初中力学总复习.docx
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初中力学总复习
什么是力:
一个物体对另个物体的一种作用
物体间力的作用是相互的(作用力与反作用力)
改变物体的形状
力的作用效果:
改变物体的运动状态
力方向
力的三要素大小:
力的单位牛顿,符号N
作用点
弹力
常见的力重力
摩擦力
参照物
机械运动(运动的描述)速度
匀速直线运动
力的合成(理解同一直线上的二力合成)
力与运动牛顿第一定律和惯性
力的平衡(理解二力平衡)
力与运动的关系
压强的定义:
单位面积上受到的压力,单位帕斯卡,符号Pa
液体压强大小
压强液体的压强液体压强的方向
连通器和液压技术
力学大气压强
流体压强与流速的关系(伯努利原理)
流体的力现象浮力的方向
阿基米德原理
浮力
物体浮沉
功的定义:
力与物体沿力的方向移动的距离的乘积
力的功单位焦耳,符号J
功率:
单位时间内做的功(表示的做功的快慢)
单位瓦特,符号W
力与机械杠杆:
杠杆的平衡条件
定滑轮
滑轮动滑轮
简单的机械滑轮组
轮轴和斜面
功的原理:
使用任何机械都不省功
机械效率
能量(机械能)
一.力
知识点1力
1.力的概念:
力是一个物体对另一个物体的________。
力产生的条件:
①必须有两个或两个以上的物体。
②物体间必须有____________(可以不接触)。
2.力的性质:
物体间力的作用是相互的,相互作用力(相互作用力在任何情况下都是大小________,方向________,作用在________物体上)。
两物体相互作用时,施力物体同时也是__________,反之,受力物体同时也是__________。
[注意]相对于作用力,某个物体是施力物体,相对于反作用力,该物体就是受力物体。
例1 小明是个爱观察思考的孩子,今年暑假期间,他在厨房帮妈妈打鸡蛋时突然发现,两只鸡蛋相碰往往只碰破其中一只,这是怎么回事呢?
小明的下列想法正确的是( )
A.破的那只鸡蛋受力大
B.未破的那只鸡蛋受力大
C.两只鸡蛋受力一样大
D.无法比较两只鸡蛋受力大小
3.力的作用效果:
力可以改变物体的_______________;力可以使物体发生________。
[注意]物体的运动状态改变一般指:
物体的运动________的改变(速度________的改变)和物体运动________的改变。
知识点2力的描述
1.力的单位:
国际单位制中力的单位是__________,简称______,用______表示。
力的大小的感性认识:
拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
2.力的三要素:
力的大小、方向和作用点。
三者都影响力的作用效果。
3.力的图示和力的示意图
[注意]在用以上两种方法描述力时:
(1)力的作用点应画在____________上;
(2)箭头方向必须与力的方向________;
(3)在力的图示中,线段长度应与力的大小成正比(至少要画两个标度长度),且箭头长度应包括在线段长度内;在力的示意图中,不用比例线段而直接表示出力的大小。
例2 如图9-1所示,一气象探测器随气球一起加速上升,请你画出这时探测器的受力示意图。
知识点3 弹力
1.弹性与塑性
弹性:
物体在受力时发生形变,失去力时又恢复到原来形状的性质
塑性:
物体在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质
2.弹力:
物体由于发生__________而产生的力叫弹力,弹力的大小与__________有关。
常见的弹力:
_________________________等。
3.弹簧测力计
(1)原理:
弹簧受到的拉力________,弹簧的伸长就________。
[注意]弹簧测力计只有在弹簧的弹性限度范围内,弹簧的伸长才跟它受到的拉力成正比,如果超出弹性形变的范围,它就要损坏。
[易错点]解题时容易将弹簧的伸长量与弹簧的长度误看成一回事。
(2)使用方法:
①使用前观察指针是否指零刻度线及量程、分度值;
②拉动时要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向一致(避免与外壳摩擦,以免影响测量的准确程度);
③读数时,视线要与刻度板表面垂直。
例3飞船在圆轨道上飞行时处于“失重”状态,以下哪个实验不能在飞船中进行( )
A.用弹簧握力计测握力
B.用弹簧测力计测拉力
C.用弹簧测力计测摩擦力
D.用弹簧测力计测重力
例4 为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。
下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
(1)分析表一和表二数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成________;②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧________(选填“大”或“小”)。
(2)如图9-2所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。
则量程较大的是________(选填“A”或“B”下同)测力计,精度较高的是________测力计。
(3)经实验探究发现:
在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关:
_________________________________________________________________________________。
知识点4 重力
1.定义:
地面附近的物体,由于__________________叫重力。
重力的施力物体是:
______。
2.重力大小的计算公式:
________。
其中g=9.8N/kg它表示质量为________的物体所受的重力为________。
3.方向:
____________。
应用:
重垂线、水平仪分别检查墙面是否竖直和地面是否水平。
4.重力的作用点——重心:
