内容正文:
2025-2026学年苏科版新教材物理八年级下册期末复习精讲精练讲义【题型讲练】
第七章
力【期末复习讲义】-培优版
『导图+知识梳理+21个题型讲练+真题实战练 共52题』(解析版)
归纳 题型汇总 一览无余
题型序列
题型名称
题型一
施力物体与受力物体
题型二
弹性形变
题型三
弹力的概念和常见的弹力
题型四
弹力的方向和示意图
题型五
弹簧拉伸与压缩时弹力的方向
题型六
影响弹簧弹力大小的因素
题型七
弹簧测力计的构造
题型八
弹簧测力计的量程与读数
题型九
使用弹簧测力计的注意事项及错误分析
题型十
实验:探究重力大小与质量的关系
题型十一
重力大小质量的关系:G=mg
题型十二
重力的计算与估算
题型十三
重力的方向
题型十四
力的三要素对力的作用效果的影响
题型十五
重力的示意图
题型十六
摩擦力及其产生条件
题型十七
静摩擦力的大小
题型十八
影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
题型十九
滑动摩擦力的方向
题型二十
影响滑动摩擦力大小的因素
题型二十一
力作用的相互性
第一部分 框架速览 体系搭建
第二部分 知识梳理 核心归纳
知识点一 力
1、力的概念:
(1)力是物体对物体的作用。
(2)力不能脱离物体而存在,发生力的作用时,一定有物体存在。
(3)直接接触的物体间可以发生力的作用,不直接接触的物体间也能发生力的作用,例如磁铁间的吸引力。
2、力的单位:国际单位:牛顿,简称:牛,符号:N。托起两个鸡蛋的力大约是1N。
3、力的作用效果:
(1)使物体的运动状态发生改变。
(2)使物体发生形变。
4、力的三要素:大小、方向、作用点。
5、力的示意图:
(1)力的示意图是在分析物体受力时,只需要标明物体受力的大致情况,只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。
(2)画法:首先找到力的作用点;其次从力的作用点,沿力的方向画一条直线;最后用箭头标出力的方向。
6、相互作用力:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大,同时减小,同时存在,同时消失,没有先后之分。
细节剖析:
1、从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。有力存在时,一定有施力物体和受力物体。例如:人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。
2、物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。例如:人踢球,使球在草坪上滚动,人踢球时,人对球施加了力,人是施力物体,球是受力物体,当球离脚之后,人不再对球施力,球也就不再受踢力。
3、力的作用效果往往是两种效果同时都有,我们研究一个力的作用效果时,只研究主要的作用效果,例如,用脚踢足球时,脚对足球的力,同时使球发生了形变和使球的运动状态改变了,但主要的作用效果应该是运动状态改变了。
4、力的作用效果与力的三要素有关。力的三要素中任一要素都影响着力的作用效果,只要其中一要素改变了,力的作用效果就会发生改变。
知识点二 弹力、弹簧测力计
1、弹力概念: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,这个力叫做弹力。
2、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。
3、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)所测的力不能大于测力计的测量限度;
(2)使用前,应使指针指在零刻度线;
(3)要使弹簧测力计的轴线方向与受力方向一致,读数时,视线与刻度盘垂直。
细节剖析:
1、物体形状的改变叫做形变,不受力时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。
知识点三 重力
1、概念:物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
2、重力的三要素:
(1)大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。
公式:
其中:G——重力,单位:N
m——质量,单位:kg
g=9.8N/㎏,粗略计算可以取g=10N/kg
(2)方向:竖直向下。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)作用点:重心。有些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。
细节剖析:
1、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、计算重力时,g值取9.8N/㎏或g=10N/kg,通常认为g值是固定的。实际上地理位置不同,g值也不同,如果都在海平面上测量,地球的赤道附近g值最小,越靠近两极g值越大。重力随空间位置的变化而变化。
3、质地均匀,外形规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心位置将随着物体的形状变化和质量分布变化而发生改变;物体的重心不一定在物体上。如:光盘、篮球、足球。
知识点四 摩擦力
1.滑动摩擦力:
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
(2)方向:与相对运动的方向相反。
(3)测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
2.静摩擦力:
(1)概念:物体在有相对运动趋势时,接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
(2)方向:与相对运动趋势相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),还可以成任意角度。
(3)判断静摩擦力大小的方法:静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化,其大小由外界条件决定,因此它是被动力。
3.滚动摩擦: 是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。例如滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的摩擦。车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦。
4.摩擦的利用与防止:
(1)增大有益摩擦:增大压力;增大接触面粗糙程度。
(2)减小有害摩擦:减小压力;减小接触面粗糙程度;用滚动代替滑动;使接触面分离:加润滑油,气垫导轨,磁悬浮。
细节剖析:
1.滑动摩擦力产生条件:接触面粗糙;接触挤压;在接触面上相对运动。
2.运动方向和相对运动方向的区别,f滑与相对运动方向相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),注意:滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
3.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向:假设接触面光滑,物体若会相对滑动,则说明原来有静摩擦力,且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。
第二部分 精讲变式 融会贯通
题型讲练一 施力物体与受力物体
【例1】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)小推车所受人的拉力,其施力物体是___________;铅笔盒对桌面的压力,其施力物体是___________。
【答案】 人 铅笔盒
【详解】[1][2]根据力是物体对物体的作用,施加力的物体叫施力物体,受到力的物体叫受力物体。小推车所受人的拉力,是“人”对小推车施加了拉力,所以施力物体是“人”;铅笔盒对桌面产生压力,是“铅笔盒”对桌面施加了力,施力物体就是“铅笔盒”。
【变式】(24-25八年级下·山东菏泽·期末)高空作业人员又被称为“蜘蛛人”,如图所示。安全绳上端固定在楼房顶部,下端连接工人,以确保工作安全。工人所受拉力的施力物体是( )
A.楼房 B.工人
C.绳子 D.地球
【答案】C
【详解】由题可知,安全绳下端连接工人,绳子会对工人施加一个向上的拉力,使得工人能够悬挂在空中进行高空作业,所以工人所受拉力的施力物体是绳子。
故选C。
题型讲练二 弹性形变
【例2】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·月考)小红在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系图,如图所示。这根弹簧的原长是______cm;该弹簧如果做成测力计则它的测量范围是______N。
【答案】 2 0~6
【详解】[1]由图可知,当拉力为0时,弹簧长度为2cm,即原长为2cm。
[2]由图可知,当拉力大于6N之后,弹簧的形变量与弹力大小不成正比,超过了弹簧的弹性限度,因此其量程为0~6N。
【变式】(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)下列关于弹力的说法中,正确的是( )
A.相互接触的物体之间一定存在弹力 B.只有弹簧才能产生弹力
C.物体发生弹性形变时,就会产生弹力 D.弹力的方向与物体形变的方向相同
【答案】C
【详解】A.弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变,仅仅相互接触的物体,如果没有发生弹性形变,是不会存在弹力的,比如,把两个正方体木块并排放在水平桌面上,它们相互接触,但没有挤压,也就没有弹性形变,所以它们之间不存在弹力,故A错误;
B.只要物体发生弹性形变,就会产生弹力,不只是弹簧,像被压缩的橡皮筋、被挤压的海绵等,发生弹性形变时都能产生弹力,故B错误;
C.根据弹力的定义,物体发生弹性形变时,就会对与它接触的物体产生弹力,这是弹力产生的核心条件,故C正确;
D.弹力的方向与物体形变的方向是相反的。例如,弹簧被拉长时,弹簧要恢复原状,会对使它拉长的物体产生一个指向收缩方向的弹力,也就是与形变(拉长)方向相反,故D错误。
故选C。
题型讲练三 弹力的概念和常见的弹力
【例3】(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)如图,在弹性限度内将弹簧拉长后,弹簧因为形变而产生了弹力,这里的弹力是指( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
【答案】B
【详解】根据弹力的概念——物体由于发生弹性形变产生的力叫弹力,可知发生弹性形变的物体即为施力物体,所以弹簧发生形变,产生的是对手的拉力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式】(24-25八年级下·安徽淮南·期末)如图所示,一个茶杯放在水平桌面上,此时桌面对茶杯的支持力___________(选填“属于”或“不属于”)弹力,这个力是由于___________(选填“桌面”或“茶杯”)发生形变而产生的。
【答案】 属于 桌面
【详解】[1]弹力常见的种类有支持力、压力、推力和拉力。
[2]桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力。
题型讲练四 弹力的方向和示意图
【例4】(2025·山东济南·一模)如图所示,一质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,边下降边压缩弹簧,请作出此时小球所受弹力F的示意图。
【答案】
【详解】弹簧此时被压缩,对小球产生竖直向上的弹力,作用在小球的重心处,作图如下:
【变式】(24-25八年级下·陕西西安·月考)如图所示,物体A与弹簧连接,弹簧被拉伸。请在图中以为作用点,画出A受到的弹力示意图。
【答案】
【详解】弹簧被拉伸,所以物体受到弹簧对它沿斜面向下的弹力,物体还受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上,力的作用点都在O点,故作图如下:
题型讲练五 弹簧拉伸与压缩时弹力的方向
【例5】(23-24八年级下·广东广州·期末)一根弹簧的左端固定在墙上,如图在弹簧弹性限度内,分别用手水平拉伸弹簧和压缩弹簧,弹簧静止时,手受到的弹力分别为、、,则( )
A. B.的方向水平向右
C.和的方向相同 D.和的方向相反
【答案】B
【详解】A.在弹簧弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,由图甲、乙可知,甲的伸长量较大,所以,甲的拉力较大,手受到甲的弹力也较大,即,故A不符合题意;
BCD.由图可知,甲、乙中手水平向右拉弹簧,手受到弹力水平向左;丙中手水平向左压弹簧,手受到的弹力水平向右;和的方向相同,和的方向相反,故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
【变式】(24-25八年级下·四川成都·月考)如图甲所示,用水平拉力F1=20N拉弹簧,弹簧伸长了2cm。现在两端同时用F2的力沿水平方向拉弹簧,如图乙所示,要使弹簧伸长3cm(仍在弹性限度内),则每个力F2为( )
A.20N B.30N C.10N D.40N
【答案】B
【详解】物体间力的作用是相互的,甲图中用20N的力F1的力拉弹簧时,弹簧左端也受到向左的20N的拉力,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,要使弹簧伸长3cm,则需要30N的拉力,在乙弹簧左右两端均施加水平拉力,弹簧仍伸长3cm,由于两种方法是等效的,所以加在弹簧乙上施加的力也是30N。
故选B。
题型讲练六 影响弹簧弹力大小的因素
【例6】(24-25八年级下·江苏南京·月考)在“制作橡皮筋测力计”的活动中,小华先探究橡皮筋的伸长量与拉力的关系。实验器材有:一根橡皮筋、若干个相同的钩码(每只钩码重0.5N)、铁架台和细线:
(1)要完成实验,还需要的测量器材是_________;
(2)利用提供的器材进行实验,得出了如下数据:
拉力(钩码总重)F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
橡皮筋的伸长量ΔL/cm
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.6
3.8
3.9
根据实验数据,可以得出的结论是:在一定范围内,橡皮筋的伸长量与所受拉力成______;如果用此橡皮筋制作成一个刻度均匀的测力计,其最大测量值是______N;
(3)小华利用三个完全相同的小桶盛满三种液体,用此测力计称出每个小桶和液体的总重力,记录的数据如表:
液体种类
酒精
水
盐水
测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
①若酒精的密度为0.8g/cm3,根据表格中的数据,求得小桶的质量为______kg,盐水的密度为___________kg/m3;
②通过分析比较上表,小华推测在液体密度与测力计示数之间有一定的规律,下列图像中能正确反映这一规律的图像是________。
A.B.C.D.
