华师大版八年级上册3 几种常见的力导学案

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1.3 几种常见的力
一． 知识点及考点概述：
考点1——重力及其方向
考点2——重力的大小
考点3——弹力及其方向
考点4——摩擦力及其方向
考点5——影响滑动摩擦力的因素
考点6——增加或减小摩擦力的方法

二．考点举一反三
〖考点1 重力及其方向〗
〖方法点拨〗
重力的定义：物体受到地球吸引而产生的力
重力的作用点：重心，可以在物体上也可以不在物体上。
重力的方向：竖直向下（不是垂直向下）

〖例题1〗如图所示，“不倒翁”不倒的原因是它的重心设计巧妙，下列说法正确的是(   )

A. “不倒翁”的重心很低                                      B. “不倒翁”的重心很高
C. “不倒翁”的重心在几何中心上                        D. “不倒翁”的重心不在物体上
【答案】 A
【分析】物体的重心越低越稳定，根据“不倒翁”的特点分析。
【解答】“不倒翁”的底部往往装入金属或其它密度很大的物质，从而使不倒翁的重心集中在底部接近地面的位置。一旦它倾倒时，重心升高，于是就会在重力的作用下被拉起来，从而保持不倒，故A正确，而B、C、D错误。故选A。

〖变式1-1〗 下图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（   ）
A.           B.           C.           D. 
【答案】 B
【分析】根据对重力方向的认识判断。
【解答】在地面附近，重力的方向都是竖直向下的，而“竖直向下”其实就是沿地球半径的方向指向地心，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。


〖变式1-2〗如图所示，为水平仪放置于某桌面上静止的情形，图中的重锤线方向是________，该桌面________（选填“左”或“右”）侧高。

【答案】 竖直向下；左
【解析】【分析】（1）根据重力的方向解答；（2）重锤线总是向低的那边倾斜。
【解答】（1）如图所示，为水平仪放置于某桌面上静止的情形，图中的重锤线方向是竖直向下的；（2）根据图片可知，重锤线向右侧倾斜，因此桌面的左侧高。

〖变式1-3〗有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时，左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为4750N，4980N，4040N，3960N。假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形，O为几何中心，AB、CD为两条对称轴，如图所示。若再在车上放一重物，能使整辆车所受重力的作用线通过O点，则该重物的重心应落在(   )

A. AOC区域上                   B. AOD区域上                  C. BOC区域上                      D. BOD区域上
【答案】 B
【分析】水平面上的物体对地面的压力等于自身的重力，首先将前面两个和后面两个轮子的压力相加，根据大小关系确定重心的大致位置；然后再用相同的方法确定重心偏左还是偏右，最后将二者综合，确定所加物体的位置。
【解答】
前后比较：两前轮的压力：4750N+4980N=9730N，两后轮的压力：4040N+3960N=8000N；因为两前轮的压力大于两后轮的压力，则物体应放在后半部。
左右比较：两左轮的压力：4750N+4040N=8790N，两右轮的压力：4980N+3960N=8940N；因为两左轮的压力小于两右轮的压力，则物体应放在左半部。
综上所述，若再在车上放一重物，能使整辆车所受重力的作用通过O点，则该重物的重心应落在左后部，即AOD区域上。 故选B。

〖考点2 重力的大小〗
〖方法点拨〗
重力的公式：G=mg
g的含义：物体单位质量受到的重力 g＝9.8N/kg 约等于10N/kg

〖例题2〗甲、乙两同学的质量之比是10∶9，则他们的体重之比是________ ， 若甲同学的体重是500N，则乙同学的体重为________N。
【答案】 10：9；450

【分析】知道甲同学重和质量比，利用重力公式G=mg求解．本题考查重力计算公式的应用，属于基础题
【解答】解：由G=mg可知，G甲：G乙=m甲：m乙=10：9；由G甲：G乙=10：9可得，G乙= 910 ×G甲= 910 ×500N=450N．故答案为：10：9；450．
〖变式2-1〗某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表：
实测物体
物体质量m/kg
重力G/N
物体1
0.5
4.9
物体2
1
9.9
物体3
2
19.4
（1）在实验过程中，需要的测量工具有：________。
（2）根据实验测得的数据可知：物体所受重力G与物体质量m的比值为________N/kg。
（3）分析表中实验数据，得出的结论是：________。
【答案】 （1）天平和弹簧测力计 （2）9.8 （3）物体所受的重力和它的质量成正比
【分析】（1）根据测量的物理量选择合适的测量工具；（2）将每组数据中对应的重力和质量作比即可；（3）如果两个物理量的比值相同，那么它们成正比关系；如果它们的乘积相同，那么成反比关系。
【解答】（1）根据表格可知，测量质量用天平，测量重力用弹簧测力计； （2）根据实验测得的数据可知：物体所受重力G与物体质量m的比值为9.8N/kg。（3）根据计算可知，重力和质量的比值都相等，那么得到结论：物体所受的重力与它的质量成正比。

