【备考 志鸿优化设计】（湖南专用）中考物理总复习 第20讲 弹力重力摩擦力（基础讲练+锁定考试目标+导学必备知识+探究重难方法）（解析版） 新人教版.doc

第20讲弹力重力摩擦力考纲要求备考指津1.了解弹力、重力和摩擦力。2会用示意图描述力，会用弹簧测力计测力的大小。3知道摩擦力大小与哪些因素有关及减小摩擦的方法。本课时考查的重点是：重力、弹力、摩擦力的三要素，决定摩擦力大小的因素，增大和减小摩擦的方法。题型以选择题、填空题、作图题、实验探究题为主。预计在今后的中考中，力的示意图、影响滑动摩擦力大小的因素等探究性问题将是中考的热点问题。考点梳理考点1弹力弹簧测力计(1)弹力：物体由于发生_而产生的力叫弹力。物体在外力作用下形状发生变化，当撤去外力后物体又恢复原来的形状，则物体的这种形状变化叫弹性形变。形变程度越大，所产生的弹力也越大。(2)测量力的工具：弹簧测力计。(3)弹簧测力计的原理：弹簧在弹性限度内，所受到的拉力越大，它的伸长就_，_就是根据这一原理来测量力的大小的。(4)弹簧测力计的使用方法：应该先观察弹簧测力计的测量范围即量程以及分度值，选择合适的测力计和准确读数。使用前，调整指针指零；用手指拉住挂钩来回拉动几次，防止弹簧被卡住。读数时，视线要与指针所对的刻度垂直。(5)使用弹簧测力计的注意事项：使用时要使测力计内弹簧的轴线方向跟所测力的方向一致；被测量的力不能超过测力计的量程。考点2重力(1)定义地面附近的物体，由于_而受到的力叫做重力，用符号“g”表示。但物体所受的重力并不一定等于地球对物体的引力。重力的施力物体是地球，受力物体是地面附近的研究对象。(2)重力的三要素大小：物体所受的重力跟它的质量成正比。即gmg，其中g为常数，g_，它表示质量是1 kg的物体所受到的重力是9.8 n。方向：重力的方向总是_的。用细线把重物悬挂起来，静止时线的方向就是竖直方向。利用重力的方向竖直向下，可以制成重垂线或水平仪，用来检验墙壁等是否竖直，或窗台、桌面等是否水平。作用点：重力在物体上的作用点叫做重心。重心的位置与物体的形状及密度分布有关，形状规则、质地均匀的物体的重心在其几何中心，如：均匀直棒的重心在其中点，均匀球体的重心在球心，方形板的重心在其对角线的交点。在对物体进行受力分析时，一般都把力的作用点画在重心上。温馨提示 重力的方向总是竖直向下的，这里一定要认真分析和理解“竖直向下”和“垂直向下”的含义。“竖直向下”可以理解为“垂直水平面向下”或者认为重力指向地心，“垂直向下”是指垂直于任一平面向下的方向。考点3摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们要发生或者已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种_的力，这种力就叫做摩擦力。(2)摩擦力产生的条件两物体相互接触，且接触面粗糙；要发生或已经发生相对运动；在接触面上，物体间有相互挤压的作用，即有压力。(3)影响滑动摩擦力大小的因素滑动摩擦力的大小与_和_有关，而与接触面的面积无关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。(4)摩擦力的方向摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动，因此它的方向总是与物体相对运动趋势的方向或相对运动的方向相反；摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定会阻碍物体的运动，在很多情况下，摩擦力恰好推动物体运动。(5)分类摩擦分为：滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。(6)增大和减小摩擦的方法增大摩擦的方法：a._；b.增大接触面的粗糙程度；c.变滚动为滑动。减小摩擦的方法：a.减小压力；b._；c.变滑动为滚动；d.使接触面彼此离开(加润滑油或形成气垫、悬浮等)。自主测试1在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比，即fkx，其中f为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数，已知某弹簧劲度系数为100 n/m，原始长度为10 cm，则在弹力为5 n时，弹簧长度可能为()a10 cmb15 cmc20 cmd25 cm2(2012北京中考)如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()3如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是()4在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出以下猜想：a与压力大小有关b与接触面的粗糙程度有关c与接触面积大小有关d与运动的速度大小有关为了验证以上猜想是否正确，小刚组的同学利用如图所示装置及有关器材进行实验，实验数据如下：序号实验条件长方体木块的放置表面情况压力/n测力计示数/n1平放木板81.62平放木板122.43平放木板163.24侧放木板163.25竖放木板163.26平放木板上铺棉布82.47平放木板上铺毛巾84.0(1)由序号为1、2、3的三次实验，可验证猜想_(填字母)。