第九讲力和机械一、复习策略1、弹力和弹簧测力计2、重力（2）重力与压力的区别：当物体水平放置不受外力时，重力与压力大小相等．3、摩擦力（1）滑动摩擦力③方向：与相对运动的方向相反．（2）静摩擦力②大小：使物体平衡，与外力相等．注：与压力大小、粗糙程度等无关．（如：手握瓶子静止不动）8\n③方向：与相对运动的趋势方向相反．（如：传送带、车轮）4、简单机械（1）杠杆①学会找支点O：假设转动，找固定点．②动力臂、阻力臂的画法：从支点向力的作用线作垂线．③杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2．④三类杠杆（2）滑轮①定滑轮：改变力的作用方向（等臂杠杆）②动滑轮：省力、费距离（省力杠杆l1=2l2）③滑轮组：F=(G物＋G动)，s=nh（3）轮轴：省力杠杆（） 如：方向盘，扳手．（4）斜面：省力，费距离．8\n 当h一定时，s越大，斜面越平缓，越省力．二、典例剖析例1、(黄冈市)图中，属于费力杠杆的是（ ） A．开啤酒瓶盖的开瓶器 B．剥核桃壳的核桃钳 C．钓鱼者手中的鱼竿 D．撬钉子的钉锤解析：根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2．可以将杠杆分成三类： ①动力臂大于阻力臂．即l1>l2．杠杆平衡时F1<F2．用较小的力就可以克服较大的阻力．即省力杠杆． ②动力臂小于阻力臂．即l1<l2杠杆平衡时，F1>F2，即费力杠杆． ③动力臂等于阻力臂．即l1=l2．此时F1=F2，即等臂杠杆． 选项C中以下面的手为支点．则上面的手提供动力．而要克服钓鱼线的拉力，作出力臂可知，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆．答案：C例2、(北京市)如图所示，物体A重20N，按所给的标度画出A所受重力的图示．解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的，作用点是重心，重力的方向竖直向下．画重力的图示步骤如下：(1)画出重心；(2)从重心起沿重力的方向，竖直向下画一线段；(3)按所给的标度，从重心起，在线段上截取两个标度长；(4)在线段的末端标上箭头；(5)在图示旁标出重力的大小(G=20N)．答案：如图所示．8\n例3、(四川省)关于弹簧测力计，下列说法正确的是（ ）A．在月球上，不可能用弹簧测力计测出力的大小B．弹簧测力计上的字母“N”用来表示它的型号C．测量时，要让弹簧与外壳间没有摩擦D．实验室所用弹簧测力计的每小格表示0.1kg解析：弹簧测力计是根据弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比的原理制成的．在月球上，能用弹簧测力计测出力的大小；弹簧测力计上的字母“N”用来表示刻度盘上力的单位牛顿，不是表示测力计的型号；测量时，要防止弹簧，挂钩与外壳之间有摩擦，使弹簧能自由伸长、收缩；不同的弹簧测力计的量程和分度值一般不同，实验室所用弹簧测力计的每小格表示的是力的大小数值，而不是质量大小的数值．答案：C例4、(北京市)关于自行车部件的设计意图，下列说法正确的是（ ）A．尾灯只是一种装饰B．车轮的外胎上做有凹凸花纹是为了节省材料C．把套上做有凹凸花纹只是为了美观D．车轴上装有滚动轴承是为了减小摩擦解析：自行车部件的设计中用到了许多物理知识．尾灯不只是一种装饰，重要的是夜间具有反射红光的功能，当后面行驶的车辆的灯光射到尾灯上时，由于尾灯的反射面是由许多相互成90°的反射面组成，能将射来的光沿与来光平行反射出去，提醒后面的司机；车轮的外胎上做有凹凸花纹是为了增大车轮与路面间的摩擦；把套上做有凹凸花纹也是为了增大手掌与把手间的摩擦；车轴上装有滚动轴承是为了减小摩擦．答案：D例5、(黑龙江省)物理实验要遵循实事求是的原则．小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”实验中，完成了如图所示的实验并记录了数据．8\n实验次数物重G/N使用定滑轮时测力计的示数F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N11.000.600.6521.501.100.9032.001.601.15 通过分析数据，与书中结论有较大偏差，回答下列问题： (1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么? (2)对小雯的实验方法提出合理的改进意见．解析：由表中数据可看出，使用定滑轮时，测力计的示数小于物重G，其原因是测力计使用错误，使用动滑轮时没有考虑到动滑轮受到重力．答案：(1)由表中数据可看出，使用定滑轮时(图b)F1≠G，这是由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力，使用动滑轮时(图c)，是由于没有考虑动滑轮受到的重力． (2)使用定滑轮时(图b)，将弹簧测力计倒过来使用(或答：水平拉动弹簧测力计；或答：实验前先测出弹簧测力计自身的重力) 使用动滑轮时(图c)，要先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重的关系(或答：采用轻质滑轮或增加钩码重)．例6、(黄冈市中考试题)图1是自卸车的示意图，车箱部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ）A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力8\nB．B点是支点，物体A放在车箱前可省力C．C点是支点，物体A放在车箱后可省力D．C点是支点，物体A放在车箱前可省力解析：在自动卸货时，车箱绕C点转动，此时车箱可看作是一根绕C点转动的杠杆，且C点是该杠杆的支点；此时杠杆受液压杆向上的推力F1作用和货物A的压力F2作用而平衡，如图2所示，根据杠杆平衡条件，有F1l1=F2l2，由于阻力F2和动力臂l1是一定的，要想省力(即减小F1)，就只有通过减小l2来实现，故物体A与支点C的距离较小时省力些．因此，正确选项为C．答案：C例7、(常州市中考试题)如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点转动，A端用绳子系住，绳子的另一端系于竖直墙壁的C点，在杠杆中点B处悬挂一重为G的重物，杠杆处于水平静止状态，已知OA长为2l，O点到C点的距离为L．(1)请在图上画出拉力F的力臂；(2)求出拉力F的大小；(3)若绳子能承受的最大拉力为，则重物最多能悬挂在离O点多远处?解析：OBA是一绕O点转动的杠杆，此时受到绳AC的拉力F和重物G施加在B点的拉力而平衡．由杠杆平衡条件即可求出力的大小或力臂的长短，要注意力臂是指支点到力的作用线的距离．解：(1)拉力F的力臂l如图所示．8\n (2)由杠杆平衡条件，可得出下列等式G·OB=F·OE(3)设重物离O点的距离为L′时，绳子承受的拉力恰好为，则有：G·L′=·OE， 例8、(黄石市中考试题)在利用图中的三个滑轮组分别匀速提升同一重物时，若三个滑轮组中动滑轮的重量相同且摩擦不计，则F1、F2和F3的关系是（ ） A．F1>F2>F3 B．F1=F2=F38\n C．F1=F3>F2 D．F1=F3<F2解析：对于滑轮组而言，用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是动滑轮和重物总重的几分之一．在图中，F1=G总，F2=G总，F3=G总，则得出F1、F2、F3的大小关系为F1=F3>F2，故正确选项为C．答案：C例9、(山西省中考试题)用一滑轮组提升重物，物体上升1m，绳子自由端拉出3m，请你在图的方框中，画出滑轮个数最少的装配图．解析：用滑轮组提升重物时，若用n段绳子吊着物体，则绳子自由端移动的距离s是物体移动距离h的n倍．此滑轮组中h=lm，s=3m，这说明承担物体重力的绳子段数，对应的滑轮个数最少的应是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组．答案：如图所示．8
