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1、第三單元力和運動課時 08力彈力 重力摩擦力 定義 力是物體對物體的作用,用符號F表示。發(fā)生作用的兩個物體,一個是施力物體,另一個是物體單位 (符號:N)常見值 托起兩個雞蛋所用的力約為1N;普通中學(xué)生的重力約為500N;一瓶普通礦泉水的重力約為5N產(chǎn)生條件 必須有兩個或兩個以上的物體;物體間必須有相互作用(可以不接觸)三要素 、考點知識聚焦考點一力及其描述受力牛頓大小 方向 作用點 作用效果 力可以改變物體的 運動速度和的改變包括:物體由運動變?yōu)殪o止或由靜止變?yōu)檫\動、由慢到快或由快到慢、運動方向改變力可以改變物體的 形變包括:伸長、縮短、彎曲、扭轉(zhuǎn)等力的示意圖 用一根的把力的大小、方向、作用
2、點表示出來 如果沒有大小,可以不表示;在同一個圖中,力越大,表示力的線段應(yīng)越長力的相互性 物體間力的作用是的考點知識聚焦 運動狀態(tài)形狀帶箭頭 線段相互 大小 方向 彈力 定義 物體由于發(fā)生而產(chǎn)生的力大小 與物體的材料和形變程度有關(guān)常見彈力 壓力、拉力、支持力等彈簧測力計原理 在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與受到的拉力成作用 測量力的大小(主要測重力、拉力)考點知識聚焦考點二彈力和彈簧測力計 彈性形變正比 使用方法 使用前:觀察和;輕輕拉動掛鉤幾次,防止彈簧被外殼卡住;校零。使用時:要使彈簧的伸長方向與所測拉力的方向,避免彈簧與外殼發(fā)生;測量時,所測力的大小彈簧測力計的量程;讀數(shù)時,視線要與刻度面板
3、考點知識聚焦 量程注意 彈簧測力計只有在彈簧的彈性限度范圍內(nèi),彈簧的伸長量才跟它受到的拉力成正比,如果超出此范圍,它就要被損壞。分度值 一致不能超出摩擦 垂直 定義 由于而使物體受到的力,用符號表示理解 地球附近的所有物體都受到重力作用。同一物體在地球上不同地點所受重力也稍有不同,從赤道到兩極,重力逐漸增大;離地面越高,重力越小大小 物體所受的重力與它的質(zhì)量成考點知識聚焦考點三重力 地球的吸引 G正比 計算 計算公式:g=。它的含義:質(zhì)量為的物體受到的重力為N方向 應(yīng)用:建筑工人在砌墻時常利用鉛垂線來確定豎直的方向作用點 重力在物體上的等效作用點叫 說明:重心的位置與物體的形狀、材料是否均勻有
4、關(guān);形狀規(guī)則、質(zhì)地均勻的物體的重心在它的上;物體的重心在物體上,比如空心圓球、圓環(huán)的重心在它的幾何中心上,而不在物體上;一個物體支撐面越大,重心越低,就越不容易翻倒(例如賽車)考點知識聚焦 G=m g豎直向下 9.81 kg重心9.8 N/kg 不一定 幾何中心 定義 兩個相互接觸的物體,當它們將要發(fā)生或已發(fā)生運動時,就會在接觸面上產(chǎn)生一種相對運動的力,這個力就叫摩擦力產(chǎn)生條件 物體間相互接觸并擠壓;接觸面粗糙;物體間有相對運動或相對運動的趨勢方向 摩擦力的方向與物體相對運動(趨勢)的方向相。注:摩擦力的方向不一定與物體的運動方向相反,有時也和物體的運動方向相同,起動力作用。如:人走路時鞋底受
5、的摩擦力、騎自行車時后輪受到的摩擦力等效果 物體的相對運動或相對運動趨勢考點知識聚焦考點四摩擦力 相對1.摩擦力 反阻礙阻礙 考點知識聚焦2.摩擦力的分類項目 定義 說明靜摩擦力 一個物體與另一個物體接觸時,存在相對運動趨勢,但沒有發(fā)生相對運動時受到的摩擦力 利用二力平衡來求摩擦力。如:推桌子時,沒有推動,此時推力摩擦力 等于 滑動摩擦力 一個物體在另一個物體表面上滑動時受到的摩擦力 只要物體運動,所受的滑動摩擦力都等于運動時受到的摩擦力的大小滾動摩擦力 一個物體在另一個物體表面上滾動時受到的摩擦力 在其他條件相同的情況下,滾動摩擦力比滑動摩擦力考點知識聚焦 勻速直線 小 探究課題:滑動摩擦力
