九年级物理重力、弹力、摩擦力人教实验版知识精讲

初三物理初三物理重力 弹力 摩擦力重力 弹力 摩擦力人教实验版人教实验版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 重力 弹力 摩擦力 二 重点 难点 1 知道重力的三要素 会用力的图示表示重力 2 知道弹力 知道弹簧测力计的原理 使用方法 会读数 3 知道摩擦力的大小和什么因素有关 知道增大和减小摩擦力的方法 知识点分析 一 重力 1 万有引力 宇宙间任何两个物体 大到天体 小到灰尘之间 都存在相互吸引的力 叫做万有引力 2 重力 地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫做重力 重力的施力物体是地球 同一个物体在地球和月球上的重力不同 质量相同 3 重力的三要素 1 重力的大小叫做重量 重力和质量成正比 比值总是一个定值 这个定值为 9 8N kg G mg g 9 8N kg 表示质量为 1kg 的物体受到的重力为 9 8N 说明 有时 g 取 10N kg 2 重力的方向 竖直向下 3 重力的作用点 重心 质量不均匀 外形不规则的物体的重心可以用悬挂法确定 例 请画出静止放在水平桌面上的质量是 3kg 的物体所受的重力的图示 请画出被踢到空中的球所受的重力 G 5N 的图示 请画出从斜面上滚下的小球所受的重力 G 2N 的图示 二 弹力 弹簧测力计 1 物体由于弹性形变产生的力叫做弹力 2 弹簧测力计的原理 拉力越大 伸长越长 使用弹簧测力计的时候 首先要看清它的量程 也就是它的测量范围 在弹簧测力计 上的力不许超过它的最大测量值 否则就会损坏弹簧测力计 三 摩擦力 1 摩擦力 两个互相接触的物体 当它们要发生或已经发生相对运动时 就会在接 触面上产生一种阻碍相对运动的力 这种力就叫做摩擦力 2 滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关 压力越大 滑动摩擦力越大 接触面越粗糙 滑动摩擦力越大 3 改变摩擦力大小的方法 增大摩擦 增大压力 增大接触面的粗糙程度 例 增大压力 骑车人捏闸增大接触 面粗糙程度 鞋底与地面间的摩擦 轮胎与地面间的摩擦 下雪天在马路上撒煤渣 减小摩擦 减小压力 减小接触面粗糙程度 用滚动代替滑动 使两个互相接触的摩擦面彼此离开 用滚动代替滑动 车轮 机器上的滚动轴承 内有滚珠 使两个互相接触的摩擦面彼此离开 加润滑油 气垫导轨 气垫轴承 气垫船 典型例题典型例题 例 1 有关重力概念的说法中正确的是 A 重力方向总是垂直于物体的支持面 B 重力不随物体位置变化而变化 C 粉笔在使用时 质量变小 重力变小 D 空中向上飘的汽球没有受到重力 分析 分析 重力方向总是竖直向下 当支持面不在水平位置时 重力与支持面不垂直 A 错 在同一地点重力与质量成正比 但比值与位置有关 B 错 地面附近任何物体都受到 重力作用 D 错 答案 答案 C 说明 说明 选题目的 通过本题加深学生对重力的基本概念问题的理解 例 2 关于比值 所表示的物理意义是 N kg8 9 A 9 8N 等于 1kg B 9 8kg 等于 1N C 质量是 9 8kg 的物体受到的重力是 1N D 质量是 1kg 的物体受到的重力是 9 8N 分析 分析 物体的重力大小跟质量成正比 它们之间存在着一定数量关系 这个比值是质 量是 1kg 的物体受到重力是 9 8N 根据这个比值可写成公式 G mg 进而求出重力与质量 关系 故此题正确答案应选 D 说明 说明 选题目的 教师可使用本题使学生掌握 重力与质量比值的物理意义 常有些学生不了解 9 8N kg 的含义 以为 1kg 9 8N 实际上 g 是重力 G 与质量 m 的比值 就地球附近而言 它是一个常数值 绝不能把质量与重力混为一谈 例 3 如图所示 质量为 10kg 的物体 A 静止在斜面上 试画出物体所受重力的图示 分析 分析 要作重力的图示 必须知道重力的大小 方向 作用点 1 重力的大小 G 98N9 8N kgkg10 mgG 2 重力的方向 竖直向下 即垂直于水平地面向下 3 重力的作用点 在物体 A 的几何中心处 重力的图示如图所示 说明 说明 选题目的 教师可使用本题使学生掌握用力的图示法去表示重力的方法 本题考查了物体所受的重力与质量成正比关系 通过物体的质量 利用 G mg 即可求 出物体受到的重力 另外还考查了重力的方向和作用点 学生最容易把重力的方向画成垂 直于斜面向下 如图所示 这是混淆 竖直向下 与 垂直向下 而造成的 例 4 如图所示 两个静止物体 A 和 B 的质量均为 