力与机械：回顾重力、滑动摩擦力和杠杆示例

A　知识回顾

一、运动和力

1.重力是物体由于_________而受到的向下的力。重力的方向是竖直向下的。

2.一定的拉力能够使静止的小车运动起来，拉力越大，小车运动得越快。

3.弹力是物体形状改变时产生的要恢复原来形状的力，衣裤松紧带、票夹、弓箭、拉力器和各式各样的弹簧都是利用了物体的弹力。

4.气球的气喷出时，会产生和喷出方面相反的推力，这个力叫反冲力。气球小车是被反冲力推动的。

5.要使静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力。

6.力的单位为“牛顿”，简称“牛”，用“N”表示。

7.测量力大小的工具是___________，生活中常被称为弹簧秤。

8.使用弹簧测力计测重力时应注意：（1）拿起测力计，先检查指针是不是指在“__________”位置；（2）读数时，视线要与指针__________；（3）测量的力不能超过测力计的测量范围。

9.摩擦力：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，运动物体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。我们用测力计沿水平方向拉一个物体，刚好能阻碍这个物体运动起来的力就是它受到的摩擦力。

10.摩擦力的大小与接触面的光滑程度、物体重量、物体运动方式有关。物体间接触面越光滑，摩擦力越小；物体间接触面越粗糙，摩擦力越大。物体越重，运动时摩擦力越大；物体越轻，运动时摩擦力越小。滑动摩擦要远远大于滚动摩擦。

二、沉和浮

1.对于同种材料构成的物体：在水中的沉浮与它们自身的大小、轻重无关。

2.对于不同种材料制成的物体：大小相同看轻重，轻的容易浮，重的容易沉。轻重相同看大小，大的容易浮，小的容易沉。潜水艇就是在体积不变的情况下，通过加减水量改变轻重来实现沉浮的。

3.物体在水中的沉浮与它 ______________有关。全部沉入水里的物体排开水的体积就是物体自己的体积，浮在水面上的物体排开水的体积指物体在水下面部分的体积。铁制的大轮船能浮在水面上，因为它排开水的体积特别大。

4.浮力：用手将一块泡沫向下压时，会感到有个向上的力，这个力是浮力。浮在水面上的物体，浮力等于重力；沉在水底的物体，浮力小于重力。

5.不同的液体对于相同的物体所产生的浮力大小是不同的。

三、工具和机械

1.在工作时，能使我们省力或方便的装置叫做机械。螺丝刀、钉锤、剪刀这些机械构造很简单，又叫做简单机械。

2.像撬棍这样的简单机械叫杠杆。杠杆有三处重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫 ___________；在杠杆上用力的位置叫用力点；杠杆克服阻力的位置叫阻力点。杠杆在平衡时，左边的钩码数乘以格数等于右边的钩码数乘以格数。

3.像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械叫做轮轴。轮轴的作用是省力。轮轴的轮越大，轴越小，则越省力。

4.固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮。可以随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。把动滑轮和定滑轮组合在一起使用，就构成了滑轮组。定滑轮能_______________，动滑轮可以_________，滑轮组既能省力又能改变力的方向。

5.斜面都能省力。斜面坡度越小，越省力；螺丝钉螺纹越密，旋进去越省力。

B　经典例题

类型一　运动和力

例1　滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？

①猜测：A.可能与接触面的面积大小有关；B.可能与接触面的粗糙程度有关。你认为滑动摩擦力的大小还可能与__________有关。

②实验：为探究实验结论，小王同学准备了下列器材：弹簧测力计、光滑长木板、棉布、毛巾、长方形木块、正方形木块。

（1）为验证猜测A是否正确，实验时应选用上述器材中的___________（填“长方形”或“正方形”）木块。

（2）为验证猜测B是否正确，小王用弹簧测力计拉木块分别在光滑长木板、棉布和毛巾表面做匀速直线运动，得到如下数据：

根据表中数据回答下列问题：

a.原猜测B是 _________（填“正确”或“错误”）的。

b.球鞋底有许多凹凸不平的花纹是为了____________________________________________。

【解析】我们知道，摩擦力大小与接触面光滑程度、物体重量和物体的运动方式有关，因此猜想C：认为滑动摩擦力大小与物体的重量有关。要研究滑动摩擦力与接触面积的关系，则在保证接触面粗糙程度和物体重量相等的前提下，通过改变接触面积大小进行研究，而正方形木块的各面积相等，所以应选择长方形木块。 由表中数据可得，物体做匀速直线运动时，弹簧拉力等于物体所受摩擦力，则可看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，球鞋底印花纹就是为了增大摩擦力。

