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由此可知,木块与水平桌面的滑动摩擦力为()
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速运动
越来越慢
弹簧秤读数(N)
4.5
3.0
2.1
图1-11
A.4.5NB.3.2NC.3.0ND.2.1N
解析:
用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作直线运动,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和摩擦力,它们是一对平衡力。
分析表格中的数据可知,木块匀速运动时弹簧测力计的拉力是3.0N,则木块与水平桌面的滑动摩擦力为3.0N。
本题是对新课程“会正确使用弹簧测力计测量力的大小”目标的落实,考查从实验入手,探索事物的规律,有利于考查“过程与方法”,从而培养学生的科学探索精神,实事求是的科学态度和创新意识。
答案:
C
【例2】(2005四川)关于弹簧测量计,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
实验室中经常使用测量力的大小的仪器是弹簧测力计。
月球上的物体也受到月球的吸引,所以在月球上,也能用弹簧测力计测出力的大小,选项A错误。
弹簧测力计上的字母“N”用来表示力的单位,即读数时指针对应哪条刻度线的值就表示力的大小是多少N,所以选项B是错误的。
使用前,轻轻来回拉动弹簧测力计的挂钩,以免指针被外壳卡住而造成测量出现比较大的误差,选项C正确。
实验室所用弹簧测力计的每小格表示0.1N,而不是0.1kg,所以选项D也是错误的。
本题是对新课标“会正确使用弹簧测力计测量力的大小”的能力目标的落实,培养学生实际操作的能力。
C
二、重力
重力是我们最常见的一种力,它是由于地球对物体的吸引而产生的。
重力的大小可由弹簧测力计测量。
实验表明重力的大小与物体的质量成正比,公式G=mg。
物体受到重力的方向都是竖直向下的,利用这一特点,不仅能检查墙壁是否竖直,而且能检查桌面或窗台是否水平。
重力在物体上的作用点叫重心。
对探究试题,通过阅读图表,对表格中的实验数据分析处理、比较归纳得出实验结论。
解答时,先仔细分析表格中实验数据所对应的物理量,再比较数据间存在的量值关系,找出内在联系,最后归纳得出结论。
【例3】(2006广东深圳)足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则图11-2是表示足球在空中飞行的受力图,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)()
图11-2
重力是地球表面附近的物体由于地球的吸引而使物体受到的力。
足球运动员把足球踢向空中时,若不考虑空气的阻力,则足球只受重力的作用,而重力的方向总是竖直向下的。
观察四个选项,空中只受重力的受力图,只有选项B正确。
B
【例4】(2005广东梅州)某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:
实测物体
物体的质量m(kg)
重力G(N)
比值G/m(N/kg)
比值G/m的平均值(N/kg)物体
物体1
0.1
0.99
9.9
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.91
9.7
(1)在实验过程中,需要的测量工具有__________和__________;
(2)在上表空白处填出比值G/m的平均值;
(3)分析表中的实验数据,得出结论是:
________________________________________。
(1)探究物体所受重力大小和物体质量的关系时,物体所受重力用弹簧测量计直接测量,物体的质量用天平测量。
(2)由表格中记录的测量数据可知,三个物体所受重力大小和质量大小的比值依次是9.9N/kg、9.8N/kg、9.7N/kg,重力和质量的比值的平均值为
(9.9N/kg+9.8N/kg+9.7N/kg)=9.8N/kg。
(3)由表中实验数据可得,物体所受重力大小随物体质量的增大而增大,物体质量增大为原来几倍,物体所受重力大小也随着增大为原来的几倍。
物体所受重力大小与物体质量成正比。
这道题是对新课程“通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案,能利用不同渠道收集信息。
有初步的信息收集能力”的能力目标的落实,使学生掌握一定的实验能力。
(1)天平弹簧测力计
(2)平均值为9.8N/kg(3)物体所受重力与质量成正比
三、摩擦力
摩擦力是一种常见的力。
