第2講:重力和摩擦力
知識(shí)要點(diǎn)一:重力
重力是地球附近的一切物體都要受到的力,它是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的。重力的施力物體是地球。符號(hào):G。
要點(diǎn)詮釋:
地面附近的一切物體,不論它是運(yùn)動(dòng)還是靜止,不論它是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài),都要受到重力的作用。如在上升過程中的氫氣球仍受重力。一切物體所受重力的施力物體都是地球,受力物體是被研究物體本身。
(1)重力的大小:
物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比,公式:G=mg或g=G/m,g=9.8N/㎏表示質(zhì)量為1Kg的物體所受的重力是9.8N,其中粗略計(jì)算時(shí)g=10N/㎏。(g的值跟地理位置有關(guān)系,在兩極時(shí),g最大,在赤道時(shí),g最小。)
注意:利用公式G=mg進(jìn)行計(jì)算時(shí),質(zhì)量m的單位必須是㎏,不能用g,否則計(jì)算得出的數(shù)據(jù)就會(huì)有錯(cuò)誤。
(2)重力的方向:
重力的方向總是豎直向下的。據(jù)此制成了重垂線來檢查墻壁是否豎直,也可改進(jìn)后檢查窗臺(tái)、桌面等是否水平。
注意:豎直向下與垂直向下不同,所謂豎直向下是指向下且與水平面垂直,其方向是固定不變的。
(3)重心:
重力的作用點(diǎn)叫做物體的重心。有些力(如摩擦力、浮力)作用在物體上的作用點(diǎn)不好確定,我們?cè)谧髁Φ氖疽鈭D時(shí),也常把這些力的作用點(diǎn)畫在物體的重心處。質(zhì)地均勻,外形規(guī)則物體的重心在它的幾何中心點(diǎn)上;不規(guī)則的物體重心可以用懸掛法來確定。重心的位置隨物體形狀的變化而變化,重心不一定在物體上。(空心球體,重心就在球心)
例1、如圖所示,紙做的“不倒翁”小鳥翅膀上裝有兩個(gè)回形針,將鳥嘴放在指尖上轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)掉下來。下列說法正確的是()
A.裝回形針降低了小鳥的重心
B.裝回形針升高了小鳥的重心
C.小鳥的重心一定在其幾何中心上
D.小鳥不掉下來是因?yàn)轼B嘴上有膠水
例2、一物體在月球受重力等于地球上所受重力的.將120kg的物體放到月球上,物體的質(zhì)量
是
kg,重力是
N.(g=10N/kg)
例3、如圖所示的是確定不規(guī)則物體重心的方法,將不規(guī)則的薄木板懸掛起來,當(dāng)木板靜止時(shí),木板受到的______力和______力是一對(duì)平衡力,它們______(選填“是”或“不是”)在同一條直線上,這樣就可以在木板上畫出重力的作用線AB;利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD,AB、CD的______就是木板的重心。
第3題
第4題
第5題
例4、如圖,汽車向右行駛過程中,小球突然向右擺動(dòng),此時(shí)小球。此時(shí)小球所受重力的方向是,小球共受到
個(gè)力的作用(忽略空氣阻力)。
例5、如圖所示,為水平儀放于某桌面上時(shí)的情形,則該桌面()
A.右面高,左面低
B.左面高,右面低
C.左右相平,前高后低
D.左右相平,前低后高
知識(shí)要點(diǎn)二:滑動(dòng)摩擦力
兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們做相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做摩擦力。
方向:摩擦力的方向總是跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(趨勢(shì))的方向相反。
作用點(diǎn):摩擦力的實(shí)際作用點(diǎn)是在兩個(gè)物體的接觸面上。
摩擦力產(chǎn)生的條件:
①兩個(gè)物體相互接觸;②要發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);③表面粗糙;④兩物體間有壓力。
摩擦力的種類:靜摩擦、動(dòng)摩擦(滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦)。
滑動(dòng)摩擦力與滾動(dòng)摩擦力區(qū)別:
一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)所受到的阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫做滑動(dòng)摩擦。一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦叫做滾動(dòng)摩擦。在相同條件下,滾動(dòng)摩擦往往比滑動(dòng)摩擦小得多。
實(shí)驗(yàn)探究影響摩擦力大小因素:
知道壓力越大、接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)是測(cè)滑動(dòng)摩擦力大小。根據(jù)二力平衡的條件,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著物體,在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)。此時(shí),拉力與摩擦力平衡,其大小相等,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)跟摩擦力的大小相等。所以,從彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)中就知道摩擦力的大小。實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。
要點(diǎn)詮釋:決定摩擦力大小的因素中沒有“接觸面積”,物體間摩擦力的大小跟接觸面的“大小”無(wú)關(guān),而是跟接觸面的“粗糙程度”有關(guān)。
例6、如圖所示,手握著瓶子處于豎直靜止?fàn)顟B(tài),下列敘述正確的是()
A.瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),不具有慣性
B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到豎直向上的摩擦力
D.瓶子受到手的握力和重力是一對(duì)平衡力
例7、下列力學(xué)現(xiàn)象中,敘述正確的是()
A.有些北方城市常常在下大雪后將煤渣撒在結(jié)冰的路面上為了減小摩擦
B.靜止在斜坡上的汽車如果受到的力全部消失,汽車仍保持靜止
C.豎直拋向空中的石塊,運(yùn)動(dòng)的越來越慢,是由于石塊的慣性越來越小