0 5kg 弹簧秤 C 和 D 的质量均为 100g 此时弹簧秤 C 和 D 上的示数分别为 A 5 88N 4 9NB 10 78N 4 9N C 9 8N 5 88ND 10 78N 9 8N 分析 分析 先分析 D 弹簧秤 其受物体 A 的拉力 A 重 故 D 弹簧秤示数为 4 9N 4 9N9 8N kgkg5 0 gmG AA 弹簧秤 C 受到 A B 两个物体以及 D 弹簧秤的拉力 78N109 8N kgkg1 09 8N kgkg5 09 8N kgkg5 0 DBAC GGGF 故 C 弹簧秤示数为 10 78N 答案 答案 B 说明 说明 选题目的 通过本题加深学生对弹簧秤问题的分析能力 在静止时分析哪个弹簧秤示数多大时 把哪个弹簧秤当做研究对象 它下面挂的物体 重力有多大 则弹簧秤示数就多大 另外还需要注意弹簧秤是测量力的工具 不一定仅测 量竖直向上或竖直向下的力 其他方向的力也可测量 例 5 质量为 5kg 的箱子 在 25N 的水平推力下 在水平地面上做匀速直线运动 箱子 受到哪些力的作用 用力的图示画出来 分析 分析 对箱子进行受力分析 箱子受到竖直向下的重力和水平方向的推力 箱子做匀 速直线运动 它所受的力应是平衡的 重力与水平推力不但不相等 而且方向也不相同 不可能互相平衡 箱子放在地面上 应受到地面向上的支持力 支持力与重力平衡 箱子 在水平地面上匀速运动 箱子与地面间产生摩擦力 摩擦力与推力平衡 所以摩擦力的方 向与水平推力的方向相反 大小与推力相等 解 解 箱子共受到四个力的作用 重力 方向竖直向下 GmgkgNkgN 59849 如图 支持力 F G 49N 方向与重力方向相反 竖直向上 水平推力 F1 25N 摩擦力 f F1 25N 与 F1方向相反 说明 说明 选题目的 通过本题提高学生的受力分析能力 例 6 重 10N 的物体在水平桌面上做匀速直线运动 已知所用的水平拉力是 2N 则物体 受到的摩擦力大小是 A 12NB 10NC 8ND 2N 分析 分析 物体受到四个力的作用 在竖直方向上 受到重力 G 和支持力 N 的作用 因竖 直方向上物体没有运动 G 和 N 是一对平衡力 有N 的关系 在水平方向上 10 GN 物体受到拉力 F 和滑动摩擦力 f 的作用 因水平方向上物体做匀速直线运动 所以拉力 F 和滑动摩擦力 f 是一对平衡力 有N 的关系 2 Ff 答案 答案 此题应选 D 说明 说明 选题目的 通过本题教会学生根据二力平衡分析摩擦力问题 例 7 关于摩擦力 下面哪些说法是正确的 A 相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力的 B 一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时 才有可能受到摩擦力 C 静止的物体一定受到静摩擦力的作用 D 具有相对运动的两个物体 一定存在摩擦力 分析 分析 摩擦力的产生是两个物体相互接触而且又挤压并且有相对运动或已经发生了相 对运动时 其作用是阻碍两个物体已经发生或将要发生的相对运动 A 虽两物挤压且接触 面粗糙 但没有发生相对运动或相对运动的趋势 是不存在摩擦力的 C 是只有静止而且 有相对运动趋势才受到静摩擦力 没有相对运动趋势是不可以的 D 虽有相对运动 但物 体不一定接触和挤压 因而也不一定存在摩擦力 只有 B 是正确的 答案 答案 B 说明 说明 选题目的 通过本题加深学生理解摩擦力产生的条件 例 8 用弹簧测力计在水平方向上拉动一个置于水平地面的物体 使它做匀速直线运动时 弹簧测力计示数 5N 当弹簧测力计示数为 6N 时 物体运动时受到的摩擦力大小是 A 6NB 5NC 1ND 11N 分析 分析 物体匀速直线运动时 水平方向受到平衡的二力作用 故摩擦力大小等于弹簧 测力计示数 5N 由于物体与地面之间压力大小 接触面粗糙程度不变 所以拉力变化后摩 擦力大小并不会变化 答案 答案 B 说明 说明 选题目的 通过本题加深学生对影响摩擦力的因素的理解 例 9 为了研究摩擦力 某同学把一个重 6N 的木块放在水平地板上 做了五次实验 试 根据实验情况填空 l 用 2N 的水平拉力拉木块 木块以 0 lm s 的速度在地板上作匀速直线运动 此时 木块受到滑动摩擦力是 N 2 后来 木块以 0 15m s 速度在同样的水平地板上作匀速直线运动 此时作用在木 块上的水平拉力应为 N 3 改用 3N 的水平拉力拉木块 则木块作 运动 4 改用 1 5N 的水平拉力拉木块 木块未动 则此时木块所受的摩擦力是 N 这叫 摩擦力 5 如图所示 把木块沿虚线纵向切割成左右两块 