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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第七章 力一、力1.力的概念(1)力是物體對物體的 作用 。比如物體間的推、拉、提、壓、吸引、排斥等作用。彼此不接觸的物體也可以發(fā)生力的作用,比如磁鐵。(2)物體間力的作用是相互的,一個物體施力的同時也在受力。比如甲、乙兩個物體間產(chǎn)生了力的作用,那么甲對乙施加一個力的同時,乙也對甲施加了一個力。由此我們認識到:力總是成對出現(xiàn)的;相互作用的兩個物體互為 施力物體 和 受力物體 。一對相互作用力的關(guān)系: 作用在同一直線上的兩個力、大小相等 、 方向相反 、 受力物體不是同一個物體(作用點沒在同一物體上) 。(3)力的作用效果:(1)力可以改變物體的 形狀 。 (2)力可以

2、改變物體的 運動狀態(tài) 。注:物體運動狀態(tài)的改變指(1)、物體的運動方向 (2)、速度大小的改變(3)、或二者同時改變。 (注:形變是指形狀發(fā)生改變)只有勻速直線運動狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)的物體的運動狀態(tài)不發(fā)生改變。2、力的描述:(1)力的單位: 牛頓 ,符號是 N 。(2)力的三要素:力的 大小、 方向、作用點 叫做力的三要素。力的三要素都會影響力的 作用效果 。力的示意圖和力的圖示法(不管畫示意圖還是圖示法,作用點一定畫在受力物體上)a用力的示意圖可以把力的三要素表示出來。b作力的示意圖的要領(lǐng):確定受力物體、力的作用點和力的方向;從力的作用點沿力的方向畫力的作用線,用箭頭表示力的方向;力的作用點可用

3、線段的起點,也可用線段的終點來表示;表示力的方向的箭頭,必須畫在線段的末端。 圖示法和示意圖唯一的區(qū)別就是有無標(biāo)度,作用點一定都必須畫在受力物體上。二、力的分類1、重力(1)重力的產(chǎn)生:由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。地球上的所有物體都受到 重力 作用。(2)重力的大小:a重力也叫重量。重力與質(zhì)量的關(guān)系:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成 正比 。公式: G=mg ,式中,G是重力,單位牛頓(N);m是質(zhì)量,單位千克(kg)。g= 9.8N/kg 。b重力隨物體位置的改變而改變,同一物體在靠近地球兩極處重力最大,靠近赤道處重力最小。(3)重力的方向: 豎直向下 。應(yīng)用:重垂線,檢驗墻壁是否豎直

4、。重力的作用點叫 重心 。規(guī)則物體的重心在物體的 幾何中心 上。有的物體的重心在物體上,也有的物體的重心在物體以外。2、彈力和彈簧測力計(1)彈力 a彈力是物體由于發(fā)生 形變 而產(chǎn)生的力。壓力、支持力、拉力等的實質(zhì)都是彈力。b彈力的方向:跟形變的方向相反,與物體恢復(fù)形變的方向一致。(2)彈簧測力計測力計:測量力的大小的工具。彈簧測力計的原理:彈簧所受拉力越大彈簧的伸長就 越長 ;在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與所受到的拉力成 正比 。即:f=kx。例題:一根彈簧受4N的拉力時長度為14cm,受8N拉力時長度為16cm,則不受拉力時,彈簧的長度為 cm。如果在彈性限度內(nèi)受12N拉力時,彈簧的長度為 c

5、m。( 1218 )3、摩擦力(1)摩擦力 :兩個 相互接觸 的物體,當(dāng)它們要(或已經(jīng))發(fā)生相對運動時在接觸面產(chǎn)生一種阻礙物體相對運動的力,叫摩擦力。(2)摩擦力產(chǎn)生的條件:第一:兩物體相互接觸. 第二:兩物體相互擠壓,發(fā)生形變,有彈力. 第三:兩物體發(fā)生相對運動或相對運動趨勢. 第四:兩物體間接觸面粗糙(3).摩擦力的分類: a靜摩擦力 b滑動摩擦力 c滾動摩擦力(4).滑動摩擦力 壓力大小影響滑動摩擦力大小的因素: 接觸面的粗糙程度方向:與相對運動方向 相反。探究影響滑動摩擦力的大小的因素的實驗使用的探究方法:控制變量法 。 (5)增大摩擦力的方法:增大壓力;增大接觸面的粗糙程度。減小摩擦

6、力的方法: 減少 壓力; 減小 接觸面粗糙程度 ; 用 滾動摩擦 代替 滑動摩擦 ;使 接觸面 分離。第八章 力與運動一、力的合成1、如果一個力的作用效果和幾個力的作用效果相同,我們把這個力叫那幾個力的 合力 。2、同一直線的力的合成方法:同向相加,反向相減。(合力方向均與大力方向相同)即: F=F1+F2 (同向) F=F1-F2 (反向) 。二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律(1)內(nèi)容:一切物體在 不受外力作用 時,總保持 靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。(2)牛頓第一定律不能簡單從實驗中得出,它是以 實驗 為基礎(chǔ)、通過 推理 而抽象概括出來的。(3)從牛頓第一定律可知:不受外力作用或者受平衡力

