专题20重力、弹力、摩擦力考点知识梳理中考典例精析课堂达标训练专题训练
◎知识结构
考点一弹力1.物体由于发生_________而产生的力叫弹力,拉力、压力都属于弹力.弹力的大小与__________程度大小有关.2.弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的_________与受到的拉力成正比.考点二重力附近的物体由于_____的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是_____,重力的方向总是__________,与物体的运动状态、所在的位置没有关系.4.物体所受重力的大小与物体的_____成正比.用公式表示弹性形变弹性形变伸长长度地球竖直向下质量地球
为G=mg.g=________,它表示质量为____的物体所受的重力为9.8N.5.重力在物体上的作用点叫_____,质地均匀、外形规则物体的重心在它的_________。重心的位置可以在物体上也可以不在物体上.温馨提示重力的方向是竖直向下,不能说成垂直向下。“竖直向下”是指垂直于当地的水平向下,因此在地球各处重力的方向都指向地心附近。考点三摩擦力6.两个互相接触的物体,当它们有_________或_____________时,在接触面上会产生一种阻碍_________的力,叫做摩擦力.摩擦力的方向与物体_________方向相反.9.8N/kg1kg重心几何中心相对运动相对运动趋势相对运动相对运动
7.摩擦力产生条件:①物体间相互接触、挤压;②接触面不光滑;③物体间有相对运动或相对运动趋势.8.滑动摩擦力的大小与______大小和_______________有关,与接触面积的大小、物体的运动速度大小无关.9.增大有益摩擦的方法:增大_____,增大接触面的_________;减小有害摩擦的方法:减小_____,减小接触面的__________,变滑动为_____,分离________。压力接触面粗糙程度压力粗糙程度压力粗糙程度滚动接触面
(2011·天津)滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出,滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,图中关于滑块的受力示意图正确的是()解析:由于斜面是光滑的,因此滑块在滑动过程中不受摩擦力,只受重力和支持力的作用.重力作用在物体的重心上,方向竖直向下;支持力作用在物体上,方向垂直于斜面向上,故B图正确.答案:B
一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如下图所示,则关于人的受力分析的下列叙述正确的是()A.人受到重力,竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力B.人受到重力,竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力C.人受到重力,竖直向上的弹力D.人受到重力,竖直向上的弹力,电梯对人斜向上与速度方向一致的推力C
(2011·滨州)如下图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是()解析:影响摩擦力大小的因素有:接触面的粗糙程度和压力大小.增大摩擦力主要从接触面粗糙程度入手,减小摩擦力主要有减小接触面粗糙程度,变滑动为滚动,使两物体彼此脱离等.A加注润滑油,使接触面变得十分光滑,C是变滑动为滚动,D是使物体彼此脱离减小摩擦,B项踏板在行驶接触面粗糙程度增大,摩擦力增大.答案:B
在大运会上,体操运动员在上单杠之前,总是要在手上抹些镁粉,而在杠上做回环动作时,手握杠不能太紧,他这样做的目的是()A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦C.两者都是增大摩擦D.两者都是减小摩擦(2011·兰州)在水平桌面上有一质量为1kg的长方体.用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为________N;拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动;若拉力增大至8N时长方体所受的摩擦力为________N.A
解析:当拉力为4N时,长方体静止不动,说明受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则此时的摩擦力为4N;当拉力增大到6N时,长方体做匀速直线运动,此时长方体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以此时的滑动摩擦力为6N;当拉力变为8N时,由于滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在压力和接触面的粗糙程度不变时,摩擦力保持不变,仍为6N,此时物体做加速运动.答案:46
如图,用100N的力把一个重为10N的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状态.当压力减为50牛时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体下滑时受到的摩擦力大小是()A.5NB.10NC.40ND.50NB
1.(2011·安徽)如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是()A.秒表的重力B.秒表和测力计的总重力C.秒表对弹簧的拉力D.弹簧对秒表的拉力C
2.(2011·北京)下图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是()B
3.如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把木块乙从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是()A.甲为零,乙受向右的15N的力B.甲和乙都受向右15N的力C.甲和乙都受向左15N的力D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力D
4.(2011·安徽)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘.实验时在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动.回答下列问题:(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是___.(填选项前的序号)④
