题目列表(包括答案和解析)
有一杠杆动力臂与阻力臂之比是2∶1,把一个重为20牛顿的重物提升2米,动力的大小最少为________牛顿,所做的功为________焦耳.
一、知识要点
1.实验室常用的测量力的工具是 ,其原理是:在弹性限度内,弹簧所受拉力越大,它的 就越长。使用它时应注意:使用前,先调节指针指在 、观察它的 和 、使用时挂钩不要与刻度板 。
2.若物体在受力时会发生形变,不受力时又能自动恢复到原来的形状,物体的这种特性叫做 ;若物体受力时发生形变,力撤消后不能自动恢复到原来的形状,物体这种特性叫做 。弹力是物体由于发生 而产生的。
3.宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在 力,这就是万有引力。由于 的吸引而使物体受到的力叫做重力,重力常用字母 来表示,重力的施力物体为 ;物体受到的重力跟它的 成正比,公式为:G=mg,其中g= ,其含义为: ;重力的方向: ;重力的作用点叫 ,质量分布均匀,形状规则的物体的重心在其 。
4.两个互相接触的物体,当它们做 时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力;滑动摩擦力的大小与 及接触面的 有关; 越大,接触面越 ,滑动摩擦力就越大。摩擦力的方向与相对运动的方向 。
增大摩擦的办法: 、 。减小摩擦的办法: 、 、 、 。
6.一根硬棒,在 能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆;力臂是从 到作用力 的距离。杠杆平衡条件表达式为: ;省力杠杆的
、费力杠杆的
、等臂杠杆的
。
7、定滑轮实际上是 杠杆,它不省力,但能改变 。动滑轮实际上是动力臂为阻力臂 倍的杠杆。它可以 ,但却不能 。滑轮组既能 又能改变 。滑轮组若由几段绳子承担总重量,则拉力的大小为总重力的 ,动力拉动绳子移动的距离为滑轮组拉动物体运动距离的
倍。
【典型例题点评】
例1:(05.宿迁)某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:
实测 物体 | 物体质量 m(kg) | 重力 G(N) | 比值G/m (N/kg) | 比值G/m的平均值 (N/kg) |
物体1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | |
物体2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
物体3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 ;
(2)在上表空白处填出比值G/m的平均值;
(3)分析表中实验数据,得出结论是: 。
分析与解:要探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”(1)首先必须解决如何侧得质量和重力。所以需要的测量工具有:天平和测力计。(2)G/m的平均值为:9.8。(3)由于侧得的G/m比值保持不变,说明物体的重力与质量成正比。
点评:这一题主要考察考生实验的基本技能:主要有三个方面:仪器的选取,实验数据的处理以及根据侧得的数据进行推理,得出结论的能力。
例2:(05.大连)为了测定木块所受到的摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图所示,实验中不计弹簧测力计的重力。
甲方案:在水平实验桌面上将木版用线拉住,通过弹簧侧力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动。
乙方案;将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动。
(1)从实验操作方面考虑,应选择 方案,简述你的理由。
(2)从实验误差方面考虑,应选择 方案,简述你的理由。
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分析与解:原理:甲方案:对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的,只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,它们大小相等。乙方案:拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力。
点评:一个实验设计,必须遵循科学性原则,简便性原则,可操作性原则以及准确性原则。这一考题正是考察考生在两个实验方案中,就可操作性以及准确性方面做出正确判断的能力。
例3:(05.温州)朱启南在雅典奥运会上打破男子10米气步枪世界记录并获得冠军。比赛中,他射出的子弹在空中高速飞行。下列对空中飞行的子弹受力分析正确的是
A、受到重力和空气的阻力 B、只受到空气的阻力
C、只受到枪膛内高温燃气的推力 D、只受到朱永启南的推力
分析与解:子弹飞出枪膛之前,受到枪膛内高温燃气的推动,子弹飞出枪膛以后,枪膛内高温燃气的推力就消失,子弹在空中高速飞行时,受到重力和空气阻力。
正确答案:A
点评:对空中飞行的物体进行受力分析时,往往只受重力和阻力作用,如果是质量较大低速运动的物体如投掷出去的铅球,空气阻力可以不记的。而向上的冲力或惯性力这些力,都是不存在的。
例4(05.北京)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D为支点的杠杆,如图12-2所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用 L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是( )
分析与解:当吊桥被吊起的过程中,如图12-3中虚线位置(1)所示,吊桥重力的力臂l在减小,而吊绳的拉力的力臂L却在增大,根据杠杆的平衡条件:FL=Gl可知,FL在减小;当吊桥被吊到虚线位置(2)的过程,重力的力臂l变小,所以FL也在变小,而F的力臂L则由大变小。
正确答案:C
点评:解决杠杆的问题,必须先确定杠杆的五要素,再根据题目的已知条件,结合杠杆的平衡条件,进行推断。对于动态变化的杠杆问题,(如上题)可以取变化过程中的几个状态进行分析比较,从而得出结论。
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