第十三章   力和机械
一、复习要点
（一）、弹力  弹簧测力计
1、弹力
①弹性:物体受力时发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。　　
②塑性:物体受力时发生形变，失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
③弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关
2、弹簧测力计
①作用：测量力的大小
②原理：在弹性限度内，弹簧伸长与拉力成正比
③结构：弹簧、挂构、指针、刻度、外壳
④对于弹簧测力计的使用
A、看清量程、分度值和指针是否调到零点。加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。若指针没有调到零点，应先将指针调到零点。
B、使用时力的方向应与弹簧的轴线一致，注意防止指针、弹簧与秤壳接触。
C、读数时视线与刻度面垂直
说明：物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的，但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察，用容易观察的量显示不宜观察的量，是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”。利用这种方法制作的仪器有：温度计、弹簧测力计、压强计等。
（二）、重力：
1、重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。重力的施力物体是：地球。
2、重力大小的计算公式：G=mg 。其中g=9.8N/kg ，它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。在要求不很精确的情况下，可取g=10N/kg。
3、重力的方向：竖直向下 。其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。
4、重力的作用点——重心
重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点，球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点。
（三）、摩擦力：
1、定义：两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
2、分类：
3、摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。
4、静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得。
5、在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6、滑动摩擦力：
①测量原理：二力平衡条件
②测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
③ 结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7、应用：
①理论上增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
②理论上减小摩擦的方法有：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。
（四）、杠杆
1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体（不一定是棒）、受力（动力和阻力）和转动（绕固定点）。
杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。
2、五要素——组成杠杆示意图。
①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
说明： 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
3、研究杠杆的平衡条件：
①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
写成公式F1L1=F2L2 也可写成：F1 / F2=L2 / L1
4、应用：
名称	结构特征	特 点	应用举例		省力
杠杆	动力臂大于
阻力臂	省力、
费距离	撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、
钢丝钳、手推车、花枝剪刀		费力
杠杆	动力臂小于
阻力臂	费力、
省距离	缝纫机踏板、起重臂、
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆		等臂
杠杆	动力臂等于
阻力臂	不省力
不费力	天平，定滑轮		（五）、其它简单机械
1、定滑轮：
①定义：轴固定不动的滑轮。
②特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
③对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）：F=G
绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)
2、动滑轮：
①定义：轴和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
③理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=G物
只忽略摩擦，拉力：F=（G动+G物）
绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=2倍的重物移动的距离SG(或速度vG)
3、滑轮组
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力），拉力：F=G物   
只忽略摩擦，拉力： F=（G动+G物）
式中n是吊着动滑轮和重物的绳子段数。
吊着动滑轮和重物的绳子段数的确定：看直接与动滑轮接触的（包括栓在动滑轮框的）总共有几根，吊着动滑轮和重物的绳子段数就是几段。
绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=n倍的重物移动的距离SG(或速度vG)
④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F或n=s/h求出绳子的段数,然后根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮。
4、轮轴：动力作用在轮上省力，动力作用在轴上费力。
5、斜面：使用时费距离但可以省力的简单机械
二、重难点例题分析
例1、把质量是2 kg的物体放在水平桌面上，如果用30 N的水平推力推它做匀速直线运动，物体受到的重力是____N，摩擦力是_____N，桌面对物体的支持力是_____N。
解析：物体的质量知道，根据重力公式就可以计算出物体受到的重力。物体在水平方向受到推力和摩擦力，在这两个力的作用下做匀速直线运动，所以这两个力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，摩擦力的大小等于推力的大小。物体在竖直方向受到重力和桌面的支持力，且在竖直方向处于静止，所以这两个力也是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，支持力的大小等于重力的大小。
解答：20   30     20
例2、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆，如图13-1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 
A、L始终在增加，FL始终在增加      
B、L始终在增加，FL始终在减小 
C、L先增加后减小，FL始终在减小    
D、L先减小后增加，FL先减小后增加
解析：当吊桥被吊起的过程中，如图
                                               图13-1           图13-2
13-2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。故正确答案为C。
指导：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。
例3、如图13-3所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。L2是力F2的力臂。请在图上画出力Fl的力臂L1和力F2。
图13-3                 图13-4               图13-5         图13-6
解析：画力臂的方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。即：
⑴ 找支点O；
⑵ 画力的作用线（虚线）；
⑶ 画力臂（虚线，过支点作力的作用线的垂线，支点到垂足的距离即为力臂）；
⑷ 标力臂（常用大括号）。                   
 解答：如图13-4所示。                    
例4、在图13-5的方框内画出能省2/3的力的滑轮组装配示意图，要求改变力的方向（不考虑滑轮本身重）。
解析：绕制滑轮组的一般步骤：
（1）确定承担动滑轮和重物的绳子的段数。
根据n=或n=确定需要吊着动滑轮的绳子的段数。本题要求省2/3的力，实际上拉力是物重的1/3，因此n=3,即要用三段绳子承担动滑轮和重物。
（2）确定动滑轮和定滑轮的个数。
①如果既要省力，又要改变力的方向，则：动滑轮个数+定滑轮个数=n。
当n为奇数时，动滑轮的个数为m，m=；当n为偶数时，动滑轮的个数为m=。                                                              
②如果只要求省力，不要求改变用力方向，则可在上述基础上去掉一个定滑轮。
根据上述原则，本题应是由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。
（3）确定绳头固定端（绳子的起点）。
一般情况下，若n为奇数时，固定端位于动滑轮的框架上

2011届中考物理力和机械复习.doc