7、作用,靜止的永遠靜止,運動的永遠做勻速直線運動。所以力是 改變物體運動狀態(tài) 的原因,而不是 維持物體運動 的原因,維持物體運動的原因是慣性。(4)探究牛頓第一定律中,每次都要讓小車從斜面上同一高度滑下,其目的是使小車滑至水平面上的 初速度 相等。2.慣性(1)慣性:一切物體都有保持自身原有的靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì) 叫做慣性。(2)對“慣性”的理解需注意的地方:“一切物體”包括受力或不受力、運動或靜止的所有固體、液體、氣體。慣性是物體本身所固有的一種 屬性 ,不是一種力,所以說“物體受到慣性作用”或“物體受到慣性力”等,都是錯誤的。慣性有有利的一面,也有有害的一面,有時要利用慣性與防止

8、慣性帶來的危害。慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性大,而與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。二、二力平衡1.力的平衡(1)平衡狀態(tài):物體受到兩個力(或多個力)作用時,如果能 保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),我們就說物體處于平衡狀態(tài)。(2)平衡力:使物體處于平衡狀態(tài)的兩個力(或多個力)叫做平衡力。平衡狀態(tài)要么不受力,受力就受平衡力(3)二力平衡的條件:同時作用在 同一物體上的兩個力,大小相等,方向相反, 并且在 同一直線 上,這兩個力就彼此平衡。 記為:等大、反向、共線、同體。物體受到兩個力的作用時,如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),則這兩個力平衡。一對平衡力的合力為 零 。注:三要素完全相同的兩個力

9、一定不是平衡力。2.平衡力和相互作用力的比較分類平衡力相互作用力定義物體受到兩個力作用而處于平衡狀態(tài),這兩個力叫做平衡力物體間發(fā)生相互作用時產(chǎn)生的兩個力叫做相互作用力不同點受力物體是同一物體性質(zhì)可能不相同的兩個力分別作用在兩個物體上,它們互為受力物體和施力物體性質(zhì)相同的兩個力共同點兩個力大小相等,方向相反,作用在一條直線上 施力物體分別是兩個物體3.二力平衡的應(yīng)用(1)己知一個力的大小和方向,可確定另一個力的大小和方向。(比如根據(jù)拉力判斷摩擦力)(2)根據(jù)物體的受力情況,判斷物體是否處于平衡狀態(tài)或?qū)で笪矬w平衡的方法、措施。4.力和運動的關(guān)系(1)不受力或受平衡力 物體保持靜止或做勻速直線運動(

10、2)受非平衡力 運動狀態(tài)改變既:受平衡力(或不受力)作用處于平衡狀態(tài),受非平衡力作用處于非平衡狀態(tài)。章節(jié)典例解析:1、如圖所示,細繩上端固定在O點,下端系一個小球,小球在水平面內(nèi)做圓周運動假如從某一時刻起,細繩斷裂,且小球所受的一切外力同時消失,則小球?qū)ⅲ?) ( A )A、做勻速直線運動 B、立即停止運動 C、運動越來越慢 D、仍做圓周運動2、體育活動中蘊含很多物理知識,下列相關(guān)說法中正確的是()A、用力扣殺排球時手感到疼痛,說明力的作用是相互的B、足球被踢出后仍能繼續(xù)運動,是因為受到慣性力作用C、乒乓球被扣殺后飛向?qū)Ψ?,說明力可以維持物體運動D、鉛球落地后將地面砸一個坑,說明鉛球受力發(fā)生形

11、變(分析:慣性是物體本身固有的一種屬性 ,不是一種力,所以B錯誤;根據(jù)牛頓第一定律可知維持物體運動靠慣性而不是力,所以C錯誤;D是說明地面受力發(fā)生形變而不是鉛球。所以正解A。)3、如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體甲與乙放在表面光滑且足夠長的木板上,隨木板一起水平向右以相同速度沿同一直線做勻速直線運動,當(dāng)木板突然停止時,以下說法正確的是(   ) A若m1>m2,甲將與乙發(fā)生碰撞     B若m1<m2,甲將與乙發(fā)生碰撞C只有當(dāng)m1=m2,甲與乙才不會碰撞 D無論甲與乙的質(zhì)量關(guān)系如何,它們始終不會

12、碰撞 (分析:一切物體都有保持自身原有的靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì),所以選擇D)4、一物體同時受到同一直線上的兩個力作用,合力為35N。已知其中的一個分力為10N,則物體受到的另一個分力為 N。(求合力的關(guān)鍵看分力的方向,由于已知條件中沒有告訴分力方向,所以有方向相同和相反兩種情況。故25N或45N)5、如圖所示,用彈簧測力計水平拉動水平桌面上的物體,使其勻速直線滑動。以下敘述中的二個力屬于一對平衡力的( ) (D) A彈簧測力計對物體的拉力與物體所受的重力B物體對桌面的壓力與物體所受的重力C. 物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力D彈簧測力計對物體的拉力與桌面對物體的摩擦力6、彈簧測力

13、計分別受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F(xiàn)1、F2均為3N,彈簧測力計靜止時如上圖所示,下列說法正確的是() (D)A彈簧測力計的示數(shù)為0NB彈簧測力計的示數(shù)為6NCF1、F2是一對相互作用力DF1、F2是一對平衡力(解析:彈簧測力計示數(shù)大小取決于作用在掛鉤上的拉力大?。?、空中勻速下降的兩只降落傘,其質(zhì)量相等。甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s,所受阻力F甲、F乙之比是( )A、3:5 B、2:5 C、5:3 D、1:1 ( 分析:勻速直線運動,f=G,所以正解D )8、如圖所示,重20N的物體被夾在兩塊相同的板中間,當(dāng)兩塊板受到50N的水平壓力時物體剛好能勻速下滑,若要將物

