内容正文:
第六章
力和机械
6.1力
考点力
1.定义:物体对物体的作用叫做力。用符号F表示,单位是牛顿,简称牛,符号为N。
2.对力的理解:
(1)力不能脱离物体而存在,当一个物体受到力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是
受力物体。
(2)不直接接触的物体也能发生力的作用,例如磁铁吸引铁钉。
(3)物体间力的作用是同时发生的,没有先后之分,绝不能认为先施力而后受力。
考点2力的作用效果
力可以使物体的形状发生改变
力的作
包括运动快慢的改变和运动方向的改变]
用效果
力可以使物体的运动状态发生改变
注意:力的作用效果的两个方面可以同时发生,也可以单独发生。如果一个物体的运动状态或形状发生改变,
则这个物体一定受到了力的作用」
考点3力的作用是相互的
1.当甲物体对乙物体施力时,乙物体同时也对甲物体施力。因此,物体间力的作用是相互的。施力物体同时
也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,施力物体、受力物体是相对的。
2.相互作用力具有以下特点:
(1)大小相等、方向相反、在同一直线上,但作用在两个物体上。
(2)同时产生,同时消失,同时增大,同时减小。
(3)性质相同。
考点4力的三要素
力的三要素:力的大小、方向和作用点。
注意:
(1)在力的三要素中有一个因素变化,力的作用效果将发生变化。
(2)两个完全相同的力,必须是三要素完全相同。
(3)力的三要素都影响力的作用效果,因此表述一个力必须把这个力的三要素都指明。
典例校园内不允许追逐打闹,小黄不遵守校规,在追逐打闹过程中撞掉了小方一颗牙,自己额头也肿了,下
列有关力学知识的描述,最合理的是()
A.物体间力的作用是相互的
B.力的作用效果只与力的大小有关
C.不接触的物体一定不能产生力
D.力的作用效果只与力的作用点有关
答案:A
【易错提醒】(1)力产生的条件:①至少存在两个物体:②物体间必有相互作用。(2)力的大小、方向、作用,点
任何一个要素都能影响力的作用效果。(3)不接触的物体也可能产生力,如磁铁对铁钉的吸引力。
6.2弹力力的测量和表示
考点弹力
1.弹性和塑性:物体在外力的作用下会发生形变,撤去外力时,又会恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做
弹性。有些物体发生形变后不能恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
2.弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。
(1)产生的条件:①相互接触:②物体发生弹性形变。
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(2)方向:与使物体发生弹性形变的外力方向相反,并作用在同一条直线上。
(3)大小:与物体弹性强弱和弹性形变量大小有关,同一物体发生弹性形变越大,产生的弹力也就越大。
注意:物体的弹性有一定限度,超过这个限度物体就不能恢复原来的形状。
考点2测量力的大小
1.工具:弹簧测力计
2.测力原理:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越长。
3.使用:测量前要使指针对准零刻度线:测量时,先要明确弹簧测力计的量程和分度值,被测力的大小应在量
程之内:测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要与所测力的方向在同一条直线上:读数时,视线必须与刻度
面垂直。
注意:弹簧的伸长量不是指弹簧被拉长后的长度,而是指受到力的作用后,弹簧形变的长度,即“伸长了”的长
度。弹簧的长度包括弹簧的原长和弹簧的伸长量。与拉力成正比的是弹簧的伸长量,而不是弹簧的长度。
考点3力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。用一条带箭头的线段来表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头
的指向表示力的方向。
注意:在同一幅图中,力越大,线段应该越长。有时还可以在力的示意图上用数值和单位标出力的大小。
典例1:下面关于弹力的说法不正确的是()
A.发生弹性形变的物体会对它所接触的物体产生弹力的作用
B.平时所说的压力、支持力、拉力等都可以认为是弹力
C.同一物体发生的弹性形变越大,产生的弹力越大
D.树枝被吹弯了说明两个物体不接触也能产生弹力
答案:D
【方法点拨】弹力是发生弹性形变后,在恢复原状的过程中对接触物体产生的力:弹力包括压力、支持力和
拉力:同一物体发生的弹性形变越大,产生的弹力越大
典例2:如图所示,关于弹簧测力计,下列说法正确的是(
A.弹簧测力计必须竖直或水平放置,不得倾斜
B.使用前不必检查指针是否在“0”刻度线处
C.如图所示弹簧测力计的读数为4.3N
D.测量时,要使弹簧测力计的受力方向沿着弹簧的轴线方向
答案:D
【易错提醒】每次使用弹簧测力计时都要观察指针是否指在零刻度线,不在零刻度线的就要调零:弹簧测力
计测量力的大小时,只要使用时力的方向与弹簧的轴线方向一致即可,不是必须竖直或水平放置。
典例3:小华用20N的力拉者一小车行走(如图所示),请在图中画出小车所受拉力的示意图。
答案:
6.3重力
考点副重力及其方向