【答案】(1)刻度尺
(2) 正比 6
(3) 0.18 1.2×103 C
【详解】(1)由表格可知还有长度的数据,故还需要测量长度的器材是刻度尺。
(2)[1][2]由表中数据可知,拉力为0∼6.0N时,拉力增大几倍,伸长量增大几倍,可以得到在一定范围内,橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比;由于拉力超过6N时,橡皮筋伸长的长度和拉力已不成正比,故做成的测力计最大测量值为6N。
(3)[1][2]由表格中数据知,称出酒精和小桶的总重力,也可以表示为
则 ①
称出水和小桶的总重力,则 ②
由①②解得,,小桶的质量
称出盐水和小桶的总重力,则
解得
[3]由公式可知, 𝐹与 𝜌是一次函数关系,当没有液体时,,因此图像是纵轴截距为正的直线,故选 C。
【变式】(25-26八年级下·江苏扬州·月考)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲没有悬挂物体,乙悬挂重为的钩码,丙悬挂重为和的钩码,静止时,三者的长度关系如图所示。若弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下钩码后,均可恢复原长,由此判断:关系为( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
【答案】B
【详解】甲弹簧不挂重物,长度就是弹簧原长。由图可知:乙挂G1,比甲伸长了;丙挂,拉力增大了G2,比乙伸长了。对于相同弹簧,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,故,故选B。
题型讲练七 弹簧测力计的构造
【例7】(25-26八年级下·江苏南京·期中)某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在橡皮筋A上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为______cm;当橡皮筋B的伸长量为8cm时,橡皮筋B受到的拉力为______N;
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧,则用橡皮筋______(选填“A”或“B”,下同)制成的测力计量程大,用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度高;
(3)将本实验中A、B橡皮筋串联起来(如图丙)代替弹簧,能够测量力的最大值为______N;现整体橡皮筋伸长12cm,则______N。(不计橡皮筋自重和接头处长度的变化)
【答案】(1) 12 8
(2) B A
(3) 10 4
【详解】(1)由图可知,橡皮筋A在弹性限度内,拉力与伸长量成正比,根据数据,拉力为10N时伸长20cm,拉力每增加1N,橡皮筋的伸长量增加2cm,当拉力时,伸长量;
同理,根据数据,在橡皮筋B的弹性限度内,拉力为15N时,橡皮筋伸长15cm,即拉力每增加1N,橡皮筋的伸长量增加1cm,当橡皮筋的伸长量为8cm时,受到的拉力为8N。
(2)量程由弹性限度决定。B的量程为,A的量程约为,因此橡皮筋B制成的测力计量程大;
精度由单位长度对应的拉力决定,A相同伸长量下拉力变化更小,更灵敏,因此A的精确程度高。
(3)最大测量值由先达到弹性极限者决定,A极限拉力为10N(伸长20cm),B极限拉力为15N(伸长15cm),串联时拉力相同,故最大只能取10N(否则A损坏);
两橡皮筋串联使用,总伸长为各段之和,整体橡皮筋伸长12cm,设A伸长量为x,则B伸长,根据受力相等得,,解得,根据A橡皮筋的拉力和伸长量关系可得。
【变式】(24-25八年级下·陕西咸阳·月考)小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”,弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g),实验数据记录如表。(g取10N/kg)
钩码个数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
弹簧长度/cm
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.50
伸长量/cm
0
0.50
1.00
2.00
2.50
3.00
3.50
4.50
(1)当挂3个钩码时,指针所对刻度如图乙,此时弹簧的伸长量________cm;
(2)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为50g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度;
①在桶中加满水指针指在3cm刻度处,如图丙,则该桶的容积是_________cm3。
②该“密度秤”能测量的最大的密度是_________ g/cm3。
③小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是_________。(写出一种即可)
【答案】(1)1.50
(2) 50 6 换用质量更小的小桶
【详解】(1)由图中刻度尺的分度值为1mm,弹簧的原长为2.00cm,现在弹簧的长度为3.50cm,故弹簧的伸长量为3.50cm﹣2.00cm=1.50cm
(2)[1]在桶中加满水,指针指在3cm刻度处,和未装水时相比,弹簧伸长量为3.00cm﹣2.50cm=0.50cm
由表可知,当挂一个钩码时,弹簧的伸长量为0.50cm,每个钩码的质量为50g,故桶中水的质量为50g,根据可知,桶的容积为
[2]分析表格数据可知,当悬挂8个钩码时弹簧超过了弹性限度,即弹簧的长度小于等于5.50cm时弹簧的伸长和拉力成正比,也就是弹簧的最大长度为5.50cm,所以“密度秤”能测量液体的最大质量为m最大=100g/cm×(5.50cm﹣2.50cm)=300g
该“密度秤”能测量的最大的密度为
[3]在测力计量程一定的情况下,“密度秤”能测量的最大质量是一定的,减小桶的质量,则相同体积的桶内可以装的液体的质量更大,由可知,可以测的液体密度更大,可以增大该秤的称量范围。
题型讲练八 弹簧测力计的量程与读数
【例8】(25-26八年级下·江西抚州·期中)在实践课上,物理小组开展了“自制测力计”的项目化学习活动。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙和丙。
(1)选择材料时,______(填“弹簧”或“橡皮筋”)更适合。理由是一定范围内,这种材料的伸长量与受到的拉力成______关系,便于标注均匀刻度;
(2)若选用了图乙中b材料制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为______N,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的______(填“上方”或“下方”)。
【项目评价】
(3)用该测力计测量水平拉力时,应先将测力计水平放置,让弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量;
实测时挂上0.1N的重物,发现测力计示数几乎没有变化,为使测力计更精确,需选取图乙中______(填“a”或“c”)材料取代b材料制作测力计。
(4)通过实验,小红同学收集了弹簧受到大小不同的拉力以及所对应的弹簧长度,并在坐标纸上绘制了图丁的图像。分析图像可知:该弹簧的原长为______cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量为______cm。
【答案】(1) 弹簧 正比
(2) 0.2 下方
(3)a
(4) 2 4
【详解】(1)在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,更便于标注均匀刻度;而橡皮筋的伸长量与拉力不成正比,不适合制作测力计;所以选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。
(2)图乙中b材料制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为
用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的下方,未挂物体时已有示数,加上挂上物体后的重力,则会使测量结果比实际大。
(3)挂上0.1N的重物,发现测力计示数几乎没有变化,说明弹簧测力计的精确度不够;为使弹簧测力计的精确度更高,则需选取同样受力情况下,伸长量更明显的弹簧;由图乙可知,同样受力条件下,a弹簧的伸长量更大,所以应选a弹簧取代b弹簧制作测力计。
(4)由图丁可知,当拉力时,弹簧长度为2cm,即弹簧的原长
由图像可知,当拉力时,弹簧长度为,所以弹簧伸长量
【变式】(25-26八年级下·山西临汾·月考)小明在选用弹簧测力计的过程中,发现用不同规格的弹簧测力计测量大小相同的力时,弹簧伸长的长度不一样。关于影响弹簧的伸长量的因素,小明有以下三种猜想。
猜想1:弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为了探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度、;
②如图甲所示,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度、;
③改变拉力的大小,重复实验步骤②,记录实验数据。
(1)图甲中,该实验还缺少的实验器材是______。
(2)实验方案中“将一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做是为了得到______和______均相同的两根弹簧,该实验方案研究的是猜想______(填序号)。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与__________有关。
(4)实验方案中除了步骤①②外,还设计步骤③的目的是__________。
(5)探究完成后,小明选了A、B两根长度和材料相同,但粗细不同的弹簧进行测试,绘制出如图乙所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧______;小明的力气比较大,他要制作弹簧拉力器锻炼,应选用弹簧______。(均选填“A”或“B”)
【答案】(1)刻度尺
(2) 材料 粗细 2
(3)拉力大小
(4)让实验结果具有普遍性
(5) A B
【详解】(1)实验中需要测量弹簧的长度,所以缺少的实验器材是刻度尺。
(2)[1][2]将一根弹簧剪成长度不同的两根,这样做是为了得到材料和粗细均相同的两根弹簧。
[3]弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量故该实验方案研究的是猜想2。
(3)“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关。
(4)步骤③改变拉力大小重复实验,目的是避免实验的偶然性,使实验结论更具普遍性。
(5)[1]精确程度较高的弹簧测力计需要在相同拉力下伸长量更大,这样刻度可以更精细。从图乙看,相同拉力下弹簧A的伸长量更大,所以选A。
[2]弹簧拉力器需要能承受较大的拉力,从图乙看,弹簧B能承受的最大拉力更大,所以选B。
题型讲练九 使用弹簧测力计的注意事项及错误分析
【例9】(24-25八年级下·江西抚州·月考)一位好奇的同学保持弹簧测力计倒置,将挂钩固定在铁架台上,并在倒置的情况下调零,接着保持弹簧测力计倒置将物体挂在了拉环上,当物体静止时,弹簧测力计的指针正好对齐9N刻线,则此时弹簧所受拉力_____9N,拉环所受拉力_____9N。(均填“大于”或“小于”或“等于”)
【答案】 大于 等于
【详解】弹簧测力计倒置调零时,已抵消外壳自身重力对弹簧示数的影响;当物体挂在拉环上静止时,弹簧实际承受的拉力为物体重力与外壳重力之和,而弹簧测力计显示的9N仅对应物体重力的大小,因此弹簧所受拉力大于9N。
拉环受到的拉力大小等于物体重力的大小,因此拉环所受拉力等于9N。
【变式】(25-26八年级下·天津蓟州·月考)有一个弹簧测力计,挂钩上不受力时,指针不是指在零刻度线位置,而是指在0.1N的位置上,此时用手拉弹簧测力计的挂钩,使弹簧测力计的示数为4N,则手拉挂钩的力( )
A.4.1N B.4N C.3.9N D.无法判断
【答案】C
【详解】弹簧测力计使用前需要先调零,若挂钩不受力时指针已经偏移,实际拉力等于测力计最终示数减去初始的偏移量。由题意可知,初始偏移量为0.1N,弹簧测力计的示数为4N,因此手拉挂钩的实际力为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
题型讲练十 实验:探究重力大小与质量的关系
【例10】(25-26八年级下·湖南长沙·期中)在探究重力的大小跟质量的关系时,小雅用弹簧测力计分别测出了数量不同的钩码所受的重力,并将每次的质量和重力数据记录在下表中。
质量
50
100
200
300
400
重力
1
2
3
4
(1)根据表格中的实验数据,请在方格纸上作出重力与质量的关系图像。
(2)由此可知,物体所受的重力跟它的质量成_______。
(3)实验结束后,小雅提出:还可以测量钩码以外的其它物体的质量和重力,将这些数据与上述实验数据放到一起来寻找规律。而同组的小礼却认为必须全部用钩码的质量与重力的数据来寻找规律。你认为_______的观点更合理。
【答案】(1)
(2)正比
(3)小雅
【详解】(1)根据表格数据,在图中描点,然后用平滑的曲线将大部分点连接起来,如下图所示:
(2)从图像可以看出,重力与质量的关系图像是一条通过原点的直线,这表明物体所受的重力跟它的质量成正比。
(3)在科学探究中,为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应该选用不同种类、不同性质的物体进行多次实验。如果只使用钩码进行实验,得出的结论可能只适用于钩码,不具有普遍意义,因此小雅的观点更合理。
