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2022年安徽中考物理总复习课件：第五讲 第二节 力 重力 弹力 摩擦力
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这是一份2022年安徽中考物理总复习课件：第五讲 第二节 力 重力 弹力 摩擦力，共54页。PPT课件主要包含了力的性质，考法1，弹力和弹簧测力计，考法2，考向拓展，使用前要进行校，方向一致等，摩擦力，考法3，二力平衡等内容，欢迎下载使用。
1.[2012安徽,12]以下描述的各力中,两物体必须接触才能发生相互作用的 是 ( )
A.地球对人的引力 B.磁极间的作用力
C.支架对磁铁的支持力 D.两带电气球间的斥力
2.[2013安徽,5]小强在立定跳远起跳时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是_______的.离开地面后,由于_______,他在空中还能继续向前运动.
3.关于弹簧测力计,下列说法正确的是 ( )A.弹簧测力计只能测量重力的大小B.弹簧测力计只能测量竖直方向上的力的大小C.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与所受拉力成正比D.使弹簧测力计的弹簧伸长的力是弹簧受到的拉力[根据2015年12题和2014年13题命制]
4.[2016安徽,19]为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图甲),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表1中.已知弹簧原长L0=6.0 cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力.(g取10 N/kg)
(1)请根据表1中的数据,将表2填写完整.
(2)请在图乙坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像.
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理.只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小.请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求:_____________________________________________________________________________________________.
零（或所测力不超出弹簧测力计的量程,或要保证所测力的方向与弹簧的伸长
5.下列说法正确的是 ( ) A.滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关 B.滑动摩擦力的方向总与物体运动的方向相反 C.接触面粗糙程度不变时,压力越大,摩擦力越大 D.自行车的滚动轴承是通过变滑动为滚动来减小摩擦的[根据2018年11题命制]
6.[2019安徽,18]如图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验的示意图.实验的过程为:a.用弹簧测力计缓缓拉动木块,使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小.
b.改变放在木块上的砝码,测出此种情况下的滑动摩擦力.c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.……(1)该实验的原理是:____________. (2)该实验的结论是:__________________________________________________.
接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
7.[2014安徽,20]如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G=40 N,F=10 N.(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小;(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体与接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的.物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立.求图中物体与地面间的动摩擦因数μ.
(1)由于物体做匀速直线运动,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以滑动摩擦力f=F=10 N(2)物体与接触面间的压力FN=G=40 N,f=10 N,由f=μFN,则μ= 0.25
8.[2019安徽,3]如图所示,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动.忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图.
9.[2018安徽,9]如图甲所示,物块A在一固定的斜面上保持静止,可将物块A看成一个有质量的点(见图乙).请在图乙中画出物块的受力示意图.
10.[2017安徽,5]力可以用带箭头的线段表示:线段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾通常表示力的作用点,此即为力的图示.如图所示,物体A同时受到水平向右的拉力F1=40 N和与水平方向成30°角的斜向右上方的拉力F2=60 N的作用.请参照图中力F1的图示,用相同的比例(标度)在图中画出力F2的图示.
1.力的概念和性质(1)力的物质性:力是一个物体对另一个物体的作用;力不能脱离物体存在,没有施力物体或受力物体就没有力.(2)力的相互性:物体间力的作用是① 的. ⅰ.两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体;ⅱ.相互作用的一对力总是大小② ,方向③ ,作用在同一直线上,作用在不同物体上. (3)力的符号:一般用④ 表示力. (4)力的单位:牛顿,简称⑤ ,符号是⑥ .
2.力的作用效果(1)力有两种作用效果:ⅰ.使物体的⑦ 发生改变(简称形变),如图甲中跳板被压弯(弹性形变)、橡皮泥被捏扁(塑性形变); ⅱ.使物体的⑧ 发生改变,如箭被射出(动静状态变化)、汽车刹车减速(速度大小变化)、图乙中沿直线运动的铁球被磁铁吸引而偏离直线(运动方向变化). (2)若物体发生形变或运动状态发生改变,则物体一定受到了力的作用.