两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力称为摩擦力。
摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关。
压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
增大有益摩擦的方法是:
增大接触面之间的压力或使接触面变得更粗糙。
减小有害摩擦的方法是:
减小接触面的粗糙程度;
用滚动代替滑动;
利用压缩空气或电磁场使摩擦面脱离接触等。
近几年来,开放性试题在中考中出现的越来越多,解决这类问题需要有一定的分析问题、概括、归纳总结能力。
因此在平时的学习中要多注意研究问题的方法,不断练习、提高自己的归纳总结能力。
【例5】(2006广东广州珠海区)下列做法中,属于增大摩擦的是()
A.锁生锈不好打开时,将少量食油注入锁孔后,就容易打开了
B.拉链拉不动时,可在拉链上抹一点石蜡,就容易拉了
C.搬运笨重货箱时,可在地上铺几根圆木,就容易推动了
D.汽车失事的马路上流满了润滑油,可在路面上撒些沙子或炭末,就更安全了
锁孔生锈了,锁内转动部件之间的摩擦力增加,锁就不好用了,往锁孔内增加一些食油使摩擦力减小,锁就好用了;
拉链拉不动时,可在拉链上涂抹一点石蜡,减小摩擦,容易拉动;
搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆木,由滚动代替滑动,减小了摩擦,就容易推动;
马路上流满了润滑油,使路面的摩擦减小,为了增大路面的摩擦,可在路面上撒些沙子或炭渣,使汽车行驶更安全。
本题是对新课程“知道摩擦力的大小跟什么因素有关”目标的落实,考查善于观察、分析生活中的实际问题的能力。
D
【例6】(2005广东广州)一个物体在另一个物体表面上滑行时受到的摩擦力称为滑动摩擦力,要探究物体受到的滑动摩擦力大小与什么因素有关。
(1)写出你的两个猜想
(2)现要求验证其中一个猜想,你要验证其中的哪一个猜想?
现有器材a.一块一端带有小钩的长方体木块、b.一块铁板、c.一块长木板、d.棉布、e.毛巾、f.弹簧测力计,你应从这些器材中选择哪些必要的器材做实验?
(写器材的英文字母代号)
(3)写出验证第
(2)问中猜想的主要实验步骤及分析。
(1)摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,跟接触面的粗糙程度有关,表面受到的压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。
针对这些情况可以提出自己的猜想。
(2)要验证其中一个猜想,应选择合适的实验器材,按正确的实验步骤进行操作。
(3)探究滑动摩擦力与哪些因素有关时应采用控制变量法。
①在控制压力和受力面积相同时,改变接触面的粗糙程度;
②在压力和接触面的粗糙程度相同时,改变受力面积;
③在受力面积和接触面的粗糙程度相同时,改变压力的大小。
在实验时,应注意让物体做匀速直线运动,只有这样,拉力大小才等于摩擦力大小。
本题是对新课程“通过学生实验探究液体压强的大小与哪些因素有关”目标的落实,使学生掌握一定的实验能力。
(1)可能的猜想有:
①摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
②摩擦力的大小与物体的接触面所受的压力有关;
③摩擦力大小与物体大小有关,;
④摩擦力大小与拉力大小有关等。
(2)验证物体所受摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,所需器材是a、c、d、e、f。
(3)实验步骤:
①把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力F1;
②在水平长木板上固定好棉布或毛巾,放上木块(不加砝码),重做上面的实验,读出这时的拉力F2。
分析现象:
比较F1、F2,若F1=F2,说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度无关,若F1≠F2,说明滑动摩擦力大小与该接触面粗糙程度有关。
四、杠杆平衡的条件
杠杆的定义、杠杆的五要素、杠杆的平衡条件的实验。
杠杆平衡条件表达式:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂。
公式表示为F1L1=F2L2。
杠杆的平衡问题,不能只看动力、阻力的大小,而且还要看动力臂、阻力臂的大小。
在运用杠杆平衡条件分析问题时,弄清力臂的概念有时十分重要的,力臂是指从支点到力的作用线的距离当作力臂。