【变式】(25-26八年级下·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图,某同学探究重力大小跟质量的关系的实验。把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出重力,并将测得数据记录在下表中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1.0
2.9
4.0
5.0
(1)实验前,应在________方向上对弹簧测力计进行调零。第2次测量时弹簧测力计如图所示,示数为________N;
(2)分析表中实验数据,得出结论:物体所受重力的大小跟它的质量成________比;
(3)拓展:该同学增加一个小桶,将弹簧测力计改装成液体密度秤()。
①用弹簧测力计测出空小桶重为1N,装满水后测出总重为2N,在弹簧测力计的________N处标记为密度秤的“0”刻度线。
②倒出小桶中的水并擦干,装满密度为的液体,测出总重为________N,在该位置标记刻度值为;通过计算,适当标记其它位置的刻度值。
③写出一种提高该密度秤精度方法(一种即可)。答________。
【答案】(1) 竖直 2
(2)正
(3) 1 3 增大小桶的容积(合理可得分)
【详解】(1)重力方向竖直向下,测量重力前,需要在竖直方向对弹簧测力计调零,消除弹簧自重的影响;该弹簧测力计分度值为0.1N,指针对齐2N刻度线,因此读数为2N。
(2)分析表格数据可知,物体重力与质量的比值为定值,因此可得结论:物体所受重力的大小跟它的质量成正比.
(3)密度秤的“0”刻度对应液体密度为0(即桶内无液体),此时总重等于空桶重力1N,因此在1N处标记0刻度线.
已知空桶重1N,装满水总重2N,因此水的重力,由可知,桶的容积;装满密度为的液体时,液体重力
总重
换用容积更大的小桶,相同密度差对应的重力差更大,示数变化更明显,更容易区分刻度;或换用分度值更小的弹簧测力计,提高测量精度。
题型讲练十一 重力大小质量的关系:G=mg
【例11】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)嫦娥五号月球探测器完成月球采样后,带月壤样品回到地球。地球科研人员探究月壤重力与质量的关系时,得到的实验数据如表所示。
物体
质量m(kg)
重力G(N)
样品A
0.1
0.98
样品B
0.2
1.96
样品C
0.3
2.94
(1)如图所示,能表示物体在地球上所受重力大小与质量关系的是______;
A.B. C. D.
(2)已知不同星球的g取值,求100g月壤在月球上受到的重力为______N。
星球
地球
金星
月球
火星
木星
g取值(N/kg)
9.8
8.8
1.6
3.7
23
【答案】(1)A
(2)0.16
【详解】(1)由表中数据可知,物体的重力与质量的比值为定值,说明物体所受重力与其质量成正比,故图像是过原点的直线,故选A。
(2)根据表格数据可得月球上的g值等于1.6N/kg,再结合可得,100g月壤在月球上受到的重力大小
【变式】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)某兴趣小组的同学用弹簧测力计和钩码探究重力大小与质量的关系。下表是该兴趣小组的同学实验时测得的数据,请你回答下列问题。
实验次数
质量/kg
重力/N
重力/质量(N/kg)
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在竖直方向________,接着要轻轻拉动弹簧测力计挂钩确保没有卡壳等现象;
(2)实验和计算表明,钩码的重力与其质量的比值等于________N/kg,下列图像中,能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是________;
A.B.C.D.
(3)该兴趣小组的小虹同学提出“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放在一起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的质量和重力数据来寻找规律”,你认为________同学的观点是正确的。
【答案】(1)调零
(2) 10 B
(3)小虹
【详解】(1)使用弹簧测力计测量力前,需要在所测的力方向上调零,测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)计算重力与质量的比值
第1次
第2次
第3次
所以钩码的重力与其质量的比值等于;
物体所受的重力跟它的质量成正比,图像是一条过原点的倾斜直线,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)因为实验需要寻找普遍规律,使用不同物体(而非仅钩码)进行实验,能避免实验的偶然性,让结论更具普遍性,所以小虹同学的观点正确。
题型讲练十二 重力的计算与估算
【例12】(25-26八年级下·江苏南京·期中)一名航天员在地球上最多能举起900N的杠铃。科学研究表明:同一物体在月球上的“重力”大约是地球上重力的六分之一 。地球上g取10N/kg。则:
(1)杠铃质量是多少?
(2)该航天员在月球表面最多能举起杠铃的质量是多少?
【答案】(1)90kg
(2)540kg
【详解】(1)由题意得,根据,可得杠铃质量
(2)航天员的举力大小不变,因此在月球上能举起的杠铃最大重力等于举力,即
由题意知,月球上物体的重力是地球上的,即
则月球上能举起的杠铃质量
【变式】(25-26八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)若体重为500N的小明在地球上最多能举起重力为600N的杠铃,月球重力为地球的,则小明在月球上的质量为______kg,最多可举起重力为______N的杠铃,杠铃的质量为______kg。(g取10N/kg)
【答案】 50 600 360
【详解】质量是物体的固有属性,不随位置改变。小明在地球上的质量
因此,小明在月球上的质量仍为50kg;小明的举力由肌肉力量决定,与位置无关。在地球上最多能举起600N的杠铃,人的最大举力不变,所以在月球上能举起的杠铃其在月球上的重力为600N;月球重力为地球的,杠铃在月球上的重力为,则在地球的重力为
所以杠铃的质量为
题型讲练十三 重力的方向
【例13】(25-26八年级下·江西赣州·期中)工人砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,是因为重力的方向总是______;质量为5t的铅块重______。()。
【答案】 竖直向下的
【详解】重力的方向总是竖直向下的,铅垂线利用的就是这一性质,当墙壁与铅垂线平行时,即可判断墙壁竖直。
铅块的质量为
铅块重
【变式】(25-26八年级下·河北沧州·月考)根据图示实验,回答下列问题。
(1)如图甲所示是探究重力方向的实验装置。将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板与桌面的夹角,会观察到悬线的方向______(选填“变化”或“不变”),从而得出:重力的方向总是____________的。
(2)如图乙是小军自制的测力计,他在回形针上每次加挂一个50g的钩码,分别记下指针静止时的位置,画出相应刻度线。测力计的工作原理是:在弹性限度内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的伸长量就越______;g取10N/kg,一个50g的钩码对橡皮筋的拉力是______N;若想更精准地标注橡皮筋测力计的刻度,可以用一个测量准确的弹簧测力计与橡皮筋互拉的方法,这种方法的依据是________。
【答案】(1) 不变 竖直向下
(2) 大 0.5 物体间力的作用是相互的
【详解】(1)[1][2]将装置放在水平桌面上,逐渐改变木板与桌面的夹角,悬线OA始终受到小球竖直向下的重力作用,因此悬线OA的方向保持不变,始终沿竖直方向。由此可得出结论:重力的方向总是竖直向下的。
(2)[1]测力计的工作原理是,在弹性限度内,橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比,因此橡皮筋受到的拉力越大,伸长量就越大。
[2]一个50g的钩码质量为
钩码静止时对橡皮筋的拉力与自身重力大小相等,根据重力公式,拉力大小为
[3]用弹簧测力计与橡皮筋互拉标注刻度,依据是物体间力的作用是相互的,互拉时弹簧测力计对橡皮筋的拉力与橡皮筋对弹簧测力计的拉力大小相等,因此可通过弹簧测力计的示数精准标注橡皮筋测力计的刻度。
题型讲练十四 力的三要素对力的作用效果的影响
【例14】(25-26八年级下·广东中山·期中)在探究力的作用效果的影响因素实验中,小明将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如题图所示的形变,各力的大小关系为。
(1)小明是根据__________来判断力的作用效果;
(2)通过比较甲、乙两图的实验,可以发现:当力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越__________(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较__________两图的实验,可以发现:当力的__________和__________都相同时,力的作用效果与力的方向有关;
(4)比较乙、丙两图的实验,__________(选填“能”或“不能”)得出力作用效果与力的作用点关系的结论。
【答案】(1)钢条的形变程度
(2)明显
(3) 丙丁 大小 作用点
(4)没有控制力的大小和作用点不变
【详解】(1)图中力的作用效果是使钢条发生了形变,根据钢条形变程度的不同,显示力的作用效果不同,这是转换法的应用。
(2)甲、乙两图中力的作用点、方向都相同,力的大小不同,产生的效果不同,说明力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显。
(3)[1][2][3]比较丙、丁两图可知,力的大小和作用点相同,但方向不同,产生的效果不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
(4)要探究力的作用效果跟力的作用点有关,就应该控制力的大小、方向相同,由于乙、丙两图中,力的作用点、大小都不同,所以不能得出“力的作用效果与力的作用点有关。
【变式】(25-26八年级下·广西南宁·月考)小张同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响。拉住一根金属条,使其发生图中四种形变(),由此说明力的作用效果:
(1)跟力的大小有关的图是图________和图________;
(2)跟力的方向有关的图是图________和图________;
(3)跟力的作用点有关的图是图________和图________。
【答案】(1) a b
(2) a c
(3) a d
【详解】(1)[1][2]探究力的大小对力的作用效果的影响时,需控制力的方向和作用点相同,只改变力的大小,和满足要求,故选择图a和图b,力越大,金属条形变程度越明显。
(2)[1][2]探究力的方向对力的作用效果的影响时,需控制力的大小和作用点相同,只改变力的方向,和满足要求,故选择图a和图c,力的方向不同,金属条的形变方向也不同。
(3)[1][2]探究力的作用点对力的作用效果的影响时,需控制力的大小和方向相同,只改变力的作用点,和满足要求,故选择图a和图d,作用点不同,金属条的形变程度不同。
题型讲练十五 重力的示意图
【例15】(25-26八年级下·山东菏泽·期中)一个小球在竖直挡板的作用下静止在光滑斜面上,小球受______个力作用。请在图中画出小球所受弹力的示意图(O为小球的重心)____。
【答案】 3
【详解】[1][2]小球处于静止状态,受到3个力的作用,小球受到竖直向下的重力、斜面对小球垂直于斜面向上的支持力、挡板对小球水平向左的支持力,其中2个支持力属于弹力,作用在小球的重心O,如图所示:
【变式】(25-26八年级下·四川宜宾·月考)图中木块静止在光滑斜面上,请画出木块所受力示意图。
【答案】
【详解】木块A静止在光滑斜面上,不受摩擦力。此时木块受到三个力:重力G方向竖直向下;斜面的支持力方向垂直于斜面向上;弹簧的弹力方向沿斜面向上。据此作图。
题型讲练十六 摩擦力及其产生条件
【例16】(25-26八年级下·河南郑州·期中)在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,小明设计了如下实验
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,这样做是为了利用______________的原理测出木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)比较___________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的粗糙程度有关。
(3)通过甲、乙两次实验可以得出结论:接触面的粗糙程度一定时,________越大,滑动摩擦力越大。在乙图的实验中,物体A、B一起向右做匀速直线运动,物体B________(填“受”或者“不受”)摩擦力;
(4)小明想要探究与接触面面积的关系,在甲图的实验基础上,再将木块________,匀速拉动木块,读出弹簧测力计示数,与甲图中的弹簧测力计示数进行比较;
(5)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。他用水平拉力拉动长木板,拉动木板时___________(填“必须”或“不必”)保持匀速,增大拉力F时,滑动摩擦力大小将_____________(填“变大”,“变小”或“不变”)。
【答案】(1)二力平衡
(2)甲、丙
(3) 压力 不受
(4)侧放
(5) 不必 不变
