内容正文:
重力、弹力、摩擦力
重力、弹力、摩擦力
中考总复习
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考纲要求
1、掌握力的初步概念,理解力的三要素,掌握力的示意图(中考真题中常结合重力来考察);
2、会正确使用弹簧秤;会用弹簧秤测力的大小(常与浮力一起考察);
3、知道重力的概念,重力的大小、方向(作图题,上海近5年中考,除2021年外,每年都有一道,还常与压强、浮力、简单机械一起考察);
4、知道静摩擦力和滚动摩擦,理解摩擦力的方向,滑动摩擦力的大小与压力接触面的粗糙度的关系。
5、考察方向,结合近五年真题,一般是综合命题。
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考点梳理
考点一、力
力是物体对物体的作用。力的作用效果力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状。
力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素,它们都能影响力的作用效果。探究力的三要素与力的作用效果的关系,可采用控制变量法。
用一根带箭头的线段粗略地把力的三要素表示出来,这样的图就叫做力的示意图。画力的示意图的步骤:①在受力物体上画出力的作用点。②确定力的方向并沿力的方向画一条线段。③在线段的末端画上箭头并在旁边标出力的符号。
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考点梳理
一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力。即施力的物体同时也受力。这一对相互作用的力同时产生,同时消失,而且是分别作用在两个物体上。力的相互性。任何物体之间力的作用都是相互的。一个物体施力的同时也受力。因此,同一物体既是施力物体也是受力物体。施力物体和受力物体是相对的。
作用力和反作用力特点是:大小相等、方向相反且在同一直线上,作用在两个物体上。
考点二、重力
地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫做重力。重力的施力物体是地球。符号:G。物体所受的重力跟它的质量成正比,公式:G=mg或g=G/m,g=9.8N/㎏表示质量为1Kg的物体所受的重力是9.8N,其中粗略计算时g=10N/㎏。重力的方向是竖直向下的。重力的作用点叫做物体的重心。有些力(如摩擦力、浮力)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点上;不规则的物体重心可以用悬挂法来确定。重心的位置随物体形状的变化而变化,重心不一定在物体上。
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考点梳理
考点三、弹力
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;弹力的作用点在两物体的接触面上,方向指向恢复形变的方向。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。
弹簧测力计原理:F=Kx(其中K为弹性系数)
使用前,应观察它的量程、分度值,应使指针指在零点;所测的力不能大于测力计的测量限度;不要让指针与刻度盘摩擦,即测力计轴线与力的方向一致;读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直。
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考点梳理
考点四、摩擦力
两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
方向:摩擦力的方向总是跟物体相对运动(趋势)的方向相反。
作用点:摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。
摩擦力产生的条件:两个物体相互接触;要发生或将要发生相对运动;表面粗糙;两物体间有压力。
摩擦力的种类:静摩擦、动摩擦(滑动摩擦、滚动摩擦)一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。
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中考真题
1、(2024•上海)“力”单位的命名,是为了纪念科学家( )
A. 安培 B. 伏特 C. 欧姆 D. 牛顿
【解析】
A.安培是电流的单位,故A不符合题意;
B.伏特是电压的单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的单位,故C不符合题意;
D.在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,是为了纪念英国的科学家牛顿而命名的。故D符合题意。
故选D。
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中考真题
2、(2024•上海)物理王坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是( )
A. F1>G B. F2>G
C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力
【解析】
电梯匀速上升,小明也随电梯一起匀速上升,小明处于平衡状态,小明受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力,大小相等,即F2和G是平衡力,F2=G;;小明对电梯的压力和电梯对他的支持力为相互作用力,大小相等,即F1=F2。故ABC错误,D正确。
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中考真题
3、(2024•上海)小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力器的示数变为2.0牛,则浮力的大小是________牛,方向为________;若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。
【解析】[1][2]由题意可知,物体的重力为3N,将物体浸没在水中,物体受到竖直向上的浮力,由称重法可知,浮力的大小
[3]物体完全浸没在水中,若将物体继续向下移动,物体排开水的体积不变,由可知,物体受到的浮力不变,由
可知,弹簧测力计的示数大小不变。
【答案】 ①. 1 ②. 竖直向上 ③. 不变
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中考真题