1.定义:物理学中,把地面附近物体因地球的吸引而受到的力叫做重力。
2.重力的方向:总是竖直向下的,不能说成“垂直向下”。
3.重力方向的应用:用铅垂线检查墙是否砌得竖直,用铅垂线检查台面是否水平。
考点2重力的大小
物体所受重力的大小与它的质量成正比。若用字母G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量之比,它
们的关系可表示为G=mg,g=9.8N/kg,在粗略计算的情况下,g可以取10N/kg。
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【易错提醒】(1)地球附近的所有物体都受到重力的作用。
(2)重力是一种非接触力,物体在空中运动与静止在地面上时所受重力相等。
(3)g的大小随着韩度的增加而增大,赤道上最小,两极最大
考点3物体的重心
1.物体的各部分都会受到重力的作用,通常把这些力看成作用在某一点上的一个力,这个点叫做物体的重心。
2.重心的位置跟物体的形状和质量的分布有关。如:
(1)形状规则、质量分布均匀的物体,其重心就是它的几何中心。
(2)形状不规则或质量分布不均匀的物体,它的重心可用悬挂法、平衡法来确定」
3.在受力物体上画力的示意图时,常把力的作用点画在重心上。
4.提升物体稳定性的方法:增大物体底部的支承面积:降低重心位置。如果从重心引出的铅垂线通过支点或
落在物体底部的支承面内,物体就不会倒下。
典例(苏州)春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗。下列“立蛋”中包含的物理知识说法正确
的是()
A.两枚鸡蛋所受重力约为1N
B.把鸡蛋拿到月球重力不发生变化
C.鸡蛋“立”着和“躺”着重心没有发生变化
D.春分最容易“立蛋”是由于当天受到的重力最小
答案:A
【方法点拔】一枚鸡蛋的质量约为50g,利用G=mg计算出两个鸡蛋的重力;同一物体在月球上受到的重力
约为地球上重力的
石:重心是重力的作用点,物体的高度越低,重心慧低物体的重力与肠你的质量成正比。
质量不变:重力不变
6.4摩擦力
考点]生活中的摩擦
1.滑动摩擦: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。
2.滑动摩擦力:滑动摩擦中,在接触面上产生阻碍物体相对运动的力,叫做滑动摩擦力。
3.摩擦力产生的条件:(1)两个物体必须接触并相互挤压:(2)两个物体之间有相对运动或有相对运动的趋
势:(3)接触面不光滑。
4.摩擦力方向:与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反
【易错提醒】摩擦力的方向不是总与物体的运动方向相反。摩擦力的作用是阻碍物体相对运动或相对运动
趋势,并非阻碍物体运动。如人在水平路上匀速行走时,路面对前脚的脚掌的摩擦阻碍人的运动,方向向
后,路面对后脚的脚掌的摩擦力使人向前运动,方向向前。
考点2探究滑动摩擦力
与滑动摩擦力的大小有关的因素:滑动摩擦力的大小与物体间压力大小和接触面的粗糙程度均有关。在接触
面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大:在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
拓展:滚动摩擦和静摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦,叫做滚动摩擦:一个物体在另一个
物体表面上具有相对运动的趋势,但未发生相对运动时也会产生摩擦,这种摩擦叫做静摩擦,静摩擦中阻碍物
体相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。
考点3增大摩擦与减小摩擦的方法
增大压力
增大摩擦的方法
使接触面更粗糙
变滚动为滑动
增大与减小
摩擦的方法
减小压力
减小摩擦的方法
使接触面更光滑
变滑动为滚动
使接触面分离
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典例1:一个重为200N的箱子放在水平桌面上。当水平推力增大到12N时,箱子恰好做匀速直线运动。当
水平推力增大到20N时,箱子受到的滑动摩擦力为
N。若在箱子上方叠放一个重物,箱子仍向前运
动,则此时箱子受到的滑动摩擦力
(选填“大于”“等于”或“小于”)12N。
答案:12大于
【方法点拔】匀速直线运动的物体,处于平衡状态,水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相
等、方向相反。影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。压力一定时,接触面越粗糙
受到的滑动摩擦力越大:接触面粗糙程度相同时,压力越大,受到的滑动摩擦力越大
典例2:下列实例中,属于增大摩擦的是(
A.磁悬浮列车悬浮在铁轨上
B.拔河时用力握紧绳子
C.轴承中有很多小钢珠
D.给机器轴承加润滑油
答案:B
6.5杠杆
考点
探究杠杆的平衡条件
1.杠杆
(1)概念:物理学中,把在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。
(2)杠杆的五要素
支点:杠杆绕着转动的点(0点)。
动力:使杠杆转动的力(F,)。
阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)。