再把左半块叠在右半块上方 要 使木块再作匀速直线运动 则水平拉力 F 应为 N 分析 分析 木块在水平方向仅受拉力 F 和摩擦力 f 的作用 l 匀速运动时物体受平衡力作用 滑动摩擦力等于 2N 2 因滑动摩擦力与速度大小无关 即仍为 所以水平拉力 N2 fN2 fF 3 因拉力大于滑动摩擦力 物体改作加速运动 4 因拉力小于滑动摩擦力 物体保持静止不动 此时物体受到的摩擦力与拉力平衡 等于 1 5N 称为静摩擦力 5 由于物体与地板间的压力与整块物体一样 等于 6N 滑动时的摩擦力不变 仍 等于 2N 所以水平拉力 N2 F 答 答 l 2 2 2 3 加速 4 1 5 静 5 2 说明 说明 选题目的 通过本题教会学生根据物体的运动状态判断其受力情况 模拟试题模拟试题 答题时间 40 分钟 一 填空题 1 一个质量是 10kg 的物体 沿水平面做匀速直线运动 已知物体受到的摩擦力是 20N 则物体受到的水平拉力是 N 如果将该物体用绳悬吊起来 绳对物体的 拉力是 N 若拉住绳子使物体匀速直线上升 则绳子对物体施加的拉力是 N 2 传动皮带轮张紧皮带是利用 的方法来增大摩擦 给结冰的路面撒上一层 沙子是利用 的方法来增大摩擦 3 在光滑水平面上有一物体 甲 乙二人用水平力沿相反方向拉物体 物体静止不动 若甲用的力是 80N 则乙所用的力是 N 4 如图所示 一质量为 0 2kg 的圆环沿竖直杆匀速下滑 圆环受到的滑动摩擦力的 N 圆环所受的合力是 N g 取 10N kg 5 实验室中研究滑动摩擦时 是用弹簧称拉着木块在水平桌面上作 运动 弹簧称的示数直接表示 力的大小 根据 的条件 这时弹簧称的 示数与 力的大小相等 因而间接知道 力的大小 二 选择题 6 在下图中 物体重 20N 现用大小为 20N 的力拉它 图中拉力与重力平衡的是 7 下列各种摩擦中 有利的摩擦是 A 手握瓶子 手与瓶之间的摩擦 B 机器运转时 各部件之间的摩擦 C 自行车刹车时 车轮与地面间的摩擦 D 吃饭时 筷子和食物之间的摩擦 8 一竖直悬挂的磁性黑板上吸着一块磁铁 磁铁静止不动 则下列四对力中 属于平衡 力的是 A 黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力 B 黑板对磁铁的吸引力与黑板对磁铁的摩擦力 C 磁铁对黑板的吸引力与磁铁的重力 D 磁铁的重力与黑板对磁铁的摩擦力 9 关于平衡力 下列说法中正确的是 A 物体在平衡力的作用下一定保持静止状态 B 作用在物体上的两个力三要素完全相同 这两个力一定是平衡力 C 物体受到重力和拉力的作用 这两个力方向相反 它们一定是平衡力 D 运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态 10 圆柱形铁桶里装满了几百公斤的煤油 桶的上盖拧的很紧不漏油 现要将它移到几 十米外的另一处 则下列方案中最佳的是 A 用绳子 杠子抬 B 保持桶竖立 用绳子拖 C 放倒后滚着走 D 放在滚木上拖 11 如图所示弹簧测力计及细绳重力不计 砝码 G 重 100N 静止时弹簧测力计所受的合 力为 A 200NB 100N C 0D 条件不足 无法确定 12 用 30N 的力沿水平方向把重 20N 的物体紧压在竖直墙壁上 这时物体对墙的压力是 A 10NB 20NC 30ND 50N 13 物体重 200N 放在水平桌面上 用 150N 的力竖直向上提物体 物体没有动 桌面 对物体的支持力是 A 150NB 200NC 50ND 350N 14 一杯水放在列车内的水平桌面上 如果水面突然发生了如图所示的变化 则列车的 运动状态可能发生的变化是 A 列车突然向右启动 B 列车突然向左启动 C 列车向右运动时突然刹车 D 列车向左运动时突然刹车 15 如图所示装置 为某同学设计的惯性实验仪器 a 为上表面光滑的阶梯形木块 b c 为下表面光滑的象棋子 d 为橡皮筋 用手把 a 水平向左拉出一小段距离后再松手 从松手到木块 a 被右侧的档板挡住时 b c 运动的情形是 d A 松手后 b c 都随 a 向右运动 当 a 被挡住时 b c 也停止运动 B 松手后 b c 都随 a 向右运动 当 a 被挡住时 b c 向右飞出 C 松手后 b 即下落 当 a 被挡板挡住时 c 向右飞出 D 松手后 b 即下落 c 即脱离 a 向右飞出 三 作图题 16 如图所示 小球重 20N 在下图中画出小球所受各力的图示 17 重 100N 的物体受 20N 水平拉力作用时 能在水平面上作匀速直线运动 在下图中 画出这个物体在 30N 水平拉力作用下 在原水平面上运动时所受合力的