14、體從上方勻速抽出來,所用的拉力為 。( 40 N。分析:物體勻速下滑 f=G=20N且方向豎直向上。 當(dāng)物體勻速上抽出,摩擦力方向豎直向下則F=G+f=20N+20N=40N)9、(多選)火車減速進站的過程中,下列說法正確的是( )A、火車受到的阻力在不斷增大 B、火車在水平方向受到一對平衡力作用C、火車在豎直方向上受到一對平衡力作用D、火車剎車時是利用增大閘片對車輪的壓力來增大摩擦的(分析:答案A考查的是滑動摩擦力與什么因素有關(guān)。答案B、C考查的平衡力的因素,答案D考查的增大摩擦的方法。故選C、D)10、下列關(guān)于運動和力的說法中正確的是() ( B ) A、用力拉物體,物體運動;撤去拉力,物

15、體停下來。所以力是維持物體運動的原因。B、摩擦力有時也可以成為物體運動的動力C、在平衡力的作用下,物體一定處于勻速直線運動狀態(tài)D、人跑得越快就越難停下來,所以速度越大慣性就越大11、如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平拉力F的作用,其F-t和V-t圖象分別如乙、丙所示,由圖象可知,當(dāng)t=1s時,物體受到的摩擦力是_N,當(dāng)t=3s時,物體受到的摩擦力是_N(分析:根據(jù)平衡狀態(tài)受平衡力、非平衡狀態(tài)受非平衡力作用原理,由丙圖可知0-2s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),f=F拉=3N;當(dāng)t=3s時,由丙圖可知物體處于加速運動狀態(tài),所以受非平衡力作用,F(xiàn)拉f,4-6s為勻速直線運動狀態(tài),f= F拉且摩擦

16、力的大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。所以t=3s時的摩擦力與4-6s物體受到的摩擦力相等。由乙圖可知4-6s內(nèi)f= F拉=5N)12、物體所受的兩個力彼此平衡的是(). (二力平衡條件不難得出答案C) 13、小宇在家觀看汽車?yán)惖碾娨暪?jié)目,發(fā)現(xiàn)汽車行駛速度很快。其中途經(jīng)一段“S”形彎道時,如圖。他想:現(xiàn)場觀看的觀眾為了更安全,應(yīng)站的位置是圖中:( )A、甲、丙 B、甲、丁 C、乙、丙 D、乙、?。ǚ治觯寒?dāng)車在路上行駛時,如失去控制,由于慣性車會沿原來的運動方向沖出去,即會沖到圖中的甲區(qū)和丁區(qū)。所以正確答案C) 第九章 壓強一、壓強:1、壓力:壓力是垂直作用在物體 表面 上的力。 方向

17、: 垂直 于受力面。壓力與重力的關(guān)系:當(dāng)物體放置于水平地面上時 壓力 = 重力 2、壓強(1)壓強是表示 壓力作用效果 的物理量,它的大小與 壓力大小 和 受力面積的大小 有關(guān)。(2)壓強的定義: 壓力與受力面積的比 叫做壓強。(3)公式: P=F/s(注:受力面積是指兩物體彼此接觸的面積,單位必須是平方米m2) 。(4)國際單位: 帕(Pa) , 1Pa= 1N/m2 ,典型例題:如圖甲所示,一塊長木板放在水平桌面上現(xiàn)用一水平力F,向右緩慢地推木板,使其一部分露出桌面如圖乙所示,在推木板的過程中木板對桌面的壓力F、壓強p和摩擦力f的變化情況是( B )A、F、P不變,f變大 B、F、f不變,

18、P變大C、F變小,p、f變大 D、F、f不變,p變?。ń馕觯褐R考查:壓力與重力的關(guān)系;影響滑動摩擦力大小的因素;影響壓強大小的因素)3.增大和減小壓強的方法(1)增大壓強的方法: 增大壓力 : 減小受力面積 。 (2)減小壓強的方法: 減小壓力 : 增大受力面積 。二、液體壓強1.液體壓強的特點(1)液體向各個方向都有壓強,同時液體具有流動性。(2)同種液體 中在 同一深度 ,液體向各個方向的 壓強相等 。(3)同種液體中, 深度越深 ,液體 壓強越大 。(4)在深度相同時,液體 密度越大 , 液體 壓強越大。2.液體壓強的大小(1)液體壓強與 液體深度 和 液體密度 有關(guān)。(2)公式: P

19、=gh 。式中,P表示液體壓強,單位 帕(Pa) ;表示液體密度,單位 千克/立方米(kg/m3) ;h表示液體深度,單位是 米(m) 。3.連通器、液壓技術(shù)液體壓強的應(yīng)用(1)連通器原理:連通器里的同一種液體在 不流動 時,各容器中的液面高度總是 保持相平 的。應(yīng)用:水壺、鍋爐水位計、水塔(自來水設(shè)備)、船閘、洗衣機排水管、下水道的彎管等。(2) 液壓技術(shù)帕斯卡原理:加在密閉液體上的壓強大小不變地由液體向各個方向傳遞。 即:F1/s1=F2/s2應(yīng)用:液壓千斤頂。補充:有關(guān)P=F/s 和 P=gh 兩公式的計算技巧:(1)、固體壓力、壓強的計算首選P=F/s,一般先根據(jù)F=G=mg=vg找壓

