第七章 力（单元复习课件）-【上好课】八年级物理下册同步高效课堂（苏科版2024）

第七章 力 单元复习 江苏凤凰科学技术出版社 八年级物理 下册 义务教育教科书 短跑运动员为什么要用起跑器? 掷出的铅球为什么会落向地面? 拔河比赛时为什么要握紧绳索? ............ 这一切都与“力”有关。 力存在于日常生活中，也存在于宇宙万物之间。 致老师、同学 说明 ① ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约100MB. ②本ppt共有95张、3段视频，可根据需要选择点播. ③本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 免责声明：部分视频来源于自有媒体，版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系删除. 第七章 力 ①课堂总结——《力》 ②课堂总结——《摩擦力》 ③演示实验——《探究影响滑动摩擦力大小的因素》 一、力. 二、弹力. 三、重力. 四、摩擦力. 复习内容 第七章 力 思维导图 力 大小——测量：弹簧测力计 方向 作用点 力是物体对物体的作用 什么是力 三种常 见的力 力的三要素 大小：G=mg. 方向：竖直向下. 作用点：重心. 第七章 力 重力 弹力 产生原因：弹性形变 摩擦力 影响滑动摩擦力的因素 增大或减小摩擦 力的示意图 应用 视频清单 第七章 力 ①课堂总结——《力》 ②课堂总结——《摩擦力》 ③演示实验——《探究影响滑动摩擦力大小的因素》 力 一 基础知识提炼 1. 力的概念 （1）观察与讨论：如图所示为生活中常见的一些力的实例，分析这些现象，归纳出共同的特征。 知识一 力 运动员举杠铃 狗拉雪橇 火车头拉车厢 铲车举起重物 基础知识提炼 知识一 力 （2）分析与归纳 一个物体 作用 另一个物体 人、手、起重机、 压路机…… 车、弹簧、 货物、路面…… （3）力的概念 ①物理学中，把物体对物体的作用称为力。用字母F表示。 ②施力物体和受力物体 只要有力的作用发生，就一定会涉及两个物体：一个是施加力的物体，叫作施力物体；另一个是受到力的作用，叫作受力物体。 推、拉、提、压…… （1）探究影响塑料刻度尺形变的因素 按下列步骤做如图所示的实验. ①使塑料尺向下弯曲时必须施加方向向下的力，说明力的方向影响力的作用效果。 ②使塑料尺的弯曲程度相同，将力作用于点A比较省力， 说明力的作用点影响力的作用效果。 力的大小、方向和作用点称为力的三要素. ③在同一作用点A或B上，施加不同的力时，力越大，塑料尺向下弯曲的程度越大，说明力的大小影响力的作用效果。 （2）实验结论：力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关。 2. 力的三要素 知识一 力 在物理学中通常用一根带箭头的线段表示力：在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。在同一个图中，力越大，线段应该越长。有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。 G=10N 这样用一根带箭头的线段就把力的大小、方向、作用点都表示出来了，这种表示力的图叫作力的示意图。力的示意图是一种物理模型，是对力的形象化描述。 3. 力的示意图 知识一 力 知识二 力的作用是相互的 4. 力的作用是相互的 （1）探究物体在施力的同时是否也受力 ①手指轻轻压铅笔尖，手指感觉疼痛。 ②两名同学都穿溜冰鞋静止在水平地面上，其中一名同学用力向前推另一名同学，结果两名同学同时向相反方向滑行。 ③在水平桌面上，将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近，至一定距离后释放，结果两小车相互靠近。 （2）实验分析 ①手指对笔尖施加力的同时，笔尖对手指也有力的作用。 ②一名同学对另一名同学施加推力的同时，这名同学也受到另一名同学施加的推力。 ③磁体对铁块施加吸引力的同时，铁块也对磁体施加吸引力。 （3）实验结论 一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的. 知识二 力的作用是相互的 如图所示，将甲、乙两个弹簧测力计的秤钩相互钩挂在一起，两只手分别沿水平方向拉弹簧测力计，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动，且示数相等。其中甲的示数是乙对甲的作用力的大小，乙的示数是甲对乙的作用力的大小。 （4）拓展：探究相互作用的两个力的特点 实验表明： 相互作用的两个力的关系为：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但作用在两个不同的物体上. 用两个弹簧测力计做实验，探究相互作用的两个力之间的关系。 知识二 力的作用是相互的 典例解析 【例题1】关于力的概念，下列说法正确的是（　　） A．力是物体对物体的作用，离开了物体就没有了力 B．手拍桌子时，手对桌子施加了力，桌子对手没有施加力 C．相互接触的物体之间，一定存在力的作用 D．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用的物体必须相互接触 A A．力是物体对物体的作用，有力必定有施力物和受力物，离开了物体就没有了力，故A正确； B．物体间作用力是相互的，手拍桌子时，手对桌子施加了力，桌子对手也有施加力，故B错误； 题型一 力的概念 C．力是物体对物体的作用，相互接触的物体之间，没有相互的作用，不一定存在力，故C错误； D．引力和斥力在不接触时也能发生作用，发生力的作用的物体不一定相互接触，D错误。故选A。 典例解析 【例题2】为了探究“力的作用效果与哪些因素有关”，小明同学设计了如图所示的甲、乙两个实验情景，下列假设与图中情景符合的是（　　） A．由甲图可知，力的作用效果可能与力的大小有关 B．由甲图可知，力的作用效果可能与力的作用点有关 C．