3.力的三要素和力的示意图(1)力的三要素:影响力的作用效果的因素有力的⑨ 、⑩ 和⑪ .(2)力的示意图:用一根末端带箭头的线段表示力,箭头的方向表示⑫ ,线段的起点或终点表示⑬ ;在同一图中,力越大,线段应该越⑭ ,有时还应标出力的大小.
4.测量工具:弹簧测力计(如图所示)(1)原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成⑮ . (2)使用要求ⅰ.选择弹簧测力计时要了解其⑯ 、⑰ ,所测拉力不允许超过⑱ . ⅱ.测量前,轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住;观察指针是否指在零刻度线上,如果不在要进行⑲ . ⅲ.测力时,要保证弹簧的伸长方向与所测力的方向⑳ ,弹簧不能靠在刻度盘上. ⅳ.读数时,视线必须与刻度盘㉑ 且正对刻度线. ⅴ.记录的数据要包含数值和㉒ .
1.弹力(1)弹性形变:物体受力发生形变,若撤去作用力后物体恢复原状,这种形变称为弹性形变;但弹性有一定的限度,若形变量超过弹性限度,物体将不能恢复原状.(2)弹力:物体由于发生㉓ 而产生的力叫弹力.一般来说,支持力、拉力、压力都属于弹力. (3)弹力的大小与物体的形变量有关,在弹性限度内,形变量越大,弹力越㉔______.(4)弹力的方向与物体形变的方向㉕ .压力、支持力与接触面垂直,绳子拉力沿着绳子指向绳子收缩的方向.
2.重力(1)定义:由于㉖ 而使物体受到的力叫重力,用㉗ 表示.地面附近的所有物体都受到重力作用. (2)重力的受力物体就是在地面附近的物体,而施力物体总是㉘ . (3)重力的三要素ⅰ.大小:物体所受重力与其质量成㉙ .公式为G=㉚ ,其中G表示重力,单位为N;m表示质量,单位为kg;g=9.8 N/kg,近似计算时常取㉛________. ⅱ.方向:㉜ .应用:水平仪、重垂线等.
ⅲ.作用点:重力作用在物体的每一部分.重力的等效作用点称为㉝ .形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心处. (4)重力大小的估计:通常利用质量来估计重力.普通中学生的重力约500 N,1个鸡蛋的重力约0.5 N.3.摩擦力(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的㉞ 物体相对运动的力.
ⅰ.产生条件:两物体相互㉟ 、接触面㊱ 、物体间㊲ 运动(滑动). ⅱ.大小:滑动摩擦力的大小与㊳ 有关.接触面越㊴ 、压力越㊵ ,滑动摩擦力就越大. ⅲ.方向:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向㊶ ,即滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,且与接触面平行. (2)静摩擦力:一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋势时,所受到的阻碍物体开始运动的力叫静摩擦力.
接触面的粗糙程度、压力的大小
ⅰ.产生条件:两物体相互㊷ 、接触面㊸ 、物体间有㊹____________ .ⅱ.大小:静摩擦力的大小与物体的受力和运动情况有关,使物体保持相对静止.ⅲ.方向:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向㊺ . (3)滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滚动时所受到的阻碍物体滚动的力叫滚动摩擦力.相同情况下,滚动摩擦力一般比滑动摩擦力㊻ 得多.