(2)要验证猜想b，应选取序号为_的三次实验。(3)根据表中信息，能否验证猜想d？_(选填“能”或“不能”)。重难突破1列图表辨质量和重力由于对质量和重力的区别和联系理解不透彻，导致在解答有关重力和质量关系的问题时，时常出现错误。解决此类问题，首先应明确质量与重力的区别和联系，下表为二者的区别与联系：重力质量概念由于地球的吸引而使物体受到的力物体中含有物质的多少符号gm性质同一物体的重力在不同位置会发生改变质量是物体本身的一种属性，不随物体位置、形状和状态的变化而变化方向竖直向下无方向单位牛顿(n)千克(kg)测量工具弹簧测力计天平、秤计算公式gmgmv联系gmg(g取9.8 n/kg)【例1】 g9.8 n/kg，关于它的含义说法正确的是()a1 n的力是9.8 kgb1 kg9.8 nc质量为9.8 kg的物体，受到的重力是1 nd质量为1 kg的物体，受到的重力是9.8 n解析：质量和重力是完全不同的两个物理量，之所以造成我们认识上的迷惑，是由于重力的大小跟物体质量成正比，而g的值就是它们之间的比例常数。我们知道，不同的物理量是不能比较大小的。“1 kg”是衡量质量的结果，而“9.8 n”是表示力的大小，这是不能比较的，所以选项a、b错。选项c则对g的意义理解有错，所以正确的选项是d。答案：d2巧用假设法分析摩擦力用假设法通常可以用来判断两个相对静止的物体间有没有静摩擦力及所受摩擦力的方向。假设两相对静止的物体之间不存在静摩擦力，若两物体会由静止变为运动，说明两物体间有相对运动趋势，即它们之间存在静摩擦力；若两物体仍静止，则说明它们之间没有相对运动的趋势，即不存在摩擦力。如：斜面上的物体，若无摩擦就要下滑，所以静止时有向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力。【例2】 (2012湖南岳阳中考)图中物体沿粗糙水平面向右运动，画出该物体所受摩擦力的示意图。解析：摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，由于物体向右运动，因此物体受到向左的摩擦力，摩擦力的作用点在物体与地面的接触面上。所以过物体与地面的接触点沿水平向左的方向画一条带箭头的线段，并用f表示。答案：方法归纳 通过以上例题，我们可以发现，解决此类问题的具体步骤如下：首先假设两物体之间不存在摩擦力，再判断物体的运动状态是否会发生改变。若物体的运动状态发生改变，则说明两物体之间存在摩擦力；若两物体的运动状态未发生改变，则说明两物体之间没有摩擦力。运用假设法解题，可以省去一些繁杂的分析判断过程，使解题变得快速简单，大大提高了解题的速度。易错剖析易错点对摩擦力产生的条件及方向判断错误【例】 关于摩擦力，下列说法中正确的是()a摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反b静止的物体也可能受到摩擦力的作用c只要两个物体相互接触就一定会产生摩擦力d摩擦力总是有害的错解：a错因：错选的原因是误认为摩擦力是阻碍物体运动的力，即它的方向一定与物体的运动方向相反，这种说法是不全面的。解析：摩擦力阻碍物体间的相对运动或相对运动的趋势，但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力不一定是阻力，摩擦力有时也是动力。如人走路时，脚向后蹬地，脚有向后运动的趋势，这时地面对脚的静摩擦力向前，这正是人向前的动力，此时摩擦力的方向与物体运动方向相同。静止的物体只要有相对运动的趋势，那么该物体就受摩擦力的作用，如放在斜面上的木块。答案：b1(2012湖南株洲中考)下列数据中最接近实际情况的是()a普通居民楼一层的高度约为6 mb一个小铁钉受到的重力约为5 nc成年人正常步行速度约为5 m/sd家用电饭煲的额定功率约为800 w2(2012湖南娄底中考)小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了如下四个猜想。根据你对本实验的探究，发现其中与实验结论不相符合的是()a摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关b把滑动变为滚动，摩擦力变小c摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关d摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关3(2012湖南怀化中考)下列生活实例中，属于减小摩擦的是()a鞋底的花纹b拔河时要用力抓紧绳子c下雪天汽车加防滑链d向自行车的轴承处加润滑油4(2012湖南常德中考)茶杯静止在水平桌面上，画出它所受重力的示意图。5(2012湖南株洲中考)在“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计匀速拉动物块的三次实验如图所示。比较甲、乙两图可知，摩擦力的大小与_有关；比较_两图可知，摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关。6(2012湖南常德中考)小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”时发现，按照教材给出的装置图(图甲所示)做实验时很不方便，他经过思考对实验装置图做了改进，如图乙所示，将弹簧测力计一端固定，另一端水平拉着木块，实验时用力水平拉动木块下面的长木板(实验中弹簧测力计的重力可以不计)。