由乙图可知，力的作用效果可能与力的作用点有关 D．由乙图可知，力的作用效果可能与力的大小有关 C 题型一 力的概念 典例解析 AB．图甲中，力的大小相同，作用点相同，力方向不同，力的作用效果不同，说明力的作用效果跟力的方向有关，故AB不符合题意； CD．图乙中，大人和孩子推门，除去力的大小和方向不同外，力的作用点也不同；体现了力的作用效果不仅跟力的大小、方向有关，还跟力的作用点有关，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 题型一 力的概念 典例解析 【例题3】用力的示意图在图中画出用与地面成30°角的300N的力向右上方拉小车的示意图。 拉力的作用点在小车右边缘的中点，方向与水平方向成30°角的斜向右上方，F=300N，拉力的示意图如图所示。 题型一 力的概念 1. 力不能离开物体而存在 力是物体对物体的作用，力的作用总是跟两个物体有关，一个是施力物体，一个是受力物体。单独一个物体不会产生力的作用，离开物体更不会有力的作用。 2. 力与物体是否接触无关 相互接触的物体不一定产生力的作用，没有接触的物体之间也可能有力的作用。因此，是否接触不是判断是否产生力的作用的依据。 方法技巧 题型一 力的概念 分析物体受力是解决力学问题的基础，分析物体受力常按下列步骤进行： （1）找出重力：首先指出物体受到的重力，因为地球上的一切物体都受到重力。 （2）分析弹力和摩擦力：其次看物体与另外哪些物体接触，分析是否受到弹力和摩擦力。如果接触面上有挤压，那么一定有弹力；接触面上有挤压，且接触面粗糙，物体有相对运动或相对运动的趋势，则有摩擦力。 （3）分析其他力：最后分析其他力，画出物体受力的示意图。 3. 物体的受力分析 方法技巧 题型一 力的概念 典例解析 【例题4】如图所示是运动员比赛时的照片，运动员用桨向后划水，皮划艇会向前运动，这一现象说明了力的作用是______的。推动皮划艇向前运动的力的施力物体是_______。在比赛过程中，运动员握住桨上的同一部位向后划水，发现用力越大，皮划艇运动得越快，表明力的作用效果与力的_______有关。 运动员用力向后划水，桨给水一个向后的力，同时 水对桨一个向前的力，使皮划艇快速前进，这说明 物体间力的作用是相互的。 船桨向后划水，水给船桨向前的力，施力物体是水。 力的三要素（大小、方向以及作用点）影响力的作用效果，发现用力越大，皮划艇运动得越快，表明力的作用效果与力的大小有关。 题型二 物体间力的作用是相互的 水 相互 大小 典例解析 【例题5】2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，利用了物体间力的作用是________，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向_______（选填“向上”或“向下”）。 如图所示，返回舱启动反推火箭向下喷火减速着陆，喷出的火对空气有作用力的同时，空气对返回舱也有作用力，这是利用了物体间力的作用是相互的，此过程中喷气对返回舱产生的作用力方向向上。 题型二 物体间力的作用是相互的 相互的 向上 注意相互作用力的特点 两个相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，分别作用在两个物体上。 方法技巧 题型一 力的概念 F2 F1 例如，我们研究放在桌面上的书受到的支持力，书就是受力物体，支持书的桌面就是施力物体； 要研究书对桌面的压力，则桌面为研究对象，即桌面是受力物体，书是施力物体。 弹 力 二 知识一 形变和弹力 基础知识提炼 1. 形变 物体形状的改变叫作形变。 如被挤压的气球、被压缩的弹簧、被拉伸的橡皮筋，都发生了形变。 相互接触的物体间产生力的作用时物体都会发生形变，只是有的形变较明显，有的形变很微弱，需要利用放大法或借助于仪器才能显示出来。 2. 弹性形变 如果形变的物体在撤去外力后能恢复原状，那么该物体所发生的这种形变叫作弹性形变。发生弹性形变的物体叫作弹性物体，如蹦极时系在身上的弹性绳、用于汽车减震的弹簧、跳水时的跳板等。 基础知识提炼 3. 弹性形变与外力的关系 （1）实验方法如图甲、乙所示。 （2）现象：压塑料尺的力越大，塑料尺的弯曲程度越大；拉弹簧用的力越大，弹簧伸长得越长。 （3）结论：使物体发生弹性形变的外力越大，物体的形变就越大。 使塑料尺弯曲 使弹簧伸长 知识一 形变和弹力 基础知识提炼 4. 弹力 （1）定义：物体发生弹性形变后，力图恢复其原来的形状，而对另一个物体产生力，这个力叫作弹力。 F1 弹簧对手有 弹力的作用 弹簧对墙壁有 弹力的作用 F2 （2）产生的条件 弹力产生的条件是：两个物体相互接触且相互挤压或相互拉伸并发生弹性形变。 知识一 形变和弹力 知识二 弹簧测力计 基础知识提炼 1. 力的单位 在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号为N. 2. 弹簧测力计 测量力的大小的工具叫作测力计，弹簧测力计是其中的一种. （1）原理 弹簧测力计是根据在一定的范围内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比的性质制成的. 因而弹簧测力计上的刻度是均匀的. （2）构造 弹簧测力计主要由弹簧、秤钩、圆环、指针和刻度盘组成，刻度盘上的刻度是均匀的. 基础知识提炼 （3）弹簧测力计的使用方法 使用弹簧测力计，应注意以下几点. ①先了解弹簧测力计的量程和分度值，所测力的大小应在它的量程内. ②测量前，应检查指针是否指在“0”刻度线上。若不在，应校正“0”点. ③要使弹簧测力计中弹簧的轴线方向与受力方向一致. ④读数时，视线应与刻度盘垂直. 知识二 弹簧测力计 知识三 探究弹簧的伸长量与拉力的关系 基础知识提炼 本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系，拉力的改变通过在弹簧下每次增加两个钩码（每个钩码对弹簧的拉力均为0.5N）来实现；弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧的长度得出，装置如图所示。 