为了正确地分析有关杠杆的问题,要画出杠杆的示意图,在图上标出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂,然后正确地分析各个量之间的关系。
利用杠杆的平衡条件分析和计算有关问题是中考的热点,解答此类问题时,一般遵循以下步骤:
(1)确定杠杆支点的位置。
(2)分清杠杆受到的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地作出力的示意图。
(3)确定每个力的力臂。
(4)根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
【例7】(2006广东广州珠海区)如图11-3所示,下列器件中属于省力杠杆的是()
图11-3
根据杠杆平衡条件,省力杠杆是动力臂大于阻力臂的杠杆。
坩埚钳由于动力臂小于阻力臂是费力杠杆;
筷子夹菜时由于动力臂小于阻力臂是费力杠杆;
镊子夹取物体时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆;
剪刀由于动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
本题是对新课程“学会使用简单机械改变力的大小和方向”目标的落实,考查学生根据杠杆平衡条件分析生活中的实际问题的能力。
【例8】(2006广西柳州)如图11-4所示,质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的,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,杠杆仍在水平位置保持平衡的是()
图11-4
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,右边钩码同时向左移一格
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
图中左边:
力×
力臂=2×
3=6,右边:
力臂=3×
2=6,杠杆在水平位置平衡。
A中两边都减少一个钩码,左边:
力臂=1×
3=3,右边:
2=4,杠杆不平衡,右端下降。
A选项错。
同理,我们可分析出B、C选项错。
D中左边:
力臂=4×
2=8,右边:
2=8,杠杆仍在水平位置保持平衡。
本题是对新课程“通过观察和实验,了解杠杆的平衡条件”目标的落实,让学生经历探究过程和实验方法。
答案:
五、其他简单机械
通过实验探究定滑轮和动滑轮的特点,轮轴、斜面的特点及其应用。
难点是判断“滑轮组”的省力情况。
因为滑轮的知识是跟生活和生产有密切的联系的一个重要知识点。
理解定滑轮、动滑轮所应用的杠杆原理,需要我们具备一定的分析、抽象能力。
要求同学们在学习中多联系实际,多举些实例,增加感性认识。
使用滑轮或滑轮组时,首先要确定出哪个是定滑轮,哪个是动滑轮,使用滑轮组提升重物时,定滑轮不随重物移动,而动滑轮在重物上升时,其位置会改变。
解答有关滑轮组的问题,关键在于正确判断有几段绳子承担着物体的重力。
【例9】(2006浙江嘉兴)学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对这个滑轮的说法,正确的是()
A.这是一个动滑轮,可省力B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
定滑轮是等臂杠杆,不省力,但可以改变力的方向,动滑轮是动力臂是阻力臂2倍的杠杆,省一半的力,但不能改变力的方向。
国旗上升,需要一个向上的力,升旗时往下拉动绳子,这是利用定滑轮可改变力的方向的特点。
本题是对新课程“通过观察了解定滑轮的结构和特点”目标的落实,考查学生对简单机械的理解能力。
历年真题
一、选择题
1.(2006浙江嘉兴)生物在进化过程中形成了各种与环境相适应的特征。
下列各种生物的特征有利于减小摩擦的是()
A.泥鳅体表面的黏液B.壁虎脚上的刷状肉垫
C.人手指上的螺纹D.蛇体表的粗糙鳞片
A
从减小摩擦方法来考虑,一是使接触面光滑,使接触面离开;
二是用滚动代替滑动。
壁虎脚上的刷状肉垫、人手指上的螺纹、蛇体表的粗糙鳞片都是为了增大接触面的粗糙程度,进而增大摩擦;
泥鳅体表面的黏液是为了减小摩擦。
2.(2006河北)某同学对生活中的一些做法进行了分析,你认为不合理的是()
A.连接玻璃管与胶皮管时,先把玻璃管口用水润湿,水起润滑作用
B.举重运动员比赛前手上涂抹“镁粉”,目的是减小摩擦
C.雨天,机动车应低速行驶,是由于车轮与地面的摩擦较小
D.铅笔芯粉末加入到生锈的锁中,起润滑作用
生活中摩擦处处存在,表面越光滑,摩擦越小。
连接玻璃管与胶皮管时,先把玻璃管口用水润湿,水起润滑作用;
雨天,路面湿润,车轮与地面的摩擦较小,所以车辆要低速行驶,避免由于惯性引起交通事故的发生;