4、(2024•上海)如图所示,静止的小球所受的重力为10牛,请用力的图示法画出该球所受的重力G。
【解析】
由题意知道,可画出大小表示5N的标度,通过小球的重心做一条竖直向下的有向线段,使线段长度为标度的2倍,并标明力的大小,即小球所受的重力G的图示,如左图:
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中考真题
5、(2023•上海)(2分)以下哪个物体的重力最接近0.5N( )
A.一张课桌 B.一瓶矿泉水
C.一名中学生 D.一个鸡蛋
【分析】根据重力和质量的关系G=mg,求出重力是0.5N的物体的质量,结合对生活中常见物体质量的认识,排除有明显不符的选项;从选项中选出与题干质量接近的物体即可。
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中考真题
【解答】解:重力为0.5N的物体质量约为m= =0.05kg=50g,
一张课桌的质量在10kg左右,一瓶矿泉水的质量约为0.5kg,一个中学生的质量约为50kg,一个鸡蛋的质量约为50g。
故选:D。
【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
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中考真题
6、(2023•上海)(2分)如图所示,静止的小球所受的重力为6牛,请用力的图示法画出该球所受的重力G。
【分析】先选出标度,然后根据重力的方向总是竖直向下,过重心表示出重力的大小及方向。
【解答】解:选一线段表示3N的力(即选取标度),然后从球心作竖直向下的、大小为6N的重力。如图所示:
【点评】此题考查了力的图示的画法,力的图示比示意图要求更加严格,在作图时,注意线段的长度必须与标度统一起来。
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中考真题
7、(2022•上海)如图所示,静止在水平地面上的物体重力 G 为 6 牛,请在图中用力的图示法画出该物体所受的地面的支持力F。
【解析】
物体静止在桌面上,处于平衡态,物体受到了重力和支持力,那么重力和支持力是平衡力,那么支持力的方向是竖直向上的,大小为6N,作用点为重心,故过重心画一条竖直向上的线段,并在末端标上F=6N,即为支持力,故如图所示:
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中考真题
8、(2021•上海)某物体重2kg,重力大小为______,方向______,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10-3立方米,它受到的浮力为______。
【解析】[1]由重力公式得
[2]重力的方向始终是竖直向下的。
[3]由阿基米德原理可得
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中考真题
9、(2020•上海)重为9.8牛的木块漂浮在水面上,木块所受浮力的大小为______牛,方向为竖直______,所受重力与浮力的合力大小为______牛。
【解析】
[1]因为木块漂浮,根据沉浮条件,所以木块所受浮力的大小等于木块的重力大小,即
[2]木块所受浮力的方向竖直向上。
[3]根据力和运动的关系,因为木块漂浮,所以木块处于平衡状态,受平衡力,木块的重力与木块受到的浮力是一对平衡力,合力为零。
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典型例题
10、如图所示为皮带传动装置,装在电动机上的飞轮A通过皮带使装在车床上的飞轮B转动,若A轮沿顺时针方向转动,则( )
A.A轮对皮带的摩擦力沿顺时针方向
B.B轮对皮带的摩擦力沿顺时针方向
C.A轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
D.B轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
【思路点拨】
摩擦力是阻碍物体运动的力,产生的条件是:两个物体相互接触,已经发生相对运动或者具有相对运动的趋势,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反或与相对运动的趋势方向相反。
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典型例题
【解析】由图可见:A是主动轮,B是从动轮。A沿顺时针方向转动,皮带的摩擦力阻碍A转动,对A的摩擦力沿逆时针方向,由于力的作用是相互的,则A对皮带的摩擦力方向相反,沿顺时针方向。同样,B轮受皮带的摩擦力沿顺时针方向转动,则B轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向。
【总结升华】本题考查了学生对摩擦力方向的理解情况,知道摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【答案】AD
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典型例题
12、风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为G。球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k。如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同。则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为 。
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典型例题
【思路点拨】根据球与杆之间的摩擦力与压力成正比,比例系数是k,可以列出关系式:f=kF压,当杆水平放置时,压力等于球的重力G,根据关系式推出摩擦力大小,风力大小等于摩擦力,当杆竖直放置时风力大小不变,由此可知竖直放置时压力的大小,再由关系式推出竖直放置时的摩擦力。
【解析】当杆水平放置时压力等于重力,摩擦力为:f水平=kG,
由于小球匀速滑动,所以风力大小等于摩擦力,即风力为kG,
当杆竖直放置时,风力大小不变,仍为kG,所以此时压力为kG
根据摩擦力与压力的关系,可知此时摩擦力为f竖直=k×kG=k2G。
【总结升华】本题解题的关键:①物体匀速直线运动时,二力平衡,大小相等;②会根据题意列出摩擦力与压力的关系式。
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再见
Thank you
2025 中考顺利,金榜题名,展翅高飞
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