6、大小與什么因素有關(guān)實驗裝置探究方法 、轉(zhuǎn)換法探究過程 測量原理:條件測量方法:把木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,使木塊做,這時的拉力就滑動摩擦力的大小考點知識聚焦控制變量法3.探究:滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)二力平衡勻速直線運動 等于 得出結(jié)論 滑動摩擦力的大小跟和有關(guān)。接觸面粗糙程度相同時,壓力,摩擦力越大(對比甲、乙兩圖);壓力一定時,接觸面,摩擦力越大(對比甲、丙兩圖)說明 滑動摩擦力的大小與接觸面積大小、運動速度大小等關(guān)實驗改進 實驗中勻速拉動木塊不好控制,建議如下操作(如圖所示):將彈簧測力計掛鉤處與木塊A相連,拉環(huán)處固定,拉動長木板B進行實驗。此實驗的好處為:
7、彈簧測力計始終靜止,便于讀數(shù);長木板可以不做勻速直線運動,便于操作考點知識聚焦 壓力 接觸面的粗糙程度越大 越粗糙無 考點知識聚焦4.增大和減小摩擦的方法項目 方法 實例增大摩擦 增大 防止皮帶打滑,把皮帶張緊些;用力握住球拍;捏閘停車等使接觸面變 塑料瓶蓋上有一些豎紋;地板上放防滑腳墊;結(jié)冰的路面撒煤渣;輪胎上裝防滑鏈;鞋底的花紋凹凸不平變滾動為滑動 急剎車使車輪只滑不滾,車會很快停止運動壓力 粗糙 減小摩擦 減小 體操運動員在單杠上做動作時,手握單杠不能太緊;用密度小的材料制造雪橇使接觸面變 冰壺運動員用刷子刷冰面變 移動重物時,在它的下面墊上鋼管;滑冰時穿的旱冰鞋;使用滾動軸承使接觸面
8、氣墊船;磁懸浮列車;門軸處加潤滑油、給自行車的軸承加潤滑劑等利用與防止 利用:走路時鞋與地面的摩擦、剎車、手拿東西等;防止:機械裝置加潤滑油等考點知識聚焦 壓力 光滑滑動為滾動分離 考點知識聚焦/知識縱橫/ 對比重力、彈力、摩擦力項目 重力 彈力 摩擦力產(chǎn)生原因 由于地球?qū)ξ矬w吸引而產(chǎn)生的力 因物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力 因物體間發(fā)生擠壓,且物體間發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生相對運動而產(chǎn)生的力大小 G=mg 彈力大小與彈性形變程度有關(guān),形變大,彈力大,對彈簧而言,F=kx 0f 靜f最大,f滑動=N方向 豎直向下 垂直于接觸面,與施力物體的形變方向相反 與相對運動或相對運動趨勢方向相反說明 地球上,同一地點
9、g值相同,不同地點g值一般不同,但差別很小 通常所說的支持力、壓力、拉力都是彈力,彈力的作用點在接觸處(受力物體上) 摩擦力方向不一定與物體的運動方向相反,摩擦力既可以是阻力也可以是動力 例1下列說法中不正確的是 ()A.力是不能脫離物體而存在的B.發(fā)生作用的兩個物體,每個物體既是施力物體又是受力物體C.施力物體施力在前,受力物體受力在后D.兩個物體發(fā)生力的作用不一定接觸熱點考向探究探究一力及其描述 C 變式1以下是我們生活中常見到的幾種現(xiàn)象:籃球撞擊在籃板上被彈回;用力揉面團,面團的形狀發(fā)生變化;用力握小球,球變癟了;一陣風(fēng)把地面上的灰塵吹得漫天飛舞。在這些現(xiàn)象中,物體因為受力而改變運動狀態(tài)