_________________________________叫重心。
[注意]质地均匀外形规则物体的重心在它的__________。
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。
[易错点]物体的重心不一定都在物体上,如救生圈的重心在其圆环的圆心上,而不是在救生圈上。
例5 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同一物体引力的
。
一个连同随身装备共90kg的宇航员,在月球上质量为____kg,重为___N。
(g=10N/kg)
知识点5 摩擦力
1.定义:
两个互相接触的物体,当它们________或________相对运动时,就会在________上产生一种________________的力,这就是摩擦力。
2.产生条件:
(1)物体间相互接触并挤压;
(2)接触面粗糙;
(3)物体间有相对运动或相对运动的趋势。
3.摩擦力的方向:
摩擦力的方向与物体__________________________的方向________。
4.作用效果:
阻碍物体的相对运动或相对运动趋势。
5.摩擦力的分类
6.探究滑动摩擦力的大小与什么有关
(1)探究原理:
______________。
(2)探究方法:
把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做__________运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
(3)探究结论:
滑动摩擦力的大小与__________和__________________有关,接触面粗糙程度相同时,_______________滑动摩擦力越大;压力相同时,______________滑动摩擦力越大。
[点拨]实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等因素无关。
例6 科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。
在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:
摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:
摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图9-3所示的实验:
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计水平方向拉着物体做____________运动。
(2)由图________和图________两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)由图甲和图丙两个实验可知,摩擦力的大小与____________________有关。
(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
由实验记录可知,猜想C是________(选填“正确”或“错误”)的。
(5)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是________。
A.类比法 B.控制变量法
C.推理法D.等效替代法
7.增大和减小摩擦的方法
(1)增大摩擦力的方法有:
①增大压力;②使接触面变粗糙;③变滚动摩擦为滑动摩擦。
(2)减小摩擦的方法有:
①减小压力;②使接触面变光滑;③变滑动摩擦为滚动摩擦(滚动轴承);④使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
二.力与运动
知识点1 力的合成
(1)合力和分力
如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这个力就是那几个里的合力,组成合力的每一个力叫分力。
(2)二力的合成
作用在同一物体上的两个力
和
,如果两力的方向相同,则F合=________,合力方向与两力的方向相同;如果两力的方向相反,则F合=________(
>
),合力的方向与较________的力方向相同。
[易错点]当已知合力和其中一个分力去求另一个分力时,其答案一般应为两个,即存在两个力方向相同和方向相反两种情况。
例1把一个质量是0.5kg的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5N,则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是( )
A.5.5N 5NB.5.5N 4.5N
C.4.5N 5.5ND.5N 4.5N
知识点2牛顿第一定律
1.牛顿第一定律建立过程
2.伽利略斜面实验
(1)三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:
保证小车开始沿着水平面运动的________相同。
(2)实验得出的结论:
在同样条件下,平面越光滑,小车前进得越________。
(3)伽利略的推论是:
在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
[注意]伽利略斜面实验在实验的基础上,进行了理想化的推理,也称作理想实验。
3.牛顿第一定律:
一切物体在不受外力作用时,总保持_________状态或______状态。
[注意]
(1)牛顿第一定律是在大量实验的基础上,通过进一步推理而概括出来的,实际上我们周围绝对不受力的情况是不存在的,所以牛顿第一定律是不能直接用实验来证明的。
(2)牛顿第一定律的内容说明:
①“一切”是指对于所有物体都普遍适用;
②“不受外力作用”是指定律成立的条件,包含两层含义:
一是理想情况,即物体确实没有受到力的作用;二是物体所受的是平衡力,即所受力的“合力”为零;
③“或”指两种状态只能居其一,不能同时存在,即原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将以此刻的运动速度做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律告诉我们:
