第十三章 力和机械.docx
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第十三章力和机械
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第十三章力和机械
知识点一:
重力和弹力
1、(2010·广州中考)忽略空气阻力,抛出后的小球在空中运动轨迹如图所示,抛出后的小球由于()
A.不受力,运动状态发生改变
B.不受力,运动状态不发生改变
C.受到重力作用,运动状态发生改变
D.受到推力作用,运动状态发生改变
解析:
选C.任何物体在任何状态下都受到重力,力有两个作用效果:
改变物体的运动状态和改变物体的形状,抛出去的小球由于受到重力作用,运动状态将会发生改变
2、(2009·芜湖中考)北京奥运会上,许多比赛项目涉及到了物理知识,下列分析中不正确的是()
A.举重运动员举起杠铃时,对地面的压力与不举杠铃时相比变小了
B.掷出去的铅球最终会落回地面,是由于铅球受到重力的作用
C.游泳时用手脚向后划水,人就能前进,这是因为力的作用是相互的
D.射击瞄准时“三点成一线”,应用了光的直线传播原理
解析:
选A。
举起杠铃后,对地面的压力等于人和杠铃的总重力,故比不举铃时相比变大了。
3、(2009·河池中考)2009年3月1日北京时间16时13分10秒,“嫦娥一号”探月卫星在完成全部使命后,准确落于月球的预定撞击点(如图),为我国探月一期工程画上了圆满的句号。
我们知道,月球上既无空气,也无磁场,同一物体在月球所受的引力是地球的1/6.假如你登上了月球,你可以做下列的哪件事
()
A.用指南针辨别方向 B.直接与月球上的同伴对话
C.重做马德堡半球实验 D.轻易地举起50kg的重物
解析:
选A。
小孩向上提箱子时,箱子受到向上的提力,所以箱子对地面的压力减小,又由于力的作用是相互的,箱子对人也产生向下的拉力,所以人对地面的压力增大,A对,B错;箱子和人对地面的总压力等于它们的总重力,大小不变,C、D均错。
故选A。
答案:
D
4、(2008·青岛中考)下列图像中,能表示物体所受重力与质量关系的是()
答案:
A
5、(2008·镇江中考)一辆汽车停在水平路面上,汽车与路面之间的相互作用力为()
A.汽车的重力和路面对汽车的支持力
B.路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力
C.汽车的重力和汽车对路面的压力
D.以上说法均不对
解析:
选B.汽车与路面之间的相互作用力应作用于汽车与路面这两个不同的物体上,而车的重力和路面对汽车的支持力都作用在汽车上,A错;路面对汽车的支持力作用在汽车上,汽车对路面的压力作用在路面上,且大小相等,方向相反,在一条直线上,是汽车与路面之间的相互作用力,B对,D错;汽车的重力和汽车对路面的压力方向相同,不是相互作用力,C错。
故选B.
6、(2010·兰州中考)如图所示,弹簧测力计的示数为N,拉力F1为N。
答案:
4.54.5
7、(2008·贵阳中考)刘星同学的质量为40(选填“kg”、“g”或“mg”),则他的体重为N(取g=10N/kg).
答案:
kg400
8、(2007·大连中考)弹簧测力计的基本原理是:
弹簧所受的拉力与弹簧的________成正比;弹簧测力计能否在月球上测出拉力的大小?