10、的是 ()A. B. C. D.熱點考向探究 B 變式2踢足球是廣大青少年喜愛的運動,下列與踢球有關(guān)的說法正確的是 ()A.踢球時,腳對球施加了力,球?qū)δ_沒有力的作用B.只要腳對球施加的力大小相同,其作用效果一定相同C.踢出去的球在空中運動的過程中,沒有受到任何力的作用D.守門員使球停下來的過程中,力改變了球的運動狀態(tài)熱點考向探究 D 變式3小球向左運動與彈簧接觸后,經(jīng)歷了如圖8-1甲、乙所示過程,下列說法錯誤的是 ()A.壓縮過程說明力可以改變物體的形狀B.壓縮過程說明力可以改變物體的運動快慢C.彈開過程不能說明力可以改變物體的形狀D.整個過程說明力可以改變物體的運動方向熱點考向探究圖8-1
11、 答案C解析 小球向左運動與彈簧接觸后,在彈簧的壓縮過程中,彈簧變短,說明力可以改變物體的形狀,故A正確,不符合題意。小球向左運動與彈簧接觸后,在彈簧的壓縮過程中,小球的運動速度逐漸變小,說明力可以改變物體的運動快慢,故B正確,不符合題意。小球被彈開的過程中,彈簧變長,說明力可以改變物體的形狀,故C錯誤,符合題意。在整個過程中,小球的運動方向發(fā)生了變化,說明力可以改變物體的運動方向,故D正確,不符合題意。 例2如圖8-2甲所示,把彈簧測力計的一端固定,用3N的力F拉它的另一端時,彈簧測力計的示數(shù)為3N;若將彈簧測力計的固定端取下,兩端各施一個3N的拉力而使彈簧測力計靜止,如圖乙所示,此時彈簧測
12、力計的示數(shù)是()A.0 B.3N C.6N D.無法判斷熱點考向探究探究二彈力及應(yīng)用圖8-2 答案B解析 用彈簧測力計測量力的大小時,彈簧測力計應(yīng)保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。把彈簧測力計固定在墻面上,用3N的力拉它時,與彈簧測力計的另一端相連的墻面對彈簧測力計的作用力也是3N;把墻面換為另一個力拉彈簧測力計時,該力與墻面對彈簧測力計的力大小一樣為3N,使彈簧測力計保持靜止,則示數(shù)也是3N。 變式1關(guān)于彈力,下列說法中正確的是()A.相互接觸的物體間一定產(chǎn)生彈力B.看不出有形變的物體間一定沒有彈力C.支持力、壓力、拉力都屬于彈力D.彈力的大小只跟物體的形變程度有關(guān)熱點考向探究 答案C解析兩個物體
13、相互接觸且發(fā)生擠壓才會產(chǎn)生彈力,故A錯誤。物體發(fā)生微小形變時人眼很難看出,但仍有彈力產(chǎn)生,故B錯誤。支持力、壓力、拉力都是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力,都是彈力,故C正確。彈力大小不僅與物體的形變程度有關(guān),還與物體的材料有關(guān),故D錯誤。 變式2使用彈簧測力計時,下列說法錯誤的是 ()A.彈簧測力計必須豎直放置,不得傾斜B.使用前必須檢查指針是否指在零點上C.使用中,彈簧、指針、掛鉤不能與外殼摩擦D.使用時,必須注意所測的力不能超過彈簧測力計的測量范圍熱點考向探究 A 例3下列關(guān)于重力的說法,正確的是 ()A.向上拋出的籃球,在上升過程中沒有受到重力的作用B.汽車在坡路上時,受到的重力是垂直于
14、坡面的C.物體的重心一定在物體上D.地面附近的物體在沒有受到支持力的時候要向地面降落,這是由于物體受到重力的作用熱點考向探究探究三重力 D 變式1下列關(guān)于重力的說法,正確的是()A.重力方向總是垂直于物體的支撐面B.重力的大小不隨物體位置變化而變化C.粉筆在使用時,質(zhì)量變小,重力變小D.空中上升的氣球沒有受到重力熱點考向探究 C 變式2圖8-3中關(guān)于重力的示意圖正確的是 ()ABCD熱點考向探究 D圖8-3 例4 對摩擦力概念的理解關(guān)于摩擦力,下列說法不正確的是 ()A.物體間摩擦力的大小并不是由物體重力決定的B.摩擦力總是在兩個物體接觸時才產(chǎn)生C.物體做勻速直線運動時一定不受摩擦力D.不運動