〖变式2-2〗我国在航天领域取得了伟大成就，如2013年12月14日，“嫦娥三号“探究器登陆月球2021年5月15日，“天问一号”探究器登陆火星。

（1）图1是太阳系八大行星示意图，甲、乙、丙、丁中，表示火星的是________。
（2）“天问一号“探究器登陆的“乌托邦平原”面积巨大、是一望无际的乱石荒原，但其形成原因和月球上的________一样，本质上都是陨石坑。
（3）“天问一号探测器登陆前，科学家需要结合火星对探测器的引力大小，确定探测器进入火星上受到的重力大小比在地球上要________。
【答案】 （1）乙（2）环形山（3）小
【分析】太阳系是一个以太阳为中心，受太阳引力约束在一起的天体系统，包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
【解答】（1）火星的轨道在太阳系行星中的第四位；（2）陨石坑在月球地貌中被称为环形山；（3）由图2中的重力与质量图像可知，等质量的物体受到的重力，火星上小于地球上。

〖变式2-3〗我国拥有自主知识产权的一种越野车，其越野性能优越，坦克能去的地方它都能去，它最大速度达120km/h，它的质量是3680kg。求：
（1）越野车受到的重力是多少？
（2）越野车以最大速度行驶60km所需的时间是多少h？
【答案】（1）越野车的重力为：G=mg=3680kg×10N/kg=3.68×104N；（2）越野车以最大速度行驶60km所需的时间是：t=sv=60km120km/ℎ=0.5ℎ。
【分析】（1）根据公式G=mg计算越野车的重力；（2）根据公式t=sv计算行驶的时间。

〖考点3 弹力及其方向〗
〖方法点拨〗
弹簧测力计的原理，在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比
弹力：使物体发生弹性形变的力
弹力的方向：总是和施力物体恢复形变的方向相同且垂直接触面
〖例题1〗小华和小明同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，找来几个相同质量的钩码，用一弹簧做实验，并记录了相应的数据，如下表：


钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
8
（1）分析数据，小华可以得出的结论是：在拉力不大于________N的情况下，弹簧的伸长跟钩码的拉力成正比；
（2）小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象，应该是下面图________（填序号）所示的图象；



（3）这项研究在实际中应用  ________  。
【答案】 （1）3 （2）B （3）弹簧测力计
【分析】（1）当拉力大于测力计的测量范围时，它就不再发生弹性形变，从表格中找到弹簧长度不变的开始位置即可；（2）分析表格中数据的变化规律，然后与选项中的图像一一对照即可；（3）弹簧测力计的工作原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【解答】（1）在表格中，钩码质量从0g-300g时，随着拉力的增大弹簧长度一直在增加，而达到300g之后长度就几乎不变了，可见300g物体的重力产生的拉力就是弹簧的测量范围，即：F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；（2）观察表格可知，当钩码质量为0g时，弹簧长度2cm，因此图像不是从0开始的，而是从横轴上的2cm处开始；当钩码质量在0-300g时，随着拉力增加弹簧不断伸长，因此这段图像应该是一条倾斜的直线；当钩码质量继续增加时，弹簧就保持原来的长度不变了，因此这段图像是一条竖直的直线，故B正确。故选B。（3）这项研究在实际中的应用是：弹簧测力计。故答案为：（1）3；（2）B；（3）弹簧测力计

〖变式3-1〗小莉要自制两个弹簧测力计，她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试，绘出如图所示的图象。则下列说法正确的是（   ）

A. 若要制作量程较大的弹簧测力计，应选A弹簧     B. 若要制作精确度高的弹簧测力计，应选B弹簧
C. 若甲弹簧受到2N的拉力，弹簧伸长3cm              D. 若乙弹簧受到2N的拉力，弹簧伸长1cm
【答案】 C
【分析】（1）弹簧测力计的原理，在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比；（2）在相同拉力的情况下，弹簧的伸长量越大，弹簧测力计越灵敏；弹簧伸长量越小，一般量程会越大。
【解答】A.在相同拉力作用下，弹簧B的伸长量小，弹簧比较“硬”，劲度系数较大，适合制作量程较大的弹簧测力计，故A错误；B.在相同拉力作用下，弹簧A的伸长量大，弹簧A较灵敏，可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计，故B错误；C.由图象知，甲弹簧受到4N的拉力时伸长6cm；根据弹力和伸长的正比关系可知，2N是4N的一半，因此伸长的长度也是6cm的一半，即受到2N的拉力，弹簧伸长3cm，故C正确； D.由图象知，乙受到8N的拉力伸长2cm，根据弹力和伸长的正比关系可知，2N是8N的14 ， 那么若乙弹簧受到2N的拉力，弹簧伸长：2cm×14=0.5cm，故D错误。 故选C。

〖变式3-2〗在探究弹簧长度与力的关系时，选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧，将甲、乙弹簧左端固定在墙上，用大小为F的力拉甲的右端，用大小为F的力压乙的右端，在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力，在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力，四根弹簧都水平静止，如图所示，此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁 ， 则（   ）
A. L甲=L乙=L丙=L丁         B. L丁＜L乙＜L甲＜L丙         C. L甲=L乙＜L丙=L丁         D. L乙=L丁＜L甲=L丙
【答案】 D
【分析】在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的压力成正比，据此分析判断。
【解答】图甲和图丙中，相同的弹簧受到的拉力相同，根据弹簧的特性可知，此时弹簧伸长的长度相同。因为它们的原长相同，所以现在甲和丙的长度相同，即L甲=L丙； 图乙和图丙中，相同的弹簧受到的压力相同，根据弹簧的特性可知，此时弹簧缩短的长度相同。因为它们的原长相同，所以现在乙和丁的长度相同，即L乙=L丁； 同一个根弹簧，当受到的压力和拉力相同时，缩短的长度小于伸长的长度，因此L乙=L丁”“=”或“