第十三章力和机械
一、基础知识回顾
1、弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的与所受拉力成正比。
2、重力的施力物体是:重力的方向:
重力的大小:G=,g=9.8N/kg
3、摩擦力的定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种的力就叫摩擦力。
摩擦力的方向与物体的方向相反。
影响摩擦力大小的因素:和。
如图,实验时保持木块做匀速直线运动的目的是:读出的拉力大小等于摩擦力的大小。
比较图甲、图乙可得:
比较图甲、图丙可得:
增大摩擦的方法:、、。
减小摩擦的方法:、、、。
4、作杠杆力臂:找出支点和力的作用线,从支点到力的作用线作垂线段,并标出L。
作杠杆中的最小动力:(力臂最长)在杠杆上找出距离支点O最远的点A,连接AO就是最小动力的力臂,再过A点画出垂直于AO的力的作用线(力的方向选择应能使杠杆平衡)。
杠杆的平衡条件:
省力杠杆:动力臂>阻力臂;特点:省力费距离
例如:瓶起子、铡刀、铁皮剪
费力杠杆:动力臂<阻力臂;特点:费力省距离
例如:镊子、钓鱼竿、筷子
等臂杠杆:动力臂=阻力臂;例如:天平
5、定滑轮可以改变,但不省。
对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)
动滑轮可以,但不能改变。
理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=1/2G
只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动)
绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=1/nG。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动)
绳子自由端移动距离S=n倍的重物移动的距离S1
滑轮组绕绳方法:奇拴动偶拴定
6、轮轴:汽车方向盘,螺丝刀,螺丝扳手等
斜面:盘山公路等。斜面越平缓越省力。
二、随堂练习
1.对下列物体的重力,估计错误的是()
A.一本物理书受到的重力大约是30NB.一个苹果的重力大约是1.5N
C.一只鸡的重力大约是15ND.一个中学生受到的重力大约是500N
2、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
3.下列关于弹簧测力计的说法中,错误的是()
A.用弹簧测力计测力时,被测力的大小应在测力计的测量范围之内
B.用弹簧测力计测力时,其读数应根据最小刻度确定准确值与估计值
C.实际测量力时,测力计内的弹簧伸长方向不一定要跟所测力的方向在一条直线上
D.弹簧测力计下悬挂钩码时,钩码对测力计有拉力作用,测力计对钩码也有拉力作用
4.下列几种关于摩擦力的利弊的说法中,正确的是()
A.用橡皮擦掉错字时,橡皮与纸面之间的摩擦是有害的
B.体操运动员在上器械前,在手上涂抹镁粉是为了尽量减小摩擦
C.在皮带传动中,皮带上涂蜡是有害的
D.竹梯下端包扎橡皮是为了增大摩擦
5.以下各例能够减小摩擦的是()
6.图中属费力杠杆的是()
7.如图12-73所示,F的方向竖直向上,整个装置处于静止状态,当F以B点为轴转向BMBN方向的过程中(
A.F始终逐渐变小B.F始终逐渐变大
C.转向BM方向时,F逐渐变大;转向BN方向时,F先逐渐变大后逐渐变小
N方向时,F先逐渐变小后逐渐变大
8.在如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是()
9.如图,用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动拉力分别为F甲、F乙、F丙F丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是
A.F甲F乙 B.F乙F丙 C.F丙F丁 D.一样大
A.5牛B.10牛C.40牛D.50牛
11.物体由于形变而产生的力力。重力的方向总是。2.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”)的摩擦力作用.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.
13.小华在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,其中一步的操作如图12所示,这样操作的错误是:物体不在上运动。纠正错误后,若使木块由铺有毛巾的木板运动到光滑的木板上,则木块受到的滑动摩擦力将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14、如图所示,物体重5N,当F=10N时,物体能沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是_______N;当F=20N时,物体在墙上静止不动,此时物体受到的摩擦力是________N。
15.某同学通过仔细观察发现生活中有很多简单机械,如:手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等。当把钥匙插入锁孔开锁时,钥匙就相当于(填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”或“斜面”),它是一个(填“省力”或“费力”)的机械。
16.右图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于杠杆(选填“省力”或“费力”).设车箱和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是m,F的大小至少是N.
17.如图12-71所示,利用定滑轮,动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50G甲______N,G乙______N,G丙______N.若动滑轮重3N,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是:G甲______N,G乙______N,G丙______N.
18、(1)在图甲中,画出斜面上匀速滑物体A所受力的示意图(3)请用笔画线代替绳子在图6所示的滑轮组上画出最省力的绕线方式。
19.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,且该力有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。
20.如图12-80是一台手动小水泵的示意图。当竖直向下作用在手柄OB的力F1为40N时,水泵提起一定量的水,手柄长OB=50cm,这时它与水平面夹角为300,阻力臂长OC=14cm。求:
(1)动力臂L1;(2)这时提起水的重量G。
21.如图12-81所示,若拉力F=900N,物体A重1500N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是多大?物体A移动多少m?
4
3
F
G
图12-73
1.6mm
0.4m
A
图12-71
图12-80
图12-81
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