往锁孔内增加一些铅笔芯粉使摩擦力减小,锁就好用了;
举重运动员比赛前手上涂抹“镁粉”是为了增大手与杠铃的摩擦,容易将杠铃举起。
3.(2006四川绵阳)如图11-5所示,商场的电梯匀速向上运动,站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有()
图11-5
A.重力和支持力B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
电梯匀速向上运动,站在电梯上相对电梯静止的人受到两个力的作用:
重力和支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在一个物体上,是一对平衡力。
本题是对新课程“了解重力、弹力、摩擦力,认识力的作用效果”目标的落实,考查学生会对物体进行受力分析。
4.(2006江苏镇江)下列摩擦属于滚动摩擦的是()
A.铅笔与卷笔刀间的摩擦B.旱冰鞋与地面间的摩擦
C.花样滑冰鞋的冰刀与冰再面间的摩擦D.自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦
摩擦分为滚动摩擦和滑动摩擦。
铅笔与卷笔刀间的摩擦是滑动摩擦;
花样滑冰鞋的冰刀与冰再面间的摩擦是滑动摩擦;
自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦是滑动摩擦;
旱冰鞋与地面间的摩擦是滚动摩擦。
本题是对新课程“感受摩擦的存在,区别滑动摩擦和滚动摩擦”目标的落实,考查学生应用物理知识解决生活中的实际问题的能力。
5.(2006浙江衢州)杠杆的种类很多,下列属于省力杠杆的是()
A.开瓶器B.钓鱼竿C.人的前臂D.定滑轮
钓鱼竿由于动力臂小于阻力臂是费力杠杆;
人的前臂由于动力臂小于阻力臂是费力杠杆;
定滑轮由于动力臂等于阻力臂是等臂杠杆;
起酒瓶的起子由于动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
6.(2006湖北黄冈)为了探究滑动摩擦力,张文超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷发发生了如图11-6所示的弯曲,对这一实验的分析错误的是()
图11-6
A.刷发弯曲越厉害说明牙刷受到的力越大
B.从刷发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷发上
D.手的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡
摩擦力的大小跟两物体间的压力以及接触面粗糙程度有关,压力越大,滑动摩擦力越大;
接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
用力越大,牙刷弯曲的程度越厉害,故选项A分析正确;
摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,从刷发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左,故选项B分析正确;
牙刷受到的摩擦力作用在刷发上,选项C分析正确;
当用力均匀拖动牙刷时,手的拉力和牙刷受到的摩擦力是一对平衡力。
故选项D分析是不正确的。
7.(2006安徽课改区)下列做法属于减小摩擦的是()
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人的行走
B.在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落
减小摩擦的方法可以减小压力和使接触面光滑。
冬天,在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人的行走是为了增大摩擦;
当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下是为了增大摩擦;
体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落是为了增大摩擦;
在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些是为了减小摩擦。
本题是对新课程“通过实例分析影响摩擦力大小的因素”目标的落实,考查理论联系实际的能力。
8.(2006江苏镇江)如图11-7所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上。
当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。
此时物体A所受摩擦力的大小()
