第八讲01第1节 力 弹力 重力 摩擦力 课件（含视频）

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实验 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
力 弹力 重力 摩擦力
一、力1、定义：力是____________的作用，发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是____________．2、符号和单位：力用符号________表示，力的单位是________，符号是________．
3、力的作用效果(1)改变物体的形状．(2)改变物体的运动状态(物体速度大小、运动方向发生改变或两者同时发生改变都叫做“物体的运动状态”发生了变化).
4、力的描述(1)力的三要素：我们把力的________、________、________叫做力的三要素．(2)力的示意图：用一条带箭头的线段表示力，箭头的方向表示力的________，线段的起点或终点表示力的_______，线段的长度表示力的大小，如右图所示，力的大小为______．
5、力的作用是相互的：一个物体对另一个物体施力时，另一个物体也同时对它施加力的作用，即物体间力的作用是________的．如：人打排球手感到疼等．
二、弹力1、弹性形变：物体受力会发生形变，外力撤销后，物体能完全恢复原状的形变．2、定义：物体由于发生__________而产生的力叫做弹力，常见的弹力有支持力、压力、拉力等．
3、弹簧测力计(1)原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越______．(2)使用前①看清它的量程和分度值．如右图所示，弹簧测力计的量程为________，分度值为______．②检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上．③轻轻拉动挂钩几次，防止弹簧被外壳卡住．
(3)使用时①测力时，要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向一致，避免弹簧与外壳发生摩擦．②测力时，加在弹簧测力计上的力不允许超过它的________．③读数时，视线要正对刻度线，其示数＝整刻度值＋后面的小格数×分度值．如右图所示，弹簧测力计的示数为______N.
三、重力1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．用字母G表示．地球附近的所有物体都受到重力的作用．2、测量：把物体挂在弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，物体的重力大小等于__________________．3、大小：G＝________4、方向：______________；应用：水平仪、重垂线(如右图所示).
5、重心(1)定义：重力的等效作用点叫做物体的重心．(2)位置：形状规则、质量分布均匀的物体，重心在它的__________上．
四、摩擦力1、滑动摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种________相对运动的力．(2)产生条件：①两物体相互接触，挤压；②接触面粗糙；③相对运动．(3)方向：与物体相对运动的方向________．(4)测量：大小可根据二力平衡，利用弹簧测力计沿水平方向拉动物体做匀速直线运动间接测量．
(5)影响因素①压力：在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越________．②接触面粗糙程度：在其他条件相同时，接触面粗糙程度越________，滑动摩擦力越大．2、增大、减小摩擦的方法(1)增大有益摩擦①________接触面的粗糙程度②________压力③变滚动为滑动
(2)减小有害摩擦①________接触面的粗糙程度②________压力③变滑动为滚动④使接触面分离
1. 判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”．(1)只有相互接触的物体之间才能产生力(　　)(2)相互接触的物体之间一定有力的作用(　　)(3)当一个物体是施力物体时就不能是受力物体(　　)(4)测量重力后，再测水平拉力时，需要对弹簧测力计重新校零(　　)(5)重力的方向总是垂直向下的(　　)(6)摩擦力总是阻碍物体运动(　　)
搓衣板：搓衣板是常见的洗衣工具，搓衣板是什么时候发明的，史无可考．衣物与搓衣板之间的摩擦相当于人力摩擦，搓衣时加强了衣物与搓衣板之间的挤压、揉搓效果．
1. 如图1.1所示，在与小铁球运动方向垂直的位置放置一块磁体，观察到小铁球在水平桌面沿曲线运动．现象分析：小铁球在水平桌面做曲线运动，是由于受到________(选填“重力”或“磁力”)的作用，这一现象说明力可以改变物体的__________.