设计实验 轻质弹簧、几个质量相同的钩码（每个钩码施加的拉力为0.5N）、刻度尺、铁架台。 实验器材 基础知识提炼 ①将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长，记入表格中； ②在弹簧下挂2个钩码，通过刻度尺读出弹簧的伸长量Δl，记入表格中。 ③在弹簧下每次增加2个钩码，通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量，记入表格中。 ④实验完成后，将所有钩码取下，观察弹簧的形状。 实验步骤 l0 l1 Δx 伸长的长度 Δx =l1-l0 知识三 探究弹簧的伸长量与拉力的关系 基础知识提炼 实验数据 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6 弹簧伸长量 Δl/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 数据处理 根据实验数据，以拉力F为横坐标，弹簧的伸长量Δl为纵坐标，画出弹簧伸长量Δl与弹簧受到的拉力F的关系图象。 知识三 探究弹簧的伸长量与拉力的关系 基础知识提炼 分析论证 分析图像可知，在0～6N的范围内，图像是一条过原点的倾斜的直线，说明弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。 实验结论 在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。 这就是弹簧测力计的测力原理。 交流评估 当弹簧超过弹性限度时，弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系，撤去外力，弹簧也无法恢复到原来的形状。 知识三 探究弹簧的伸长量与拉力的关系 知识四 弹性势能 基础知识提炼 1. 弹性势能 发生弹性形变的物体具有的能量叫作弹性势能. 如被拉紧的弓、被拧紧的机械手表的发条、拉伸的橡皮筋、与地面撞击的排球等，它们都发生了弹性形变，都具有弹性势能. 箭被拉开的弓射出去 人被形变的蹦床弹起来 人被形变的撑竿弹起来 典例解析 【例题1】一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，以下说法错误的是（ ） A．木板形变是由于木板产生弹力造成的 B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的 C．足球受到的支持力是木板产生的弹力 D．足球产生的弹力就是足球对木板的压力 A 题型一 弹力的概念 典例解析 A．木板形变是由于受到足球对它的作用力，不是因为木板产生弹力造成的，故A错误，符合题意； B．足球发生弹性形变，有恢复原状的趋势，会产生弹力，即对木板的压力，故B正确； C．对足球受力分析可知，足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力，故C正确； D．足球产生的弹力受力物体是木板，这个弹力是足球对木板的压力，故D正确，不符题意。故选A。 题型一 弹力的概念 典例解析 【例题2】几个同学用同一个弹簧拉力器比试臂力，拉力器上有三根弹簧，结果每个人都能把手臂拉直。则（　　） A．臂力大的人所用的拉力大 B．体重大的人所用的拉力大 C．手臂长的人所用的拉力大 D．每个人所用的拉力一样大 C 弹簧拉力器上的弹簧在弹性限度内，伸长量越大，产生的弹力越大。在每个人都能拉直的前提下，手臂长的人臂展更长，此时弹簧的形变程度更大，产生的弹力更大，所以人用的拉力也更大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 题型一 弹力的概念 1. 弹力产生的条件：“接触”且“产生弹簧形变”； 2. 常见的弹力：常见的压力、拉力、支持力等都是弹力； 3. 注意：受力物体受到的弹力是由施力物体发生弹性形变产生的。 方法技巧 题型一 弹力的概念 典例解析 题型二 弹簧测力计 【例题3】如图所示，把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，整个装置处于静止状态。下列说法中正确的是（ ） A．弹簧测力计是测量质量的工具 B．弹簧测力计的读数为3.2N C．弹簧测力计使用时必须竖直放置，不得倾斜 D．测钩码重力前，需把弹簧测力计在竖直方向调零 D 典例解析 A. 根据弹簧测力计的知识可知，弹簧测力计是测量力的工具，故A错误； B. 如图，弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2.6N，故B错误； C. 根据弹簧测力计使用规则的知识可知，弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力，也可以在其它方向测量力的大小，只需保持力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致，故C错误； D. 弹簧测力计使用前应该在拉力的方向上调零，测量重力要竖直方向测量，所以，应该竖直调零，故D正确。故选D。 题型二 弹簧测力计 典例解析 【例题4】如图所示，甲图中弹簧测力计的示数是____N，乙图中弹簧测力计的示数是______ N。 4 甲图中弹簧测力计受到向右的拉力为4N，所以弹簧测力计示数为4N。 乙图中弹簧测力计两端受到的拉力均为4N，由于力的作用是相互的，所以弹簧测力计右端4N的拉力起固定弹簧测力计作用，故弹簧测力计示数为4N。 4 题型二 弹簧测力计 （2）正确操作后，小明和小红分别按乙、丙两图测量物体A和物体B的重力，则物体A重力______2.2N，物体B的重力_____（均填“大于”、“等于”或“小于”）2.2N。 