物体做匀速直线运动可以不需要力,所以力不是维持物体运动的原因。
知识点3 惯性
定义:
物体保持运动状态________的性质叫做惯性。
[理解]惯性我们可以形象地理解为物体的“惰性”,即物体不愿意改变原有运动状态的“懒惰习性”。
[注意]
(1)惯性是物体本身的一种固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量大小有关,而与物体的受力情况、运动情况及所处的位置情况等均无关系;
(2)惯性不是力,所以不能说物体受到惯性的作用,或受惯性力的作用,而应说物体具有惯性;
(3)惯性在生活中是有利也有弊的,有利的我们应积极利用,有弊的我们应尽量避免。
例2 在一艘做匀速直线运动的游轮上,某同学朝各个方向用相同的力进行立定跳远,则下列说法中正确的是( )
A.朝与游轮运动方向一致跳的最远
B.朝与游轮运动方向相反跳的最远
C.朝与游轮运动方向一致跳的最近
D.朝各个方向跳都一样远
知识点4 二力平衡
1.定义:
物体在受到_______的作用时,如果能保持________________,则称二力平衡。
2.二力平衡条件:
两个力作用在____上、大小____、方向____、且作用在同一____上。
[注意]判断二力平衡的八字原则是:
“同体、等大、反向、共线”,这四个条件必须同时满足、缺一不可。
“同体”是区别平衡力和相互作用力的关键点。
例3 关于静止在地面上的物体,以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是( )
A.地球对物体的吸引力与物体对地球的吸引力
B.地面对物体的支持力与物体的重力
C.物体对地面的压力与地面对物体的支持力
D.物体对地面的压力与物体的重力
知识点5力与运动的关系
牛顿第一定律:
描述不受外力理想情况下的运动状态
惯性:
物体保持运动状态不变的性质。
与质量有关,与是否运动、速度无关
大小相等
方向相反
在一条直线上
在同一个物体上
加速运动―――――F合方向与运动方向相同
减速运动―――――F合方向与运动方向相反
曲线运动―――――F合方向与运动方向不共线
[辨析]力是改变物体运动状态的原因,当物体的运动状态发生改变时,它一定受到了力的作用,但当物体受到力的作用时,它的运动状态却不一定改变,因为它有可能受的是平衡力作用。
物体在非平衡力的作用下,其运动状态一定会改变。
[说明]物体受非平衡力时,其运动状态的改变主要有三种情况:
①合力与运动方向相同→物体做加速运动;
②合力与运动方向相反→物体做减速运动;
③合力与运动方向不在同一条直线上→物体的运动方向会改变。
[应用]
(1)由物体受力判断物体的运动:
当物体受平衡力时,它一定处于平衡状态;当物体受非平衡力时,它一定处于非平衡状态。
(2)由物体的运动判断物体的受力:
当物体处于平衡状态时,它一定受的是平衡力;当物体处于非平衡状态时,它一定受的是非平衡力。
例4 在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:
(1)如图10-1所示,让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在水平面运动时,竖直方向上受到的_______力和_______力相平衡,相当于小车只受水平方向上得摩擦力。
(2)每次都让小车从同一斜面的________位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
(3)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:
在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越________,小车运动得越________。
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做____________运动。
例5 氢气球下吊一小重物G在空气中做匀速直线运动,若不计空气阻力和风力影响,而小重物G恰能沿MN方向斜上升,下图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是( )
注意:
1.惯性与惯性定律(牛顿第一定律)的区别
(1)惯性是物体本身的一种属性,而惯性定律是物体不受力时所遵循的运动规律;
(2)惯性的存在是无条件的,即无论物体是否受力,也无论物体处于何种运动状态,任何物体都具有惯性;而惯性定律的成立是有条件的,即只有物体不受力或受平衡力时才遵循。
2.二力平衡与相互作用力异同比较
三.压强
知识点1 压力
1.定义:
________作用在物体表面上的力叫压力。
[注意]
(1)固体可以大小方向不变地传递压力。
(2)压力并不都是由重力引起的,通常当物体放在水平桌面上时,如果物体不受其他力,则物体对桌面的压力F和物体的重力G相等。
[比较]图是承受面在各种情况下所受压力的大小(重为G的物体在承受面上静止不动)。
知识点2 压强
1.定义:
物体____________受到的________叫压强。
2.物理意义:
压强是表示压力____________的物理量。
3.公式:
________;相应单位:
1Pa=1N/m2。
例1 把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破。
而用同样大小的力把它压在大量的大头针上,气球却安然无恙(如图所示),这是因为( )
A.气球受到的压力减小了
B.气球的受力面积增大了
C.气球的压强增大了
D.压力对气球的作用效果更明显了
例2 2010年温哥华冬奥会上,王濛一人夺得500米、1000米、3000米接力三块金牌。
在500米短道速滑中,她以43秒048的成绩蝉联冬奥冠军,三破冬奥会纪录,为中国队在该项目上实现三连冠!
王濛和冰刀的总质量是60kg,每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2(g取10N/kg)。
求:
(1)王濛受到的重力是多少?
(2)王濛在500米短道速滑中的平均速度是多大?