图1.1(RJ八下P3)
生活实践：如图1.2所示，跳水运动员站在跳板上起跳时将跳板压弯了，此现象说明力可以改变物体的______；跳板将运动员向上弹起说明力可以改变物体的__________，最终运动员因为受到______的作用而落入水中．
图1.2(RJ八下P8)
2. 如图2所示，坐在小船上的人用力推另一艘小船．现象：将另一艘小船推开的同时自己坐的小船向相反方向运动．现象解释：物体间力的作用是________的，当人推小船时，小船也在推人，由于力可以改变物体的________，因此人坐的小船会向相反方向运动．生活实践：在羽毛球比赛过程中，运动员用球拍将飞来的羽毛球击过球网，在击球的过程中，球拍对羽毛球有一个力，同时球拍受到________施加的力．
3. 如图3所示，小明在足够长的水平面上沿水平方向推箱子．小明先用30 N的水平推力推100 N的箱子，箱子未被推动，则箱子所受的摩擦力为________N；当推力增大到35 N时，箱子刚好做匀速直线运动，此时箱子所受的摩擦力为________N；撤去推力后，箱子做减速运动，此时箱子所受的摩擦力为________N.
4. 如图4所示为体操比赛中，运动员手握单杠的情景．现象1：运动员在上场前会涂一些镁粉．现象2：运动员在做回环动作时手握单杠不会太紧．现象3：运动员表演完从单杠上跳下来时很难稳稳地站住．现象1解释：手上涂了镁粉可以________手与单杠之间的摩擦．现象2解释：运动员通过减小压力来________手与单杠之间的摩擦，便于流畅地做回环动作．现象3解释：运动员具有________，使得从单杠上跳下后很难稳稳地站住．生活实践：骑自行车下坡时会用力捏闸，这是通过___________的方式增大摩擦力．
图4(RJ八下P25)
(1)确定受力物体，一般题干中“画出”两字后的物体为受力物体．(2)审清题中要求画的是哪些力，不能多画、少画．(3)力的示意图要包含“点”“线”和“箭头”．①“点”即力的作用点，用实心点表示．若受力物体上标有实心点，则以该点为作用点；②“线”即力的作用线，过“点”沿力的方向画直的实线段；
③“箭头”即力的方向，标在“线”的末端，并在“箭头”旁标出力的符号，若题中给出，一定要按题中要求标，若未给出可按常规符号标(如重力G、摩擦力f等).(4)常见力的方向：重力的方向竖直向下、弹力的方向与接触面垂直且指向受力物体、摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反．
例1　(2022襄阳改编)请画出熊猫玩偶受到的重力示意图(O为重心).
例2　(2021桂林)如图，请画出木箱受到水平推力F的示意图．
例3　(2021武汉)请在图中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时，挖掘机对斜坡的压力的示意图．
例4　(2022遂宁)一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动．请你在图中作出小球摆动到右边最高点时，小球所受绳子拉力F与重力G的示意图．
例5　(2022眉山)如图所示，图甲是某运动员在2022年北京冬奥会上沿赛道向上滑行的某一情景．请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点，画出他受到的重力 G人和此时赛道对他产生的摩擦力 f的示意图．
1. (2019宜昌6题2分)在射箭运动中，以下关于力的作用效果的描述，其中一个与另外三个不同的是(　　)A. 瞄准时，手的拉力把弓拉弯B. 松手后，弓的弹力把箭射出C. 飞行中，重力让箭划出一道弧线D. 中靶时，靶的阻力让箭停止运动
力的性质及作用效果(黄冈3考；孝感2考；咸宁5考)
2. (2018咸宁13题2分)现在全市各校都在开展“足球进校园”活动，关于同学们在足球比赛中涉及到的物理知识，下列分析错误的是(　　)A. 足球鞋底凹凸不平，是为了增大与地面的摩擦力B. 足球能在空中飞行，是因为受到了运动员的脚对它有力的作用C. 用头顶足球攻门时，头感到疼，说明物体间力的作用是相互的D. 守门员一下子抱住射门的足球，说明力可以改变物体的运动状态
3. (2022鄂州21题2分)物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣，同学们课后开始联想一些生活中与物理相关的情景．乒乓球是我国的国球，在世界级比赛中，我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌，为国争光，扬我国威．关于乒乓球比赛时的情景，下列说法正确的是(　　)A. 击球时，球拍对球的力只改变了球的运动状态B. 击球时，球拍对球的力只改变了球的形状C. 击球时，球拍对球的力同时改变了球的形状和球的运动状态D. 击球时，球拍对球有力的作用，球对球拍没有力的作用
4. (2020咸宁27题4分)如图所示，木棒在手指上平衡，请画出它所受重力的示意图(力的作用点画在木棒的重心上).