(4)增大或减小摩擦的方法
判断以下命题的正误.1.物体相互接触不一定产生力的作用,不接触的物体间可能有力的作用.(51)( )2.物体受到力的作用时,运动方向一定改变. (52)( )3.测量过物体的重力后,再测量一个水平拉力时,需要对弹簧测力计重新校零. (53)( )4.重心一定在物体的内部. (54)( )5.同一物体的质量是不变的,因此重力也是不变的. (55)( )
6.压力和接触面的粗糙程度相同时,接触面积越大,滑动摩擦力越大. (56)( )7.蹬车前进时,自行车后轮受到的摩擦力方向向前. (57)( )8.滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反. (58)( )9.受静摩擦力作用的物体可能是运动的,受滑动摩擦力作用的物体可能是静止的. (59)( )10.弹力是由受力物体发生形变而产生的. (60)( )11.用手紧握玻璃瓶,手发生形变,玻璃瓶不发生形变. (61)( )
例1 如图,物体A放在斜面上处于静止状态,在图中画出A所受的重力G和A对斜面的压力F的示意图.(重心已标出)
例2 [2021合肥45中一模]如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图.
例3 [2020江苏连云港]如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的受力示意图.
力的示意图的画法力的示意图要反映力的三要素:大小、方向、作用点.(1)力的作用点一般画在受力物体上,而且一般应画在受力点处,重力的等效作用点是物体的重心;在物体同时受几个力且不引起转动时,几个力的作用点一般都画在物体的重心处.
(2)要沿着力的方向画线段:重力方向——竖直向下,支持力(或压力)方向——垂直于接触面,绳子的拉力方向——沿着绳子指向绳子收缩的方向,摩擦力方向——与相对运动或相对运动趋势的方向相反.(3)物体受多个力作用时,如果可以确定各力的大小关系,应该用线段的长短将该大小关系体现出来,较大的力要画得长一些;在线段的末端标上箭头,并标注力的符号,若力的大小已知,一般应写出力的大小.
1.[2021合肥50中东校三模]如图所示,竖直的磁性黑板上,吸着一个重力为5 N的小铁块,小铁块静止不动,若磁性黑板和铁块之间的吸引力是10 N,请画出铁块在竖直方向上所受的力的示意图.
2.[2021甘肃兰州A卷]照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施,请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图.
3.[2021安庆桐城二中四模]图甲是物体随传送带向上做匀速直线运动时的受力示意图,图乙是同一物体沿相同传送带向下做匀速直线运动时的场景,请在图乙中画出该物体的受力示意图.
4.[2020合肥38中三模]如图所示,木块和小车一起沿水平地面向右运动;在小车突然刹车减速的过程中,木块相对于小车仍保持静止.已知小车上表面水平,请画出小车刹车减速过程中木块所受力的示意图.
探究影响滑动摩擦力大小的因素
例4 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连.(忽略滑轮的摩擦)(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动时,铝块所受滑动摩擦力f的大小等于测力计的示数F1,则f= N.
(2)图乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案:____________________________________________________________________. (3)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于”) 图甲中铝块所受滑动摩擦力.
将木块与铝块互换位置,重
复实验,比较两次实验弹簧测力计的示数
(4)比较图甲和图乙所示的两次实验,可以得出:____________________________________________________. (5)实验小组的同学将铝块竖直切去一半,按照正确的操作方法拉动铝块在木板上运动,如图丁所示,读出弹簧测力计的示数为0.8 N;与图甲实验的数据对比后,
他们得出“滑动摩擦力的大小与接触面积有关”的结论.你认为该实验设计是 (选填“正确”或“错误”) 的,原因是_______________________.
在接触面粗糙程度相同时,
压力越大,滑动摩擦力越大
(6)另一个实验小组对实验方案进行了改进:如图戊,将弹簧测力计的挂环固定,挂钩钩住木块,将木块放在长木板上,使弹簧测力计保持水平;实验时拉着长木板沿水平方向运动,弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力的大小.改进后,只要水平向左拉动长木板,无论速度大小怎样变化,木块都保持静止,处于_________状态,弹簧测力计的拉力 木块所受的滑动摩擦力. 戊
(7)在(6)的实验中,由于滑动摩擦力的大小与长木板的运动速度大小_________,因此弹簧测力计的示数应该是稳定的;若实验中正确操作却发现弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是 . (8)在(6)中实验的基础上,再取来一个弹簧测力计,用其水平向左匀速拉动长木板,系统稳定时两个弹簧测力计的读数分别为2.4 N、1.0 N,则长木板对木块的滑动摩擦力为 N,实验桌面对长木板的滑动摩擦力为 N.