________。
答案:
伸长长度能
9、(2010·芜湖中考)某玩具汤匙质量为50g,则汤匙重N。
把汤匙放在手指尖上,调节支撑汤匙的支点,可使其在手指尖上水平静止,如图所示,请在图中画出此时汤匙所受重力的示意图。
答案:
490
10、(2009·达州中考)如图所示,当小球从A点经过B点到达C点的过程中,作出小球经过B点时所受重力示意图。
解析:
重力的方向总是竖直向下的。
答案:
11、(2009·咸宁中考)在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B。
在图中画出球受到的重力G、悬绳对球的拉力F的示意图。
答案:
12、(2009·柳州中考)
(1)如图所示,用力的图示表示重30N的球的重力。
答案:
13、(2009·河池中考)在图中画出斜面上的物体所受的重力G和物体对斜面压力F的示意图。
解析:
重力作用在物体的重心上,方向竖直向下;对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直于斜面向下。
答案:
如图
14、(2009·大连中考)为了探究“在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力的关系“。
所用的器材是”一个铁架台、一根一端有钩的弹簧(能承受的最大拉力是4N)、重力是0.5N的钩码若干。
(1)该实验还需要的器材是:
。
(2)记录的实验数据见下表。
根据表中的实验数据,在方格纸上画出弹簧的伸长△L与拉力F的关系图像。
弹簧原长L0=2.00cm
(3)根据图像,可得出的探究结论是:
在弹性限度内,________________________________。
(4)图中是该实验所用的弹簧,如果用这根弹簧自制弹簧测力计,则测力计的指针应安装在_______点。
答案:
(1)刻度尺
(2)略(3)弹簧的伸长与受到的拉力成正比(4)b
15、(2009·咸宁中考)下表是小英同学探究重力与质量的关系时得到的实验数据。
实测物体
物体质量
m/Kg
重力
G/N
比值
/N·Kg-1
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
在实验过程中,需要的测量工具是和。
分析表中实验数据,得出结论是:
。
在通常情况下,我们认为g为9.8N/kg,但经过科学家的精确测量,发现在不同的地理位置g值存在着微小差异。
下表为各个不同城市的g值大小,观察分析表中提供的数据,回答下列问题:
地点
赤道
广州
武汉
上海
北京
纽约
莫斯科
北极
g值大小
9.780
9.788
9.794
9.794
9.801
9.803
9.816
9.832
地理纬度
0°
23o06′
30o33′
31o12′
39o56′
40o40′
55o45′
90o
g值相同的城市是;g值差异最大的城市是。
猜想g值变化的可能原因是。
解析:
探究重力与质量的关系,就需要把物体的质量和重力分别测出来,所以需要天平和弹簧测力计;由表1中数据可知,G/m是一个定值,即物体所受重力与质量成正比;由表2数据可知,武汉和上海纬度接近,其g值也接近,广州和莫斯科的纬度相差较大,其g值也相差较大,所以猜想g值可能与地球纬度有关,纬度越高,g值越大。
答案:
天平弹簧测力计
物体所受重力与质量成正比
武汉和上海广州和莫斯科
g值可能与地球纬度有关,纬度越高,g值越大(只要能提出可能与地球纬度有关即可)
知识点二:
摩擦力
1、(2010·兰州中考)体重为490N的某同学用双手握住竖直的木杆匀速上攀,他所受的摩擦力()
A.等于490N,方向竖直向下B.等于490N,方向竖直向上
C.大于490N,方向竖直向下D.小于490N,方向竖直向上
解析:
选B.同学在匀速向上运动时,受到平衡力的作用,在匀速上攀时,竖直方向受到重力和摩擦力,两力大小相等,方向相反,故摩擦力大小为490N,方向竖直向上
2、(2010·安徽中考)自行车是我们熟悉的交通工具。
从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。
以下分析中,正确的是()
A.脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B.轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D.在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
答案:
C
3、(2009·巴彦淖尔中考)下列事例中,有利于减小摩擦的是()
A.在拉链上擦一些石蜡B.矿泉水瓶盖上的竖条纹
C.鞋底上有凸凹不平的花纹D.用橡胶制作自行车刹车皮
答案:
A
4、(2009·达州中考)用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为2N。
当绳子突然断开时,则()
A.物体速度保持不变,受到的摩擦力小于2N
B.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于2N
C.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于8N
D.物体立即停止,受到的摩擦力为零
解析:
选B。
物体在水平面上做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力的大小为2N;当绳子突然断开时,物体由于受到摩擦阻力的作用,速度逐渐减小,但由于滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,所以物体受到的摩擦力不变,仍为2N。
5、(2009·宜昌中考)以下事例中,属于有害摩擦的是()
A.走路时鞋底与路面间的摩擦B.机械运转时轴承与滚珠间的摩擦
C.拿东西时手与物品间的摩擦D.写字时粉笔与黑板间的摩擦
答案:
B
6、(2008·镇江中考)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小.在木板运动的过程中,以下说法正确的是()
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大
D.木块A所受摩擦力的方向向左
答案:
D
7、(2007·福州中考)下列事例中,通过改变压力大小来改变摩擦力的是()
A.汽车打滑时,常在轮胎下铺一些碎石或稻草
B.往生锈的锁头里滴一些油便于开锁
C.自行车紧急刹车时,要用力捏紧车闸以便尽快停下
D.高低杠运动员上杠前,在手上涂抹镁粉
答案:
C
8、(2010·湛江中考)如图所示,自行车轮有凹凸不平的花纹,目的是_____________。
当自行车在水平地面上作匀速直线运动时,自行车所受到的重力和__________是一对平衡力
答案:
增大摩擦支持
9、(2009·赤峰中考)如图所示,人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面没有打滑,地面对鞋底的
摩擦力方向是向(填“前”或“后”)。
仔细观察发现鞋底的表面制成凹凸不平的花纹,这是采用
的方法来增大摩擦的。
答案:
前增大接触面的粗糙程度
10、(2009·龙岩中考)将两手的食指放在一根铅笔(或直尺)的两端下面(如图),尽量使铅笔(或直尺)保持水平,向铅笔(或直尺)的中部移动手指。
重复几次,请记录你观察到的现象(或规律):
___。
请你就观察到的现象(或规律)提出一个问题:
_________________________________________。
答案:
左右两手交替向中部移动,几次实验手指在铅笔(或直尺)的同一位置相遇为何左右两手是交替向中部移动?