典例解析 【例题5】 从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示， （1）测量物体重力前，应进行的操作是______________； 在竖直方向校零 等于 小于 题型二 弹簧测力计 典例解析 （1）测量物体重力时，弹簧测力计沿竖直方向使用，所以，测量物体重力前，应进行的操作是将其指针在竖直方向校零。 （2）乙图中，弹簧测力计使用方法正确，示数为2.2N，则物体A重力等于2.2N。 丙图中，由于弹簧测力计自身重力对测量产生影响，示数为2.2N，则物体B重力小于2.2N。 题型二 弹簧测力计 1. 弹簧测力计的使用口诀：认分度、看量程、先校零；要顺拉、勿摩擦、不猛拉；正对看、记数值、带单位。 2. 弹簧测力计的读数：弹簧测力计倒挂时，弹簧测力计显示的拉力=弹簧测力计外壳对弹簧的拉力+重物对弹簧的拉力。 3. 弹簧测力计两端受到两个力时的示数 当一个弹簧测力计两端受到两个力的作用时，假设作用在挂钩上的力是F1，作用在吊环上的力是F2，弹簧测力计的示数是等于F1或F2，还是等于F1+F2呢?实际上，弹簧测力计无论怎样使用，其示数都等于作用在挂钩上的拉力的大小与施加在吊环上的力无关，即弹簧测力计示数等于F1的大小，而不是两个力的和。出错原因是对弹簧测力计的原理理解不透。 方法技巧 题型二 弹簧测力计 重 力 三 基础知识提炼 知识一 重力 （1）重力的概念 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，用字母G表示。地球上以及地球表面附近空间中的一切物体都受到重力的作用，重力的施力物体是地球，受力物体是物体本身。 1. 重力 （2）重力的测量 通常把物体受到的重力的大小简称为物重，物重可用弹簧测力计来测量。用弹簧测力计测物重时，把物体挂在弹簧测力计的秤钩上，当物体悬空静止且弹簧测力计中弹簧的轴线在竖直方向上时，弹簧测力计示数就等于物体所受重力。 基础知识提炼 知识二 探究重力的大小与质量的关系 【猜想】搬起一只木凳需要克服的重力比搬起一张木桌要小得多，这是否就意味着物体受到的重力跟物体所含的物质的多少（质量）有关呢? 【实验】把质量分别是100g、200g、300g的钩码依次挂在弹簧测力计上，分别读出它们的重力，记录在表格中，并算出每次重力跟质量的比值. 实验序号 钩码的质量 m/kg 钩码的重力 G/N 重力与质量比值 /（N•kg-1） ① 0.1 1 10 ② 0.2 2 10 ③ 0.3 3 10 基础知识提炼 【分析论证】 以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量的关系图象。 （1）由实验数据可知，图像是一条 过原点的直线，即正比例函数图像。 知识二 探究重力的大小与质量的关系 基础知识提炼 （2）分析表格中数据，钩码所受重力的大小与它的质量有什么关系？从表中的数据我们可以看出，钩码的质量增大几倍，钩码受到的重力也就增大几倍，重力与质量的比值固定不变。 （5）结论 物体所受重力的大小与它的质量成正比，关系式为 G=mg 式中G表示物重，m表示物体的质量，g表示物重与质量之比. g约等于9.8N/kg，其物理意义是：质量为1kg的物体受到的重力是9.8N，在不要求精确的情况下，g取10N/kg. 式中各物理量的国际单位如下：G—N，m—kg，g—N/kg. 知识二 探究重力的大小与质量的关系 基础知识提炼 1. 判断重力的方向 【设计实验】判断悬挂重物的细线的方向时，首先要选择一个平面作为参考面才能确定。本活动中一般选择桌面作为参考面，但桌面不定是水平的。 为此，我们可以创设一个水平面：取一个玻璃水槽，在槽中盛入适量的水，这样槽中静止的水面即一个水平面.若在缓慢改变木板倾角a的过程中，让小球始终位于水槽内的水中，如图甲所示，用三角板即可判断出悬线的方向。 知识三 重力的方向 基础知识提炼 【进行实验】将悬线剪断，在观察小球的下落方向时，同样也需要一个参考方向。借助于同学们刚获得的重垂线方向竖直向下的知识，可以在悬挂小球的细线的旁边再悬挂一根比较明显的重垂线，以该重垂线作为参考，即可判断小球下落的方向，如图乙所示。 【实验现象】缓慢改变木板的倾角a，观察发现悬线OA的方向始终与水面垂直向下，即竖直向下。 剪断悬线，观察小球下落的方向也是竖直向下的。 实验结论：重力的方向总是竖直向下的. 知识三 重力的方向 基础知识提炼 2. 重力方向的应用 重力的方向总是竖直向下的，这一知识在日常生活中有着较多应用，例如建筑工人用铅重线检查墙壁是否竖直，用水平仪检查窗台（壁画）是否水平。 墙壁竖直 不竖直 知识三 重力的方向 基础知识提炼 知识四 重心 1. 重心的概念 物体的每一部分都受到重力作用，对于整个物体，重力的作用等效于集中在一个点上，这一点叫作物体的重心。 研究表明，质量均匀分布且外形规则的物体，其重心在它的几何中心处如球的重心在球心处，长方形薄板的重心在两条对角线的交点处，三角形薄板的重心在三角形三条中线的交点处。物体的重心不一定在物体上，如圆环的重心在圆心处。 基础知识提炼 2. 寻找不规则物体重心的方法 （1）支撑法确定重心 如图所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。 （2）悬挂法确定重心 如图甲所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受重力的方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。然后在B点把薄板悬挂起来（图乙），同理知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上。则l1和l2的交点O就是薄板重心的位置。 知识四 重心 基础知识提炼 知识五 重力势能 1. 定义：被举高的物体具有的能量叫作重力势能。 2. 实例：如课桌上的文具盒、树上的苹果、空中的飞机等都具有重力势能。 3. 种类：弹性势能和重力势能是常见的两种势能。 重锤 打桩机能将桩打入地下 从水库流下的水能 带动水轮机发电 典例解析 题型一 重力及计算 【例题1】下列关于力的大小的估计，不可能的是（　　） A．一名中学生的体重约500N B．