长木板上表面粗糙程度不均匀
实验原理1.实验原理:二力平衡条件.2.转换法的应用:将测量摩擦力转换成测量弹簧测力计的拉力.实验器材3.实验器材:木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的多块长木板(或一块长木板和粗糙程度不同的多种表面材料,如毛巾、棉布等)、砝码等.4.弹簧测力计的使用和读数(详见考点考点1).5.对长木板的要求:粗糙程度均匀,水平放置.
实验操作要点6.水平拉动的目的:使拉力和摩擦力在同一直线上.7.使木块做匀速直线运动的原因:①让木块“运动”而不是“静止”是因为研究的是滑动摩擦力,而不是静摩擦力;②“匀速直线”的目的是使木块处于平衡状态,此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数.8.必须在运动的过程中读数,不能停止后读数.
9.控制变量法的应用:①需要控制的变量有接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积等;②通过更换长木板或长木板的表面材料控制接触面的粗糙程度,通过在木块上加减砝码控制压力大小,通过翻转木块改变接触面积;③探究一个因素时,其他因素要保持相同.
实验分析10.多次测量的目的:寻找普遍规律.11.实验数据表格:①表格内包含压力(或砝码数量)、接触面情况(粗糙程度)、弹簧测力计示数;②需要多次测量.12.滑动摩擦力的大小:弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小,f=F.13.实验评估:较难控制木块做匀速直线运动.实验结论:摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小及接触面的粗糙程度有关,接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
1.利用图像进行数据处理:摩擦力—压力图像是一条过原点的倾斜直线(在第一象限的部分).2.加速拉动时,弹簧测力计示数会变大,不能据此得出滑动摩擦力的大小与速度大小有关,因为此时木块不是平衡状态,弹簧测力计示数与滑动摩擦力不相等.3.动摩擦因数: .
1.[2012安徽,12]以下描述的各力中,两物体必须接触才能发生相互作用的 是 ( )
A.地球对人的引力 B.磁极间的作用力
C.支架对磁铁的支持力 D.两带电气球间的斥力
2.[2013安徽,5]小强在立定跳远起跳时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是_______的.离开地面后,由于_______,他在空中还能继续向前运动.
3.关于弹簧测力计,下列说法正确的是 ( )A.弹簧测力计只能测量重力的大小B.弹簧测力计只能测量竖直方向上的力的大小C.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与所受拉力成正比D.使弹簧测力计的弹簧伸长的力是弹簧受到的拉力[根据2015年12题和2014年13题命制]
4.[2016安徽,19]为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图甲),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表1中.已知弹簧原长L0=6.0 cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力.(g取10 N/kg)
(1)请根据表1中的数据,将表2填写完整.
(2)请在图乙坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像.
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理.只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小.请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求:_____________________________________________________________________________________________.
零（或所测力不超出弹簧测力计的量程,或要保证所测力的方向与弹簧的伸长
5.下列说法正确的是 ( ) A.滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关 B.滑动摩擦力的方向总与物体运动的方向相反 C.接触面粗糙程度不变时,压力越大,摩擦力越大 D.自行车的滚动轴承是通过变滑动为滚动来减小摩擦的[根据2018年11题命制]
6.[2019安徽,18]如图为研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验的示意图.实验的过程为:a.用弹簧测力计缓缓拉动木块,使它沿水平长木板滑动,当测力计示数稳定后,该示数即为此状态下滑动摩擦力的大小.
b.改变放在木块上的砝码,测出此种情况下的滑动摩擦力.c.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.……(1)该实验的原理是:____________. (2)该实验的结论是:__________________________________________________.