(或左右两手交替移动是否跟摩擦力大小有关?
)(只要合理均可)
11、(2008·青海中考)如图3所示,利用弹簧测力计拉着物体在水平面上匀速向右运动,该物体受到的摩擦力为_________N。
当弹簧测力计的示数增大为4N时,该物体受到的摩擦力为_________N。
解析:
弹簧测力计拉着物体在水平面上匀速向右运动,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,为3.6N;滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,所以当弹簧测力计的示数增大为4N时,该物体受到的摩擦力不变仍为3.6N。
答案:
3.63.6
12、(2008·宁夏中考)下雪天,由于路面有冰雪,汽车行驶时轮胎与地面间的摩擦力会变,汽车刹车后滑行的距离比没有冰雪时,因此容易发生交通事故。
请你说出一种在冰雪道路上增大摩擦的方法。
答案:
小长轮胎上缠绕防滑链
13、(2009·梅州中考)如图6所示,小物块A静止在斜面B上,共受三个力作用,画出这三个力的示意图。
解析:
重力的方向是竖直向下的,支持力的方向与物体的支持面垂直,摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
答案:
14、(2009·綦江中考)
答案:
15、(2009·宜昌中考)在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:
正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等。
(1)在采用如图6所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现很难保持弹簧测力计示数的稳定,很难读数。
请分析其原因是什么?
(2)为解决上述问题,某同学对实验装置进行了改进,如图7所示。
请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的。
(3)用如图7所示的实验装置进行实验时,为什么能解决上述问题?
图6图7
答案:
(1)很难保持木块做匀速直线运动。
(2)当拉动长木板时,木块处于静止状态,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(3)因为无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态,都容易读数。
16、(2009·海南中考)为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,某同学利用弹簧测力计、长方形木块、砝码、长木板和毛巾等器材做了如下的实验。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,必须使木块在水平木板上做_______运动。
(2)在探究滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关时,应选择的图是_______和________。
(3)在实验中,该同学又猜想摩擦力的大小可能与物体的接触面积大小有关。
请你利用已有的实验器材,帮助他设计实验方案验证猜想(简要回答)
解析:
只有木块做匀速直线运动时,滑动摩擦力与拉力才是一对平衡力,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,需要用控制变量法:
当探究滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关时,应控制其他因素相同,改变接触面的粗糙程度,看滑动摩擦力如何变化;当探究摩擦力的大小可能与物体的接触面积大小有关时,应改变木块的接触面积,控制其他因素相同,看摩擦力如何变化。
答案:
(1)匀速直线
(2)甲丙 (3)将木块分别平放、侧放、竖放在木板上,水平匀速拉木块运动,观察记录弹簧测力计的读数
知识点三:
杠杆及平衡条件
1、(2009·福州中考)如图所示,使用中属于费力杠杆的工具是()
解析:
选C。
使用镊子时,两金属片的交接处为支点,手对镊子的作用力为动力,被夹的物体对镊子的作用力为阻力,很明显动力臂小于阻力臂,故镊子是费力杠杆。
2、(2009·株洲中考)如图6所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力——位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡。
该传感器显示其拉力F的作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。
据图可知金属杆重()
A.5NB.10N
C.20ND.40N
解析:
选B。
粗细均匀的金属杆的重心在其中点处,即阻力臂为0.8m,由图可知当x=1.6m时,F=5N。
由杠杆的平衡原理可知5N×1.6m=G×0.8m,所以G=10N,故选B。
3、(2009·平原中考)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了()
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
解析:
选D。
使用剪刀时,O为支点,树枝对刀口的作用力是阻力,手对剪刀的作用力是动力。
当树枝尽量靠近剪刀轴O处时,阻力臂L2减小,而剪断树枝时刀口受到的阻力F2不变,同时动力臂L1不变,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知手施加的动力F1减小,即省力。
4、(2009·潍坊中考)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
解析:
选C。
图中所示4个力中,F3的力臂最长,由FL1=GL2知:
当G和L2不变时,力臂最长时最省力,C正确。
5、(2008·青岛中考)下列关于地F1力臂的作图中,正确的是()
答案:
C
6、(2008·镇江中考)如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA。
的物体,B端挂重为GB的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是()