①木板的质量m1②滑块的质量m2③砝码的质量m3④托盘和砝码的总质量m4(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=____.(用已知或测量的物理量符号表示)(3)该试验的理论依据是:_____________________________________________________。(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中一点:_______________________________。m4g二力平衡(或滑块匀速直线运动时,拉力等于滑动摩擦力)难以控制滑块恰好做匀速直线运动
重力、弹力、摩擦力(分值:100分时间:50分钟)
一、选择题(每小题3分,共27分)1.(2012中考预测题)下列数据中,接近实际情况的是()A.对人体安全的电压为220VB.一个初中生所受到的重力大约是500NC.小红上学时步行的速度大约是20m/sD.家用台灯正常工作时,功率大约是200W解析:对人体安全的电压是不高于36V,人步行的速度大约是1m/s;家用台灯正常工作时的功率一般是十几瓦到几十瓦.答案:B
2.(2011·扬州)如下图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是()解析:行李箱安装滚动的轮子,可以变滑动为滚动,以减小摩擦;轮胎上制有花纹,可以使接触面粗糙,以增大摩擦;车轴加润滑油和磁悬浮列车的悬浮行驶都可以使接触面彼此分离.以减小摩擦.故B选项正确.答案:B
3.(2010中考变式题)飞船在圆轨道上飞行时处于“失重”状态,以下哪个实验不能在飞船中进行()A.用弹簧握力计测握力B.用弹簧测力计测拉力C.用弹簧测力计测摩擦力D.用弹簧测力计测重力解析:飞船在圆轨道上飞行处于“失重”状态,用弹簧测力计测任何物体的重力都是零,是无法测出重力的,故D正确.答案:D
4.(2010中考变式题)如图是小明在玩过山车时的情景.下列对此过程中小明的状况叙述正确的是()A.质量不断改变B.运动方向不变C.受到重力的方向始终竖直向下D.在运动中始终处于二力平衡状态解析:小明随过山车一起运动时,质量不变,沿圆弧形轨道运动,运动方向时刻在改变,不是处于平衡状态,受到的重力方向不会改变,始终是竖直向下的.答案:C
5.(2011·成都)关于摩擦,下列说法正确的是()A.加润滑油可以使接触表面分离,从而减小摩擦B.在机器的转动部分装滚动轴承,是为了增大摩擦力C.在站台上候车的旅客要站在安全线以外,是防止摩擦力过小带来危害D.鞋底刻有花纹,是为了增大接触面积从而增大摩擦力解析:加润滑油可以使原来较粗糙的接触面彼此分离,从而减小摩擦力,故A选项正确;在机器的转动部分装滚动轴承,是为了减小摩擦力,故B选项错误;由于列车从站台上经过时,空气流速加快,流速越快的地方,压强越小,人离站台边沿太近,有可能被气压推向
列车,所以旅客要站在安全线以外,故C选项错误;鞋底刻有花纹,是为了使接触面粗糙,从而增大摩擦力,故D选项错误.答案:A
6.(2012中考预测题)用如图所示的方法测量同一只鞋在不同水平路面滑动时的摩擦力,下列说法正确的是()A.在柏油路面和冰面上测得的摩擦力都相同B.在同一路面,无论鞋内是否放上铁块,摩擦力都一样C.只要鞋被拉动了,测力计的读数就等于鞋受到的摩擦力的大小D.在同一路面,鞋以不同的速度做匀速运动,测力计的示数都相同
解析:影响摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,在柏油路面和冰面上测得的摩擦力不相同,在同一路面鞋内是否放上铁块,压力不同,摩擦力也不同,当鞋做匀速运动时,根据二力平衡的知识,测力计的读数就等于鞋受到的摩擦力的大小,在压力和接触面的粗糙程度相同时,物体运动的速度与摩擦力无关,因此本题答案为D.答案:D
7.(2012中考预测题)如图所示,是甲、乙两组拔河比赛的场景,不计绳重,下列说法错误的是()A.比赛时,选体重大的运动员,能增大对地面的压力B.比赛时,运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心C.比赛时,拉力较大的一组最终获胜D.比赛时,受到地面摩擦力较大的一组最终获胜
解析:体重大的人对地面的压力大;运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心,增加稳度;比赛时想要赢得比赛,靠的是受到地面的摩擦力的大小,摩擦力大的,就能赢.所以本题的答案为C.答案:C
8.(2012中考预测题)如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来.下列说法正确的是()A.木块所受摩擦力使木块由静止开始运动B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动C.木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用解析:压缩了的弹簧具有弹力,弹力改变了物体的运动状态,使木块由静止变为运动,故A错误,木块在前进的过程中,还受到了摩擦力的作用,摩擦力又改变了它的运动状态.由运动又变为静止,本题答案为B.答案:B
9.(2012中考预测题)用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体,使它做匀速直线运动时,弹簧秤示数为5N,当弹簧秤示数为6N时,物体运动时受到的摩擦力大小是()A.6NB.5NC.1ND.11N解析:物体做匀速直线运动时要受平衡力,因此滑动摩擦力等于拉力,为5N;当测力计示数为6N时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力不变,仍为5N,此时物体做加速运动.答案:B
二、填空题(每空3分,共45分)10.(2011·淮安)汽车轮胎的表面,制成凹凸花纹,其作用是通过____________来增大摩擦;机器的轴承加入调滑油的目的是________摩擦;自行车刹车时用力捏闸能增大闸皮与车轮间的________,从而增大摩擦力.解析:影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,轮船表面的花纹使接触面变得粗糙来增大摩擦力;加注润滑油使物体间形成一层油膜,减小摩擦力;用力捏闸增大了压力,使摩擦力增大.答案:增大接触面粗糙程度 减小 压力
11.(2010中考变式题)建筑工人利用悬挂重物的细线来确定墙壁是否竖直.这是因为重力方向是________,当重锤静止时,它受到的重力和绳子的拉力是________力,所以绳子的拉力方向是____________.解析:重锤静止时,处于平衡状态,受到的重力和拉力是一对平衡力,所以拉力的方向是竖直向上的.答案:竖直向下 平衡 竖直向上
12.(2010中考变式题)木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如图甲),是因为木块具有______________;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向_____(填“左”或“右”)摩擦力作用.为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙).则木块受到的摩擦力方向向________(填“左”或“右”),大小是________N.