动力臂:从支点O到动力F,作用线的垂直距离(L)。
阻力臂:从支点O到阻力F,作用线的垂直距离(L,)。
(3)力臂的画法:①找出支点并用O表示:②通过力的作用点画出力的作用线:③从支点0向力的作用线作
垂线。
【易错提醒】(1)动力和阻力并不一定分布在支,点的两边,也可在支点的同一边:(2)动力和阻力的作用点都
在杠杆上:(3)动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的,但二者的方向不一定相反:(4)力臂是支,点到
力的作用线的垂直距离,而不是到力的作用点的距离。
2.杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动状态。
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F,L,=F,L2
拓展:最长动力臂的作法:如果动力作用点已经给出,那么,支点到动力作用点的连线作力臂是最长动力臂
如果动力作用点没有确定,则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点,以支点与动力作用点的连线作力臂
是最长的动力臂。
考点2杠杆的应用
杠杆分类
力臂关系
动力和阻力关系
特点
应用
等臂杠杆
L,=L2
F,=F2
不省力、不费距离
托盘天平等
省力杠杆
L>I
F,<F2
省力、费距离
起瓶器、撬棒等
费力杠杆
L1<L3
Fi>F2
费力、省距离
钓鱼竿、镊子等
典例(长沙)某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”
大师说:“看.我能提起很重的物体哦(如图)!”“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,你的前臂就是物
理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析不合理的是(
肱二头肌
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力是动力
C.重物给前臂的力F,是阻力
D.前臂是一根省力杠杆,缺点是费距离
答案:D
骨
尉失节
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【方法点拔】用手向上提物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力是动力,重物给前臂的力
F2是阻力,杠杆绕肘关节转动,因此支,点O在肘关节处:用手向上提物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂
是一根贵力杠杆,费力省距离
6.6
滑轮
考点)定滑轮和动滑轮
1.定滑轮:轴固定不动的滑轮。
2.动滑轮:轴与重物一起移动的滑轮。
考点2探究两类滑轮的作用
1.定滑轮:不省力,但可以改变力的方向。
2.动滑轮:可以省力,但不改变力的方向。
说明:(1)对理想的定滑轮(不计绳重及摩擦)F=G,绳子自由端移动距离等于重物移动的距离:(2)理想的
动滑轮(不计绳重及摩擦),且拉力F的方向与重力(阻力)方向相反时,则F=】(G+G),绳子自由端移动
距离为重物移动距离的2倍。
【易错提醒】当把动力加在动滑轮上而阻力加在绳子自由端时,动力臂是阻力臂的一半,此时动力是
阻力的2倍(不计动滑轮重及摩擦),如图所示。
y
考点3滑轮组
1.定义:定滑轮和动滑轮组合起来使用的装置
2.特点:不仅可以改变力的方向,还能省力。
3.滑轮组的相关计算:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮自重、绳重和摩擦不计,动滑轮被几段绳子吊起,所用的
力就是物重的几分之一。即F=IG。
【拓展】(1)若物体升高距离为h,则绳子自由端移动距离s=山。(2)绳子自由端移动的速度与物体移
动的速度?物的关系:烟=。(3)滑轮组绕线法则:偶定奇动。使用滑轮组时,直接承担重物的绳子段数
为,若n为偶数时,则绳子的固定端挂在定滑轮上:若刀为奇数时,则绳子的因定端挂在动滑轮上
【易错提醒】(1)在不考虑动滑轮重、绳重及摩擦的情况下有F=二G,如果考虑动滑轮重则有F=二(G+
G数)(2)n为绕在动滑轮上的绳子段数
拓展:杠杆还可以变形为轮轴。由轮和轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械就是轮轴,能省力和改变力的
方向。应用:汽车方向盘、井上的辘轳、水龙头、汽车前窗上的雨刮器等。
典例(烟台)实验室里有一些相同的长方体木块,同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方式拉着木块在相
同的水平面上做匀速直线运动,如图所示,不计滑轮和绳的重力以及摩擦,所用拉力分别为F,、F和F,
则(
)
A.F >F:=F
B.F,<F<F
C.F2>F=F
D.F<F3<F2
答案:C
【方法点拔】忽略滑轮和绳的重力以及摩擦,当水平拉动同一重物时:力作用在绳端,动滑轮可以省一半的力:
力作用在动滑轮上时,费2倍的力,使用滑轮组时,承担物重的绳子有几段,拉力就是物重的几分之一
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