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第十三章力和机械一.弹力１.弹性:物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性.如直尺，橡皮筋，弹簧.２.塑性:在受力时发生形变，失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性.３.弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关４.测量力的大小――弹簧测力计（1）原理:弹簧的伸长与受到的拉力成正比（２）构造；（３）使用方法:Ａ使用前来回轻轻拉弹簧测力计的挂钩，看看是否复原及避免指针被秤壳卡住.Ｂ测量前必须调零.Ｃ认清最小刻度及量程.Ｄ测量时，拉力及弹簧的伸长方向与外壳平行，避免摩擦.二.重力：１.重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力.重力的施力物体是：地球.２.重力大小的计算公式G=mg其中g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N.３.重力的方向：竖直向下其应用是重垂线.水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平.４.重力的作用点——重心：力在物体上的作用点叫重心.质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上.如均匀细棒的重心在它的中点，球的重心在球心.方形薄木板的重心在两条对角线的交点５.探究:重力大小跟什么因素有关.６.假如失去重力将会出现的现象：①抛出去的物体不会下落；②水不会由高处向低处流③大气不会产生压强；等等.三.摩擦力：1.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阻碍相对运动的力就叫摩擦力.2.分类：3.摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，摩擦力不一定是阻力,有时起阻力作用，有时起动力作用.4.静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得5.在相同条件（压力.接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多.6.滑动摩擦力：⑴测量原理：二力平衡条件⑵测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小.⑶结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大.该研究采用了控制变量法.由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关.实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小.运动速度大小等无关.7.应用：⑴增大摩擦力的方法有：增大压力.接触面变粗糙.⑵减小摩擦的方法有：减小压力.使接触面变光滑.变滑动为滚动（滚动轴承）.使接触面彼此分开（加润滑油.气垫.磁悬浮）.四.杠杆:１.杠杆.定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆.说明：①杠杆可直可曲，形状任意.②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点.如：鱼杆.铁锹.２.五要素——组成杠杆示意图.①支点：杠杆绕着转动的点.用字母O表示.②动力：使杠杆转动的力.用字母F1表示.③阻力：阻碍杠杆转动的力.用字母F2表示.说明动力.阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上.动力.阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反OF1l1l2F2摩擦力静摩擦动摩擦滑动摩擦滚动摩擦④动力臂：从支点到动力作用线的距离.用字母l1表示.⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离.用字母l2表示.３.画力臂方法：一找支点.二画线.三连距离.四标签.即⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）.４.研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动.②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡.这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂.③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂.写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1/F2=l2/l1５.解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题.（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等.）６.解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向.７.应用：名称结构特征特点应用举例省力杠杆l1l2省力,费距离撬棒.动滑轮.羊角锤.钢丝钳.手推车.花枝剪刀费力杠杆l1l2费力,省距离扫把.缝纫机踏板.起重臂.理发剪刀.钓鱼杆等臂杠杆l1=l2不省力,不费力天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆.五.滑轮１.定滑轮：①定义：轮转而轴固定不动的滑轮.②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向.④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)２.动滑轮：①定义：轮和轴一起动的滑轮.（可上下移动，也可左右移动）②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向.④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=12G,若只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(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)３.滑轮组：①定义：定滑轮.动滑轮组合而成滑轮组.②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向.