15、的物體有時也會受到摩擦力熱點考向探究探究四摩擦力 答案C解析 坐在甲物體間摩擦力的大小是由壓力大小和接觸面的粗糙程度共同決定的,故A正確,不符合題意。根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知,摩擦力總是在兩個物體相互接觸時才會產(chǎn)生,故B正確,不符合題意。物體在做勻速直線運動時,可以受到摩擦力的作用,如水平面上勻速行駛的汽車,水平方向上受牽引力和摩擦力,故C錯誤,符合題意。不運動的物體有時也會受到摩擦力,如沒有推動的汽車,汽車受到靜摩擦力的作用,故D正確,不符合題意。 例5 改變摩擦的方法自行車是我們熟悉的交通工具。從自行車的結(jié)構(gòu)和使用來看,它涉及不少有關(guān)摩擦的知識。以下分析中,正確的是 ()A.腳踏板凹凸不平
16、是通過增大接觸面積來增大摩擦的B.輪胎上制有花紋是通過改變接觸面粗糙程度來減小摩擦的C.剎車時用力捏剎車閘是通過增大壓力來增大摩擦的D.在轉(zhuǎn)動的部分加潤滑油是通過變滑動為滾動來減小摩擦的熱點考向探究 圖8-4C 例6 受力分析滑塊被固定在光滑斜面底端的壓縮彈簧彈出。滑塊離開彈簧后沿斜面向上運動的過程中,不考慮空氣阻力,圖8-5中關(guān)于滑塊所受力的示意圖正確的是 ()熱點考向探究 圖8-5 B 例7 判斷摩擦力的方向和大小下列四幅圖對應(yīng)的說法正確的是 ()A.圖甲中,某同學(xué)沿桿勻速向上爬升,該同學(xué)受到的摩擦力方向向上B.圖乙中,筷子提米在空中靜止時,在米中的筷子受到摩擦力的方向向上C.圖丙中,力F
17、拉動木板B使其速度逐漸變大,則彈簧測力計示數(shù)也逐漸變大D.圖丁中,重200N的小車至少要用200N的水平推力才能推動它熱點考向探究 圖8-6 熱點考向探究答案A解析 坐在甲圖甲中該同學(xué)勻速向上爬升,受到的重力和摩擦力是一對平衡力,重力方向豎直向下,所以該同學(xué)受到的摩擦力方向向上,故A正確;圖乙中筷子提米在空中靜止時,在米中的筷子受到向下的摩擦力,故B錯誤;圖丙中力F拉動木板B使其速度逐漸變大,A、B之間是滑動摩擦,摩擦力只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),摩擦力不變,則彈簧測力計示數(shù)也不變,故C錯誤;圖丁中水平方向的推力與豎直方向上的重力無關(guān),故D錯誤。 變式1在平直的路面上用10N的力沿水平
18、方向推物體,物體靜止不動。增大推力使物體開始運動,當推力為30N時,物體做勻速直線運動。撤去推力后,物體運動速度逐漸減小。下列判斷正確的是 ()A.用10N的力沿水平方向推物體時,物體所受摩擦力為零B.撤去推力后,物體所受摩擦力逐漸減小C.物體運動速度減小的過程中,所受摩擦力逐漸增大D.物體在該路面運動時所受摩擦力大小始終不變熱點考向探究 D 變式2如圖8-7甲所示,物體甲重30N,被50N的水平壓力F甲壓在豎直墻壁上保持靜止。如圖乙所示,物體乙重60N,在40N的水平拉力F乙的作用下,沿水平桌面勻速向右運動。則物體甲受到的摩擦力f甲和物體乙受到的摩擦力f乙分別是()A.f甲=30N,f乙=6
19、0NB.f甲=30N,f乙=40NC.f甲=50N,f乙=60ND.f 甲=50N,f乙=40N 熱點考向探究 圖8-7 答案B解析 物體甲在豎直墻壁上保持靜止不動,受到的摩擦力與重力是一對平衡力,所以f甲=G甲=30N;物體乙沿水平桌面勻速向右運動,受到的摩擦力與拉力是一對平衡力,所以f乙=F乙=40N,故選B。 變式3如圖8-8所示,疊放在一起的物體A和B在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運動,則下列結(jié)論中正確的是 ()A.甲、乙兩圖中,物體A受到地面對它的摩擦力大小均為FB.甲、乙兩圖中,物體B受到的摩擦力大小均為FC.圖甲中,物體A受到地面對它的摩擦力為0,物體B受到的摩擦力大小