请你分析比较两种装置图，并回答下列问题。(1)从实验操作方面考虑，图甲中拉动木块必须让木块沿水平方向做_运动，而图乙中拉动长木板则不受此限制。(2)从实验误差方面考虑，图乙的优点是：_(请作具体说明)。1滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出，滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中，不考虑空气阻力，下图中关于滑块的受力示意图正确的是()2如图所示的四个实验中，目的是减小摩擦的是()3关于摩擦，下列说法正确的是()a加润滑油可以使接触面分离，从而减小摩擦b在机器的转动部分装滚动轴承是为了增大摩擦力c在站台上候车的旅客要站在安全线以外，是防止摩擦力过小带来危害d鞋底刻有花纹，是为了增大接触面积从而增大摩擦力4某同学看到家里的书柜门松了，关不紧。他找到一张纸折了几叠后夹在柜门与门框之间，书柜门就关紧了，这主要是通过增加_的方法增大柜门与门框之间的摩擦力。5在水平桌面上有一质量为1 kg的长方体。用4 n的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为_ n；拉力增大至6 n时，长方体做匀速直线运动；若拉力增大至8 n时，长方体所受的摩擦力为_ n。6将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题，请选填以下合适的字母标号)a受到方向向右的摩擦力b受到方向向左的摩擦力c不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为_。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为_。(3)当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为_。7请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法，并说出理由。做法：_。理由：_。8为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。表一甲弹簧受到的拉力/n0123456甲弹簧的长度/cm6.09.012.015.018.021.024.0表二乙弹簧受到的拉力/n0123456乙弹簧的长度/cm6.07.59.010.512.013.515.0(1)分析表一和表二数据可知：在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成_；在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧_(选填“大”或“小”)。(2)如图所示的a、b两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同，则量程较大的是_(选填“a”或“b”，下同)测力计，精度较高的是_测力计。(3)经实验探究发现：在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系，请设计一个简单实验，证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关_。9如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向_拉动木块；实验数据如下：序号接触面压力/n滑动摩擦力/n1木块与木板2.00.42木块与木板2.50.53木块与砂纸2.00.6(2)分析_(选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；(3)在第一次实验中如果用0.5 n的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为_ n。10某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：(1)为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是_。(填选项前的编号)木板的质量m1，滑块的质量m2，砝码的质量m3，托盘和砝码的总质量m4。(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f_。(用已知或测量的物理量符号表示)(3)该实验的理论依据是：_。(4)该实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点：_。参考答案考点1(1)弹性形变(3)越长弹簧测力计考点2(1)地球的吸引(2)9.8 n/kg竖直向下考点3(1)阻碍相对运动(3)压力的大小 接触面的粗糙程度(6)增大压力使接触面更光滑导学必备知识自主测试1b根据fkx，弹簧的伸长量x0.05 m5 cm，所以长度为10 cm5 cm15 cm。2b无论在地球的任何一个地方，重力的方向总是竖直向下的，故正确的选项是b。