20、力,再根據(jù)P=F/s算壓強。(2)、液體壓力、壓強的計算首選P=gh,一般先根據(jù)P=gh計算壓強,再根據(jù)F=ps找壓力。(3)、若出現(xiàn)下列情形,兩公式通用:正方體(容器)、長方體(容器)、圓柱體(容器)。(4)、液體對容器底的壓力與液體重力的關(guān)系:1、如果容器上面的橫截面大于容器底面積,也就是說上大下小,這時液體對容器底的壓力小于液體的重力;2、如果容器從上到下各處的橫截面相等,例如圓柱體、長方體,這時液體對容器底的壓力等于液體的重力;3、如果容器上面的橫截面小于容器底面積,也就是說上小下大,這時液體對容器底的壓力大于液體的重力;解釋:第二種,液體重力只有底面所在圓柱面以內(nèi)的部分作用在底面上,

21、其它作用在容器壁上,所以FG。第三種,液體重力全部作用在底面上,還有容器壁對液體壓力的反作用力,因斜向下,有向下的分力,也作用在底面上。所以FG。典例解析:如圖所示,在一個封閉薄容器中裝滿體積為1dm3的水后放在水平桌面上,已知容器的質(zhì)量為100g,容器的下底面積為100cm2,高為12cm求:(1)水對容器底部的壓力和壓強; (2)容器對桌面的壓力和壓強(g=10N/kg)解:(1)水對容器底部的壓強為:p1= gh=1×103kg/m3×10N/kg×12×10-2m=1.2×103Pa水對容器底部的壓力為:F1=P1s=1.2×

22、103Pa×100×10-4m2=12N (2)容器重:G1=m1g=0.1kg×10N/kg=1N 水重:G2=vg=1×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=10N 容器對水平桌面的壓力為:F2=G1+G2=1N+10N=11N 容器對水平桌面的壓強為:p2=F2/s=11N/(100×10-4m2)=1.1×103Pa三、大氣壓強1.大氣壓產(chǎn)生的原因: 空氣也受重力作用 ,并且空氣具有流動性 。2、最早證明大氣壓存在的實驗 馬德堡半球?qū)嶒?,最早測出大氣壓值的實驗 托里拆利實驗 。3、大氣

23、壓的測量托里拆利實驗(1)實驗方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內(nèi)外水銀面高度差約為 76 cm。(2)計算大氣壓的數(shù)值:P0=P水銀=gh= 1.01×105 Pa。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值為:P0= 1.01×105 Pa= 760 mmHg。(3)以下操作對實驗沒有影響: 玻璃管是否傾斜; 玻璃管的粗細; (4)若實驗中玻璃管內(nèi)不慎漏有少量空氣,液體高度 減小 ,則測量值要比真實值 偏小 。4、氣壓與高度、沸點的關(guān)系:高度高,氣壓低,沸點低;高度低,氣壓高,沸點高。四

24、、流體壓強與流速的關(guān)系1.伯努利原理:在氣體和液體中,流速越大 的地方 壓強越小 ,流速越小 的地方 壓強越大 。2.飛機升力的產(chǎn)生:飛機的機翼通常都做成上面 凸 、下面 平 的形狀。當(dāng)飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣 速度越大 、 壓強越小 ,流過機翼下方的空氣 速度越慢 、 壓強越大 。機翼上下方所受的壓力差形成向上的 升力 。章節(jié)典型例題:1、 如圖所示平放在水平地面上的磚,沿豎直方向(見圖中虛線)截去一半,則剩下的半塊磚與原來整塊磚相比( )(解析A)A、對地面的壓強不變 B、對地面的壓力不變 C、磚的密度減小一半 D、磚受到地面的支持力不變 2、如圖所示,甲、乙兩容器放在桌

25、面上,它們的質(zhì)量和體積相等,兩容器注滿水,下列說法正確的是( )A容器對桌面的壓力F甲F乙 B容器對桌面的壓強P甲P乙C水對容器底的壓強P/甲P/乙 D水對容器底部的壓力F/甲F/乙(解析:容器對桌面的壓力用F=G容+G水可判斷出壓力相等,故A錯誤;用P=F/s判斷出P甲P乙,故B錯誤;用P= pgh可判斷出C錯誤;正解D)3、如圖所示,裝滿水的密閉容器置于水平桌面上,其上下底面積之比為4:1,此時水對容器底部的壓力為F,壓強為p當(dāng)把容器倒置后放到水平桌面上,水對容器底部的壓力和壓強分別為( ) A、F, PB、4F, P C、1/4F, P D、F, 4p(解析:根據(jù)液體壓強公式即可判斷出倒

26、置前后的壓強不變,在根據(jù)F=Ps可判斷出倒置后壓力變?yōu)樵瓉淼?倍。正解B)4、如圖甲所示,封閉的容器中裝有水,靜置于水平桌面上,水對容器底的壓力、壓強分別為F、p;容器對桌面的壓力、壓強分別為F/、p/現(xiàn)將容器倒置如圖乙所示,則此時( )AF變大,p變大;F/變大,p/不變BF變大,p不變;F/變小,p/變大CF變小,p變大;F/不變,p/變大DF變小,p不變;F/不變,p/不變(解析:倒置后液體深度增加,液體壓強P增大;液體對容器底部的壓力變化根據(jù)液體壓力和液體重力間的關(guān)系得出。根據(jù)F=G可知倒置后容器對桌面的壓力F/不變;再根據(jù)P=F/s可知P/增大;正解C)5、兩塊完全相同的磚如圖甲所示