画指定力的示意图(黄冈2022.13；孝感3考；咸宁2考)
5. (2022黄冈13题3分)如图甲所示是某景区巨石奇观，图乙是其简化图，O点为上方巨石的重心．请在图乙中画出上方巨石受到支持力的示意图．
6. [2019孝感11(1)题2分]如图所示，小车A与物体B一起向右做匀速直线运动，当小车A与正前方的墙碰撞时，请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图(两力均画在重心上．)
7. (2020孝感11题4分)如图所示，放在水平地面上的小车B与弹簧相连，弹簧处于伸长状态，物体A与小车B均静止．请画出：①物体A的重力示意图(O为物体A的重心)；②弹簧对小车B的弹力示意图．
解题关键点弹簧产生的弹力的方向与其形变方向相反，弹簧处于伸长状态，故弹簧对小车的弹力属于拉力，方向水平向右．
8. (2022鄂州17题2分)吃完早餐，你走向公交站，准备乘车去上学．你在地面上行走的过程中，下列说法正确的是(　　)A. 脚与地面间有摩擦力B. 鞋底有花纹，是为了减小摩擦C. 你对地面的压力与地面对你的支持力是一对平衡力D. 如果地面绝对光滑，你可以走得更快
摩擦力(黄冈4考；孝感2考；咸宁4考)
9. (2022荆门15题2分) 星期天，小明参加社区志愿服务活动，如图所示，他用200 N的水平力推动质量为50 kg的垃圾箱，使其沿水平地面做匀速直线运动．停止用力后，垃圾箱继续向前滑行时受到的摩擦力为(　　)A. 50 N　 B. 100 N　 C. 200 N　 D. 500 N
9．1　变叠加模型(2022三市一企12题2分改编)如图所示，水平桌面上的小车上放一木块，木块随小车在重物的牵引下向右做匀速直线运动，下列说法正确的是(　　)A. 木块受到小车对它的摩擦力方向水平向左B. 木块受到小车对它的摩擦力大小等于重物的重力C. 小车受到桌面对它的摩擦力方向水平向左D. 小车受到桌面对它的摩擦力大小小于重物的重力
解题关键点木块和小车一起匀速运动，没有相对运动的趋势，即木块和小车之间没有摩擦力
10. (2021黄冈12题4分)飞机落地后，其制动方式通常有三种：其一是增大刹车片对轮毂的压力来增大________力，从而使轮子减速；其二，通过向前喷气来减速，是利用物体间力的作用是________的；其三，机翼上竖起的扰流板，在增大阻力的同时改变了机翼的上表面形状，机翼升力________(选填“增大”或“减小”)，轮胎对地面的压力增大，从而增强制动效果．
11. (2021襄阳30题2分)如图所示用手握住重4 N的瓶子静止不动，此时瓶子受到摩擦力的方向为__________(选填“竖直向上”或“竖直向下”).当对瓶底施加一个竖直向上20 N的推力时，瓶子仍然保持静止，此时瓶子受到的摩擦力大小为________N.
解题关键点瓶子始终静止说明受力平衡，对物体进行受力分析，如下图：
11．1　变叠加模型(2022襄阳10题2分)如图所示，铁块A重3 N，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为1 N的铜块B放在铁块A上面时，A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑．取走铜块B，用竖直向上的力F拉铁块A，使其匀速向上运动，则F的大小为(　　)A. 3 N B. 4 NC. 5 N D. 7 N
解题关键点A与B匀速运动，说明A与B整体受力平衡；取掉B，拉A匀速运动，说明在拉力作用下A受力平衡，两次所受摩擦力大小相等，受力分析如下图．
12. [2022黄冈15(2)题2.5分]如图所示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计水平拉着木块水平向右做__________运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小．这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了________(选填“转换法”或“放大法”).
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(黄冈孝感咸宁均2考)
13. (2021黄冈16题6分)某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素．木块挂在测力计下，右侧面与竖直传送带接触，左侧面有可旋转的螺杆对其施加不同的压力．启动电机，传送带逆时针转动，通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力．
(1)该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小，这里是运用了________的方法．
(2)比较1、2、3次实验数据可知，滑动摩擦力大小与________有关．(3)在第5次实验中，木块受到的滑动摩擦力大小是________N.
