初中应用物理知识竞赛辅导讲座13 力和机械

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1、初中应用物理知识竞赛辅导讲座13力和机械编辑人：袁几【重点知识解读】1.在地面附近的物体，由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力。重力大小G=mg。重力的方向竖直向下。用弹簧测力计测量重力。2.重心是物体各个部分受到的重力作用的等效作用点。质量分别均匀、有规则几何形状的均匀物体，其重心在其几何中心。物体重心位置可以在物体上，也可以不在物体上。重心位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。利用悬挂法可以确定均匀薄板的重心位置，利用支撑法确定棒形物体重心位置。3.物体由于发生弹性形变而要恢复原状时产生的

2、力叫做弹力。任何物体只要发生形变就一定会产生弹力。形变越大，产生的弹力越大。弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体使它发生形变的其它物体。产生弹力的条件时：相互接触，接触处相互挤压或拉伸。弹力方向垂直于接触面。4.两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，称为摩擦力。摩擦力的方向总是与物体之间相对运动或相对运动趋势的方向相反。5.杠杆平衡条件：F1L1=F2L2。6.定滑轮不省力，但能够改变力的方向；动滑轮能够省一半力，不能改变力的方向。7.在不计动滑

3、轮重力和绳重、不计一切摩擦的情况下，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起物体所用的力就是物重的几分之一。8.斜面：当不计一切摩擦的情况下，当斜面长L是斜面高h的几倍时，所用推力F就是物重G的几分之一，即F=hG/L。【竞赛知识拓展】1、拉力沿绳或弹簧收缩的方向。压力方向垂直于接触面指向被压物体。支持力垂直于接触面指向被支持物体。2、弹簧测力计原理：根据在弹性限度内弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长的道理制成的。胡克定律，弹簧弹力F=kx，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。1、摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩擦力和

4、滚动摩擦力。静摩擦力发生在相对静止的有相对运动趋势的两个物体之间。静摩擦力是被动力，静止物体所受静摩擦力与沿接触面方向的外力平衡。静摩擦力与压力大小无关。滑动摩擦力发生在相对滑动的两个物体之间，滑动摩擦力的大小与压力成正比。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，在相同压力作用下，滑动摩擦力越大。滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。[来源:学,科,网]2、画好力臂是解决杠杆问题的关键所在。先从整体中抽象出杠杆，然后确定支点O，找出动力、阻力，画出动力作用线和阻力作用线，再由支点向两个力的作用线作垂线，

5、得到力臂。3、对于滑轮或滑轮组，一根绳子上的力处处相等。4、轮轴是由轮和轴共同组成的装置，由杠杆平衡条件可得，F1R=F2r【经典竞赛题分析】例1.（2011全国初中应用物理知识竞赛）如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，下列说法中正确的是()A.吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力。B.吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力。C.电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力。D.电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力。解析：由牛顿第三定律，电扇在任意挡位工作时

6、，电扇对空气有向下的作用力，空气对吊绳有向上的反作用力，所以拉力小于重力，选项D正确。答案：D例2.（2011全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）小刚同学想测量家中一头肥猪的重，如图所示。他用绳将猪绑住挂在木棒的B点，将棒的一端O放在石坎上，人通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端，使木棒刚好到达水平位置。已知测力计示数F=320N,OA=1.6m,OB=0.4m。问：（1）请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少？（2）你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小，并说明产生误差的原因是什么？（3）如果

7、猪的实际重力为1200N，猪被拉离地面0.1m，这个过程中杠杆装置的机械效率是多少？【解析】：（1）设猪的重力为G，由杠杆平衡原理，G·OB=F·OA，解得G=1280N.。（2）利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大。产生误差的原因是木棒具有重力。（3）猪被拉离地面h=0.1m，A点升高H=4h=0.4m，有用功W有=Gh，总功W总=FH,，杠杆装置的机械效率是η=×100%=93.75%。【点评】此题涉及杠杆平衡原理、功的计算、机械效率、误差分析等，意在考查对实际问题的分析、建模能力和综合运用知识的能力

8、。【竞赛实战训练】1.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是()A.省力杠杆，费力杠杆B.费力杠杆，省力杠杆C省力杠杆，省力杠杆D.费力杠杆，费力杠杆[来源:Z#