接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
7.[2014安徽,20]如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G=40 N,F=10 N.(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小;(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体与接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的.物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立.求图中物体与地面间的动摩擦因数μ.
(1)由于物体做匀速直线运动,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以滑动摩擦力f=F=10 N(2)物体与接触面间的压力FN=G=40 N,f=10 N,由f=μFN,则μ= 0.25
8.[2019安徽,3]如图所示,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动.忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图.
9.[2018安徽,9]如图甲所示,物块A在一固定的斜面上保持静止,可将物块A看成一个有质量的点(见图乙).请在图乙中画出物块的受力示意图.
10.[2017安徽,5]力可以用带箭头的线段表示:线段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾通常表示力的作用点,此即为力的图示.如图所示,物体A同时受到水平向右的拉力F1=40 N和与水平方向成30°角的斜向右上方的拉力F2=60 N的作用.请参照图中力F1的图示,用相同的比例(标度)在图中画出力F2的图示.
1.力的概念和性质(1)力的物质性:力是一个物体对另一个物体的作用;力不能脱离物体存在,没有施力物体或受力物体就没有力.(2)力的相互性:物体间力的作用是① 的. ⅰ.两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体;ⅱ.相互作用的一对力总是大小② ,方向③ ,作用在同一直线上,作用在不同物体上. (3)力的符号:一般用④ 表示力. (4)力的单位:牛顿,简称⑤ ,符号是⑥ .
2.力的作用效果(1)力有两种作用效果:ⅰ.使物体的⑦ 发生改变(简称形变),如图甲中跳板被压弯(弹性形变)、橡皮泥被捏扁(塑性形变); ⅱ.使物体的⑧ 发生改变,如箭被射出(动静状态变化)、汽车刹车减速(速度大小变化)、图乙中沿直线运动的铁球被磁铁吸引而偏离直线(运动方向变化). (2)若物体发生形变或运动状态发生改变,则物体一定受到了力的作用.
3.力的三要素和力的示意图(1)力的三要素:影响力的作用效果的因素有力的⑨ 、⑩ 和⑪ .(2)力的示意图:用一根末端带箭头的线段表示力,箭头的方向表示⑫ ,线段的起点或终点表示⑬ ;在同一图中,力越大,线段应该越⑭ ,有时还应标出力的大小.
4.测量工具:弹簧测力计(如图所示)(1)原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成⑮ . (2)使用要求ⅰ.选择弹簧测力计时要了解其⑯ 、⑰ ,所测拉力不允许超过⑱ . ⅱ.测量前,轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住;观察指针是否指在零刻度线上,如果不在要进行⑲ . ⅲ.测力时,要保证弹簧的伸长方向与所测力的方向⑳ ,弹簧不能靠在刻度盘上. ⅳ.读数时,视线必须与刻度盘㉑ 且正对刻度线. ⅴ.记录的数据要包含数值和㉒ .
1.弹力(1)弹性形变:物体受力发生形变,若撤去作用力后物体恢复原状,这种形变称为弹性形变;但弹性有一定的限度,若形变量超过弹性限度,物体将不能恢复原状.(2)弹力:物体由于发生㉓ 而产生的力叫弹力.一般来说,支持力、拉力、压力都属于弹力. (3)弹力的大小与物体的形变量有关,在弹性限度内,形变量越大,弹力越㉔______.(4)弹力的方向与物体形变的方向㉕ .压力、支持力与接触面垂直,绳子拉力沿着绳子指向绳子收缩的方向.
2.重力(1)定义:由于㉖ 而使物体受到的力叫重力,用㉗ 表示.地面附近的所有物体都受到重力作用. (2)重力的受力物体就是在地面附近的物体,而施力物体总是㉘ . (3)重力的三要素ⅰ.大小:物体所受重力与其质量成㉙ .公式为G=㉚ ,其中G表示重力,单位为N;m表示质量,单位为kg;g=9.8 N/kg,近似计算时常取㉛________. ⅱ.方向:㉜ .应用:水平仪、重垂线等.