27、,每塊磚的長、寬、高之比為4:2:1,圖乙的四種放法中,有兩種與圖甲放法對水平地面的壓強相等,它們是( )A、和 B、和 C、和 D、和 (壓力相等分析受力面積即可得出答案D)6、重為100N的長方體放在水平地面上,與地面的接觸面積為0.1m2,現(xiàn)用一個大小為20N的力豎直作用在物體中央,則物體對地面的壓強()A一定是1200PaB可能是1000PaC可能是800PaD可能是200Pa(解析:注意20N力的方向即可得出壓強可能800Pa,也可能1200Pa。)7、小楊同學(xué)去參觀化學(xué)實驗室時,看到了質(zhì)量相等的水、硫酸、酒精分別裝在相同規(guī)格的玻璃管中,如圖所示。根據(jù)密度的知識他認為玻璃管A中裝的是

28、 ,三個試管底部所受的液體壓強最 (選填“A最大”、“A最小”或者“相等”)(已知硫酸=1.8 x 103kgm3,     酒精=0.8×103kgm3)(解析:根據(jù)已知條件中的質(zhì)量相等和圖示條件體積不等,利用m=V可以判斷出ACB,所以A中裝的是硫酸;試管可視為圓柱體容器,根據(jù)P=F/s可得出底部受到的壓強相等)8、在沙漠中有一個沙丘(如圖所示),當(dāng)水平方向的風(fēng)不斷吹過沙丘時,沙丘會慢慢的:( )A、向左移動 B、向右移動C、仍停在原處 D無法確定(解析,伯努利原理可知正確答案為A)第十章 浮 力一、浮力1.當(dāng)物體浸在液體或氣體中時會受到一

29、個 豎直向上 的托力,這個力就是浮力。2.浮力產(chǎn)生的原因: 壓強差 。浮力方向:豎直向上。浮力施力物體:液體或者氣體 。3、由阿基米德原理可知浮力只與 液體密度 和 物體排開液體體積 有關(guān),與 物體體積 和物體浸入液體中的深度 無關(guān)4.阿基米德原理:浸在液體里的物體受的浮力,大小等于 物體排開液體受到的重力 。用公式表示:F浮=G排=m排g=液gV排 (V排的單位:m3)。 阿基米德原理也適用于氣體。注:有關(guān)V排的常見題型:(1)直接告訴浸入液體中的體積大小 V排=V物 = V物/n (2)告訴露出液面體積 V排=V物-V露(3)告訴物體長、寬、高,或者告訴底面積和高V排= abc=sh (4

30、)告訴容器的底面積和物體放入容器中液面上升的高度V排=V=s·h二、浮力的四種求法:1、稱重法: F浮=G-F。 (G為彈簧測力計在空氣中的示數(shù),F(xiàn)為彈簧測力計在液體中的示數(shù)) 2、壓力差法: F浮=F上-F下 。 (F上為下表面受到向上的液體壓力)3、阿基米德原理: F浮=G排=m排g=液gV排 。4、力的平衡法: 漂、懸?。篎浮=G物 。三、浮力的應(yīng)用( G物=物V物g F浮=液gV排 ) 1、判斷物體浮沉的方法:比較物體全部浸沒在液體中的浮力和物體重力間的大小關(guān)系,再根據(jù)平衡力和非平衡力判斷物體的運動情況浮力與物重的關(guān)系液體密度與物體密度物體運動狀態(tài)F浮>G物液>物

31、上浮至漂浮狀態(tài)F浮<G物液<物下沉F浮=G物液=物懸浮F浮=G物液>物漂浮2.應(yīng)用 (1)輪船原理:把密度大于水的鋼鐵制成的輪船,使它 排水體積 增大,從而來增大它所受的浮力,故輪船能漂浮在水面上。 排水量:輪船滿載貨物時排開的水的質(zhì)量。即:m排=m船+m貨(2)潛水艇原理:潛水艇體積一定,靠水艙充水、排水來改變 自身重力 ,使重力小于、大于或等于浮力來實現(xiàn)上浮、下潛或懸浮的。(3)氣球和氣艇原理:氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣),通過改變氣囊里的氣體質(zhì)量來改變 自身重力 ,從而改變所受浮力大小。章節(jié)典例解析1、重20N的物體掛在彈簧測力計上,將物體

32、浸沒水中彈簧測力計的示數(shù)是16N,求物體受到的浮力多大?將物體部分浸入水中,當(dāng)物體受到的浮力是2N時,彈簧測力計的示數(shù)是多大?2、物塊在空氣中和浸沒在水中時,彈簧測力計示數(shù)如圖。下列判斷正確的是( )  A物塊受到的浮力是1NB物塊的體積是2×104 m3C物塊的密度是3×103 kgm3D物塊浸沒在水中時,所受浮力隨深度增加而增大(解析:由圖可知物體重力3N,利用稱重法可得出物塊受到的浮力為2N;3=物V物g ,2=水gV物 , 解方程、即得出物體體積、密度。正解B。)3、在彈簧測力計下掛一實心物體,彈簧測力計的示數(shù)是F,如果把物體浸沒在水中,物體靜止時彈簧測力