【详解】(1)由于二力平衡时,两个力大小相等,所以实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,这样做是为了利用二力平衡的原理测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)根据控制变量法可知,探究滑动摩擦力的大小与接触面所受的粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,只改变接触面的粗糙程度,因此比较甲、丙两次实验。
(3)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为,示数为;由乙图可知,弹簧测力计的分度值为,示数为。比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙压力大,乙弹簧测力计的示数大,乙中物体受到的摩擦力大,因此通过甲、乙两次实验可以得出结论:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[2]在乙图的实验中,物体、一起向右做匀速直线运动,、相对静止,物体不受摩擦力。
(4)小明想要探究与接触面面积的关系,要控制压力大小和接触面的粗糙程度都不变,只改变接触面积,因此在甲图的实验基础上,再将木块侧放,匀速拉动木块,读出弹簧测力计示数,与甲图中的弹簧测力计示数进行比较。
(5)[1]小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。他用水平拉力拉动长木板,拉动木板时不必保持匀速,只需保持物块静止,与长木板间相对运动,和木板间有滑动摩擦力,则物块受到的滑动摩擦力即等于弹簧测力计的示数。
[2]增大拉力时,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,滑动摩擦力大小将不变。
【变式】(25-26八年级下·四川德阳·月考)如图甲所示相同的两物块A、B叠放在水平面上,在18N的水平推力的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为________N,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则推力F2=________N。
【答案】 0 18
【详解】在甲图中,物体A、B在18N的水平拉力作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0。
物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为18N;在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为18N。
题型讲练十七 静摩擦力的大小
【例17】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示,当水平向左抽出长木板,重为6N的物块A相对地面静止时,弹簧测力计示数为3N。请画出此时物块A在水平方向的受力示意图。
【答案】
【详解】当水平向左抽出长木板时,A相对桌面是静止状态,受平衡力作用,弹簧测力计的示数是3N,物块A在水平方向上受到向右的拉力3N,故向左的摩擦力为3N,据此作图。
【变式】(25-26八年级下·江西赣州·期中)某同学用手端起杯子喝水时,想起今天学习的摩擦力,已知手此时的握力为26N,杯子和水的总重力为8N,则手对杯子的摩擦力大小为___________N,接着他端起杯子喝掉了3N的水,然后继续用26N的力握住杯子,此时手对杯子的摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 8 变小
【详解】杯子处于静止状态,竖直方向上受到的重力与手对杯子的摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二力大小相等,因此摩擦力大小等于杯子和水的总重力,即8N。
喝掉3N水后,杯子和水的总重力减小,此时杯子仍保持静止,竖直方向上重力与摩擦力仍为平衡力,摩擦力大小等于此时的总重力,所以手对杯子的摩擦力变小。
题型讲练十八 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
【例18】(25-26八年级下·江西赣州·期中)如图所示是探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)该实验原理是利用了________________;
(2)在实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做________________运动,此时,滑动摩擦力的大小________________(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(3)比较甲、乙实验,发现乙实验中弹簧测力计的示数大于甲实验弹簧测力计的示数,可得出:在接触面粗糙程度相同时,________________越大,摩擦力越大;设计乙、丙实验,是为了探究滑动摩擦力大小与________有关;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,从而得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为这个结论是________(选填“正确”或“错误”)的;
(5)同学们对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好,这个实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1)二力平衡
(2) 匀速直线 等于
(3) 压力 接触面粗糙程度
(4)错误
(5)不一定
【详解】(1)本实验通过弹簧测力计的拉力得到滑动摩擦力的大小,原理是:当物体处于平衡状态时,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即二力平衡原理。
(2)实验中只有沿水平方向拉着物块做匀速直线运动时,物块受力平衡,水平方向上拉力和滑动摩擦力大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(3)甲、乙实验控制接触面粗糙程度相同,改变了压力大小,乙的压力更大、测力计示数更大,因此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;乙、丙实验控制了压力大小相同,改变了接触面的粗糙程度,因此是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)探究滑动摩擦力和接触面积的关系时,需要控制压力大小不变。将物块切去一半后,接触面积减小的同时,物块对接触面的压力也减小了,没有控制压力大小不变,因此该结论是错误的。
(5)戊装置中,物块A始终保持静止,静止的A受力平衡,受到的滑动摩擦力始终等于弹簧测力计的拉力,因此不管长木板是否做匀速直线运动,都能测出摩擦力大小,所以不一定要匀速拉动长木板,该装置操作更方便。
【变式】(24-25八年级下·山西·阶段检测)在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,小夏设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,根据______的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做______运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是______;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是______;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。此时木块所受到的摩擦力的方向为______(选填水平向左/水平向右),摩擦力的种类是______(选填“静摩擦力”、“滑动摩擦力”或“滚动摩擦力”)。
【答案】(1) 二力平衡 匀速直线
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)没有控制压力大小相同
(4) 不需要 水平向左 滑动摩擦力
【详解】(1)当物块沿水平方向做匀速直线运动时,物块处于平衡状态,根据二力平衡知识,拉力大小与滑动摩擦力大小相等,因此可以用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小。
(2)甲、乙实验中,接触面粗糙程度相同,乙实验中物块对接触面的压力更大,滑动摩擦力更大,因此得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力、接触面粗糙程度不变;将物块切去一半后,物块对接触面的压力也减半了,没有控制压力大小相同,因此探究过程存在错误。
(4)图戊中木块A始终静止,处于平衡状态,无论长木板B是否匀速运动,A受到的摩擦力都等于弹簧测力计拉力,因此不需要匀速拉动长木板;B向左运动时,A相对于B向右运动,滑动摩擦力阻碍相对运动,因此A受到的摩擦力方向水平向左;A和B之间发生了相对滑动,因此该摩擦力属于滑动摩擦力。
题型讲练十九 滑动摩擦力的方向
【例19】(25-26八年级下·山东枣庄·期中)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力F1作用下,木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受到桌面的摩擦力方向是______(选填“水平向左”或“水平向右”),物体B______(选填“受”或“不受”)摩擦力;若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推木块A使它们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2______(选填“>”“<”或“=”)5N。
【答案】 水平向左 不受 =
【详解】在5N的水平推力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A相对于桌面向右运动,所以木块A受桌面的摩擦力方向为水平向左;AB之间没有发生相对运动或相对运动趋势,物体B不受摩擦力。
若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,整体对桌面的压力也不变,因此整体受到的摩擦力也不变,仍为5N,要使它们一起匀速运动,由二力平衡条件可知,此时的推力
【变式】(25-26八年级下·山东青岛·期中)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做________运动,根据________原理可知滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)由甲、乙实验可探究滑动摩擦力与________的关系;由________两个实验可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关;
(3)在甲实验中,将拉动木块的速度增大,则滑动摩擦力的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)用弹簧测力计拉着一小木板在桌面上从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小____(选填“有关”或“无关”);
(5)同学们将实验进行了如图己所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,则物体B受到的摩擦力方向向________(选填“左”或“右”),此过程中木板________(选填“必须”或“不必”)匀速运动。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2) 压力 甲、丙
(3)不变
(4)无关
(5) 左 不必
【详解】(1)[1][2]木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)[1] 甲、乙控制了接触面粗糙程度相同,改变了压力大小,压力越大,测力计拉力越大,滑动摩擦力越大,因此结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[2] 甲、丙控制了压力大小相同,改变了接触面粗糙程度,接触面越粗糙,测力计拉力越大,滑动摩擦力越大,因此结论为:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小、速度大小等其它因素无关,在甲实验中,只将拉动木块的速度增大,滑动摩擦力的大小不变。
(4)丁、戊实验中,压力和粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(5)[1]木板向左运动,物体B相对于木板向右滑动,滑动摩擦力阻碍相对运动,方向与相对运动方向相反,因此B受到的滑动摩擦力方向向左。
[2]无论是否匀速拉动木板,B始终静止,受力始终平衡,滑动摩擦力始终等于测力计的拉力,因此木板不必做匀速运动。
题型讲练二十 影响滑动摩擦力大小的因素
【例20】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的实验。
(1)为了使摩擦力与拉力相等,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动。
(2)图甲、乙两次实验表明:当接触面粗糙程度相同时,______。
(3)图______两次实验表明:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