【答案】①物体的重量　（1）长方形　（2）正确　增大摩擦力

【点悟】本题是一道探究题，探究影响滑动摩擦力大小的因素。学生只要掌握了影响滑动摩擦力大小的因素的相关知识，再结合本题实际，就可以正确解答此题。(www.xing528.com)

类型二　沉与浮

例2　在a、b两图中，同一个圆柱体铜块，分别浸没在同一种液体中，但前后两次浸没的深度不同，则测力计的读数相同吗，为什么？

【解析】同一个圆柱体铜块，浸没在同一种液体中，虽然两次浸没的深度不同，但两次排开的液体体积相同，所以a、b中两铜块所受的浮力大小相同。根据受力平衡：测力计拉力=铜块重力-液体浮力，所以测力计读数相同。

【答案】相同理由见解析。

【点悟】本题考查影响浮力大小的因素、受力平衡知识的应用，学生只要掌握相关知识，本题不难解答。

类型三　简单机械

例3　试着用杠杆的原理来解释动滑轮为什么能省力。（要求能画出图示分析）

【解析】动滑轮实质上是一个省力杠杆，且省一半力。支点、用力点和阻力点如图所示，用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离的两倍，所以动滑轮能省一半力。

【答案】见解析

【点悟】本题揭示动滑轮能省力的实质，学生掌握了这一原理，可以更好地理解杠杆和动滑轮的知识。 同样的，学生也可以分析定滑轮为什么改变力的方向而不能省力。

C　基础巩固

【夯实基础】

1.发现并研究重力大小和方向的科学家是　（　　）

A.爱因斯坦　B.牛顿　C.爱迪生　D.奥斯特

2.潜水艇在水中沉浮自如是依靠　（　　）

A.改变自身轻重　B.改变自身大小　C.改变海水密度　D.改变海水压强

3.如图所示，是用定滑轮匀速提起物体的三种拉法，这三个力的大小关系是　（　　）

A.F1＜F2＜F3　B.F1＞F2＞F3　C.F1= F2= F3　D.无法确定

4.如图所示，表示地球上物体所受重力方向正确的是　（　　）

A.①②③④　B.①②④　C.①③　D.②③④

5.标出下面两种杠杆类工具的支点、用力点和阻力点。

【提升能力】

6.下列实例中，为了减小摩擦力的是　（　　）

A.冬天，在结冰的路面上撒沙子　B.旅行箱下部装有小轮子

C.在拔河比赛时，用力握绳子　D.鞋底上有高低不平的花纹

7.使用如图所示的装置提升物体时，既能省力又能改变力的方向的装置是　（　　）

8.根据下图填空。

（1）在上图中出现的“N”是__________的单位，读作_________。石板所受的重力是_______N，重力的方向是_________的。测量石板重力的工具叫做 _________，由图a和图c可知，石板在水中所受的浮力是__________。

（2）通过图__________和图__________可知物体所受的浮力大小与排开的水量有关。

（3）石板在图_________中所受的浮力最大，是__________N。

【拓展思维】

9.浮力的研究。

（1）如图所示有一个浮在水面的塑料泡沫，现用手把塑料泡沫全部压入水中，这时塑料泡沫的受力情况是：__________大于___________。

（2）松手后，塑料泡沫会上浮，最后浮在水面上静止不动。用箭头画出这时塑料泡沫的受力情况。

（3）下面是一张没有完成的塑料泡沫在水中受到的浮力记录表，请将其补充完整。（塑料泡沫自重：0.1 N）

（4）从上表的实验数据中，我发现：____________________________________________________。