33、計的示數(shù)為F/5,則該物體的密度是: ( ) (解析與2相同,故選擇D)A、1.0×103kg/m3 B、0.8×103kg/m3 C、 1.5×103kg/m3 D、1.25×103kg/m34、用彈簧測力計豎直掛一物體,當(dāng)物體浸入水中1/3積時,彈簧測力計示數(shù)為4N;當(dāng)物體浸入1/2體積時,彈簧測力計示數(shù)為1N取下該物體放入水中,物體靜止時受到的浮力是()A、18NB、14NC、10ND、8N (解析:設(shè)物重為G,則:G-4=水gV物/3 ,G-1=水gV物/2 ,解兩方程、得G=10N,將G=10N帶入方程2即可得出物體全浸在水中的浮力為18N,1

34、8N10N,物體會放入水中會上浮最終漂浮,F(xiàn)浮=G=10N,故選C。)5、用手將重7N的物體剛好全部壓入水中,物體排開的水重為10N,放手后物體將 (選填“上浮”“下沉”或者“懸浮”),待物體靜止時所受浮力為 N。 ( 上浮 7 )6、有一冰山漂浮在水面上,露出水面體積是100 m3,求:(1)、冰山的體積;(2)、冰山受到的浮力。 (冰=0.9×103kg/m3,g=10N/kg)解:(1)設(shè)冰山體積為V,冰山漂浮在水面F浮=G 即:水g(V-100m3)=冰gV V=1000 m3 (2)利用阿基米德原來即可求出浮力9×106N7、用細繩連在一起的氣球和鐵塊,恰能懸浮在

35、盛水的圓柱形容器內(nèi)如圖所示位置,若用力向下輕輕撥動一下鐵塊,則氣球和鐵塊的沉浮情況及水對容器底部的壓強將( )A、下沉,變小 B、下沉,變大C、上浮,變小 D、懸浮,不變(解析:用力向下?lián)芤幌碌乃查g鐵塊受非平衡力作用運動狀態(tài)改變,向下運動,根據(jù)液體壓強與深度關(guān)系可知氣球體積將被壓小,根據(jù)阿基米德原理可知物體所受浮力減小,與重力不再平衡,所以一直向下運動,故正解A)8、如圖所示,A、B體積相同,B、C質(zhì)量相等,將它們放入水中靜止后,A漂浮、B懸浮、C沉底,則下列說法正確的是()A、A所受的浮力一定大于B所受的浮力B、A下表面所受的壓力一定小于B下表面所受的壓力C、C所受浮力一定小于B所受的浮力D

36、、C所受的浮力一定小于A所受的浮力(解析:體積相同一般根據(jù)阿基米德原理判斷浮力大小,質(zhì)量相等一般根據(jù)浮沉條件判斷浮力大小。VA=VB,由F浮=液gv排可知FBFA; mB=mC,B懸浮C沉底,F(xiàn)B=GB FCGC,FBFC。 正解C)9、如圖所示是質(zhì)量不等,體積相等的A,B,C三個小球在水中的情況,則它們所受浮力的情況是( ) A、FAFBFC B、FA=FB=FCC、FB=FCFA D、FB=FCFA(解析:如圖,三個球排開水的體積:vAvB=vC,F(xiàn)浮=水gv排, 三個球受到的浮力: FAFB=FC 故選C)10、如圖所示,一個重為0.2N的小球被線拉住而浸沒在液體中,如果它受的浮力是1.

37、8N,則線對球的拉力是( )A、1.8N B、1.6N C、0.2N D、0N(解析:根據(jù)力平衡原理F浮=G+F拉即可求出拉力大小是1.6N,故選B。)11、一邊長為10cm,密度為0.6g/m3的正方體木塊,用細線置于容器的水中,如圖所示,求:(1)木塊所受的浮力大???(2)細線的拉力大???(3)細線剪斷后,木塊靜止時,木塊下方所受到水的壓強是多大?解析:(1)木塊完全浸沒,V排=V物=(10cm)3=1000cm3=1×103m3,F(xiàn)浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=10N,(2)G木=mg=木V木g=0

38、.6×103kg/m3×1×103m3×10N/kg=6NF浮=F拉+G,繩子對木塊的拉力:F拉=F浮G=10N6N=4N;(3)繩子剪斷后因為木塊漂浮在水面上:所以F浮=G木=6N;浮力就是液體對物體上下表面的壓力差,所以下表面的壓力F=F浮=6N木塊下方受到水的壓強:P=F/s=6N/(10×10×10-4)m2=600Pa第十章 功與機械一、杠桿1.杠桿(1)杠桿:在力的作用下能繞著固定點 轉(zhuǎn)動 的硬棒就是杠桿。(2)杠桿的五要素: 支點(O): 杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點 動力 (F1):使杠桿轉(zhuǎn)動的力 阻力 (F2):阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力

39、 動力臂(L1):支點到動力作用線的距離 阻力臂:(L2):支點到阻力作用線的距離杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即: F1×L1 =F2×L2探究杠桿平衡條件的實驗中,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的:便于直接在杠桿上讀出力臂調(diào)節(jié)杠桿平衡的方法:左偏右移,右偏左移。2. 作圖:作用在杠桿上最小力的作圖技巧:(1)、找出支點和力的作用點(2)、連接支點和力的作用點(3)、過力的作用點作垂線,并標(biāo)上箭頭表示力的方向。這個帶箭頭的線段即為最小力1如圖所示,在課桌的C點用最小的力把桌腿B抬離地面,在抬起時桌腿A沒有滑動請在C點畫出這個力的示意圖,并標(biāo)出