(4)随后,小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究:在图甲所示实验中,从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。若用的拉力使木块保持静止时,木块所受摩擦力大小为______N;若用的拉力拉木块做变速运动时,木块所受摩擦力大小为______N。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 甲、丙 大
(4) 2.3 2.2
【详解】(1)根据二力平衡原理,只有弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力,大小相等。
(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙实验中木块对接触面的压力更大,弹簧测力计示数更大,因此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究“压力相同时,滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”,需要控制压力相同,改变接触面粗糙程度,甲和丙符合要求。
甲、丙两次实验,压力相同,毛巾表面更粗糙,弹簧测力计示数更大,则实验结论为:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)木块保持静止时,静摩擦力与拉力二力平衡,大小相等,拉力为2.3N,因此摩擦力为。
滑动摩擦力的大小只和压力、接触面粗糙程度有关,和运动速度无关。由图戊可知,木块匀速运动时,滑动摩擦力等于稳定的拉力,大小为2.2N,因此拉力为2.3N拉木块做变速运动时,滑动摩擦力大小不变,仍为2.2N。
【变式】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)将一个物体放在水平地面上,并对物体施加水平向左的拉力F,如图a、b所示。物体的运动速度v与时间t的关系图像如图c所示。
(1)根据图像信息可知,物体在______时间段内处于平衡状态,在______时间段内处于非平衡状态。(① ② ③)
(2)秒内物体所受的摩擦力为______N,秒内物体所受的摩擦力为______N。
【答案】(1) ①③ ②
(2) 2 5
【详解】(1)物体处于平衡状态时,要么静止、要么做匀速直线运动(速度保持不变)。从图c的v−t图像可知:物体速度为0,保持静止,属于平衡状态。物体速度逐渐增大,做加速运动,运动状态改变,属于非平衡状态。4∼6s物体速度保持不变,做匀速直线运动,属于平衡状态。
因此平衡状态为①③,非平衡状态为②。
(2)0∼2s物体静止,水平方向拉力和静摩擦力二力平衡。由图b可知,此时间段拉力,因此静摩擦力大小等于拉力,为。
4∼6s物体匀速直线运动,水平方向拉力和滑动摩擦力二力平衡,此时间段拉力为,因此滑动摩擦力为。滑动摩擦力的大小只和压力、接触面粗糙程度有关,物体运动,压力和接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力大小不变,仍为。
题型讲练二十一 力作用的相互性
【例21】(24-25八年级下·天津南开·月考)穿轮滑鞋的女孩用手推墙,会感到墙在推她,她自己也会后退,这表明,物体间的作用是___________。骑自行车上学的路上遇事紧急刹车,在用力捏闸刹车的过程中,是通过增大___________的方法来增大摩擦力。
【答案】 相互的 压力
【详解】[1]女孩推墙时,对墙施加了力,同时墙也对女孩施加了反作用力,所以她会后退,这说明物体间力的作用是相互的。
[2]增大摩擦力的方法有增大压力、增大接触面粗糙程度。用力捏闸刹车时,闸皮与车轮的接触面粗糙程度不变,通过增大闸皮对车轮的压力,从而增大两者间的摩擦力。
【变式】(2025·四川绵阳·中考真题)碰撞试验是检测汽车安全性能的重要方式之一。如图所示,让载有假人的汽车,以一定的速度冲向墙壁,碰撞后根据车辆和假人的受损程度、车门能否打开等指标判定汽车的安全性能。在汽车与墙壁碰撞的过程中( )
A.汽车对墙壁的力使汽车发生形变
B.墙壁对汽车的力使汽车运动状态改变
C.汽车对墙壁的力大于墙壁对汽车的力
D.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力施力物体相同
【答案】B
【详解】A.汽车对墙壁的力,受力物体是墙壁,所以这个力会使墙壁发生形变,而非汽车,故A不符合题意;
B.墙壁对汽车的力,受力物体是汽车,力可以改变物体的运动状态,体现在汽车发生碰撞后速度变化,所以这个力使汽车运动状态改变,故B符合题意;
C.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力是一对相互作用力,二者大小相等,故C不符合题意;
D.汽车对墙壁的力,施力物体是汽车,墙壁对汽车的力,施力物体是墙壁,二者施力物体不同,故D不符合题意。
故选B。
第三部分 拓展拔高 实战攻坚
1.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)2025年以来,河北省五人制足球超级联赛(简称“河北五超”)在燕赵大地掀起了全民足球的热潮。前锋球员将足球踢出后,足球在空中飞行(不计空气阻力),关于足球的受力与运动,下列说法正确的是( )
A.足球能在空中继续飞行,是由于受到惯性的作用
B.足球在空中飞行过程中,运动状态不发生改变
C.运动员鞋底凹凸不平,是为了增大摩擦
D.足球到达最高点时,若所有外力消失,足球将竖直下落
【答案】C
【详解】A.惯性是物体本身固有的属性,不是力,不能说“受到惯性的作用”,故A错误;
B.足球在空中飞行时,足球的运动速度大小和方向发生改变,运动状态发生改变,故B错误;
C.运动员鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;
D.足球到达最高点时,竖直方向速度为零,但水平方向仍有速度,若所有外力消失,根据牛顿第一定律,足球将保持水平方向的匀速直线运动,故D错误。
故选C。
2.(25-26八年级下·江苏常州·期中)如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A.小明和小华都保持静止
B.小明和小华因为受力一起向前运动
C.小明受力向前运动,小华受力向后运动
D.小明受力向前运动,小华保持静止
【答案】C
【详解】当小华向前推小明时,小华对小明施加了一个向前的力;根据“物体间力的作用是相互的”,小明会同时给小华一个方向向后的反作用力。由于力可以改变物体的运动状态,因此原本静止的小明受力向前运动,小华受力向后运动,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.(25-26八年级下·山东聊城·月考)如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况叙述正确的是( )
①只有木板发生了弹性形变,铁块没有形变;
②木板发生了弹性形变是因为木板受到向下的压力;
③铁块受到向上的支持力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的压力就是铁块的重力。
A.①② B.②③④ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】①力的作用是相互的,铁块压木板的同时,木板也对铁块有力的作用,铁块也会发生弹性形变,只是形变不明显,因此不是只有木板发生形变,故①错误:
②木板受到铁块向下的压力,才发生了弹性形变,故②正确;
③弹力是施力物体发生弹性形变产生的,铁块受到的向上支持力,施力物体是木板,因此这个支持力是木板发生弹性形变产生的,故③正确;
④压力是铁块对木板的弹力,重力是地球对铁块的吸引力,二者施力物体、受力物体、力的性质都不同,只是大小相等,不是同一个力,故④错误。
因此正确的是②③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(25-26八年级下·江苏盐城·期中)科学家们研制出了一种超轻材料“碳海绵”。一块质量为1.6mg、体积为10cm3的“碳海绵”的密度是________kg/m3;小西用手很容易把“碳海绵”压扁,手将“碳海绵”压扁的力的施力物体是________,若用更大的力去压它,“碳海绵”的凹陷程度会更明显,这可以说明力的________会影响力的作用效果。
【答案】 0.16 手 大小
【详解】“碳海绵”的密度
力是物体对物体的作用,手对“碳海绵”施加了压力,因此该力的施力物体是手;用更大的力压“碳海绵”时,凹陷程度更明显,说明力的大小不同,作用效果不同,即力的大小会影响力的作用效果。
5.(25-26八年级下·江苏扬州·月考)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量∆x(∆x=L-L0)成正比,即F=k∆x,k叫做弹簧的劲度系数。由图像可知,此弹簧的原长为_____cm,弹簧的劲度系数为______N/m。
【答案】 10 40
【详解】当弹簧不受拉力时,即,由图像可知,弹簧长度,因此弹簧原长为10 cm。
根据公式,取图像中已知点,当时,弹簧长度15cm,则弹簧的形变量
劲度系数
6.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图甲所示,弹簧对手的拉力是由____发生形变产生的。如图乙的弹簧测力计,小石块的重力是____N,细线对挂钩的拉力是____发生形变产生的(地球/小石块/细线/挂钩)。
【答案】 弹簧 0.7 细线
【详解】弹簧对手的拉力,施力物体是弹簧,因此该拉力由弹簧发生形变产生;
图乙弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为0.7N,小石块静止时重力等于弹簧测力计的拉力,因此小石块重力为0.7N;
细线对挂钩的拉力,施力物体是细线,因此该拉力是细线发生形变产生的。
7.(25-26八年级下·河南濮阳·期中)如图所示,吸在竖直放置铁板上的一个磁铁A沿铁板加速下滑,请画出其在竖直方向上所受力的示意图。
【答案】
【详解】磁铁A在竖直方向上受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f。因为磁铁A加速下滑,所以重力G大于摩擦力f,过磁铁A的重心,沿竖直向下画一条稍长的有向线段表示重力G,沿竖直向上画一条稍短的有向线段表示摩擦力f,据此作图。
8.(25-26八年级下·山东菏泽·期中)北方寒冬,为制作冰雕所需的冰块,艺术家找来如图所示的长方体箱子,箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.5m。在箱内加入深度为的水,一夜之后水完全结冰,且冰块恰好与空腔形状完全一致。已知,,g取10N/kg。求:
(1)冰块的重力;
(2)箱子中原来所加水的深度。
【答案】(1)2700N
(2)0.45m
【详解】(1)由题意可知,冰块恰好充满箱内空腔,因此冰块体积等于空腔总体积
冰块的质量
冰块的重力
(2)水结冰后质量不变,因此原来水的质量
原来水的体积
水在长方体箱内的体积满足,则箱子中原来所加水的深度
9.(25-26八年级下·广西钦州·期中)如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做_________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为_________N,这是利用了_________知识;
(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与_________的关系;比较_________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
(3)日常生活中,擦去写错的字,要用力压住橡皮,是为了_________摩擦;推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了_________摩擦。
【答案】(1) 匀速直线 1.6 二力平衡
(2) 接触面粗糙程度 乙丙
(3) 增大 减小
【详解】(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.6N,故滑动摩擦力大小为1.6N。
(2)甲、乙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(3)擦去写错的字,要用力压住橡皮,是通过增大压力来增大摩擦力;运动员用力刷冰是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶运动得更远。
10.(25-26八年级下·江苏镇江·期中)在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)分析图像是一条经过原点的直线,说明______;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像。已知,图线可能是图乙中______,以此判断重力与物质种类的关系;
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为,装满水后总重力为,再装满另一液体时示数为,则液体密度为______;
①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处。
②如图丙,该“密度秤”能测量的密度范围是______。
③通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图丁所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______。
④要提高该“密度秤”的精度,可采取的方法是______;若要增大该“密度秤”的测量范围,可采取的方法有______(本空多选)。
A.增大桶的容积 B.增大桶的质量 C.减小桶的质量 D.减小桶的容积
【答案】(1)物体所受重力大小与质量成正比
(2)C
(3) /1500 1 0~2 B A CD
