APP下载

第6讲 力和机械专题复习

2015-08-30陈新业

中学生数理化·中考版 2015年2期
关键词:力臂省力支点

陈新业

本知识板块共有5个考点,分别是重力和弹力、摩擦力、杠杆的分类及力臂的画法、利用杠杆平衡条件进行计算,以及应用简单机械解决实际问题,题型有填空题、选择题、作图题、实验探究题,以及综合应用题,考查能力的开放性题目和探究性题目在各种题型中均有出现,并有逐年加大的趋势.其中画力的示意图、力臂,增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法,探究影响摩擦力大小的因素,探究杆杆的平衡条件,简单机械的应用是中招考试的热点.由于许多知识点都是放在一起综合考查,大家在平常的复习中应加强对知识点的透彻理解,重视课本上出现的插图、实验,熟悉相关的知识背景,练习答题技巧,以不变应万变.

第1节 弹力 重力

重点考点

本节的重点、考点有:认识弹力,明确弹力产生的条件:正确使川弹簧测力计;重力方向的应用;重力大小的计算:重力示意图的正确画法.

物体不受力时能恢复到原来的形状的特性叫作弹性.物体由于发生弹性形变而产生的力叫作弹力.拉力、压力和支持力都是弹力.

弹簧测力汁是测量力的大小的工具,它是根据在弹性限度内,弹簧的伸长量或缩短量与受到的拉力或压力成正比的原理制成的,与其他测量工具相同,测量前要观察量程、分度值、零刻度线;另外,要将弹簧测力计的挂钩轻轻来同拉几次,避免弹簧被外壳卡住或弹簧的自由端受阻:指针不指零时,还要调将弹簧测力计的指针调零,

地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,简称“物重”,施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的.重力的大小与物体的质量成正比,即G=mg.质地均匀、外形规则的物体的重心,在物体的几何中心.在画物体受力示意图时,应将重力的作用点画在物体的重心上,重心可以在物体上,也可以在物体外(如圆环的重心在圆环的圆心).

中考常见题型

例1 (2014.广安)如图l所示,足球在水平地面上滚动,请画出足球在滚动过程中所受重力的示意图.

思路分析:本题考查的知识点是重力示意图的画法,同学们容易把力的作用点画在足球与地面的接触点上.足球所受重力的作用点(即重心)在它的球心上,重力的方向竖直向下.竖直方向和水平方向是互相垂直的,从球心开始,沿竖直向下的方向画一条线段,在线段的末端标上箭头表示力的方向,重力要用专用字母G表示,如图2所示.

例2 (2014.江西)如图3所示是我们常见的图象,这种图象如果在横纵坐标加上适当的物理量及单位,可以用来描述().

A.弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系

B.通电导体的电阻与其两端电压的关系

C.物体所受重力与质量的关系

D.匀速直线运动中路程与时问的关系

思路分析:本题考查不同量之间的关系,理解图象中物理量之间的比例关系是解题的关键.从图象上可以看出,该图象反映的物理量之间成正比关系,然后根据各选项之间的关系选择即可.在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比,可以用该图象描述;电阻是导体本身的一种性质,与其两端电压无关,不能用该图象描述:物体所受的重力和质量成正比,可以用该图象描述:匀速直线运动的物体,速度是一定值,路程和时间成正比,可以用该图象描述,选ACD.

第2节 摩擦力

重点考点

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,就会在接触面产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力,摩擦力产生的条件是接触的同时,发生相对运动或有运动的趋势:摩擦力的方向和相对运动或相对运动趋势的方向相反.

探究滑动摩擦力和哪些因素有关时,首先要测量滑动摩擦力的大小.这时可将物体放在水平表面上,用弹簧测力计拉着物体在水平表面上做匀速直线运动,这时物体在水平方向上受到的力是平衡力,摩擦力在数值上等于拉力(弹簧测力计的示数).

滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,

摩擦现象在生活中非常普遍,有的有益,有的有害.增大有益摩擦的方法有增大压力、增加接触面的粗糙程度、用滑动代替滚动.减小有害摩擦的方法有减小压力、使接触面光滑、用滚动代替滑动、加润滑油等使接触面彼此分离.

探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,增大和减小摩擦的方法是本知识点的重点和考查热点.

中考常见题型

例3 (2014.菏泽)下列做法属于减小摩擦的是().

A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走

B.在生锈的自行车车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些

C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下

D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落

思路分析:掌握影响摩擦力大小的因素和增大、减小摩擦力的方法是解答此题的关键,冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,A不符合题意:在生锈的自行车车轴上滴一些油,使接触面脱离,减小摩擦力,骑车就会感觉轻松一些,B符合题意;当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机寻找石块等物垫在车轮下,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,C不符合题意;体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,D不符合题意,选B.

例4(2014.威海)自行车是中国老百姓最常用的交通工具,几乎家家都有,请你根据自行车的构造和使用情况完成表1.