拿起两只鸡蛋所用的力约1N C．物理课本重的2N D．一只普通的苹果受的重力的 D 典例解析 A．一名中学生的质量大约50kg，根据G=mg，则体重约为500N，故A不符合题意； B．拿起两只鸡蛋所用的力约为 F=G=mg =0.1kg×10N/kg=1N，故B不符合题意； C．物理课本重约为G=mg =0.2kg×10N/kg=2N， 故C不符合题意； D．一只普通的苹果受的重力约为 G=mg =0.2kg×10N/kg=2N，故D符合题意。 故选D. 题型一 重力及计算 典例解析 【例题2】重力是由于地球的吸引而产生的，同样火星对物体也有吸引作用。如图所示为火星上物体的重力G与其质量m之间的关系图像。在地球上重力常数g取10N/kg，假若测得某物体的质量为10kg，求： （1）该物体在地球表面上所受到的重力； （2）该物体在火星上的质量； （3）该物体在火星表面上所受到的重力。 题型一 重力及计算 典例解析 （1）物体在地球表面上所受到的重力为 G=mg =10kg×10N/kg=100N （2）质量与物体的状态、形状、所处的空间位置变化无关，物体的质量为10kg，则物体无论在地球还是在火星上，质量都为10kg。 （3）求火星上的重力常数，从题中的图片可看到，这是火星上物体的重力G与其质量m之间的关系图像，任取一组数据，可得 该物体在火星表面上所受到的重力为 题型一 重力及计算 重力计算中g的取值 重力计算中最需要注意的是g的取值，一般情况下为9.8 N/kg，也就是说，如果题中没有给出说明，则默认为g=9.8 N/kg。书中提到在精确度要求不高的情况下可以取g=10 N/kg，有的同学下意识地认为这就是g的值这是错误的。在月球上的g值也是考试中常遇到的，一般为地球上g值的六分之一。 方法技巧 题型一 重力及计算 典例解析 题型二 重力的方向 重心 南美洲人A所受重力G=mg=50kg×10N/kg=500N 南美洲人A所受重力为500N。 重力的方向竖直向下，指向地心，则重力的方向为沿AO方向。 【例题3】如图所示，我们站在地面上，但地球是球形的，在我们脚下的某南美洲人A，其质量为50kg，看起来好像是“脚朝上”。则南美洲人A所受重力的大小等于______ N，重力的方向为沿______（填“OA”或“AO”）方向。 AO 500 典例解析 题型二 重力的方向 重心 降低重心可以增大物体的稳定性，所以通过弯道时，运动员的身体压得很低几乎贴近冰面，降低重心，通过降低重心来增加稳定性。 由于重力是地球的吸引形成的，所以重力的方向始终是竖直向下。 【例题4】2022年北京冬奥会向世界展示了冰雪运动之美。如图，这是短道速滑运动员快速过弯时的情景，运动员的身体压得很低几乎贴近冰面，通过降低______来增加稳定性，整个过程重力的方向是__________。 重心 竖直向下 典例解析 题型二 重力的方向 重心 如图所示，小球受到了重力，和沿绳方向的拉力，故如图所示。 【例题5】如图所示，把一个质量分布均匀的小球用绳子悬挂起来，将小球拉到一定高度稳定后松手。画出小球在摆动过程中经过P点时所受力的示意图。（忽略空气阻力） 1.“竖直向下”和“垂直向下” “竖直向下”是指和水平面垂直并且向下的方向，而“垂直向下”是指垂直于某个平面向下的方向。如图所示，①②③均是垂直向下，只有①所示的方向才是竖直向下。因此，坚直向下只是垂直向下的一个特例。 2. 确定重心的方法 “支撑法”和“悬挂法”确定重心。 方法技巧 题型二 重力的方向 重心 典例解析 【例题6】在探究重力的大小跟质量的关系实验中，小明根据实验数据绘制的重力一质量关系图像如下。结合物理知识分析该图像，可以得到的结论是（　　） C 题型三 探究重力大小与质量的关系 因重力随质量的变化关系为一过原点的直线，故得出结论是：物体所受的重力跟其质量成正比，且比值为10N/kg，而其他三个结论无法由此得出；故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 A．重力的方向总是竖直向下 B．物体的质量跟它受到的重力成正比 C．物体所受的重力跟它的质量的比值是一个定值，约为10N/kg D．形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心上 典例解析 【例题7】某兴趣小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”实验中，实验记录如表： 题型三 探究重力大小与质量的关系 实测物体 物体质量m（kg） 重力G（N） G与m的比（N/kg） 物体1 0.1 1.0   物体2 0.24 2.4   物体3 0.32     物体4 0.54 5.4   ①如图所示，表格中的物体3的重力应该是______N； ②老师认为表格中有一组数据是人为编造的，你认为是物体______（1/2/3/4）的这组，理由是________； ③分析表中有效实验数据，得出的结论是：___________。 3.2 物体4 超出了弹簧测力计的量程 重力大小与物体质量成正比 典例解析 题型三 探究重力大小与质量的关系 ①如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数3.2N。 ②弹簧测力计的量程为0~5N，物体4的重力为5.4N，超出了弹簧测力计的量程，是不能测量的，故物体4是编造的。 ③根据表格的数据，重力与对应的质量的比为定值，即物体所受重力大小与物体质量成正比。 探究重力的大小跟质量的关系时，是利用m-G图象来处理实验数据，把重力与物体的质量之间的关系表示出来。图象法处理问题具有直观、形象、简洁和概括力强的特点，能够将实验结论以图象的形式直观地得以表现。 1. 图象的绘制 ①明确坐标系中横坐标和纵坐标各表示什么物理量；②根据实验数据在坐标系中描点；③用平滑的曲线将各点连接起来，即为所要绘制的图象。 2. 图象的分析 ①明确图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量；②明确图象所表示的物理意义，即图象是关于哪两个物理量之间的关系；③看清坐标上的数值；④根据图象对题目中的问题进行计算或得出判断性结论。 