【详解】(1)分析图像是一条经过原点的直线,说明物体所受重力大小与质量成正比。
(2)因物体所受重力大小与质量成正比,则为一定值,与物质种类无关,因此绿豆和黄豆的图线重合,故图线可能是图乙中C。
(3)装满水后水的重力为
装满液体后液体的重力为
因桶的容积不变,则有
根据可得
根据可得
故
密度秤零刻度对应液体密度为0,即挂上空小桶,弹簧测力计显示的刻度位置即为“密度秤”的零刻度,小桶的重力为1N,则“密度秤”零刻度处即为1N处;
“密度秤”最大称量的密度则为弹簧测力计最大测量值处,由图可知,最大总重力,密度最大时液体的重力为
密度最大时液体的质量
小桶的容积不变,则
密度最大时液体的密度为
最小密度为0,所以,该“密度秤”的测量范围为;
因为
其中、、为定值,所以与是一次函数关系,且时,故图像B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
假设一种液体的密度为,另一种液体的密度为且,桶的容积为V,根据可知,装入第一种液体时弹簧测力计的示数为
装入第二种液体时弹簧测力计的示数为
则弹簧测力计示数变化量为
密度变化量
提高“密度秤”的精度需要让相同密度变化对应弹簧测力计更大的示数变化。
A.根据可知,增大桶的容积,密度变化相同时,弹簧测力计示数变化变大,根据可知,在一定时,增大桶的容积会使密度变化量变小,则会减小“密度秤”的测量范围;
B.增大桶的质量,零刻度下移,会减小“密度秤”的测量范围,且精度不变;
C.减小桶的质量,零刻度上移,会增大“密度秤”的测量范围,且精度不变;
D.根据可知,减小桶的容积,密度变化相同时,弹簧测力计示数变化变小,会减小“密度秤”的精度,在一定时,减小桶的容积会使密度变化量增大,则会增大“密度秤”的测量范围。
综上可知,要提高该“密度秤”的精度,可采取的方法是A,若要增大该“密度秤”的测量范围,可采取的方法有CD。
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$2025-2026学年苏科版新教材物理八年级下册期末复习精讲精练讲义【题型讲练】
第七章
力【期末复习讲义】-培优版
『导图+知识梳理+21个题型讲练+真题实战练 共52题』(原卷版)
归纳 题型汇总 一览无余
题型序列
题型名称
题型一
施力物体与受力物体
题型二
弹性形变
题型三
弹力的概念和常见的弹力
题型四
弹力的方向和示意图
题型五
弹簧拉伸与压缩时弹力的方向
题型六
影响弹簧弹力大小的因素
题型七
弹簧测力计的构造
题型八
弹簧测力计的量程与读数
题型九
使用弹簧测力计的注意事项及错误分析
题型十
实验:探究重力大小与质量的关系
题型十一
重力大小质量的关系:G=mg
题型十二
重力的计算与估算
题型十三
重力的方向
题型十四
力的三要素对力的作用效果的影响
题型十五
重力的示意图
题型十六
摩擦力及其产生条件
题型十七
静摩擦力的大小
题型十八
影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
题型十九
滑动摩擦力的方向
题型二十
影响滑动摩擦力大小的因素
题型二十一
力作用的相互性
第一部分 框架速览 体系搭建
第二部分 知识梳理 核心归纳
知识点一 力
1、力的概念:
(1)力是物体对物体的作用。
(2)力不能脱离物体而存在,发生力的作用时,一定有物体存在。
(3)直接接触的物体间可以发生力的作用,不直接接触的物体间也能发生力的作用,例如磁铁间的吸引力。
2、力的单位:国际单位:牛顿,简称:牛,符号:N。托起两个鸡蛋的力大约是1N。
3、力的作用效果:
(1)使物体的运动状态发生改变。
(2)使物体发生形变。
4、力的三要素:大小、方向、作用点。
5、力的示意图:
(1)力的示意图是在分析物体受力时,只需要标明物体受力的大致情况,只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。
(2)画法:首先找到力的作用点;其次从力的作用点,沿力的方向画一条直线;最后用箭头标出力的方向。
6、相互作用力:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大,同时减小,同时存在,同时消失,没有先后之分。
细节剖析:
1、从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。有力存在时,一定有施力物体和受力物体。例如:人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。
2、物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。例如:人踢球,使球在草坪上滚动,人踢球时,人对球施加了力,人是施力物体,球是受力物体,当球离脚之后,人不再对球施力,球也就不再受踢力。
3、力的作用效果往往是两种效果同时都有,我们研究一个力的作用效果时,只研究主要的作用效果,例如,用脚踢足球时,脚对足球的力,同时使球发生了形变和使球的运动状态改变了,但主要的作用效果应该是运动状态改变了。
4、力的作用效果与力的三要素有关。力的三要素中任一要素都影响着力的作用效果,只要其中一要素改变了,力的作用效果就会发生改变。
知识点二 弹力、弹簧测力计
1、弹力概念: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,这个力叫做弹力。
2、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。
3、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)所测的力不能大于测力计的测量限度;
(2)使用前,应使指针指在零刻度线;
(3)要使弹簧测力计的轴线方向与受力方向一致,读数时,视线与刻度盘垂直。
细节剖析:
1、物体形状的改变叫做形变,不受力时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。
知识点三 重力
1、概念:物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
2、重力的三要素:
(1)大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。
公式:
其中:G——重力,单位:N
m——质量,单位:kg
g=9.8N/㎏,粗略计算可以取g=10N/kg
(2)方向:竖直向下。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)作用点:重心。有些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。
细节剖析:
1、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、计算重力时,g值取9.8N/㎏或g=10N/kg,通常认为g值是固定的。实际上地理位置不同,g值也不同,如果都在海平面上测量,地球的赤道附近g值最小,越靠近两极g值越大。重力随空间位置的变化而变化。
3、质地均匀,外形规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心位置将随着物体的形状变化和质量分布变化而发生改变;物体的重心不一定在物体上。如:光盘、篮球、足球。
知识点四 摩擦力
1.滑动摩擦力:
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
(2)方向:与相对运动的方向相反。
(3)测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
2.静摩擦力:
(1)概念:物体在有相对运动趋势时,接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
(2)方向:与相对运动趋势相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),还可以成任意角度。
(3)判断静摩擦力大小的方法:静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化,其大小由外界条件决定,因此它是被动力。
3.滚动摩擦: 是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。例如滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的摩擦。车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦。
4.摩擦的利用与防止:
(1)增大有益摩擦:增大压力;增大接触面粗糙程度。
(2)减小有害摩擦:减小压力;减小接触面粗糙程度;用滚动代替滑动;使接触面分离:加润滑油,气垫导轨,磁悬浮。
细节剖析:
1.滑动摩擦力产生条件:接触面粗糙;接触挤压;在接触面上相对运动。
2.运动方向和相对运动方向的区别,f滑与相对运动方向相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),注意:滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
3.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向:假设接触面光滑,物体若会相对滑动,则说明原来有静摩擦力,且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。
第二部分 精讲变式 融会贯通
题型讲练一 施力物体与受力物体
【例1】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)小推车所受人的拉力,其施力物体是___________;铅笔盒对桌面的压力,其施力物体是___________。
【变式】(24-25八年级下·山东菏泽·期末)高空作业人员又被称为“蜘蛛人”,如图所示。安全绳上端固定在楼房顶部,下端连接工人,以确保工作安全。工人所受拉力的施力物体是( )
A.楼房 B.工人
C.绳子 D.地球
题型讲练二 弹性形变
【例2】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·月考)小红在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系图,如图所示。这根弹簧的原长是______cm;该弹簧如果做成测力计则它的测量范围是______N。
【变式】(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)下列关于弹力的说法中,正确的是( )
A.相互接触的物体之间一定存在弹力 B.只有弹簧才能产生弹力
C.物体发生弹性形变时,就会产生弹力 D.弹力的方向与物体形变的方向相同
题型讲练三 弹力的概念和常见的弹力
【例3】(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)如图,在弹性限度内将弹簧拉长后,弹簧因为形变而产生了弹力,这里的弹力是指( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
【变式】(24-25八年级下·安徽淮南·期末)如图所示,一个茶杯放在水平桌面上,此时桌面对茶杯的支持力___________(选填“属于”或“不属于”)弹力,这个力是由于___________(选填“桌面”或“茶杯”)发生形变而产生的。
题型讲练四 弹力的方向和示意图
【例4】(2025·山东济南·一模)如图所示,一质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,边下降边压缩弹簧,请作出此时小球所受弹力F的示意图。
【变式】(24-25八年级下·陕西西安·月考)如图所示,物体A与弹簧连接,弹簧被拉伸。请在图中以为作用点,画出A受到的弹力示意图。
题型讲练五 弹簧拉伸与压缩时弹力的方向
【例5】(23-24八年级下·广东广州·期末)一根弹簧的左端固定在墙上,如图在弹簧弹性限度内,分别用手水平拉伸弹簧和压缩弹簧,弹簧静止时,手受到的弹力分别为、、,则( )
A. B.的方向水平向右
C.和的方向相同 D.和的方向相反
【变式】(24-25八年级下·四川成都·月考)如图甲所示,用水平拉力F1=20N拉弹簧,弹簧伸长了2cm。现在两端同时用F2的力沿水平方向拉弹簧,如图乙所示,要使弹簧伸长3cm(仍在弹性限度内),则每个力F2为( )
A.20N B.30N C.10N D.40N
题型讲练六 影响弹簧弹力大小的因素
【例6】(24-25八年级下·江苏南京·月考)在“制作橡皮筋测力计”的活动中,小华先探究橡皮筋的伸长量与拉力的关系。实验器材有:一根橡皮筋、若干个相同的钩码(每只钩码重0.5N)、铁架台和细线:
(1)要完成实验,还需要的测量器材是_________;
(2)利用提供的器材进行实验,得出了如下数据:
拉力(钩码总重)F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
橡皮筋的伸长量ΔL/cm
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.6
3.8
3.9
根据实验数据,可以得出的结论是:在一定范围内,橡皮筋的伸长量与所受拉力成______;如果用此橡皮筋制作成一个刻度均匀的测力计,其最大测量值是______N;
(3)小华利用三个完全相同的小桶盛满三种液体,用此测力计称出每个小桶和液体的总重力,记录的数据如表:
液体种类
酒精
水
盐水
测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
①若酒精的密度为0.8g/cm3,根据表格中的数据,求得小桶的质量为______kg,盐水的密度为___________kg/m3;
②通过分析比较上表,小华推测在液体密度与测力计示数之间有一定的规律,下列图像中能正确反映这一规律的图像是________。
A.B.C.D.