A、GA>GBB、GA=GBC、GA 答案: C 7、(2007·烟台中考)瓶盖起子有图6(a)(b)两种用法,A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点.在瓶盖和瓶口的接触点中,D和E分别是离手最远和最近的两点.开盖时手对起子施加的力F作用在G点,瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点(图中没有标出).如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折.则() A.(a)图支点是A,(b)图支点是B,(b)种用法省力 B.(a)图支点是A,(b)图支点是B,(a)种用法省力 C.(a)(b)两图支点都是B,(b)种用法省力 D.(a)(b)两图支点都是A,(a)种用法省力 答案: B 8、(2009·安顺中考)如图5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。 答案: 省力20 9、(2010·滨州中考) 答案: 10、(2009·聊城中考)为了使杠杆保持静止,可以在A点拖加一个力F,力的方向不同,需要力的大小也不同,请在图8中画出力F最小时的示意图. 解析: 当把OA当作力臂时,力臂最长。 答案: 11、(2010·扬州中考)在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。 小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 、 。 (2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。 (3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹 簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (变大/变小/不变),其原因是 。 答案: 12、(2009·长沙中考)在探究杠杆的平衡条件的实验中: ①小明将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆右端下倾,那么他应该将杠杆左端的螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡. ②实验时只有8个相同的钩码,现已在左端A点挂有4个钩码,如图所示,为使杠杆平衡,钩码应挂在何处? (请设计两种方案,在下图中画出) 解析: 本题主要是利用杠杆的平衡条件: F1L1=F2L2的知识来解决。 答案: (1)左 (2)如图所示. 13、(2008·大连中考)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。 (1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向______调,直到杠杆在水平位置平衡为止。 (2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm。 该同学根据这些数据能否得出探究结论? _________。 理由是: _______________________________________________。 (3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。 这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由: _____。 (4)如图15所示,杠杆在水平位置平衡。 如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_________端将下沉。 答案: (1)左 (2)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据具有偶然性,不能反映普遍规律 (3)杠杆在水平位置的实验方案好,便于测量力臂 (4)右 知识点四: 滑轮 1、(2009·聊城中考)工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。 其中最省力的方案是() 解析: 选C。 C项有滚动摩擦也有动滑轮,故C最省力。 2、(2009·蚌埠中考)如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力() A.218NB.220NC.210ND.236N 解析: 选C.把吊篮、动滑轮和人看成一个整体,这个整体由5段绳子承担,所以每段绳子的力为(400N+50N+600N)/5=210N. 3、(2009·海南中考)如图所示,建筑工人用动滑轮把重为600N的物体匀速提升3m ,人所用的拉力F为400N,则利用动滑轮提升重物的机械效率是() A、75%B、100%C、67%D、33% 解析: 选A. . 4、(2009·福州中考)用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图9可知,绳端受到的拉力F为________N,绳端移动的距离s为cm,滑轮组的机械效率η为 。 解析: 由图可知弹簧测力计的示数为2N;物重由3段绳子承担,所以绳端移动的距离 ;使用滑轮组的过程中, , , 。 答案: 23083.3% 5、(2008·无锡中考)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。 这是由于旗杆顶部有一个滑轮,它能改变力的方向,但(选填“能”或“不能”)省力。 答案: 定不能 6、(2008·衡阳中考)如下图所示,一物体重500N,滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,要拉起这个物体甲图中需_______N拉力,乙图中需________N拉力。 答案: 500250 7、(2010·兰州中考)如图所示,某人使用滑轮组提升重物,请你在答题卡上画出他使用滑轮组最省力的绕法。 答案: 如图 8、(2009·沈阳中考)如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。 答案: 9、(2009·遂宁中考)某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示, 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动 距离S/m 总功 W总/J 机械 效率η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3% 3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 第1、2、3次实验装置分别如图10中的甲、乙、丙所示。 (1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论: 使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率。 (2)填写实验3中的机械效率,比较第2次实验和第3次实验,可得结论: 使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率。 (3)如果绳重不计,摩擦不计,丙图中钩码重为4N时,侧力计的拉力为1N,那么当钩码重为9N时,该滑轮组的机械效率是。 答案: (1)越高 (2)72.7%越低(3)90% 10、(2009·河
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