D.馬拉車向前運(yùn)動(dòng)時(shí),車受到向后的摩擦力,馬受到向前的摩擦力,說明力的作用是相互的例8、如圖所示,C是水平地面,A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方體物塊,F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力,物塊A和B以相同的速度勻速滑動(dòng)。由此可知,關(guān)于A、B間摩擦力F1和B、C間摩擦力F2的分析中,正確的是()
A.F1=0,F(xiàn)2=0
B.F1=0,F(xiàn)2≠0
C.F1≠0,F(xiàn)2=0
D.F1≠0,F(xiàn)2≠0
例9、如圖所示,同一木塊在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被勻速拉動(dòng)。甲圖中速度為v1,乙圖中速度為v2,丙圖中木塊上疊放一重物,共同速度為v3,且v1 A.F甲 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙 D.F甲 例10、如圖 所示,用 F=6N的水平向右的拉力拉動(dòng)物塊 A 時(shí),物塊 B 靜止不動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè) 力計(jì)的示數(shù)為 4N,則物塊 B 所受摩擦力的大小及方向?yàn)椋ǎ?/p> A.6N,向左 B.4N,向右 C.6N,向右 D.4N,向左 例11、如圖所示,物體重15N,被水平向右的力F壓在豎直墻壁上,當(dāng)F=40N時(shí),物體沿豎直墻壁勻速下滑,這時(shí)物體受到的摩擦力是 N;當(dāng)F=60N時(shí),物體在墻壁上保持靜止,此時(shí)物體受到的摩擦力是 N。 例12、如圖所示,在水平拉力F1=10N作用下,木板甲在水平地面上勻速向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)物塊乙相對(duì)于地面靜止,已知此時(shí)墻壁對(duì)物塊乙的拉力F2=4N.則木板甲與地面間的摩擦力是 N 例13、如圖甲所示,物體甲重40N,被50N的水平壓力F甲壓在豎直墻壁上保持靜止,如圖乙所示,物體乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面勻速向右運(yùn)動(dòng),則物體甲受到的摩擦力 f甲為 N,物體乙受到的摩擦力f乙為 N。 例14、小麗在“探究摩擦力的大小與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),她找來質(zhì)量和體積都相等的A、B兩個(gè)木塊(B的表面更粗糙),放在木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn): (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)________勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn),可以得出摩擦力的大小與________________有關(guān). (2)甲、乙兩圖,小麗分別以較快和較慢的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)F2>F1,她認(rèn)為摩擦力大小與速度大小有關(guān).她的結(jié)論是______的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是__________________________________________. (3)在實(shí)驗(yàn)中若把木板換成海綿,會(huì)發(fā)現(xiàn)______(選填“甲”、“乙”或“丙”)圖做法中海綿凹陷得最深,說明在受力面積一定時(shí),壓力作用效果與___________有關(guān). 第2講:重力和摩擦力 課后練習(xí) 姓名 成績(jī)_____________ 1、下列物體中,重約600N的可能是() A.一只雞 B.一頭耕牛 C.一頭大象 D.一個(gè)成年人 2、如圖所示,A物體在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于A所受的摩擦力說法正確的是() A.物體A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上 B.物體A受到的摩擦力方向一定沿斜面向下 C.物體A受到的摩擦力方向不是沿斜面向上,就是沿斜面向下 D.物體A受到的摩擦力可以為零 3、如圖所示是一種材料制作的厚薄均勻的等邊三角板,則重心位置() A.因三角板中間是空的,所以沒有確定的重心 B.在挖空部分的中心 C.在某個(gè)角的頂點(diǎn) D.在某條邊的中點(diǎn) 4、將一個(gè)物體向上拋出,則下列說法正確的是() A.物體上升過程中運(yùn)動(dòng)越來越慢,是由于受到的重力變大 B.物體下降過程中運(yùn)動(dòng)越來越快,是由于受到的重力變大 C.物體上升到最高點(diǎn)時(shí)靜止,是由于不受重力作用 D.在整個(gè)過程中物體受到的重力不變 5、在平直的路面上用10 N的力沿水平方向推物體,物體靜止不動(dòng)。增大推力使物體開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)推力為30 N時(shí),物體勻速滑動(dòng)。撤去推力后,物體運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小,下列判斷正確的是() A.用10 N的力沿水平方向推物體時(shí),物體所受摩擦力為零 B.撤去推力后,物體所受摩擦力逐漸減小 C.物體運(yùn)動(dòng)速度減小的過程中,所受摩擦力逐漸增大 D.物體在該路面運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力大小始終不變 6、墻體的豎直性是房屋質(zhì)量的重要指標(biāo),在建造房屋時(shí),建筑工人常常利用如圖所示的重垂線檢測(cè)墻體是否豎直,這是運(yùn)用了重力的方向是_________,如圖中所示的墻體向_______(選填“左”或“右”)傾斜. 7、甲、乙兩個(gè)物體質(zhì)量之比是4:3,其中甲物體所受的重力為240N,那么乙物體所受的重力 為 N,乙物體的質(zhì)量是 kg.(g取10N/kg) 8、山體滑坡是一種強(qiáng)降雨天氣極易發(fā)生的自然災(zāi)害,強(qiáng)降雨時(shí),由于雨水浸入,有些本來不夠穩(wěn)固的山體的不同地質(zhì)層(板塊)之間摩擦力,部分山體在的作用下向下滑動(dòng)而導(dǎo)致山體滑坡。 9、如圖所示,一個(gè)重為50N的物體靜止在粗糙的水平地面上,在水平向右的10N的拉力作用下,沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 (1)求運(yùn)動(dòng)過程中物體受到滑動(dòng)摩擦力的大小。 (2)如果水平拉力F增加10N,此時(shí)物體所受的滑動(dòng)摩擦力F摩大小為多少?