解析:木块从a运动到b而静止,说明其运动状态发生了改变,力是改变物体运动状态的原因,所以此时是向左的摩擦力改变了其运动状态.答案:惯性 左 左2.613.(2010中考变式题)如图甲所示,重量为4N的正方形铁块,被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态,这时铁块受到的摩擦力大小为______N;若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉=9N的作用,铁块将沿着该平板匀速向上运动,如图乙所示,此时铁块受到的摩擦力大小为______N.
解析:铁块处于静止状态在竖直方向受的是平衡力,即重力、摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力为4N;铁块匀速上升时,也处于平衡状态,受平衡力,即向上的拉力与向下的重力和摩擦力是平衡力,所以摩擦力f=F拉-G=9N-4N=5N.答案:45
14.(2012中考预测题)图中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦.物体A重10N,当物体B重为2N时,物体A保持静止,这时A物体受到的摩擦力为________N;当物体B重为3N时,物体A向右做匀速直线运动,运动一段时间托盘着地,此后物体A做________运动,受到的摩擦力是________N.解析:A静止时所受静摩擦力等于B的重力.答案:2减速直线3
三、作图、实验探究题(15题4分,16题15分,17题9分,共28分)15.(2011·桂林)在图中作出投出的实心球在空中飞行时所受力的示意图.(空气阻力忽略不计)解析:投出的实心球在空中飞行时只受重力的作用,重力的方向是竖直向下的,所以以球的重心为作用点,竖直向下画出一个带箭头的线段即为球受力的示意图.答案:如图所示
16.(2011·济宁)在制作“橡皮筋测力计”的活动中,同学们发现:在一定的范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的长度越长.根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想(如图).究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想.
(1)要完成实验,除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外,还需要的器材是________.(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:①没有挂钩码时,橡皮筋的长度L0=________cm.②请将表格中第3行的数据补充完整.③要判断小丽的猜想是否正确,应对表格中的哪两行数据1拉力(钩码总重)F/N00.51.01.52.02.52橡皮筋的总长度L/cm4.55.15.76.36.97.53橡皮筋伸长的长度ΔL/cm00.61.22.43.0
进行分析比较?答:应对________(选填序号)两行数据进行比较.④分析表格中的数据,你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的?答:____________.你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据:解析:因为本实验是要探究拉力大小与橡皮筋长度有关系,还是与伸长的长度有关系,所以需要用刻度尺来准确测出长度值,以便做好实验数据记录;当没有拉重物时,橡皮筋的长度为原长,从所提供的数据看出,橡皮筋伸长的长度与拉力成正比,拉力增大几倍,橡皮筋伸长的长度就增大几倍,所以说小明的说法是正确的.
答案:(1)刻度尺(2)①4.5②1.8③1、2④小明橡皮筋伸长的长度与每次的拉力的比值为一常数(或拉力增大几倍,橡皮筋伸长的长度也增大几倍)17.(2010中考变式题)小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿________方向拉动木块,使木块在水平面上做________运动,并记下弹簧测力计的示数.(2)比较步骤________与________可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,且压力越大,摩擦力越大.比较步骤甲与丙可得:摩擦力的大小跟接触面的________有关,且接触面越______,摩擦力越大.(3)小明在实验中还发现:在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动木块为止.该现象表明:物体在静止时也可能受到______力的作用,且该力的大小与________力的大小有关.
(4)上学路上,小明看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将一些稻草塞进后轮底下,汽车很快就爬上来了,这是利用增大_____的方法增大摩擦力.答案:(1)水平 匀速(2)甲 乙 粗糙程度 粗糙(3)摩擦 拉(4)接触面的粗糙程度