求物体重为60N B． 可求物体重为90N C． 可求物体受的摩擦力为60N D． 可求物体受的摩擦力为90N 14、如图所示中加在绳子末端的力F与滑轮所提重物的重力G之间关系是:(不计滑轮与绳子的重力)（1）F= G (2)F= G (3)F= G (4)F= G. 根据要求组装滑轮组 用图所示的滑轮组成滑轮组提升重物，在图中画出最省力的滑轮组的绕线． 一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组提升重物。已知物重1000N，而绳子最多只能承受400N的拉力，请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。 例：如图,重物G=80N,绳子最多只能承受30N的拉力,为了将重物顺利地提升,在图上画出绳子的正确绕法. 例：要用最小的力将汽车拉动,试完成绳子的绕法. 斜面和轮轴及应用 图的握法更有利于拧紧或松开螺帽； 小明同学是一个特别爱动脑筋的同学，遇到问题总爱问为什么？当他看到下面的几幅图画时，脑海中产生了一个问题，“这些生产生活中场景都是利用斜面原理工作的，利用斜面可以省力吗？”通常斜面的长用“L”表示，斜面的高用“h”表示。如图A所示。 L h 请你设计一个简单的实验过程证明斜面是一种可以省力的简单机械。

（a） （b） 4．利用斜面可以省力，请你推测，使用什么样的斜面省力更多些?设计实验检验你的想法是否正确。

二、实验

3.探究（分组）实验 探器材（图、文） 究（分组）实验 探究弹簧测力计的使用 原理 实验步骤 结论 注意事项 误差分析/来源 物理思想方法 典型题（必有） 教材题 中考题（08 09） 弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长（弹簧伸长的长度与受到的1、观察弹簧测力计的量程，认清它的每一小格表示多少N。 2、检查弹簧测力计的指针是否指在零点。测量前应该把指针调节到指“0”的位置上。 3、一根头发栓在弹簧测力计的秤钩上，用力拉头发，读出头发被拉断时拉力的大小。 4、总结使用弹簧测力计应该注意的几点。 （量程，调零，视线，分度值） 量程，调零，视线，分度值 2.用 手拉________成正比；弹簧测力计能否在月球上测出拉力的大测力小？__________________________。 计的挂如图所示，弹簧测力计测量范围是______，指针所示被测物钩，重是_______N． 使指如图12-6为某同学自制的弹簧测力计．他发现弹簧测力针指计下不挂物体时，弹簧测力计的指针指在A处，当弹簧测到力计下挂2N重的钩码时，其指针指在B处．根据以上内1N、容，请你给他的弹簧测力计刻上刻度．要求：(1)每一大5N、 格表示1 N且标上数值；(2)每一小格(即分度值)表示0.2 10NN；(3)标明该弹簧测力计的单位． ，感1. 在“制作一个橡皮筋测力计”的小组活动中，小军提受一出了一个问题：“在一定的弹性范围内，橡皮筋伸长的长下度跟它受到的拉力可能存在什么关系?” lN、小明和小丽经过思考后的猜想如下(见框图)。究竟是谁的图12-6 5N 猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。 10N 的橡皮筋伸长的长度一 力。 L表示，般用符号△它 3．从等于挂上钩码后皮筋 家中L与皮筋没的总长度 带来有挂钩码时的长度L。 各种之差，即△L=L—L。 小明 小丽 商用 弹簧 (1)要完成实验，除了需要一条橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和秤，细线外，还必需的一种器材是 。 同学(2)小明和小丽的实验记录数据如下表： 之间.弹簧测力计的基本原理是：弹簧所受的拉力与弹簧的拉力成正比） 1 2 拉力(钩码总重)F／N 橡皮筋的总长度L／cm 0 0.5 1.0 1.5 6.3 2.0 2.5 6.9 7.5 2.4 3.0 4.5 5.1 5.7 0.6 1.2 3 橡皮筋伸长的长度△L／cm 0 ①没有挂钩码时，橡皮筋的长度L0= cm； ②请将表格中第3行的数据补充完整； ③要知道小丽的猜想是否正确，则应对表格中的哪两行数据进行分析比较? 答：应对 (选填序号)两行数据进行比较； ④分析表格中的数据，你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的?答： ； 你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据： 交流它们的用法。怎样判断谁的秤更准确? 4．一个弹 簧测力计用的时间久了后，常常不能准确地测量力。试分析其中的原因。 探究重力大小和什么因素有G=mg 1. 观察弹簧测力计的量程和分度值，选用合适的弹簧测力计。 2. 把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出钩码的重 力，记录在表格中。 物体 所受重力跟它的质量成正比。 图象法 是否是一条过原点的例：质量是10 kg的物体，受到的重力大约是______N；一个物体受到的重力是1 N，则它的质量是_____g(g取10 N／kg)． 关 直线 若是，则成正比 物体匀速运动，受力平衡，水平方向拉力和摩擦力的大小相等 用弹簧测力计匀速 拉动木块，使它沿长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长板上，从而改变接触面的粗糙程度…… 滑动摩擦力的大小与压力和接触面间的粗糙程度有关。