内容正文:
专题07 重力 摩擦力
思维导图
知识详解
知识点一:重力
1.定义:由于地球吸引而产生的力,叫做重力。(注意:重力不是地球对物体的吸引力)
2.重力的三要素:大小、方向、作用点
(1)重力的方向总是竖直向下。
(2)重力的作用点被称重心。
物体的每一部分都受到地球吸引,但从整个效果来看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中到一点,这个点叫做物体的重心。质地均匀外形规则的物体的重心在它的几何中心上,物体的重心可能不在物体上。
(3)重力的大小:G=mg
①G=9.8N/kg的物理含义:在地面附近,1kg的物体受到的重力是9.8N。
②重力与质量的区别与联系:质量是物体含有物质的多少,单位是kg,物体的质量不会随着地理位置的改变而改变,但不同地点的重力可能不同。
典例1、(2021·全国九年级专题练习)下列关于重力的说法中正确的是( )
A.在斜面上向下滚动的物体所受的重力方向是沿斜面向下的
B.一投出的篮球上升过程中不受重力,下落过程中才受重力作用
C.物体的重心一定是在物体上
D.地面附近物体在失去支持时,要向地面降落,这是由于物体受重力作用的缘故
典例2、(2021·江苏省苏州工业园区景城学校八年级月考)小军在学习重力知识的过程中,经历了以下的活动。在判断重力方向时,小军利用了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BC间的倾角,根据___________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___________。
典例3、(2020·北京市海淀外国语实验学校九年级月考)如图所示,n块厚度为d的相同的砖块,靠在一起平放在地面上,今将它们一块一块向上叠起,这堆砖的重心升高了_____。
典例4、(2021·江苏省苏州工业园区景城学校八年级月考)某桥梁的桥头有如图所示的标志牌,g取10N/kg。则:
(1)此桥梁所允许通过车辆的最大重力为多少?
(2)一辆自重为2.2×105N的卡车要安全通过此桥,所装载的货物不能超过多少吨?
典例5、(2021·江苏省苏州工业园区青剑湖学校八年级月考)某校物理兴趣小组的几位同学在探究物体重力大小和方向实验中,进行了如下探究
(1)第一组:探究“物体所受重力大小与物体质量关系”时,实验数据记录如下表:
实测物体
物体质量m/g
重力G/N
物体1
100
1.0
物体2
200
1.9
物体3
300
2.9
物体4
400
4.0
分析表中实验数据,得出的结论是:______;
(2)第二组:探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”,他们用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如下表所示。
被测物体
形状
重力大小
橡皮泥
正方体
4.8N
球形
4.2N
三角锥形
3.6N
分析上述的实验数据,该组同学得出实验结论:物体重力的大小与物体的形状有关。他们形成这一错误结论的主要原因是______;
(3)第三组同学在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板BC与桌面的夹角β,会观察到______;剪断悬线OA,会观察到______。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是______,用来检查墙壁是否竖直的______就是根据这一原理制成的。
知识点二:摩擦力
1、滑动摩擦力
定义:两个互相接触的物体,当它们发生相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,与物体的运动方向相反(如:拉动桌子在地面上运动时,桌子与地面间的摩擦),有时起动力作用,与物体的运动方向相同(如:人走路时的鞋与地面间的摩擦)。
2、滑动摩擦力的大小与什么有关:
①测量原理:二力平衡条件
②测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
③ 结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
④实验的改进:可以固定弹簧测力计和木块,拉动木块下面的长木板(如图),这样做的好处是弹簧测力计测的就是摩擦力,长木板不用做匀速直线运动。
3、滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时的摩擦。
相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
4、静摩擦:静止物体之间有相对运动趋势时的摩擦。
静摩擦力大小应通过受力分析,结合