③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1nG,若只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1n(G物+G动),绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数.然后根据“奇动偶定”的原则.结合题目的具体要求组装滑轮.４.其它简单机械：①包括:轮轴、斜面；②理想情况下的滑轮组：F＝(1/n)G（其中n是指在滑轮组中吊着动滑轮的那几段绳子，n的算法是：拴在动滑轮框上的和最后从动滑轮引出来的拉绳）；③斜面：FL=Ghl1l2F2F1F1l1F2l2图13-3第十三章力和机械班级:_______姓名:_______座号:_______成绩:_______一、选择题（每小题3分，共30分）1.关于重力的说法，正确的是()A．只有跟地面接触的物体才受到重力的作用B．只有静止的物体才受到重力C．在空中高速飞行的火箭不再受到重力作用D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的2.关于弹簧测量计，下列说法正确的是（）A.在月球上，不能用弹簧测力计测出力的大小B.弹簧测力计上的字母“N”,表示它的型号C.实验室所用弹簧测力计的每小格表示0.1kgD.测量时，要让弹簧与外壳间没有摩擦3.图13-1是物体A所受重力的示意图，其中正确的是（）4.如图13-2所示，正常使用时属于费力机械的是（）图13-25.如图13-3所示，是甲、乙两组拔河比赛的场景，不计绳重，下列说法错误的是()A．比赛时，选体重大的运动员，能增大对地面的压力B．比赛时，运动员身体后倾、两腿弯曲，可以降低重心C．比赛时，拉力较大的一组最终获胜D．比赛时，受到地面摩擦力较大的一组最终获胜6.下列实例中，为了增大摩擦的是（）A．拉杆旅行箱底部装有轮子B．鞋底刻有凹凸不平的花纹C．向自行车的转轴处加润滑油D．在气垫船底和水之间形成一层空气垫7．月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，设想我们乘宇宙飞船到达月球后，下列说法中正确的是（）A．地球上质量为6kg的物体，在月球上只有1kgB．在地球上重为600N的人，在月球上重为100NC．一个金属球在月球上的密度仅为它的地球上的六分之一D．一根轻弹簧，在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力，在月球上只需要1N的拉力8．滑板运动已经成为年轻人最流行、最持久的时尚运动。它由板面、滑板支架(滑板桥)和四个滑板轮等部分组成，板面上表面粗糙，如图13-4所示，则（）A．滑板表面粗糙是为了减小人与板之间的摩擦B．滑板表面粗糙是为了增大人与板之间的摩擦C．滑板轮表面光滑是减小板轮与地面间的摩擦D．滑板轮表面光滑是增大板轮与地面间的摩擦AAAAGGABCD图13-1GG图13-69.某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，如图13-5并记录数据如下表。分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取．．．．的是()A.与同学分析可能原因B.实验失败，停止实验C.改进实验条件，重新实验D.查阅资料，了解结论的适用条件10.如图13-6所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是()①在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；②在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；③杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；④杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格．A．①③B．②④C．②③D．①④二、填空题（每空2分，共24分）11.熟透了的杏子离开树枝后，总是落向地面，这是由于杏子受力作用的原因。泥瓦工人通常用线拴着一小石子，来检验砌的墙是否竖直，这是根据重力的方向是原理制成的。12.在衡阳农村一些地方，还保留一种“舂米对”的古代简单机械，其示意图如图12-7，使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会下落，打在石臼内谷物上，从而把谷物打碎，用力将它踩下去的过程中，舂自身的重力是“”(填“动力”或“阻力”)．这是一个(填“省力”或“费力”)杠杆．13.图13-8是一种新型圆规。它一脚的末端装有吸盘，使用时利用大气压的作用可将其固定在黑板上，另一脚末端的粉笔通过螺母固定，螺母上刻有细小花纹是为了增大__________，作图时，转动手柄便可在黑板上画出漂亮的圆，圆规在这一过程中相当于简单机械中的____。14.如图13-10所示为一电工钳，其构造简单，携带方便，且功能较多，很实用。它在结构和使用上应用了不少物理知识，请完成下列问题：（1）钳口前端有条形花纹，就是用到了来增大摩擦。（2）电工钳手柄较长，属于杠杆。（选填“省力”、“费力”、“等臂”）（3）电工钳的手柄套上带有花纹的橡胶皮的用途是（说出2条）：①；②。15．如右图所示，物体重G=500N，滑轮重10N，当物体G匀速上升时，则挂钩B承受拉力为__________N，挂钩A承受_______N的拉力，拉力F为_________N，若绳子自由端向上拉动0.5m，则物体向上移动________m。三、作图与简答题（第17题4分，18题4分，19题6分，共14分）16.画出图13-11中重为2N的紫砂茶壶受到的重力示意图。图13－8图13-10图13-7图13-8图13-9图13-5图13-417.在图13-12中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。18.图13-13是人们用木棒撬石块的示意图。撬石块有两种方法：第一种是以B点为支点，在C点用与棒垂直的力F1向下撬；第二种是以A点为支点，在C点用与棒垂直的力F2向上撬。(木棒自重不计)(1)在图中画出力F1的力臂。(2)若石块压在棒上的D点正好是AB的中点，你认为第种方法更省力一些，理由是。四、实验探究题（每小题6分，共18分）19.在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，选用的器材有：正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、棉布、毛巾等。（1）在采用如图13-14所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。分析其原因是什么？（2）为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图12-15所示。请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的。（3）用如图13-15所示的实验装置进行实验时，为什么能解决上述问题?20.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是_