【同步讲义】苏科版物理八年级下册--第八章 单元复习案 讲义
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1、知道力的概念、力的单位、力的作用效果;
2、知道力的三要素,能用示意图表示力;
3、了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象;
4、理解重力、弹力产生的条件;
5.知道滑动摩擦力的概念,影响滑动摩擦力大小的因素;
6.了解摩擦在日常生活中的利用和防止。
知识精讲
知识点01 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。
【知识拓展】
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。
【即学即练1】关于力的概念,下列说法中正确的是( )
A. 两个物体只要相互接触,就一定有力的作用
B. 两个不相互接触的物体之间,就一定没有力的作用;
C. 有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力物体;
D. 力不能脱离物体而独立存在
【答案】D
【解析】解:A、由力的概念可知,物体间要产生力,物体间必须要发生作用.如果只接触但不发生作用,就不会产生力,故A错;
B、不接触的物体间也会产生力的作用,如重力和磁体间的磁力,故B错;
C、因为力是物体对物体的作用,一个力必然涉及两个物体:一个是施力物体,一个是受力物体,故C错;
D、因为力是物体对物体的作用,所以力不能离开物体而存在,故D正确.
故选 D.
【即学即练2】下列关于力的说法中正确的是( )
①力不能离开物体而单独存在 ②有受力物体时,一定有施力物体
③两个物体只要相互接触就一定产生力的作用
④两个物体不接触就不能产生力的作用
A. 只有①②正确B. 只有②④正确C. 只有①③正确D. 只有①④正确
【答案】A
【解析】解:①②力是物体对物体的作用,要产生力的作用,至少有两个物体:施力物体和受力物体,单独一个物体不会产生力的作用,没有物体就没有力的作用。故①②正确;
③两个物体相互接触,如果不发生相互的推、拉、挤、压等作用,就没有产生力的作用,故③错误;
④不接触的物体之间也可以有力的作用,如磁铁之间的相互作用,故④错误。
故选:A。
【即学即练3】如图所示,手对桌子作用一个力F1,桌子也对手作用一个力F2,则下列说法正确的是( )
A. F1是手受到的压力,施力物体是桌子,受力物体是手
B. F1是手受到的重力,施力物体是地球,受力物体是手
C. F2是手受到的支持力,施力物体是桌子,受力物体是手
D. F2是桌子受到的压力,施力物体是手,受力物体是桌子
【答案】C
【解析】
AB、F1是桌子受到的压力,施力物体是手,受力物体是桌子,故AB错误;
CD、F2是手受到的支持力,施力物体是桌子,受力物体是手,故C正确、D错误。
故选:C。
【即学即练4】如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开.这说明力的作用效果与下列哪个因素有关?( )
A. 力的大小B. 力的作用点C. 力的方向D. 力的单位
【答案】B
【解析】解:分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,是因为力的作用点不同.
故选:B.
知识点02 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。
【知识拓展】
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。
【即学即练5】一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
B. 足球产生的弹力作用在木板上
C. 木板形变是由于木板产生弹力造成的
D. 足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【解析】
A、足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故A正确;
B、木板对足球有弹力的作用,物体间力作用是相互的,足球产生的弹力作用在木板上,故B正确;
C、木板的形变是由于足球产生的弹力造成的,故C错误;
D、足球产生的弹力就是足球因为受到重力对木板产生压力的结果,故D正确。
故选:C。
【即学即练6】如图所示的三个装置中,弹簧和小球均完全相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3,其大小关系是( )
A. L1=L2=L3B. L1=L2
【答案】A
【解析】解:第一幅图:以下面小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G;
第二幅图:以小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G;
第三幅图:以任意一个小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G;
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等,即有F1=F2=F3.在弹簧的弹性限度内,拉力与弹簧的伸长量成正比,故L 1=L2=L3;
故选:A。
【即学即练7】如图所示,弹簧测力计的量程是_______N,图中的示数为______N.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越______,弹簧测力计就是根据这个原理制成的。
【答案】0~5;2;长
【解析】解:
在弹簧测力计上,最大示数是5N,所以弹簧测力计的量程为0~5N;
1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在“2”上,所以弹簧测力计的示数为2N.
弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长的原理制成的。
故答案为:0~5;2;长。
【即学即练8】小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计.标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度.再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1 N、2 N、3 N、4 N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度.实验相关数据记录如下表.
(1)请你根据表中数据,在图中绘制出ΔL-F图像.
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4 N,在指针所指位置标注4 N的刻度,在0刻度线与4 N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度.如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由._____________________________________________.
【答案】(1)如图所示 (2)方案一;拉力越大,橡皮筋伸长量越大,但伸长量跟所受拉力不成正比
【解析】略
【即学即练9】如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧压缩了2cm。已知细线受到的拉力为3N,地面对B的支持力为5N,则A、B两物体的重力分别是(提示:劲度系数为100N/m,即该轻弹簧每受到100N的力,压缩或伸长1m)( )
A. 1N和5NB. 1 N和7 NC. 7N和3 ND. 5N和3N
【答案】D
【解析】解:弹簧的弹力为:F=kx=100N/m×0.02m=2N;
物体A处于静止状态,那么它受到向上的弹力F,细线的拉力F拉,向下的重力GA,即:F+F拉=GA 2N+3N=GA GA=5N;
物体B处于静止状态,它受到向下的重力GB,向下的弹力F,向上的支持力F支,即:F支=GB+F 5N=GB+2N GB=3N。
故选:D。
知识点03 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。
【知识拓展】
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。
【即学即练10】如图所示,“不倒翁”之所以不易倾倒,是因为它的______位置比较低。用自制的铅垂线来检查墙上的画框是否挂正,是利用了重力的方向总是______________的原理,此时应将画的下部向______(选填“左”或“右”)移动。
【答案】重心;竖直向下;右
【解析】
“不倒翁”之所以不易倾倒,是因为“不倒翁”的重心比较低,“不倒翁”重心越低,稳定性越强;利用重力的方向竖直向下可以制成重锤来检查物体是否竖直,当画的右边框和重垂线平行或重合时,画挂正了,所以画的下部向右移动。
【即学即练11】探测月壤力学性质是月球车登月的科研任务之一。月球上某月壤样品的体积为90cm3,测得其密度为0.8g/cm3.已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的1/6,求:
(1)该月壤样品的质量;
(2)该月壤样品受到月球的吸引力。
【答案】解:(1)由ρ=mV可得,该月壤样品的质量:
m=ρV=0.8g/cm3×90cm3=72g=0.072kg;
(2)该月壤样品受到月球的吸引力:
G月=16G地=16mg=16×0.072kg×10N/kg=0.12N。
答:(1)该月壤样品的质量为0.072kg;
(2)该月壤样品受到月球的吸引力为0.12N。
【解析】(1)知道月壤的质量和体积,根据密度公式求出该月壤样品的质量;
(2)根据G=mg求出该月壤样品受到月球的吸引力。
【即学即练12】为了“探究重力的大小与质量的关系”,小明找来了三个质量不同的铁块甲、乙、丙。
(1)在实验过程中,需要的测量工具有______和______。
(2)实验数据如下表所示,小明通过计算______是一个定值从而得出结论:物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(3)若要探究重力大小是否与物体的密度有关,应选取______相同而______不同的几个物体,分别测出它们的重力大小。
(4)以下四个图象中,关于物体所受重力的大小与其质量的关系正确的是______。
【答案】天平 弹簧测力计 Gm 质量 物质种类 A
【解析】解:(1)在实验中,需要用弹簧测力计测量重力,用天平测量物体的质量;
(2)由表格中数据知,g1=G1m1=;
g2=G2m2=;
g3=G3m3=,
Gm=10N/kg,重力和质量的比值是10N/kg,是一个定值从而得出结论:物体所受重力的大小与它的质量成正比;
(3)要探究重力大小是否与组成物体的密度有关,应选取质量相同而物质种类不同的几个物体,分别测出它们的重力大小,用到了控制变量法。
(4)Gm=10N/kg为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点,故选A图。
故答案为:(1)天平;弹簧测力计;(2)Gm;(3)质量;物质种类;(4)A。
【即学即练13】重为20 N的木箱静止在斜面上,请在图中作出木箱受到重力的示意图。
【答案】
【解析】
由题意知,重力的方向竖直向下,作用点在重心,其重心在其几何中心上,从重心开始画一个竖直向下的线段,标上箭头,最后用G=20N表示出重力即可。
如图所示:。
知识点04 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。
【知识拓展】
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。
【即学即练14】汽车超速行驶是造成交通事故的主要原因,快速行驶的汽车紧急刹车时,让车轮停止转动是通过增大 来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦;轮胎在路面留下一道痕迹后汽车停下来,这是利用 的方法增大汽车轮胎与地面之间的摩擦。
【答案】压力;变滚动为滑动
【解析】
(1)快速行驶的汽车紧急刹车时,让车轮停止转动是通过增大压力来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦;
(2)轮胎在路面留下一道痕迹后汽车停下来,这是利用变滚动为滑动的方法增大汽车轮胎与地面之间的摩擦.