思路分析:麟自行车的制造和使用应用了很多物理知识,它涉及杠杆、轮轴、摩擦力和惯性等知识,在解题时应先将各个小题的内容向各大知识块靠拢,然后再找出相应的小知识点.经常在转轴部位加润滑油,其物理学原理是:减小接触面粗糙程度(使接触面分离),来减小摩擦.刹车时,用不太大的力捏闸就可以使闸皮紧紧地压在车圈上,其物理学原理是:刹车闸的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,

答案:(1)减小接触面粗糙程度(使接触面分离)(2)动力臂大于阻力臂

第3节 简单机械

重点考点

本节的重点是:(1)杠杆力臂的画法、杠杆的平衡条件、杠杆的分类.(2)认识定滑轮、动滑轮,知道定滑轮和动滑轮的工作特点.(3)掌握定滑轮和动滑轮的应用,以及“一定一动”滑轮组的绕法、省力情况等.(4)按要求画出杠杆的力臂,利用杠杆的平衡条件分析解决实际问题,判断杠杆的省力情况等.这些都是在中考试卷中经常出现的内容.

1.根据题意,画出杠杆所受的动力或阻力.

使杠杆转动的力叫动力,阻碍杠杆转动的力叫阻力.动力和阻力的作用效果相反,但方向不一定相反!应当注意的是,无论动力还是阻力都是杠杆受到的力,杠杆都是受力物体.动力和阻力的作用效果相反:一个让杠杆顺时针转动,另一个一定阻碍杠杆沿顺时针方向转动.

2.画力臂.从支点到力的作用线的距离叫力臂,力的方向和力臂垂直.

3.杠杆的平衡条件的应用:

(1)判断杠杆的省力或费力情况.

根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1= F2L2可知:

①当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,即利用较小的动力就可以克服比较大的阻力,这时我们就说省了力,这种杠杆叫省力杠杆,虽然省力但是费距离.生活中常见的省力杠杆有手钳、铡刀、羊角锤、酒瓶起子等.

②当动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,这种杠杆叫等臂杠杆.这种杠杆的特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离.生活中常见的等臂杠杆有天平、跷跷板等.

③当动力臂小于阻力臂时,所用动力大于阻力,这种杠杆叫费力杠杆.虽然费力但是省距离.例如钓鱼竿、人体的前臂、吊车的起重臂、镊子等,

既省力又省距离的杠杆是不存在的.

(2)画出使杠杆平衡的最小动力的示意图,

杠杆平衡时,阻力和阻力臂不变,要想使动力最小,必须使动力臂最大,最大的力臂就是支点和作用点的连线.

(3)简单计算.

4.滑轮及滑轮组.

使用滑轮时,滑轮轴固定不动,不随物体一起运动的滑轮叫定滑轮,随着物体一起运动的滑轮叫动滑轮.定滑轮实质上是一个等臂杠杆,故使用定滑轮不省力、但能改变动力的方向.使用动滑轮时可以省一半力,但不能改变力的方向.

定滑轮和动滑轮组成滑轮组.滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向.用滑轮组提升重物时,滑轮组由儿段绳子承担货物,绳子自由端所需拉力就是总重的几分之一.省了力就必须费距离,即动力移动的距离就是重物提升高度的儿倍,即()

判断滑轮组有几段绳子承担物重时,主要判断绳子自由端是否承担物重.一种方法是判断动滑轮上有几段绳子承担,动力就是阻力的几分之一.另一种方法是看绳子自由端是否改变动力的方向,如果绳子的自由端最后是从定滑轮拉出的,改变力的方向时,一般不承担物重,就不能算上一段:如果绳子的自由端最后是从动滑轮拉出的,就算上一段.

特别注意:当滑轮组水平放置时,拉力克服的就小再是重力,而是摩擦力,

中考常见题型

例5 (2014.安徽)身高相同的兄弟两人用一根所受重力不计的均匀扁担抬起一个900 N的重物,已知扁担长为1.8 m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA =0.8 m,如图4所示,则().

A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400 N

B.以O为支点,可计算出兄弟两人承担的压力之比为4:9

C.以O为支点,可计算出兄弟两人承担的压力之比为9:5

D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600 N

例6 (2014.东营)皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图5所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨.下列说法正确的是().

A.为省力,可将用力划桨的手靠近支点

B.为省力,可将用力划桨的手远离支点

C.为省距离,可将用力划桨的手远离支点

D.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离

思路分析:使用杠杆省力就费距离,费力就省距离,既省力又省距离的机械是不存在的,运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨,根据杠杆平衡条件F1L1= F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.为了省力,可将用力划桨的于远离支点,故A错误,B正确;为了省距离,可将用力划桨的手靠近支点,但费力,故C、D错误.选B.

猜你喜欢

力臂省力支点
主挖力臂配比对主挖区界定及挖掘性能评价的影响研究
基于ABAQUS 的飞机起落架扭力臂拓扑优化分析
起重机和塔吊的力臂之歌
『新帮手』让菜农采收省时又省力
“顶端托管”增收省力省心
自动化养鸡 省力又高效
给自己一个支点
找到撬动变革的支点
省时、省力、高效的2步法抛光工艺
巧解杠杆平衡问题