【变式】(25-26八年级下·江苏扬州·月考)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲没有悬挂物体,乙悬挂重为的钩码,丙悬挂重为和的钩码,静止时,三者的长度关系如图所示。若弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下钩码后,均可恢复原长,由此判断:关系为( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
题型讲练七 弹簧测力计的构造
【例7】(25-26八年级下·江苏南京·期中)某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在橡皮筋A上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为______cm;当橡皮筋B的伸长量为8cm时,橡皮筋B受到的拉力为______N;
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧,则用橡皮筋______(选填“A”或“B”,下同)制成的测力计量程大,用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度高;
(3)将本实验中A、B橡皮筋串联起来(如图丙)代替弹簧,能够测量力的最大值为______N;现整体橡皮筋伸长12cm,则______N。(不计橡皮筋自重和接头处长度的变化)
【变式】(24-25八年级下·陕西咸阳·月考)小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”,弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g),实验数据记录如表。(g取10N/kg)
钩码个数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
弹簧长度/cm
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.50
伸长量/cm
0
0.50
1.00
2.00
2.50
3.00
3.50
4.50
(1)当挂3个钩码时,指针所对刻度如图乙,此时弹簧的伸长量________cm;
(2)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为50g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度;
①在桶中加满水指针指在3cm刻度处,如图丙,则该桶的容积是_________cm3。
②该“密度秤”能测量的最大的密度是_________ g/cm3。
③小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是_________。(写出一种即可)
题型讲练八 弹簧测力计的量程与读数
【例8】(25-26八年级下·江西抚州·期中)在实践课上,物理小组开展了“自制测力计”的项目化学习活动。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙和丙。
(1)选择材料时,______(填“弹簧”或“橡皮筋”)更适合。理由是一定范围内,这种材料的伸长量与受到的拉力成______关系,便于标注均匀刻度;
(2)若选用了图乙中b材料制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为______N,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的______(填“上方”或“下方”)。
【项目评价】
(3)用该测力计测量水平拉力时,应先将测力计水平放置,让弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量;
实测时挂上0.1N的重物,发现测力计示数几乎没有变化,为使测力计更精确,需选取图乙中______(填“a”或“c”)材料取代b材料制作测力计。
(4)通过实验,小红同学收集了弹簧受到大小不同的拉力以及所对应的弹簧长度,并在坐标纸上绘制了图丁的图像。分析图像可知:该弹簧的原长为______cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量为______cm。
【变式】(25-26八年级下·山西临汾·月考)小明在选用弹簧测力计的过程中,发现用不同规格的弹簧测力计测量大小相同的力时,弹簧伸长的长度不一样。关于影响弹簧的伸长量的因素,小明有以下三种猜想。
猜想1:弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为了探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度、;
②如图甲所示,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度、;
③改变拉力的大小,重复实验步骤②,记录实验数据。
(1)图甲中,该实验还缺少的实验器材是______。
(2)实验方案中“将一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做是为了得到______和______均相同的两根弹簧,该实验方案研究的是猜想______(填序号)。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与__________有关。
(4)实验方案中除了步骤①②外,还设计步骤③的目的是__________。
(5)探究完成后,小明选了A、B两根长度和材料相同,但粗细不同的弹簧进行测试,绘制出如图乙所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧______;小明的力气比较大,他要制作弹簧拉力器锻炼,应选用弹簧______。(均选填“A”或“B”)
题型讲练九 使用弹簧测力计的注意事项及错误分析
【例9】(24-25八年级下·江西抚州·月考)一位好奇的同学保持弹簧测力计倒置,将挂钩固定在铁架台上,并在倒置的情况下调零,接着保持弹簧测力计倒置将物体挂在了拉环上,当物体静止时,弹簧测力计的指针正好对齐9N刻线,则此时弹簧所受拉力_____9N,拉环所受拉力_____9N。(均填“大于”或“小于”或“等于”)
【变式】(25-26八年级下·天津蓟州·月考)有一个弹簧测力计,挂钩上不受力时,指针不是指在零刻度线位置,而是指在0.1N的位置上,此时用手拉弹簧测力计的挂钩,使弹簧测力计的示数为4N,则手拉挂钩的力( )
A.4.1N B.4N C.3.9N D.无法判断
题型讲练十 实验:探究重力大小与质量的关系
【例10】(25-26八年级下·湖南长沙·期中)在探究重力的大小跟质量的关系时,小雅用弹簧测力计分别测出了数量不同的钩码所受的重力,并将每次的质量和重力数据记录在下表中。
质量
50
100
200
300
400
重力
1
2
3
4
(1)根据表格中的实验数据,请在方格纸上作出重力与质量的关系图像。
(2)由此可知,物体所受的重力跟它的质量成_______。
(3)实验结束后,小雅提出:还可以测量钩码以外的其它物体的质量和重力,将这些数据与上述实验数据放到一起来寻找规律。而同组的小礼却认为必须全部用钩码的质量与重力的数据来寻找规律。你认为_______的观点更合理。
【变式】(25-26八年级下·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图,某同学探究重力大小跟质量的关系的实验。把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出重力,并将测得数据记录在下表中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1.0
2.9
4.0
5.0
(1)实验前,应在________方向上对弹簧测力计进行调零。第2次测量时弹簧测力计如图所示,示数为________N;
(2)分析表中实验数据,得出结论:物体所受重力的大小跟它的质量成________比;
(3)拓展:该同学增加一个小桶,将弹簧测力计改装成液体密度秤()。
①用弹簧测力计测出空小桶重为1N,装满水后测出总重为2N,在弹簧测力计的________N处标记为密度秤的“0”刻度线。
②倒出小桶中的水并擦干,装满密度为的液体,测出总重为________N,在该位置标记刻度值为;通过计算,适当标记其它位置的刻度值。
③写出一种提高该密度秤精度方法(一种即可)。答________。
题型讲练十一 重力大小质量的关系:G=mg
【例11】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)嫦娥五号月球探测器完成月球采样后,带月壤样品回到地球。地球科研人员探究月壤重力与质量的关系时,得到的实验数据如表所示。
物体
质量m(kg)
重力G(N)
样品A
0.1
0.98
样品B
0.2
1.96
样品C
0.3
2.94
(1)如图所示,能表示物体在地球上所受重力大小与质量关系的是______;
A.B. C. D.
(2)已知不同星球的g取值,求100g月壤在月球上受到的重力为______N。
星球
地球
金星
月球
火星
木星
g取值(N/kg)
9.8
8.8
1.6
3.7
23
【变式】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)某兴趣小组的同学用弹簧测力计和钩码探究重力大小与质量的关系。下表是该兴趣小组的同学实验时测得的数据,请你回答下列问题。
实验次数
质量/kg
重力/N
重力/质量(N/kg)
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在竖直方向________,接着要轻轻拉动弹簧测力计挂钩确保没有卡壳等现象;
(2)实验和计算表明,钩码的重力与其质量的比值等于________N/kg,下列图像中,能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是________;
A.B.C.D.
(3)该兴趣小组的小虹同学提出“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放在一起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的质量和重力数据来寻找规律”,你认为________同学的观点是正确的。
题型讲练十二 重力的计算与估算
【例12】(25-26八年级下·江苏南京·期中)一名航天员在地球上最多能举起900N的杠铃。科学研究表明:同一物体在月球上的“重力”大约是地球上重力的六分之一 。地球上g取10N/kg。则:
(1)杠铃质量是多少?
(2)该航天员在月球表面最多能举起杠铃的质量是多少?