接触面间的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙，滑动 等量替代 在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”时，小华同学根据自己推箱 子时，箱子越重，推起来越费力，提出了“影响摩擦力大小的因素可能与接触面受到的压力有关”的猜想；小辉同学根据自己推箱子时，地面越粗糙，推起来越费力，提出了“影响摩擦力大小的因素可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想。下图是验证他们猜想的实验装置图。 探究实验：摩 擦力的大小与什么因素有关？ ①小辉同学为了完成他自己的探究应按＿＿＿＿两图进行。 ②若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据，请根据数据在所给坐标中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小N之间的关系图象。 ③根据图像可以得出f与N的关系是_______。 ④小华和小辉同学在实验中都应使小车做___________运动。 在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想： A.与物体质量大小有关 B.与物体运动速度有关 C.与物体间的接触面积大小有关 D.与物体间接摩擦力越大 触面的粗糙程度有关 实验中有一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。 （1）小方用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了三次实验，实验数据如右图所示， 表中数据可以验证猜想 （填序号），实验中采用控制变量法，则该实验注意保持木块与桌面间的 不变，可得到的结论是 。 （2）用上述器材还可以验证猜想 （填序号），实验中要水平匀速拉动弹簧测力计，是因为 ，若实验中再提供一块长玻璃板，利用上述器材还可以验证猜想 （填序号 次数 1 2 3 木块运动快慢 较快 慢 较慢 弹簧测力计示数/N 1.8 1.8 1.8 探究实验：杠杆的平衡条件 实验装置如图所示。调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。 把支点右边的钩码重量当作动力F1，支点左边的钩码重量当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、 F2、L1、L2的数值填入表中。 改变力和力臂的数值，再做两次实验。 实验动力动力阻力阻力动力 ×动力臂=阻力×阻力臂 F1·L1= F2·L2 在验证杠杆平衡条件时，某实验小组得到了如图12所示的杠杆平衡状态。已知每个钩码的质量均相等： （1）钩码所挂位置不动，将左边的钩码是掉一个，为使杠杆仍然保持平衡，右边的钩码该拿掉__________个； （2）由此，总结出杠杆的平衡条件为：__________________________________。 （08天津）16、杠杆的平衡条件是 ，如图所示杠杆处于平衡状态，则l1＝ l2（每个钩码重力相等）。 次F1/数 N 1 2 3 臂L1/m F2/N 臂L2/m 根据表中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。对于开始时提出的问题，你能得出什么结论？ 探究比较定滑轮和动滑轮的特点 1. 观察弹簧测力计的量程和1. 定 滑分度值，选用合适的弹簧测轮力计。 能用弹簧测力计测量出两钩改码的重力。 变如图所示，安装定滑轮，读力出弹簧测力计的示数。 的如图所示，安装动滑轮，读方出弹簧测力计示数。 向分析实验数据，得出结论。 ，但不能省距离。 2. 动滑轮能省一半力，但要费读 数误差 例：关于滑轮，下列说法中错误的是( ) A.使用定滑轮不省力，但能改变用力的方向 B.使用动滑轮能省一半力，还能改变用力的方向 C.定滑轮实质是个等臂杠杆 D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 例：如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在重物G上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3拉起重物，则： (09天津)17.物体重l 000 N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用 N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用 N的力(不计摩擦滑轮自重)． 2. 3. 4. 5. A、F1较大； B、F2较大； C、F3较大； D、三个力一样大； 某同学研究定滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码．研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论． 比较(a)、(b)两图可知： ； 比较(a)、(c)、(d)两图可知： 。 距离。