ⅲ.作用点:重力作用在物体的每一部分.重力的等效作用点称为㉝ .形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心处. (4)重力大小的估计:通常利用质量来估计重力.普通中学生的重力约500 N,1个鸡蛋的重力约0.5 N.3.摩擦力(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的㉞ 物体相对运动的力.
ⅰ.产生条件:两物体相互㉟ 、接触面㊱ 、物体间㊲ 运动(滑动). ⅱ.大小:滑动摩擦力的大小与㊳ 有关.接触面越㊴ 、压力越㊵ ,滑动摩擦力就越大. ⅲ.方向:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向㊶ ,即滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,且与接触面平行. (2)静摩擦力:一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋势时,所受到的阻碍物体开始运动的力叫静摩擦力.
接触面的粗糙程度、压力的大小
ⅰ.产生条件:两物体相互㊷ 、接触面㊸ 、物体间有㊹____________ .ⅱ.大小:静摩擦力的大小与物体的受力和运动情况有关,使物体保持相对静止.ⅲ.方向:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向㊺ . (3)滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滚动时所受到的阻碍物体滚动的力叫滚动摩擦力.相同情况下,滚动摩擦力一般比滑动摩擦力㊻ 得多.
(4)增大或减小摩擦的方法
判断以下命题的正误.1.物体相互接触不一定产生力的作用,不接触的物体间可能有力的作用.(51)( )2.物体受到力的作用时,运动方向一定改变. (52)( )3.测量过物体的重力后,再测量一个水平拉力时,需要对弹簧测力计重新校零. (53)( )4.重心一定在物体的内部. (54)( )5.同一物体的质量是不变的,因此重力也是不变的. (55)( )
6.压力和接触面的粗糙程度相同时,接触面积越大,滑动摩擦力越大. (56)( )7.蹬车前进时,自行车后轮受到的摩擦力方向向前. (57)( )8.滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反. (58)( )9.受静摩擦力作用的物体可能是运动的,受滑动摩擦力作用的物体可能是静止的. (59)( )10.弹力是由受力物体发生形变而产生的. (60)( )11.用手紧握玻璃瓶,手发生形变,玻璃瓶不发生形变. (61)( )
例1 如图,物体A放在斜面上处于静止状态,在图中画出A所受的重力G和A对斜面的压力F的示意图.(重心已标出)
例2 [2021合肥45中一模]如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图.
例3 [2020江苏连云港]如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的受力示意图.
力的示意图的画法力的示意图要反映力的三要素:大小、方向、作用点.(1)力的作用点一般画在受力物体上,而且一般应画在受力点处,重力的等效作用点是物体的重心;在物体同时受几个力且不引起转动时,几个力的作用点一般都画在物体的重心处.
(2)要沿着力的方向画线段:重力方向——竖直向下,支持力(或压力)方向——垂直于接触面,绳子的拉力方向——沿着绳子指向绳子收缩的方向,摩擦力方向——与相对运动或相对运动趋势的方向相反.(3)物体受多个力作用时,如果可以确定各力的大小关系,应该用线段的长短将该大小关系体现出来,较大的力要画得长一些;在线段的末端标上箭头,并标注力的符号,若力的大小已知,一般应写出力的大小.
1.[2021合肥50中东校三模]如图所示,竖直的磁性黑板上,吸着一个重力为5 N的小铁块,小铁块静止不动,若磁性黑板和铁块之间的吸引力是10 N,请画出铁块在竖直方向上所受的力的示意图.
2.[2021甘肃兰州A卷]照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施,请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图.
3.[2021安庆桐城二中四模]图甲是物体随传送带向上做匀速直线运动时的受力示意图,图乙是同一物体沿相同传送带向下做匀速直线运动时的场景,请在图乙中画出该物体的受力示意图.