3b行李箱安装滚动的轮子，可以变滑动为滚动，以减小摩擦；轮胎上制有花纹，可以使接触面粗糙，以增大摩擦；车轴加润滑油和磁悬浮列车的悬浮行驶都可以使接触面彼此分离，以减小摩擦，故选项b正确。4解析：(1)分析表中数据，比较序号为1、2、3的三次实验，接触面粗糙程度、接触面大小相同，压力不同，所以可以验证摩擦力大小与压力大小的关系。(2)验证摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关，应选取压力相同、接触面积大小相同的木板，所以应选序号1、6、7。(3)要验证摩擦力大小与物体运动速度是否有关，必须使它们的运动速度不同，而表中数据并没有有关速度的信息，所以不能验证猜想d。答案：(1)a(2)1、6、7(3)不能品鉴经典考题1da项中普通居民楼一层的高度在3 m左右；b项中一个小铁钉的质量约5 g，受到的重力gmg5103 kg10 n/kg0.05 n；c项中成年人步行的速度一般在1.1 m/s左右，不会达到5 m/s；d项中一个家用电饭煲的额定功率约为800 w，符合实际。2c滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，把滑动变为滚动，摩擦力会变小；摩擦力的大小与物体间接触面积的大小无关，故选项c与实验结论不相符合。3d减小摩擦力的方法有：减小接触面的粗糙程度；减小压力；使接触面脱离接触；变滑动为滚动。鞋底的花纹、下雪天汽车加防滑链是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的；拔河时用力拉紧绳子是通过增大压力的办法来增大摩擦力的；往车的转轴处加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。4解析：重力的作用点作用在重心，重力的方向竖直向下。然后根据力的示意图作出。答案：5解析：(1)比较甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，乙木块对木板的压力比甲大，摩擦力也较大，说明摩擦力的大小与压力有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；(2)比较甲、丙两图，压力相同，丙木块与水平接触面比甲粗糙，摩擦力也较大，说明摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关，在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。答案：压力甲、丙6解析：(1)木块所受的摩擦力通过转换法获得，当木块做匀速直线运动时，受平衡力，弹簧测力计的拉力与摩擦力相等，但用图甲时，由于人为的原因可能使木块无法长时间地做匀速直线运动，图乙中拉动的是木板，弹簧测力计始终处于静止状态，不管木板是否匀速运动，都可稳定测出摩擦力的大小；(2)从误差角度考虑，图乙中弹簧测力计处于静止，便于读数，减小了由于指针晃动而引起的读数误差。答案：(1)匀速(2)图乙中弹簧测力计处于静止，便于读数，减小了由于指针晃动而引起的读数误差研习预测试题1b由于斜面是光滑的，因此滑块在滑动过程中不受摩擦力，只受到重力和支持力的作用。重力作用在物体的重心上，方向竖直向下；支持力作用在物体上，方向垂直于斜面向上，所以选项b正确。2b浴室脚垫做得凹凸不平、防滑地砖做得较粗糙、旅游鞋底有凹凸的花纹均是通过增大了接触面的粗糙程度来增大摩擦，只有轮滑鞋装有滚轮是通过滚动来减小摩擦的，故选项b正确。3a加润滑油可以使原来较粗糙的接触面彼此分离，从而减小摩擦力，故选项a正确；在机器的转动部分装滚动轴承，是为了减小摩擦力，故选项b错误；由于列车从站台上经过时，空气流速加快，流速越快的地方，压强越小，人离站台边沿太近，有可能被气压推向列车，所以旅客要站在安全线以外，故选项c错误；鞋底刻有花纹，是为了使接触面粗糙，从而增大摩擦力，故选项d错误。4解析：压力是物体之间相互接触且有挤压时才存在的，柜门和门框之间的空隙过大会造成压力过小，由于摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，当压力增大时，摩擦力就会增大。答案：压力5解析：当拉力为4 n时，长方体静止不动，说明长方体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则此时的摩擦力为4 n；当拉力增大到6 n时，长方体做匀速直线运动，此时长方体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以此时的滑动摩擦力为6 n；当拉力变为8 n时，由于滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在压力和接触面的粗糙程度不变时，摩擦力保持不变，仍为6 n。答案：466解析：米袋刚放上输送带瞬间，米袋与输送带间有相对滑动，在输送带对米袋向右的摩擦力作用下加速运动，直到与输送带相对静止，当相对静止时，便不再受摩擦力，当输送带突然制动时，输送带停止运动，而米袋却由于具有惯性仍保持向前运动，此时米袋相对于输送带的运动方向向右，所以米袋受到输送带向左的摩擦力，使其慢慢运动一段距离后静止。答案：(1)a(2)c(3)b7解析：要避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象，实际上是要增大摩擦