20、為FD.圖乙中,物體A受到地面對它的摩擦力大小為F,物體B受到的摩擦力為0熱點考向探究 圖8-8A 變式4小明用如圖8-9甲所示的裝置探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。實驗時發(fā)現(xiàn):在木塊沒有被拉動時,彈簧測力計也有示數(shù),且示數(shù)會變化。他請教老師,知道可用F-t圖像表示拉力隨時間的變化情況。若某次實驗開始拉動木塊直到木塊勻速滑動的F-t圖像如圖乙所示,其中04s木塊處于靜止狀態(tài)。下列分析正確的是 ()A.當木塊沒有被拉動時,彈簧測力計的示數(shù)小于木塊所受的摩擦力B.當用F=2.1N的水平拉力拉靜止的木塊時,木塊所受摩擦力大小為2.1NC.若用F=2.6N的水平拉力拉木塊,木塊所受摩擦力大小為2.6N
21、D.當以更快的速度拉動木塊滑動時,彈簧測力計的示數(shù)和木塊所受的摩擦力都將大于2.0N熱點考向探究 圖8-9B 例在“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時,同學(xué)們提出了下列猜想:可能與接觸面所受的壓力大小有關(guān);可能與接觸面的粗糙程度有關(guān);可能與接觸面積大小有關(guān)。為了驗證以上猜想,小明的實驗小組設(shè)計了如圖8-10所示的實驗:熱點考向探究 圖8-10突破探究影響滑動摩擦力大小的因素 (1)為了測量滑動摩擦力的大小,必須使木塊在水平木板上做運動,這樣才能保證彈簧測力計示數(shù)木塊所受的滑動摩擦力,這應(yīng)用了原理。(2)此實驗的不足之處恰恰是很難保證木塊做這樣的運動,若在甲裝置中木塊運動過程中速度突然變大,
22、滑動摩擦力將。若圖甲中物體運動的速度大小為v1,圖乙中物體運動的速度大小為v2。實驗過程中,關(guān)于v1和v2的大小,下列說法正確的是(選填字母)。A.v1一定大于v2B.v1一定小于v2C.v 1一定等于v2D.v1可以大于、等于或小于v2(3)如果要驗證猜想,應(yīng)該選擇兩圖所示的實驗步驟來操作,根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)可得出結(jié)論:在其他因素相同的情況下,滑動摩擦力越大。 熱點考向探究 勻速直線等于 二力平衡不變 D 甲、丙接觸面越粗糙 (4)要驗證猜想,將木塊切去一半,重復(fù)圖甲的操作過程,如圖丁所示。比較圖甲和圖丁的實驗結(jié)果,于是小明得出結(jié)論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)。你認為他的結(jié)論
23、(選填“可靠”或“不可靠”),理由是。(5)下列現(xiàn)象中應(yīng)用了從圖甲、乙實驗所得結(jié)論的是。(選填字母)A.足球守門員戴著防滑手套B.用力壓住橡皮,擦去寫錯的字C.移動很重的石塊時,在地上鋪設(shè)滾木D.氣墊船噴出強氣流,在船底和水之間形成氣墊熱點考向探究 不可靠沒有控制壓力一定 B (6)交流評估時,該實驗小組提出:實驗過程中,彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定?？赡艿脑蚴恰?選填字母)A.木板的長度太長B.木板的粗糙程度不均勻C.彈簧測力計的分度值太大D.木塊與木板的接觸面積太大(7)小剛和小強都感到實驗中讀取彈簧測力計的示數(shù)有一定的困難。經(jīng)過思考,小剛提出如果按照如圖8-11所示來改進實驗裝置,實驗效果會顯著改善。請寫出這樣改進的好處:。熱點考向探究 B圖8-11彈簧測力計固定,便于讀數(shù);不用拉動木板做勻速直線運動,便于操作 (8)生活中不僅有滑動摩擦,還有靜摩擦等。如圖8-12所示,下列判斷正確的是。A.瓶子沒有掉下來是手對瓶子握力的作用B.當增大手對瓶的握力時,手與瓶間的摩擦力變大C.當向瓶中裝入水時,手與瓶間的摩擦力變大熱點考向探究 C圖8-12
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