方法技巧 题型三 探究重力大小与质量的关系 摩擦力 四 基础知识提炼 知识一 摩擦及摩擦力 1. 摩擦及其分类 在自然界以及人们的日常生活和生产中，摩擦无处不在。根据摩擦的特征，摩擦可分为三类，如表所示。 种类 静摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 产生 一个物体在另一个 物体的表面上有相 对运动的趋势 一个物体在另一个 物体的表面上滑动 一个物体在另一个 物体的表面上滚动 特征 物体间有 相对运动趋势 物体间的相对 运动是滑动 物体间的相对 运动是滚动 事例 圆珠笔写字时，笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦. 用笔写字时，手与笔杆间的摩擦属于静摩擦 铅笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦 基础知识提炼 知识一 摩擦及摩擦力 2．摩擦力 （1）定义：物体在将要运动（即有运动趋势）时，接触面阻碍物体相对运动的力叫作静摩擦力；物体在滑动过程中，接触面阻碍物体相对运动的力叫作滑动摩擦力。接触面阻碍物体相对运动的力统称为摩擦力。 （2）产生摩擦力的条件 ①两个物体互相接触并互相挤压。 ②两个物体的接触面必须都是粗糙的。 ③有阻碍物体相对运动或相对运动趋势的特征。 基础知识提炼 知识一 摩擦及摩擦力 （3）摩擦力的方向 摩擦力的方向总是沿接触面的切线方向。 ①静摩擦力的方向总是和物体相对运动趋势的方向相反。 如手握水杯，水杯有向下运动的趋势，则它受到的静摩擦力的方向竖直向上。 运动趋势向下 静摩擦力f （4）摩擦力的作用点 实际上摩擦力是作用在整个接触面上的，但为了研究方便可把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个等效点取在接触面上，或取在物体的重心上。 ②滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反。 如用黑板擦向右擦黑板时，黑板擦受到的滑动摩擦力的方向向左。 基础知识提炼 知识二 影响摩擦力大小的因素 1. 探究影响滑动摩擦力大小的因素 （1）猜想（根据生活经验作出合理的猜想，不同的同学可能有不同的猜想）。 ①可能与接触面的粗糙程度有关。 ②可能与接触面之间的压力有关。 （2）设计实验 ①滑动摩擦力大小的测量：如图所示，将木板放置在水平桌面上，然后，将木块放置在水平木板上，用弹簧测力计拉动木块，并使其做匀速直线运动，这时，弹簧测力计的示数就等于木块滑动时受到的滑动摩擦力的大小。 基础知识提炼 ②探究方法：由于影响滑动摩擦力大小的因素较多，因此应采用控制变量法逐一进行探究。 （3）实验器材 带钩的长方体木块、长木板、毛巾、砝码、弹簧测力计。 （4）进行实验 ①将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉着做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示。 甲 知识二 影响摩擦力大小的因素 基础知识提炼 ②将长方体木块平放在水平木板上，在木块上加砝码，用弹簧测力计水平拉着它做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为F2，如图乙所示. 乙 丙 ③在长方体木块与水平木板之间加毛巾后，将长方体木块平放在毛巾上，用弹簧测力计水平拉着它做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为F3，如图丙所示. 知识二 影响摩擦力大小的因素 基础知识提炼 （5）实验数据记录 实验序号 压力大小/N 接触面积大小 接触面 滑动摩擦力/N ① 1.5 木块底面积 木块与木板 0.3 ② 3 木块底面积 木块与木板 0.6 ③ 1.5 木块底面积 木块与毛巾 0.4 （6）分析与论证 由实验序号1与2可得：接触面的粗糙程度都相同时，接触面所受压力较大，摩擦力也较大。由实验序号1与3可得：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关. 接触面越粗糙、压力越大，滑动摩擦力越大. 知识二 影响摩擦力大小的因素 基础知识提炼 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。 改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。 木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态，便于读数。 F （7）实验评估 知识二 影响摩擦力大小的因素 基础知识提炼 2. 探究将滑动改为滚动时对物体间摩擦力的影响 （1）猜想： 将滑动改为滚动时，物体受到的摩擦力可能变大，也可能变小。 （2）设计与实验 ①如图甲所示，把图书放在桌面上，用一根橡皮筋拉动它匀速前进，观察橡皮筋的伸长情况。 ②在图书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔，再拉动图书匀速前进，如图乙所示，观察橡皮筋的伸长情况，并与图甲中橡皮筋的伸长量作比较。 知识二 影响摩擦力大小的因素 甲 乙 基础知识提炼 （3）分析与论证 图甲与图乙相比，接触面所受压力相同，但接触面的摩擦方式不同，图甲中是滑动，图乙中是滚动。结果发现图乙中图书运动时，橡皮筋的伸长量比图甲中要小得多，表明图乙中图书受到的摩擦力比图甲中要小得多。 （4）实验结论 将滑动变为滚动，物体受到的摩擦力变小. 知识二 影响摩擦力大小的因素 基础知识提炼 知识三 增大或减小摩擦的方法 1. 增大有益摩擦 有的摩擦（如人走路时，鞋底与地面间的摩擦）对我们是有益的，这类摩擦我们就要设法增大，以便更有效地利用它。 增大有益摩擦的方法 事 例 ①增大接触面之间的压力 ②增大接触面的粗糙程度 ③变滚动摩擦为滑动摩擦 打开瓶盖时用力；皮带打滑时张紧皮带；骑自行车刹车时捏紧车闸. 