40、它的力臂L2如圖為某一輕質(zhì)杠桿,其中O點為支點,在B點懸掛一物體,要使杠桿在圖中位置處于靜止(平衡)狀態(tài),在圖中的A點畫出所需的最小力F的示意圖及其力臂3列車上有出售食品的手推車,如圖所示若貨物均勻擺在車內(nèi),當(dāng)后輪遇到障礙物A時,售貨員會向上提扶把,請在圖中畫出此時售貨員提車使用的最小力的示意圖和這個力的力臂4如圖示,是一側(cè)帶有書柜(其中以放滿了書)的辦公桌現(xiàn)在用力把辦公桌一端稍抬離地面,此時可以把辦公桌等效成一個杠桿請在圖中用“O”標(biāo)出這個“杠桿”的支點,并畫出這個最小的力F的方向和這個力的力臂L5請在圖中畫出用羊角錘起釘時所用的最小力F(要求保留作圖痕跡)6現(xiàn)將一石磙推上臺階,請你在圖上畫

41、出最小力的示意圖3.杠桿的應(yīng)用(1)省力杠桿:動力臂大于阻力臂的杠桿(L1L2),特點: 省力費距離 。 例子:羊角錘、鍘草刀、撬棍、扳手、鉗子、拔釘器、開瓶器、剪鐵皮的剪刀 等(2) 費力杠桿:動力臂小于阻力臂的杠桿(L1L2),特點: 費力省距離 。 例子:胳膊、鑷子、釣魚竿、筷子、火鉗、船槳、大掃帚、理發(fā)剪、裁縫用的剪刀等(3) 等臂杠桿:動力臂等于阻力臂的杠桿(L1=L2),特點: 既不省力也不費力,既不省距離也不費距離。 例子:天平、定滑輪、蹺蹺板二、其他簡單機械1.定滑輪(1)實質(zhì): 是一個等臂杠桿。(2)特點: 不省力但能改變動力方向 。2.動滑輪(1)實質(zhì): 動力臂是阻力臂二倍

42、的杠桿。 (2)特點: 省一半的力但費距離 。3.滑輪組(1)特點:既可以省力又可以改變動力的方向,但是費 距離 。(2)省力情況:由實際連接在動滑輪上的繩子段數(shù)決定。拉力的大小: F=G/n【F=(G物+G動)/n】(不計繩子和滑輪摩擦) ,繩子自由端移動的距離 S=nh (其中n是繩子的段數(shù),h是物體移動的高度)。(注:同一根繩子上的力相等,利用二力平衡建立力平衡方程解也行) (3)繞線方法: “奇動偶定”。、按要求給滑輪組繞線.(G為物體重,不考慮摩擦及動滑輪、繩子的重力)、一根繩子能承受的最大拉力為500N,一個人站在地上,想用這根繩子提起1800N的重物,請在右圖中畫出繩子的繞法4.

43、輪軸和斜面(1)輪軸:實質(zhì)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,是一種省力機械。 FR=Gr(作用在輪上的力和輪半徑的乘積等于作用在軸上的力與軸半徑的乘積) 。(2)斜面:是一種省力機械。斜面的坡度越小,省力越多。 FL=Gh 即: F=Gh/L(斜面長是斜面高的幾倍,拉力或推力就是物體所受重力的幾分之一) 。三、功(1)如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向移動了一段距離,我們就說力對物體做了功。(2)功的兩個必要因素: 作用在物體上的力 , 物體沿力的方向上移動距離 。 2、功的計算(1)計算公式:物理學(xué)中,功等于力與力的方向上移動的距離的 乘積 。即: W=FS 。物體克服重力做功寫作: W=Gh

44、。(2)符號的意義及單位:W表示功,單位是 焦(J),1J= 1N m ;F表示力,單位是 牛(N) ;s表示距離,單位是 米(m) 。(3)計算時應(yīng)注意的事項:分清是哪個力對物體做功,即明確公式中的F。公式中的“s”是在力F的方向上通過的距離,必須與“F”對應(yīng)。F、s的單位分別是N、m,得出的功的單位才是J。(4)、三種不做功的情況:有力無距離又稱“勞而無功”;物體由于慣性而通過一段距離又稱“不勞無功”;力和距離垂直又稱“垂直無功”3、功的原理使用任何機械都不省 功 。四、功率1、功率的概念:功率是表示 物體做功快慢 的物理量。2、功率(1)定義: 功與完成這些功所用時間的比 叫做功率,用符

45、號“P”表示。單位是 瓦(W) 常用單位 千瓦(kW) 。1kW=103W。(2)公式: P=W/t=Fv 。公式中p表示功率,單位是 瓦(W) ;W表示功,單位是 焦(J) ;t表示時間,單位是 秒(s) ;F表示拉力,單位是 N ;V表示拉力移動的速度,單位是 m/s 。五、機械效率1、有用功W有:使用機械時,不用機械而直接對物體做的功。例:在提升物體時,W有=Gh。2、額外功W額 (1)使用機械時,對人們沒有用但又不得不做的功叫額外功。(2)額外功的主要來源:提升物體時,克服機械自重、容器重、繩重等所做的功??朔C械的摩擦所做的功。3、總功W總:(1)人們在使用機械做功的過程中實際所做的