图11-7
A.减小为原来的1/2B.和原来一样
C.增大为原来的2倍D.无法判断
摩擦力的大小只跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
物体A在水平力F
的作用下,静止在竖直墙壁上,此时物体A向下的重力和它受到向上的摩擦力是一对平衡力,即摩擦力的大小等于物体A的重力;
当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑,物体A仍受到向下的重力和向上的摩擦力,它们大小相等,方向相反。
9.(2006河北)下列仪器或工具在使用过程中,利用了杠杆原理的一组是()
①量筒②剪刀③烧杯④试管夹⑤托盘天平⑥弹簧测力计
A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.④⑤⑥
杠杆绕着转动的点叫支点,支点是杠杆上的一点,它可以是一个轴,也可以是杠杆被支持的地方。
杠杆不一定是直棒,因用途不同,可以有不同的形状。
各种形状的硬棒都可以成为杠杆。
本题四个选项中符合杠杆特点的是②④⑤。
本题是对新课程“认识杠杆,知道杠杆的一些应用”目标的落实,我们要善于识别实际中哪个硬棒起杠杆的作用。
10.(2006天津)一个人用30N的力沿水平方向推一个重500N的小车在水平地面上匀速前进,在这个过程中()
A.小车受到的阻力是500NB.小车对地面的压力是30N
C.地面对小车的支持力是30ND.地面对小车的支持力是500N
放置在水平面上的物体对地面的压力在数值上等于物体的重力,物体的重力为500N,水平面受到的压力为500N。
物体在竖直方向上受到重力和地面的支持力的作用。
物体沿力的方向做匀速直线运动,小车受到的阻力跟拉力相等。
本题是对新课程“应用二力平衡的条件分析实例”目标的落实,考查学生理论联系实际的能力。
11.(2006四川攀枝花)某人用力推静止在地面上的桌子,但没有推动,原因是()
A.人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
B.人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力
C.人推桌子的力小于桌子的重力
D.人推桌子的力等于桌子的重力
如果物体受到平衡力或者受合外力为零时,物体处于静止状态或做匀速直线运动状态。
人用力推静止在地面上的桌子,但没有推动,说明桌子受到平衡力的作用。
此时人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力。
12.(2006广西玉林)如图11-8所示,表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是(动滑轮重和摩擦忽略不计)()
图11-8
判断使用滑轮组时所用的力F的大小,关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体。
有几段绳子直接承担着物体的重力,就有几段绳子拉物体。
不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小。
本题是对新课程“通过实验,了解定滑轮和动滑轮的特点”目标的落实,考查学生分析问题的能力和应用能力。
13.(2005北京海淀区)关于自行车部件的设计意图,下列说法正确的是()
A.尾灯只是一种装饰
B.车轮的外胎上做有凹凸花纹是为了节省材料
C.把套上做有凹凸花纹是为了美观
D.车轴上装有滚动轴承是为了减小摩擦
自行车的前后轮装有滚动轴承是为了减小摩擦。
D正确。
车轮的外胎与把套上做有凹凸花纹是为了增大摩擦的。
B、C错误。
尾灯是晚间行驶时用来提示后边行驶的人的。
A错。
本题是对“通过探究活动,使学生乐于探索自然现象及生活生产中的物理学原理”目标的落实。
14.(2005浙江温州)朱启南在雅典奥运会上打破男子10m气步枪世界记录并获得冠军。
比赛中,他射出的子弹在空中高速飞行。
下列对空中飞行的子弹受力分析正确的是()
A.受到重力和空气的阻力B.只受到空气的阻力
C.只受到枪膛内高温燃气的推力D.只受到朱启南的推力
子弹在飞出枪膛之前,受到枪膛内高温燃气的推力,子弹飞出枪膛以后,枪膛内高温燃气的推力就消失。
子弹在空中高速飞行时,受到重力和空气阻力。
本题是对新课程“结合实例分析重力产生的原因”目标的落实,培养学生分析问题的能力。
15.(2005山东济南)物体从光滑的斜面滑下的过程中(不计空气阻力),受到的力有()
A.重力和支持力B.重力、支持力和下滑力
C.重力、下滑力和摩擦力D.重力和下滑力
由于物体光滑的斜
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