(3)王濛在单脚滑行时,如图所示,它对冰面产生的压强是多少?
4.影响因素:
压强(压力作用效果)不仅跟______的大小有关,还跟_______的大小有关。
5.改变压强
(1)当压力不变时,可通过____________的方法来减小压强。
如:
铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
通过__________的方法来增大压强。
如:
缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄。
(2)当受力面积不变时,可通过____________来增大压强,通过____________来减小压强。
6.流体的压强
(1)______和______有很强的流动性,统称为流体。
(2)流体不仅对与之接触的物体施加压强,在流体内部也同样存在压强。
知识点3 液体压强
1.液体内部产生压强的原因:
______________。
2.测量仪器:
压强计。
3.液体压强的特点
(1)液体内部____________都有压强(因液体具有流动性);
(2)在同一深度,各个方向的压强______;
(3)液体的压强随深度的增加而______;
(4)液体的压强与液体的______有关。
在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
4.液体压强公式:
________。
[注意]利用公式p=ρgh计算液体压强时应注意:
(1)式中h是指液体内某点的深度(不是高度),即该点到液面的距离。
(2)当已知公式中任意三个量时,都可通过公式变形求另外一个量。
[点拨]液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关。
例3 如图11-4所示,水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平,A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB和pC。
(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)pA、pB和pC的大小关系是_____________;
(2)要使水在C点的压强pC变小,可以采取的做法是___________(写出一种即可)。
5.连通器
(1)定义:
上端开口、下部相连通的容器。
(2)原理:
连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
(3)应用:
茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。
6.液压技术
(1)液压原理:
密闭液体上的压强,能够大小不变地向各个方向传递。
(2)优点:
在一端施加一个较小力,另一端会得到一个较大力。
(3)应用:
液压千斤顶、液压刹车系统、动植物体的液体传动等。
例4 如图所示是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个______。
若将水龙头(相同型号)单独打开并将开关旋至最大,则______(选填“甲”或“乙”)水龙头出水速度大。
知识点4 大气压强
1.定义:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压。
2.产生原因:
①空气________作用;②气体具有________性。
3.验证存在实验:
____________实验。
4.测定大小实验:
________实验。
5.测量工具:
气压计——水银气压计和无液气压计。
6.应用:
活塞式抽水机和离心水泵等。
例5 小红同学在喝完学生奶后,又用力吸了一下,她发现奶盒变瘪了,这个现象说明力可以改变物体的________,还可以证明________是存在的。
例6 如图12-3所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计。
小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度________,水对容器底的压强________。
(选填“变小”、“不变”或“变大”),如果在瓶中装满水,就可以制成一个较准确的测量仪器________(请写出它的名称)。
知识点5 托里拆利实验
1.实验目的:
测定大气压的值。
2.实验过程:
在长约1m的一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
3.原理分析:
在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动,故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压等于水银柱产生的压强。
例7 用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上方是真空)。
下列过程会导致测量数值发生变化的是( )
A.将实验从山下移到山上
B.使玻璃管稍下降一点
C.使玻璃管稍倾斜一点
D.换用稍粗点的玻璃管
4.结论:
标准大气压p0=________mmHg=________cmHg=1.01×________Pa。
[点拨]关于托里拆利的几个经典问题:
①本实验中,管内水银柱的高度只与外界大气压有关,与管的粗细、倾斜程度、管的长度(足够长)无关。
②外界大气压不变时,将玻璃管逐渐倾斜时,管内真空部分的长度会逐渐变短,直至消失;但真空部分未消失之前,水银柱的高度不变(长度变长),始终为一定值。
③当真空部分混入气泡时,气泡对水银柱有向下的压强,此时p0=p水银+p气,故此时水银柱的高度小于760mm。
④当将管向下压至水银柱的高度小于760mm时,真空部分将会全部消失,且水银柱对玻璃管的底部有向上的压强,此时p向上=p0-p水银,但此时若将管底打破,水银并不会向外喷出,而是自由落下。
知识点6 流体压强和流速的关系
1.流体:
液体和气体有很强的流动性,统称为流体。
2.伯努利原理
流体在流速大的地方压强______,流速小的地方压强______。
伯努利原理对流动的气体和液体都适用。
如图,玻璃管A、B管的横截面积相同且大于C管的横截面积。
打开水龙头,让水缓缓地流过,可以看到:
D、F竖管中的水面相平且高于E竖管中的水面。
在相同的时间内,流过A、B、C三管的水量是一样的,则水在C处的流速大,C处的压强小。
例8 在科学晚会上,小亮用一根胶管表演了一个有趣的节目。
如图12
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