故答案为:压力;变滚动为滑动.
【即学即练15】如图所示,物体重10N,被水平向左的力F压在竖直墙壁上,当F=50N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是______N;当F=80N时,物体在墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力是______N。
【答案】10 10
【解析】解:
(1)用50N的压力把物体重10N的物体压在竖直墙壁上,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,则物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等方向相反,故摩擦力大小为10N;
(2)当压力增大为80N时,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即物体在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上摩擦力的作用,故摩擦力10N。
故答案为:10;10。
【即学即练16】质量50kg的某同学在学校体育馆做爬杆运动,请画出该同学向上匀速爬杆时所受摩擦力的示意图。
【答案】解:该同学的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
该同学向上匀速爬杆时,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二者方向相反,大小相等,重力的方向竖直向下,大小为500N,则摩擦力竖直向上,大小也为500N,如图所示:
【解析】利用G=mg求出重力,根据二力平衡得出摩擦力的大小,然后根据力的示意图的画法作图。
【即学即练17】如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动。根据______可知,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小。
(2)某同学开始拉木块时,水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,该同学读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N,他认为这是摩擦力的大小为2N,他操作中错误是______。
(3)在某次实验中正确拉动弹簧测力计,其指针位置如图丁,则物块所受的滑动摩擦力f1为______N;若使物块向右加速运动,则摩擦力f2______f1(选填“>”“<”或“=”)
(4)分析图甲、乙可知,在______相同时,______越大,滑动摩擦力越大。
(5)有同学探究滑动摩擦力的大小与接触面的关系:
实验设计如下,数据记录如下表。(匀速拉动弹簧测力计)
比较______(填序号)实验数据,可得出正确结论:滑动摩擦力的大小与接触面积______。
(6)小丽同学对实验装置进行改动,如图戊所示,发现效果更好,评估此改进方案的优点:______。
【答案】匀速直线 二力平衡 变大 没有控制木块做匀速直线运动 1.6 = 压力 接触面粗糙程度 ①② 无关 不需要匀速拉动长木板
【解析】解:(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小;
(2)虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等;由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;
木块被拉动,且越来越快,由于木块没有做匀速直线运动,所以此时拉力与摩擦力的大小不相等;
(3)在某次实验中正确拉动弹簧测力计,其指针位置如图丁,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N,根据二力平衡可知,物块所受的滑动摩擦力f1为1.6N;
若使物块向右加速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,即摩擦力f2=f1;
(4)分析图甲、乙可知,压力相同,乙中接触面粗糙,滑动摩擦力大,得出的结论:压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(5)探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,应该控制压力和接触面的粗糙程度不变,改变接触面面积的大小,故应该对比①②的实验数据;根据实验数据可知,在压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与接触面积无关;
(6)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)变大;没有控制木块做匀速直线运动;(3)1.6;=;(4)压力;接触面粗糙程度;(5)①②;无关;(6)不需要匀速拉动长木板。
拉力F/N
0
1
2
3
4
橡皮筋伸长量ΔL/cm
0
1.2
3.4
6.1
9.9
实验序号
物体
质量m/kg
重力G/N
1
铁块甲
0.1
1.0
2
铁块乙
0.4
4.0
3
铁块丙
0.2
2.0
放置方式
木块对木板压力/N
弹簧测力计示数/N
滑动摩擦力/N
①平放
10
4.0
4.0
②侧放
10
4.0
4.0
③切去一半后平放
5
2.0
2.0
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