(4)要探究木块所受滑动摩擦力大小与相对运动速度是否有关，正确的做法是_____________________________________________________________________________________________________
保持木块重力、木块与传送带接触面的粗糙程度、螺杆旋转圈数均不变，增大电机电流来增大传送带的转速
解题关键点在探究……与……有关时，首先想到控制变量法，做法表达模板：保持……(除探究因素以外的所有影响因素)不变，改变……(探究的因素).
1. 控制变量法(1)探究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系时，控制接触面的粗糙程度不变，改变接触面所受的压力大小．(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，控制接触面所受的压力大小不变，改变接触面的粗糙程度．
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（黄冈孝感咸宁均2考）
2. 实验结论滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力、接触面的粗糙程度有关．接触面的粗糙程度一定时，接触面所受的压力越①________，滑动摩擦力越大；接触面所受的压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越②________.
例　小组同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：猜想与假设(1)小组同学根据生活经验对滑动摩擦力的影响因素提出了以下猜想：依据1：拖动教室中较重的讲台比拖动轻一些的课桌时更费力；猜想1：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关．依据2：穿久了的鞋子鞋底花纹磨平了，脚底容易打滑；猜想2：滑动摩擦力的大小与_____________________有关.
设计与进行实验于是同学们用两块水平长木板A、B、长方体木块(各面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等器材设计了如图甲所示的实验步骤对其猜想进行探究：
(2)实验前应将弹簧测力计________(选填“水平”或“竖直”)放置，再调节指针到零刻度线处．(3)[平衡力的判断]如图甲所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做__________运动，根据__________知识可知，木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力大小________．
(3.1)(2021三市一企)如图，小芳同学用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块，使木块在水平木板上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小．小明认为她的操作有误，此时的拉力与滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力，因为这两个力不在__________上．
(4)同学们通过图甲实验步骤测得的数据如下表．
分析现象和数据，总结结论(5)要验证猜想1，应选择实验序号为________(填实验序号)的两次数据进行比较，得到的结论是：当__________________一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越________．
(6)分析实验序号为1、3两次的实验数据，可得到的结论是：当接触面所受压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越______．
交流与反思(7)在实验过程中，发现弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是________(填字母). A. 木板的长度太长B. 接触面的粗糙程度不均匀 C. 弹簧测力计的分度值太大D. 木块与木板的接触面积太大
(8)(2021乐山改编)有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验方案：A. 将木块竖直切去一半，重复图甲中第一次实验的操作过程，并与第一次实验数据进行比较B. 将木块侧放，重复图甲中第一次实验的操作过程，并与第一次实验数据进行比较你认为合理的实验方案是_____(选填“A”或“B”)，对另一不合理方案你的改进方法是：___________________________________________________
将切掉的一半叠放在剩余部分的上方重复第一次实验的操作
(9)[创新装置][数字化实验](2022丽水改编)为更精确地测量木块所受的滑动摩擦力，小明引入拉力传感器并设计了如图乙的实验．①实验中，向右拉动长木板时，木块相对于地面________， 因此________(选填“一定”或“不一定”)要保证长木板做匀速直线运动，此时木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向______．
②实验后根据实验数据，画出拉力传感器的示数F随时间t的变化图像如图丙所示．分析图像可知：要使木块由静止开始运动至少需要________N的水平拉力；如果实验中某刻木块所受的拉力是1.8 N，则物块所处的状态是______________________
为了使学生更好地理解为什么图乙的实验装置不需要匀速拉动长木板 ，教师可拓展学生对木块进行水平方向的受力分析，木块相对地面静止，处于平衡状态，受到平衡力的作用，在水平方向受到弹簧测力计的拉力和摩擦力两个力平衡．
1．猜想与假设2．弹簧测力计的使用和读数3．滑动摩擦力大小的测量(利用二力平衡知识)[黄冈孝感咸宁2022.15(2)第1空]4．转换法(用弹簧测力计示数的大小反映滑动摩擦力的大小)[黄冈孝感咸宁2022.15(2)第2空]5．控制变量法(1)探究滑动摩擦力与压力的关系(控制接触面粗糙程度不变，改变压力大小)