考点一、弹力、弹簧测力计
物体能恢复到原来的形状和体积的性质,叫做弹性。物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。弹簧测力计的原理是:在弹性限度内弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。使用弹簧测力计应注意:(1)观察弹簧测力计的量程及分度值,加在弹簧测力计上的力不能超过其量程。(2)使用前将测力计的指针调到零。使用时力的方向与弹簧的轴线一致。(3)读数时,视线应与刻度板面垂直。
例1.我们之所以能用弹簧制作测力计,是因为在弹簧的弹性限度内( )
A.弹簧受到的拉力跟弹簧的长度成正比
B.弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长成正比
C.弹簧的长度跟所受拉力成正比
D.弹簧的伸长跟所受拉力成正比
解析:弹簧是弹簧测力计的主要部件,它的基本原理是:弹簧受到拉力作用时会发生弹性形变,拉力越大,形变也越大,即弹簧所受拉力越大,弹簧的伸长也越长。通过进一步实验研究,可知弹簧的伸长与拉力成正比。
叙述弹簧测力计原理时,不能把因果关系颠倒:拉力是弹簧发生形变的原因,而弹簧的伸长是拉力作用的结果;而在实际使用弹簧测力计时,我们却是根据弹簧的形变(伸长了多少)来度量拉力大小的。
答案:D
例2.如图左所示,弹簧测力计的一端受到4N的拉力作用,另一端也受到4N的拉力作用,则该弹簧测力计的示数是( )
A.0 B.2N C.4N D.8N
解析: 有的同学认为弹簧测力计的两端都受到拉力的作用,因此弹簧测力计的示数应是这两个力的和,即8N,因此认为选项正确。
我们可以转换思路来考虑,假如我们把弹簧测力计的一端固定(如图右),在其挂钩上施加4N的拉力。这时墙面受到弹簧测力计向左的拉力为4N,根据物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等。墙对弹簧测力计也有一个向右的拉力,为4N。弹簧测力计的示数大小取决于弹簧测力计挂钩上所受的力。不是吊环与挂钩上的力简单相加。
答案:C
考点二、重力
重力是由于地球对物体的吸引而产生的。重力的大小可由弹簧测力计测量。实验表明重力的大小与物体的质量成正比,公式G = mg。物体受到重力的方向都是竖直向下的,利用这一特点,不仅能检查墙壁是否竖直,而且能检查桌面或窗台是否水平。重力在物体上的作用点叫重心。
例3.足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力。下图是表示足球在空中飞行的受力图,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)( )
解析:重力是地球表面附近的物体由于地球的吸引而使物体受到的力。足球运动员把足球踢向空中时,若不考虑空气的阻力,则足球只受重力的作用,而重力的方向总是竖直向下的。观察四个选项,空中只受重力的受力图,只有选项B正确。
答案:B
例4.我国“嫦娥工程”预计在2012年实施落月探测。已知月球上无大气、无磁场,物体在月球上所受重力只相当于地球上的1/6。在月球上,你认为下列情况可能的是( )
A.利用降落伞降落,以确保安全落月 B.用指南针确定方向
C.听到月球车行驶发出的声音 D.轻易地将60kg的物体举起
解析:月球上是真空,降落伞不起作用,A错;月球上没有磁场,故用指南针不能确定方向,B错;月球上没有空气,真空不能传声,C错;质量为60kg的物体,在月球上仅“重”100N,人能轻易将其举起,D正确。
答案:D
考点三、增大或减小摩擦力的方法
增大摩擦力的方法有:增大压力、使接触面变粗糙、变滚动为滑动。
减小摩擦力的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
例5.如下图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是
解析:浴室脚垫做得凹凸不平、防滑地砖表面做得较粗糙、旅游鞋底有凹凸的花纹都是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;轮滑鞋装有滑轮是变滑动为滚动,目的是为了减小摩擦。
答案:B
例6.如下图,冰壶比赛时由于运动员既要滑行,又要在刷冰时用力蹬地,滑行脚和蹬冰脚需要分别穿上塑料底和橡胶底鞋。其中,蹬冰脚穿橡胶底鞋是为了接触面的粗糙程度,使摩擦力。(均选填“增大”或“减小”)
解析:为了不使人在冰上运动时摔倒,蹬冰鞋比较粗糙,可以增大鞋与冰面间的摩擦力。
答案:增大;增大
考点四、探究摩擦力大小的影响因素
探究摩擦力大小与什么因素有关,在实验过程中应注意利用“控制变量法”。
例7.如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块;
实验数据如下:
(2)分析(选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为。
解析:(1)匀速直线运动时,拉力、摩擦力二力平衡,大小相等;(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应保持压力大小不变,改变接触面的粗糙程度不同,故应选1、3;(3)由实验1,可知摩擦力为0.4N,如果用0.5N的力水平拉动木块,由于压力不变、接触面的粗糙程度不变,则木块受到的滑动摩擦力大小不变,为0.4N。
易错提示:摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积的大小无关,只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
答案:(1)匀速直线 (2)1、3 (3)0.4
考点五、利用二力平衡求摩擦力的方法
(1)明确静止或做匀速直线运动的物体处于平衡状态;(2)判断出要求出的摩擦力与哪个力是平衡力;(3)根据已知力的大小确定摩擦力的大小。
例8.一个重50N的木箱放在水平桌面上,在10N的水平推力作用下静止不动,此时木箱受到的摩擦力为f1;当推力为22N时,木箱作匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为f2,则( )
A.f1=0N f2=22N B.f1=0N f2=50N
C.f1=50N f2=22N D.f1=10N f2=22N
解析:当水平推力为10N时,木箱静止不动,处于平衡状态,由二力平衡可知,此时摩擦力f1=10N;当推力变为22N时,木箱作匀速直线运动,仍是平衡状态,此时的摩擦力仍然等于推力,即f2=22N。故D正确。
答案:D
例9.如下图所示,利用弹簧测力计拉着物体在水平面上匀速向右运动,该物体受到的摩擦力为N。当弹簧测力计的示数增大为4N时,该物体受到的摩擦力为N。
解析:物体在水平面上匀速运动,则受力一定平衡;图中的物体受的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力。而此时弹簧测力计的读数为3.6N,所以物体受到的摩擦力为3.6N。尽管弹簧测力计的示数增大为4N,但由于接触面的粗糙程度、压力都不变,因此物体受到的摩擦力也不变,仍为3.6N。
答案:3.6 3.6
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