鞋底有凹凸不平的花纹；钢丝钳口上刻有条纹；冬季冰雪封路时卡车车轮上要装防滑链. 汽车急刹车后，车轮就由滚动变为滑动. 基础知识提炼 知识三 增大或减小摩擦的方法 2. 减小有害摩擦 有的摩擦(如机器转动部分的摩擦)对机器是不利的，这类有害摩擦就要设法减小，以减少能量的损耗，延长机器的寿命。 减小有害摩擦的方法 事 例 ①减小接触面之间的压力 ②减小接触面的粗糙程度 ③变滑动摩擦为滚动摩擦 ④使接触面彼此分离 拉链不好拉时在拉链上抹一点石蜡； 菜刀要经常磨磨，把两侧磨得光亮. 在地面上推动书橱前，先将书拿出来再推动 行李箱底部的四个角上安装轮子； 搬运笨重货箱时，在地上铺几根圆钢棍. 在机器的轴和轴承之间加润滑油； 气垫船利用压缩空气使摩擦面脱离接触； 磁悬浮列车利用电磁力使摩擦面彼此分离. 典例解析 【例题1】运动员从雪坡上加速滑下时，雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为（　　） A．与运动方向相同，小于重力 B．与运动方向相反，小于重力 C．与运动方向相同，大于重力 D．与运动方向相反，大于重力 运动员从雪坡上加速滑下时，雪坡对运动员的摩擦力的方向与运动员相对于雪坡的运动方向相反，即与运动员的运动方向相反，因为是加速下滑，所以摩擦力小于重力沿雪坡向下的分力，也就小于重力，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 题型一 摩擦力的概念 B 典例解析 【例题2】如图所示，下列关于木块与木板的接触面间有无摩擦力的判断中错误的是（　　） A．图甲中木块A与木板接触，但木块A与木板没有相对运动趋势，因此木板对木块A没有静摩擦力 B．图乙中木块A与木板接触，A在重力作用下沿木板向下运动，因此木板对A有向上的静摩擦力 题型一 摩擦力的概念 B C．图丙中木块A与木板接触，A由于受重力作用，有沿木板向下滑的趋势，因此木板对木块A有静摩擦力 D．图丁中木块A与木板接触，A沿木板向下匀速滑动，与木板有相对运动，因此木板对A有沿斜面向上的滑动摩擦力 典例解析 A．图甲中木块A与木板接触，但木板A与木板没有相对运动趋势，因此木板对木块A没有静摩擦力，故A正确，不符合题意； B．图乙中木块A与木块接触，A在重力作用下沿木板向下运动，因为接触但没有发生弹性形变，因此木板对A没有滑动摩擦力，故B错误，符合题意； C．图丙中木块A与木板接触，A由于受重力作用，有沿木板向下滑的趋势，因此木板对木块A有沿木板向上的静摩擦力，故C正确，不符合题意； D．图丁中木块A与木板接触，A沿木板向下匀速滑动，与木板有相对运动，因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力，故D正确，不符合题意。 题型一 摩擦力的概念 典例解析 【例题3】小明握住装有水的杯子静止在空中，如图所示，杯子所受摩擦力的方向为________ ；当若增大手的握力，杯子所受摩擦力_______；当他喝了半杯水后，杯子所受摩擦力______。（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”） 杯子被握在手中，处于静止状态，在竖直方向上，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，摩擦力竖直向上，若增大手的握力，仍平衡，摩擦力等于重力，杯子所受摩擦力不变。 若喝掉杯中一部分水后，仍按如图方式保持静止，杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，仍是二力平衡，大小相等，喝掉杯中一部分水后杯子和水的重力减小，因此摩擦力减小。 题型一 摩擦力的概念 减小 竖直向上 不变 1. 摩擦力的产生 摩擦力是接触力，必须相互接触才能产生。压力是摩擦力存在的前提，有摩擦力必定有压力，有压力未必有摩擦力。产生摩擦力必须同时满足三个条件： （1）接触面粗糙； （2）接触并相互挤压； （3）发生相对运动或有相对运动趋势。 方法技巧 题型一 摩擦力的概念 2. 静摩擦力的理解 （1）静摩擦力的大小和方向：静摩擦力总是与引起相对运动趋势的外力大小相等、方向相反，故静摩擦力会随着外力的变化而变化，不是定值。 （2）注意语言描述：例如，“推物体但没有推动”，往往错误理解为：“没推动”就是推力太小，小于物体所受静摩擦力；“没推动”就是物体不受摩擦力。 正确的理解是：①“没推动”→“物体静止”→“物体受力平衡”，即推力大小等于摩擦力；②“没推动”，物体只是没有相对运动，但存在相对运动趋势，此时有静摩擦力。 方法技巧 题型一 摩擦力的概念 典例解析 题型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素 【例题4】为了在体育中考项目中取得优异成绩，小明想利用弹簧测力计和长木板，通过实验从自己的A、B两双运动鞋中选出防滑性能较好的一双。他从两双鞋子中分别取了一只，并把两只鞋叠放在一起进行实验（如图所示），目的是为了控制 不变，小明先把B放在A上面，用弹簧测力计水平拉动A使鞋在长木板上做 运动，记下此时弹簧测力计的示数F1；然后 ，用弹簧测力计水平拉动B使鞋在长木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2；如果观察到 ，说明A鞋的防滑性能更好。 匀速直线运动 压力 A把放在B上面 F1大于F2 典例解析 探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，需控制压力大小相同，把两只鞋叠放在一起进行实验，目的是为了控制压力不变。 小明先把B放在A上面，用弹簧测力计水平拉动A使鞋在长木板上做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力是平衡力，大小相等。 