46、功叫總功, W總= W有+ W額。(2)若人對機械的動力為F,則:W總=Fs4、機械效率(1)定義:有用功與總功的 比值 叫機械效率。(2)公式:= W有/ W總。(3)機械效率總是小于 1 。(4)提高機械效率的方法減小摩擦,改進機械,減小自重。(5)功率與機械效率的區(qū)別:二者是兩個不同的概念:功率表示物體做功的快慢;機械效率表示機械做功的效率(有用功占總功的百分比)。它們之間的物理意義不同,也沒有直接的聯(lián)系,功率大的機械效率不一定大,機械效率高的機械,功率也不一定大。常見的幾種求機械效率的情形:(1)= W有/ W總=Gh/Fs=Gh/F·nh=G/nF(2)= W有/ W總=(

47、G-F?。?#183;h/ F·s=(G-F?。?#183;h/ F·nh =(G-F?。? nF(3)= W有/ W總=fs物/ F·s拉=f·s物/ F·ns物=f/nF(4)= W有/ W總=Gh/ Fs (5)= W有/ W總=F2h2/ F1h1 (注:h2和h1分別為在阻力和動力方向上移動的距離)(6)= W有/ W總=F2h2/ F1h1 (注:h2和h1分別為在阻力和動力方向上移動的距離)(7)= W有/ W總=G水h/ Pt (抽水機問題:P為熱機或者電動機的功率,t是熱機或者電動機工作時間)本章典例解析1、 在探究杠桿平衡條

48、件的活動中,如圖所示。(1)將杠桿的中點支在支架上,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,這時應(yīng)將左端的平衡螺母向_調(diào)或者將右端的平衡螺母向_調(diào)(左/右),直至杠桿在_位置平衡,這樣做的好處是: _(2)在實驗中,若保持鉤碼的個數(shù)和位置不變,使彈簧測力計在A點由豎直向下拉改為斜向下拉,測力計的示數(shù)將_.(3)在實驗中改變力和力臂的大小以多次實驗,其目的是_。(解析:(1)右,右,水平,便于在杠桿上直接測出力臂,不計杠桿自重(2)變大(3)使結(jié)論更具有普遍性)2、如圖所示,下列工具的使用中屬于費力杠桿的是:()3、如圖所示是一個指甲刀的示意圖,它是由三個杠桿AOB、OAB和OCB組成,在用指甲刀時,下面說法正確的是

49、()A三個杠桿都是省力杠桿 B三個杠桿都是費力杠桿CAOB是省力杠桿,OAB、OCB是費力杠桿DAOB是費力杠桿,OAB、OCB是省力杠桿(解析:指甲剪可以看成是由一個撬棒和一個鑷子組成:撬棒是AOB,以O(shè)為支點,動力作用在A上,阻力作用在B上,使用時動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;鑷子是由OAB和OCB兩個杠桿組成杠桿OCB的支點為O點,動力作用在C點,阻力作用在B點,使用時動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;杠桿OAB的支點在O點,動力作用在A點,阻力作用在B點,使用時動力臂小于阻力臂,是費力杠桿故選C)4、利用杠桿投擲石球,如圖,作用在A點的力沿 方向時最小。已知石球重100N,OA:BO =1

50、:4,則作用在A點力的最小值為 N(不計杠桿自重及摩擦)。(解析: b; 根據(jù)杠桿平衡條件得:100×4=F×1,F(xiàn)=400N)5、輕質(zhì)木桿AB可以繞O點轉(zhuǎn)動,OA的長度是OB的3倍,A段細線下所掛280N的重物靜止在水平地面上,在B點用600N的動力豎直向下拉木桿,木桿靜止不動,則重物對水平地面的壓力為 N,此木桿為 杠桿(選填“省力”“費力”或“等臂”).(解析:杠桿平衡條件求出A點的拉力為200N,壓力為80N;費力) 6、如圖所示的三個滑輪中,屬于動滑輪的是_,若滑輪的自重和摩擦不計,當(dāng)分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時,則F1、F2、F3的大小關(guān)系是_

51、(解析:乙 F1=GA F2=GA/2 F3=GA F1=F3F2)7、如圖,一根不可伸縮的輕繩跨過定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的人拉住設(shè)人的質(zhì)量為60kg,吊椅的質(zhì)量為10kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦當(dāng)人與吊椅一起勻速上升時,人豎直向下拉繩的力等于 N,人對吊椅的壓力等于 N(350; 250)8、如圖所示,在水平地面上放一個重300N,底面積為100cm2的物體,不考慮繩的重力和繩與滑輪間的摩擦,勻速拉動物體時,物體與地面的摩擦力為60N,則水平拉力F=_N,物體對地面的壓強是_Pa(各連接部分的繩均水平) (解析:30N;3×104)9、某人到健身房進行健身運動,

52、用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手臂的力量。使用時:(1)繩子固定在A處,用手在B處用力FB拉繩子,使重物G勻速上升;(2)繩子固定在B處,用腿在A處用力FA拉繩子,使重物G勻速上升。以下結(jié)論正確的是(不考慮滑輪重和摩擦)( )A.FAFBB.FAFBC.FA=FBD.條件不足,無法確定(解析:利用同一根繩子上的力相等的原理得;FA=G;由于2個G向下,所以FB=2G。所以正解B。)10、如圖所示,用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動,使物體以相等速度移動相同的距離。所用拉力分別是F1、F2、F3,這三個力的作用點移動距離分別是S1、S2、S3,移動速度分別為V1、V2、V3,不計滑輪摩擦,則(      ) A. F1:F2:F32:1:4   S1:S

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