【变式】(25-26八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)若体重为500N的小明在地球上最多能举起重力为600N的杠铃,月球重力为地球的,则小明在月球上的质量为______kg,最多可举起重力为______N的杠铃,杠铃的质量为______kg。(g取10N/kg)
题型讲练十三 重力的方向
【例13】(25-26八年级下·江西赣州·期中)工人砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,是因为重力的方向总是______;质量为5t的铅块重______。()。
【变式】(25-26八年级下·河北沧州·月考)根据图示实验,回答下列问题。
(1)如图甲所示是探究重力方向的实验装置。将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板与桌面的夹角,会观察到悬线的方向______(选填“变化”或“不变”),从而得出:重力的方向总是____________的。
(2)如图乙是小军自制的测力计,他在回形针上每次加挂一个50g的钩码,分别记下指针静止时的位置,画出相应刻度线。测力计的工作原理是:在弹性限度内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的伸长量就越______;g取10N/kg,一个50g的钩码对橡皮筋的拉力是______N;若想更精准地标注橡皮筋测力计的刻度,可以用一个测量准确的弹簧测力计与橡皮筋互拉的方法,这种方法的依据是________。
题型讲练十四 力的三要素对力的作用效果的影响
【例14】(25-26八年级下·广东中山·期中)在探究力的作用效果的影响因素实验中,小明将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如题图所示的形变,各力的大小关系为。
(1)小明是根据__________来判断力的作用效果;
(2)通过比较甲、乙两图的实验,可以发现:当力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越__________(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较__________两图的实验,可以发现:当力的__________和__________都相同时,力的作用效果与力的方向有关;
(4)比较乙、丙两图的实验,__________(选填“能”或“不能”)得出力作用效果与力的作用点关系的结论。
【变式】(25-26八年级下·广西南宁·月考)小张同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响。拉住一根金属条,使其发生图中四种形变(),由此说明力的作用效果:
(1)跟力的大小有关的图是图________和图________;
(2)跟力的方向有关的图是图________和图________;
(3)跟力的作用点有关的图是图________和图________。
题型讲练十五 重力的示意图
【例15】(25-26八年级下·山东菏泽·期中)一个小球在竖直挡板的作用下静止在光滑斜面上,小球受______个力作用。请在图中画出小球所受弹力的示意图(O为小球的重心)____。
【变式】(25-26八年级下·四川宜宾·月考)图中木块静止在光滑斜面上,请画出木块所受力示意图。
题型讲练十六 摩擦力及其产生条件
【例16】(25-26八年级下·河南郑州·期中)在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,小明设计了如下实验
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,这样做是为了利用______________的原理测出木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)比较___________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的粗糙程度有关。
(3)通过甲、乙两次实验可以得出结论:接触面的粗糙程度一定时,________越大,滑动摩擦力越大。在乙图的实验中,物体A、B一起向右做匀速直线运动,物体B________(填“受”或者“不受”)摩擦力;
(4)小明想要探究与接触面面积的关系,在甲图的实验基础上,再将木块________,匀速拉动木块,读出弹簧测力计示数,与甲图中的弹簧测力计示数进行比较;
(5)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。他用水平拉力拉动长木板,拉动木板时___________(填“必须”或“不必”)保持匀速,增大拉力F时,滑动摩擦力大小将_____________(填“变大”,“变小”或“不变”)。
【变式】(25-26八年级下·四川德阳·月考)如图甲所示相同的两物块A、B叠放在水平面上,在18N的水平推力的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为________N,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则推力F2=________N。
题型讲练十七 静摩擦力的大小
【例17】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示,当水平向左抽出长木板,重为6N的物块A相对地面静止时,弹簧测力计示数为3N。请画出此时物块A在水平方向的受力示意图。
【变式】(25-26八年级下·江西赣州·期中)某同学用手端起杯子喝水时,想起今天学习的摩擦力,已知手此时的握力为26N,杯子和水的总重力为8N,则手对杯子的摩擦力大小为___________N,接着他端起杯子喝掉了3N的水,然后继续用26N的力握住杯子,此时手对杯子的摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)
题型讲练十八 影响滑动摩擦力大小因素实验装置和实验步骤
【例18】(25-26八年级下·江西赣州·期中)如图所示是探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)该实验原理是利用了________________;
(2)在实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做________________运动,此时,滑动摩擦力的大小________________(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(3)比较甲、乙实验,发现乙实验中弹簧测力计的示数大于甲实验弹簧测力计的示数,可得出:在接触面粗糙程度相同时,________________越大,摩擦力越大;设计乙、丙实验,是为了探究滑动摩擦力大小与________有关;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,从而得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为这个结论是________(选填“正确”或“错误”)的;
(5)同学们对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好,这个实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【变式】(24-25八年级下·山西·阶段检测)在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,小夏设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,根据______的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做______运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是______;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是______;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。此时木块所受到的摩擦力的方向为______(选填水平向左/水平向右),摩擦力的种类是______(选填“静摩擦力”、“滑动摩擦力”或“滚动摩擦力”)。
题型讲练十九 滑动摩擦力的方向
【例19】(25-26八年级下·山东枣庄·期中)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力F1作用下,木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受到桌面的摩擦力方向是______(选填“水平向左”或“水平向右”),物体B______(选填“受”或“不受”)摩擦力;若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推木块A使它们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2______(选填“>”“<”或“=”)5N。
【变式】(25-26八年级下·山东青岛·期中)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做________运动,根据________原理可知滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)由甲、乙实验可探究滑动摩擦力与________的关系;由________两个实验可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关;
(3)在甲实验中,将拉动木块的速度增大,则滑动摩擦力的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)用弹簧测力计拉着一小木板在桌面上从图丁位置匀速运动至图戊位置,弹簧测力计示数不变,可得结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小____(选填“有关”或“无关”);
(5)同学们将实验进行了如图己所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,则物体B受到的摩擦力方向向________(选填“左”或“右”),此过程中木板________(选填“必须”或“不必”)匀速运动。
题型讲练二十 影响滑动摩擦力大小的因素
【例20】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的实验。
(1)为了使摩擦力与拉力相等,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______运动。
(2)图甲、乙两次实验表明:当接触面粗糙程度相同时,______。
(3)图______两次实验表明:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______。
(4)随后,小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究:在图甲所示实验中,从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。若用的拉力使木块保持静止时,木块所受摩擦力大小为______N;若用的拉力拉木块做变速运动时,木块所受摩擦力大小为______N。
【变式】(25-26八年级下·江苏镇江·期中)将一个物体放在水平地面上,并对物体施加水平向左的拉力F,如图a、b所示。物体的运动速度v与时间t的关系图像如图c所示。
(1)根据图像信息可知,物体在______时间段内处于平衡状态,在______时间段内处于非平衡状态。(① ② ③)
(2)秒内物体所受的摩擦力为______N,秒内物体所受的摩擦力为______N。
题型讲练二十一 力作用的相互性
【例21】(24-25八年级下·天津南开·月考)穿轮滑鞋的女孩用手推墙,会感到墙在推她,她自己也会后退,这表明,物体间的作用是___________。骑自行车上学的路上遇事紧急刹车,在用力捏闸刹车的过程中,是通过增大___________的方法来增大摩擦力。
【变式】(2025·四川绵阳·中考真题)碰撞试验是检测汽车安全性能的重要方式之一。如图所示,让载有假人的汽车,以一定的速度冲向墙壁,碰撞后根据车辆和假人的受损程度、车门能否打开等指标判定汽车的安全性能。在汽车与墙壁碰撞的过程中( )
A.汽车对墙壁的力使汽车发生形变
B.墙壁对汽车的力使汽车运动状态改变
C.汽车对墙壁的力大于墙壁对汽车的力
D.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力施力物体相同
第三部分 拓展拔高 实战攻坚
1.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)2025年以来,河北省五人制足球超级联赛(简称“河北五超”)在燕赵大地掀起了全民足球的热潮。前锋球员将足球踢出后,足球在空中飞行(不计空气阻力),关于足球的受力与运动,下列说法正确的是( )
A.足球能在空中继续飞行,是由于受到惯性的作用
B.足球在空中飞行过程中,运动状态不发生改变
C.运动员鞋底凹凸不平,是为了增大摩擦
D.足球到达最高点时,若所有外力消失,足球将竖直下落
2.(25-26八年级下·江苏常州·期中)如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A.小明和小华都保持静止
B.小明和小华因为受力一起向前运动
C.小明受力向前运动,小华受力向后运动
D.小明受力向前运动,小华保持静止
3.(25-26八年级下·山东聊城·月考)如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况叙述正确的是( )
①只有木板发生了弹性形变,铁块没有形变;
②木板发生了弹性形变是因为木板受到向下的压力;
③铁块受到向上的支持力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的压力就是铁块的重力。
A.①② B.②③④ C.②③ D.②④
4.(25-26八年级下·江苏盐城·期中)科学家们研制出了一种超轻材料“碳海绵”。一块质量为1.6mg、体积为10cm3的“碳海绵”的密度是________kg/m3;小西用手很容易把“碳海绵”压扁,手将“碳海绵”压扁的力的施力物体是________,若用更大的力去压它,“碳海绵”的凹陷程度会更明显,这可以说明力的________会影响力的作用效果。
5.(25-26八年级下·江苏扬州·月考)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量∆x(∆x=L-L0)成正比,即F=k∆x,k叫做弹簧的劲度系数。由图像可知,此弹簧的原长为_____cm,弹簧的劲度系数为______N/m。
6.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图甲所示,弹簧对手的拉力是由____发生形变产生的。如图乙的弹簧测力计,小石块的重力是____N,细线对挂钩的拉力是____发生形变产生的(地球/小石块/细线/挂钩)。
7.(25-26八年级下·河南濮阳·期中)如图所示,吸在竖直放置铁板上的一个磁铁A沿铁板加速下滑,请画出其在竖直方向上所受力的示意图。
8.(25-26八年级下·山东菏泽·期中)北方寒冬,为制作冰雕所需的冰块,艺术家找来如图所示的长方体箱子,箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.5m。在箱内加入深度为的水,一夜之后水完全结冰,且冰块恰好与空腔形状完全一致。已知,,g取10N/kg。求:
(1)冰块的重力;
(2)箱子中原来所加水的深度。
9.(25-26八年级下·广西钦州·期中)如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做_________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为_________N,这是利用了_________知识;
(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与_________的关系;比较_________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
(3)日常生活中,擦去写错的字,要用力压住橡皮,是为了_________摩擦;推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了_________摩擦。
10.(25-26八年级下·江苏镇江·期中)在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)分析图像是一条经过原点的直线,说明______;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像。已知,图线可能是图乙中______,以此判断重力与物质种类的关系;
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为,装满水后总重力为,再装满另一液体时示数为,则液体密度为______;
①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处。
②如图丙,该“密度秤”能测量的密度范围是______。
③通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图丁所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______。
④要提高该“密度秤”的精度,可采取的方法是______;若要增大该“密度秤”的测量范围,可采取的方法有______(本空多选)。
A.增大桶的容积 B.增大桶的质量 C.减小桶的质量 D.减小桶的容积
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