初中应用物理知识竞赛辅导讲座 力和机械（学生版）

1、初中应用物理知识竞赛指导讲座能力和机器(学生版)【重点知识解读】1 .地面附近的物体，地球通过吸引物体而受到的力称为重力。 重力的大小G=mg。 重力的方向垂直向下。 用弹簧负荷传感器测量重力。2 .重心是物体各部分受到的重力作用的等效作用点。 具有均匀质量和规则几何形状的均匀物体的重心位于其几何中心上。 物体的重心位置可以位于物体上，也可以不位于物体上，重心的位置与物体所处的位置、所处的状态或移动的状态无关。 可通过尺汽车悬挂确定均匀薄板的重心位置，通过支撑法确定棒状物体的重心位置。3 .物体弹性变形，要复原时产生的力称为弹力。 任何东西变形都一定会产生弹力。 应变越大，产生的弹性越大。 有

2、弹性的施力物体是变形的物体，受力物体是变形的其他物体。 产生弹力的条件：相互接触，接触处相互挤压或拉伸。 弹力的方向垂直于接触面。4 .当相互接触的两个物体进行相对运动(或有相对运动的倾向)时，在接触面上产生阻碍相对运动的力，称为摩擦力。 摩擦力的方向始终与物体之间的相对运动或相对运动的倾向相反。参考条件： F1L1=F2L2。6 .固定滑轮虽不省力，但可改变力方向的滑动轮可节省一半力，不可改变力方向。7 .滑轮组在不在意滑轮的重力和绳子的重量，不在意一切摩擦的情况下，滑轮组用几段绳子吊起重物，用于举起物体的力是物体重量的1/2。8 .斜面：在不考虑一切摩擦的情况下，当斜面长度l为斜面高度h的

3、数倍时，所使用的推力f为物重g的数分之一，即F=hG/L。【竞赛知识的扩展】1 .拉力沿着绳索或弹簧收缩的方向。 压力方向是指与接触面垂直的被压物体。 支持力是指与接触面垂直的被支撑物体。2 .弹簧负荷传感器原理：基于弹簧在弹性限度内受到的拉伸力越大，弹簧越伸长的长道理而建立的。 胡克定律是弹簧弹力F=kx，公式中的k是弹簧的刚性系数，x是弹簧变形变量。3 .摩擦力可分为静摩擦力、折动摩擦力和滚动摩擦力。 静摩擦力发生在处于相对静止的相对运动倾向的两个物体之间。 静摩擦力是被动力，静止物体受到的静摩擦力与沿接触面方向的外力平衡。 静摩擦力与压力的大小无关。 折动摩擦力产生在相对折动的两个物体之

4、间，折动摩擦力的大小与压力成正比。 折动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关，接触面越粗，在相同的压力下折动摩擦力越大。 滚动摩擦力比折动摩擦力小得多。4 .画力臂是解决杠杆问题的关键。 首先从整体抽象杠杆，确定支点o，找出动力、阻力，画出动力作用线和阻力作用线，从支点向两个力的作用线垂线，得到力臂。5 .对滑轮或滑轮组，一根绳上的力在任何地方都相等。6 .车轴是由轮和轴组成的装置，在弹性条件下得到，F1R=F2r【古典竞争问题分析】例1. (2011全国中学应用物理知识竞赛)如图2所示，在教室天花板下设置多层次吊扇，吊扇正常工作时，吊扇天花板的拉力大小及其重力大小的判断，用以下说法是正确的()。

5、a .吊扇在高挡位下工作时，拉力等于重力。b .吊扇在低档位下工作时，拉力大于重力。c .扇风机在任意挡位下工作时，拉力等于重力。d .扇风机在任意挡位下工作时，拉力小于重力。分析：例2.(2011全国中学应用物理知识竞赛河南预选)小刚同学，如图所示，想测量家中肥猪的重量。 他用绳索把猪栓在木棒的b点上，把棒的一端o放在石炕上，人用挂在a端的负荷传感器拉木棒的另一端，使木棒正好到达水平位置。 已知负荷传感器显示数F=320N、OA=1.6m、OB=0.4m。 提问：(1)请根据上述数据修正猪的重力是多少(2)你认为用这种方法测得的猪重力比实际重力大还是小？ 误差的原因是什么？(3)如果猪的实际

6、重力是1200N，猪离地面0.1m，在这个过程中杠杆装置的机械效率是多少？【解析】:该问题涉及杠杆平衡原理、工作核算、机械效率、误差分析等，旨在探讨对实际问题的分析、建模能力和综合运用知识的能力。【竞技实战训练】(2010全国中学应用物理知识竞争问题)图5是环卫工人用垃圾回形针的结构示意图。 拖绳的一端固定在驾驶盘上，另一端通过中空管与两爪的一端连接。 用力捏住驾驶盘，回形针爪可通过拉绳回形针物体，同时弹簧被压缩，松开驾驶盘后，回形针爪通过弹簧回到原来的位置。 使用中，驾驶盘和回形针爪分别为()a .省力操纵杆、劳苦操纵杆b .操作杆、省力操作杆c省力杆，省力杆d .操纵杆，操纵杆1 .回答：

7、2.(2010全国中学应用物理知识竞争问题)体操、投掷、攀岩等体育活动中不可缺少的“镁粉”，学名为碳酸镁。 体操运动员的目的是在铁元素棒前往手上涂“镁粉()a .只是为了利用“镁粉”吸汗，增加手和器械表面的摩擦，防止打滑b .只要利用手持机器急速转动时的“镁粉”，就能够起到垫片的作用，相当于在中间放入“小球”进行“滚动摩擦”c只是利用“镁粉”，填补手掌的皱纹和纹理，扩大手掌和器具的接触面，使握力更加真实且均匀d .上述各种职能均为2 .回答：3. (2011上海中学物理知识竞争问题)有人在车后以80牛的水平力推车，使车在直线道路上等速前进，发现出现在突然地车前方的情况，他立即以120的水平拉力使车减速，在减速过程中，车所受到的合力大小为()A.40牛B.80牛C.120牛D.200牛3 .回答：4. (2011上海中学物理知识竞争问