A把放在B上面，保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，用弹簧测力计水平拉动B使鞋在长木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2，如果观察到F1大于F2，A鞋的摩擦力较大，说明A鞋的防滑性能更好。 题型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素 典例解析 题型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素 （2）实验过程中，为测出A处于平衡状态时所受摩擦力大小，向左拉动B时______（选填“必须”或“不必”）保持匀速直线运动。 （3）若保持_____ 不变，在B上分别铺棉布、毛巾，重复（1）操作，弹簧测力计示数发生变化，说明滑动摩擦力大小与_____________有关。 （4）若向右推动B木板，该实验装置______（选填“能”或“不能”）测出A所受的滑动摩擦力大小，原因是_______ 。 【例题5】某同学用如图所示的实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，请你与他合作，回答下列问题： （1）缓慢拉动木板B，直到物块A与木板B之间发生相对滑动。观察某时刻弹簧测力计示数（如图所示）为_____ N。 3.4 接触面的粗糙程度 不能 压力 不必 见解析 典例解析 题型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素 （1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，故该测力计的示数为3.4N。 （2）如图所示，因物体A相对于地面保持静止，受到测力计的拉力 向右 与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，此时因测力计示数大小始终等于滑动摩擦力大小，故此过程中木板不必匀速运动； （3）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。当压力不变时，改变接触面的粗糙程度，根据二力平衡的知识可知，木块在水平板面上做匀速直线运动，则F拉=F摩，弹簧测力计示数发生变化，说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （4）如图所示，因物体A相对于地面保持静止，向右推动木板，A受到的摩擦力向右，弹簧测力计作用力向左，无法测出A所受的滑动摩擦力大小。 1. 控制变量法 摩擦力的大小受到多个因素影响，在探究摩擦力与压力的关系时，要保证接触面的粗糙程度不变，在探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，要保证压力不变。 2. 转换法 弹簧测力计显示的其实是测力计的拉力的数值，而在匀速运动的情况下，拉力与物体受到的摩擦力大小相等，因此，可以用弹簧测力计来测量物体所受到的摩擦力的大小。实验时要保证木块做匀速直线运动，由于实验采用了转换法，只有木块在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才与木块受到的摩擦力大小相等，所以实验时一定要保证这点，否则会增大误差甚至造成错误。 方法技巧 题型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素 典例解析 题型三 增大或减小摩擦的方法 【例题6】随着人们生活水平的不断提高，自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理，例如：在轮胎上刻花纹来增大摩擦，下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是（　　） A．自行车刹车时捏紧刹把 B．溜冰时穿旱冰鞋 C．体操运动员在手上涂镁粉 D．运动员击球时用力握球拍 C A B C D 典例解析 题型三 增大或减小摩擦的方法 在轮胎上刻花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦的。 AD．自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍，都通过增大压力来增大摩擦，故AD不符合题意； B．溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故B不符合题意； C．体操运动员在手上涂镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦的，故C符合题意。 故选C。 典例解析 【例题7】自行车是人类的一项伟大发明。与自行车有关的物理知识，下列说法错误的是（ ） A．手柄上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 B．刹车时，是通过增大刹车皮与钢圈之间的压力来增大摩擦 C．轴承上加润滑油是为了消除摩擦 D．用滚动轴承是为了减小摩擦 A．手柄上有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，A正确，故A不符合题意； B．刹车是通过增加压力的方式，增大摩擦力，B正确，故B不符题意； C．轴承上加润滑油，使接触面分离，减小摩擦，C错误，故C符合题意； D．用滚动轴承是变滚动为滑动，减小摩擦力，D正确，故D不符题意。 C 题型三 增大或减小摩擦的方法 故选C。 摩擦力有其有利的方面，但也有不利的方面，回答此类问题应从影响摩擦力大小的因素方面考虑。 1. 减小摩擦的方法： （1）减小压力；（2）减小粗糙程度；（3）变滑动为滚动；（4）使接触面分离。 2. 增大摩擦的方法： （1）增大压力；（2）增大粗糙程度；（3）变滚动为滑动。 方法技巧 题型三 增大或减小摩擦的方法 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$