4.[2020合肥38中三模]如图所示,木块和小车一起沿水平地面向右运动;在小车突然刹车减速的过程中,木块相对于小车仍保持静止.已知小车上表面水平,请画出小车刹车减速过程中木块所受力的示意图.
探究影响滑动摩擦力大小的因素
例4 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连.(忽略滑轮的摩擦)(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动时,铝块所受滑动摩擦力f的大小等于测力计的示数F1,则f= N.
(2)图乙实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案:____________________________________________________________________. (3)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于”) 图甲中铝块所受滑动摩擦力.
将木块与铝块互换位置,重
复实验,比较两次实验弹簧测力计的示数
(4)比较图甲和图乙所示的两次实验,可以得出:____________________________________________________. (5)实验小组的同学将铝块竖直切去一半,按照正确的操作方法拉动铝块在木板上运动,如图丁所示,读出弹簧测力计的示数为0.8 N;与图甲实验的数据对比后,
他们得出“滑动摩擦力的大小与接触面积有关”的结论.你认为该实验设计是 (选填“正确”或“错误”) 的,原因是_______________________.
在接触面粗糙程度相同时,
压力越大,滑动摩擦力越大
(6)另一个实验小组对实验方案进行了改进:如图戊,将弹簧测力计的挂环固定,挂钩钩住木块,将木块放在长木板上,使弹簧测力计保持水平;实验时拉着长木板沿水平方向运动,弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力的大小.改进后,只要水平向左拉动长木板,无论速度大小怎样变化,木块都保持静止,处于_________状态,弹簧测力计的拉力 木块所受的滑动摩擦力. 戊
(7)在(6)的实验中,由于滑动摩擦力的大小与长木板的运动速度大小_________,因此弹簧测力计的示数应该是稳定的;若实验中正确操作却发现弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是 . (8)在(6)中实验的基础上,再取来一个弹簧测力计,用其水平向左匀速拉动长木板,系统稳定时两个弹簧测力计的读数分别为2.4 N、1.0 N,则长木板对木块的滑动摩擦力为 N,实验桌面对长木板的滑动摩擦力为 N.
长木板上表面粗糙程度不均匀
实验原理1.实验原理:二力平衡条件.2.转换法的应用:将测量摩擦力转换成测量弹簧测力计的拉力.实验器材3.实验器材:木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的多块长木板(或一块长木板和粗糙程度不同的多种表面材料,如毛巾、棉布等)、砝码等.4.弹簧测力计的使用和读数(详见考点考点1).5.对长木板的要求:粗糙程度均匀,水平放置.
实验操作要点6.水平拉动的目的:使拉力和摩擦力在同一直线上.7.使木块做匀速直线运动的原因:①让木块“运动”而不是“静止”是因为研究的是滑动摩擦力,而不是静摩擦力;②“匀速直线”的目的是使木块处于平衡状态,此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数.8.必须在运动的过程中读数,不能停止后读数.
9.控制变量法的应用:①需要控制的变量有接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积等;②通过更换长木板或长木板的表面材料控制接触面的粗糙程度,通过在木块上加减砝码控制压力大小,通过翻转木块改变接触面积;③探究一个因素时,其他因素要保持相同.
实验分析10.多次测量的目的:寻找普遍规律.11.实验数据表格:①表格内包含压力(或砝码数量)、接触面情况(粗糙程度)、弹簧测力计示数;②需要多次测量.12.滑动摩擦力的大小:弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小,f=F.13.实验评估:较难控制木块做匀速直线运动.实验结论:摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小及接触面的粗糙程度有关,接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
1.利用图像进行数据处理:摩擦力—压力图像是一条过原点的倾斜直线(在第一象限的部分).2.加速拉动时,弹簧测力计示数会变大,不能据此得出滑动摩擦力的大小与速度大小有关,因为此时木块不是平衡状态,弹簧测力计示数与滑动摩擦力不相等.3.动摩擦因数: .
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