内容正文:
专题01 力和机械
思维导图
知识解析
要点一、重力
1、重力的概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫做重力。符号:G。
要点诠释:地面附近的一切物体,不论它是运动还是静止,不论它是固态、液态还是气态,都要受到重力的作用。如在上升过程中的氢气球仍受重力。一切物体所受重力的施力物体都是地球。
2、重力的三要素
(1)重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。
公式:G=mg或,其中g=9.8N/㎏,粗略计算可以取g=10N/kg。
注意:利用公式G=mg进行计算时,质量m的单位必须是㎏,不能用g,否则计算得出的数据就会有错误。
(2)重力的方向:重力的方向是竖直向下的。据此制成了重垂线来检查墙壁是否竖直,也可改进后检查窗台、桌面等是否水平。
注意:竖直向下与垂直向下不同,所谓竖直向下是指向下且与水平面垂直,其方向是固定不变的。
(3)重心:重力的作用点叫做物体的重心。有些力(如摩擦力)作用在物体上的作用点不好确定,我们在作力的示意图时,也常把这些力的作用点画在物体的重心处。
质地均匀,外形规则物体的重心在它的几何中心上。如球的重心是它的球心。
典例1:(2021·泰兴市济川初级中学八年级月考)关于重力说法正确的是( )
A.重力没有施力物体 B.有些物体有重心,有些没有重心
C.重力的方向竖直向下 D.漂浮在空中的气球不受重力作用
【答案】C
【解析】
重力是指地球表面的物体由于地球的吸引而受到的力,其施力物是地球,方向竖直向下,作用点为物体的重心,有此物体的重心在物体身上,而有些不在物体身上,漂浮在空中的气球也受到重力的作用,故ABD错误,C正确。
故选C。
典例2:(2021·重庆市永川萱花中学校八年级月考)作图题
(1)水平桌面上放着一个金属球,球静止不动,画出金属球的受力示意图。(________)
(2)请在图中画出斜面受到的压力示意图。(________)
【答案】
【解析】
(1)[1]球处于静止状态,受重力和支持力作用,如下图所示:
(2)[2]压力方向垂直于斜面向下,如下图所示:
典例3:(2021·山东九年级零模)小军在学习重力知识的过程中,先后经历了以下探究活动:
(1)探究“重力大小与质量的关系”时。除需要若干个质量均为50g的钩码外。还需要的测量器材是___________;测量结束后。你将如何根据实验数据判断物体受到的重力与其质量是否成正比?请说出一种方法:___________。
(2)在判断重力方向时,小军利用了如图所示的装置进行了实验。首先将铁架台放在水平桌面BC上,用细线将铁球悬挂在铁架台的O点,实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面间的倾角。根椐___________的现象可以判断出重力的方向。实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角。是为了___________。
【答案】弹簧测力计 见解析 OA与BC始终垂直 多次实验获得普遍规律
【解析】
(1)[1]实验中除了需要知道物体的质量外,还需要利用弹簧测力计测量出钩码的重力。
[2]可以作出重力G与质量m的关系图像,若G-m图象是一条过原点的直线,则说明重力和质量成正比;或者计算出重力与质量的比值,若重力与质量的比值是一定值, 则说明重力和质量成正比。
(2)[3]实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,OA始终与水平面BC垂直,据此可以判断出重力的方向是竖直向下的。
[4]实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,是为了多次实验获得普遍规律。
要点二、弹力
1、弹力的概念:物体由于弹性形变而产生的力叫弹力。
要点诠释:(1)物体受力发生形变,不受力时又能自动恢复原来形状的特性叫做弹性。能自动恢复原来形状的形变叫弹性形变;物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大。
(2)日常所称的拉力、压力、支持力等,其实质都是弹力。例如,桌面对茶杯的支持力,其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。
注意:弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。
2、弹簧测力计
(1)弹簧测力计的原理:在弹性限度内弹簧受的拉力越大,它的伸长量就越长。
(2)弹簧测力计的使用
使用口诀:看量程、看分度、要校零;一顺拉、不摩擦、不猛拉;正对看、记数值、带单位。
使用方法:
①使用前,应使指针指在零点;
②所测的力不能大于测力计的测量限度;
③不要让指针与刻度盘摩擦;
④读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直。
典例4:(陕西省咸阳市秦都区2020-2021学年八年级3月阶段调研物理试题)使用弹簧测力计时,下面几种说法中错误的是( )
A.使用前必须检查指针是否指在零刻度上 B.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