专题07 力-初中应用物理知识竞赛专题讲义

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1.力可以改变物体运动状态，力可以改变物体形状。力的大小方向作用点称为力的三要素。当任一要素发生改变，力的作用效果都会发生改变。
2.画出力的图示，可以形象直观的表示力的三要素。当不知力的大小或不需要表示力的大小时，可以画出力的示意图。
3.力的作用是相互的。力不能离开物体而单独存在。一个物体是受力物体的同时，也必然是施力物体。
4.弹力：物体由于发生弹性形变而要恢复原状时产生的力叫做弹力。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。
5. 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。
6.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。
【竞赛知识拓展】
拉力、压力、支持力都属于弹力。绳中拉力的方向沿绳收缩的方向。弹簧被压缩时弹簧弹力方向与压缩弹簧的外力方向相反；弹簧被拉伸时弹簧弹力方向沿弹簧收缩的方向。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。
轻杆中弹力方向可能不沿杆方向，而轻绳中弹力方向一定沿绳。
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。
【经典竞赛题分析】
例1. （2016上海物理竞赛）如图所示，水平桌面上叠放着甲、乙两个物体，在拉力F的作用下，甲、乙以相同的速度沿桌面向右做匀速直线运动，在不考虑空气阻力的情况下，乙物体受到的作用力的个数有（）
（A）3个（B）4个
（C）5个（D）6个
【参考答案】D
例2.（2016上海物理竞赛） 如图所示，两板间夹一木块A，向左右两板施加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力（ ）
（A）是原来的2倍 （B）是原来的4倍
（C）与原来相同 （D）无法判断
【参考答案】C
例3. （2014上海市初中物理竞赛初赛试题）一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在粗糙的水平桌面上，另一半挂在桌边，如图14（a）所示，此时链条的重心为C1。若在链条两端各挂一个质量为m/2的小球，如图14（b）所示，此时链条的重心为C2。若在链条两端和中央各挂一个质量为m/2的小球，如图（c）所示，此时链条的重心为C3（C1、C2、C3在图中均未标出）。比较三个重心的高度h1、h2和h3的关系（ ）
A．h1=h2=h3 B．h1h2>h3 D．h1> h3 > h2
图14
[来源:Z#xx#k.Cm]
【参照答案】．D
图12
例4. （2014上海市初中物理竞赛初赛试题）轻质弹簧S的上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为L1，现将一根与S完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分；将质量分别为m1和m2的两物体分别与S1和S2相连并悬挂在天花板上（m1+m2=m）如图12所示。平衡时S1和S2的长度之和为L2，则（ ）
A．L2一定等于L1
B．L2一定大于L1，且m1越大、S1原长越长，L2就越长
C．L2一定小于L1，且m1越大、S2原长越长，L2就越短
D．L2一定小于L1，且m2越大、S1原长越长，L2就越短
【参照答案】．C
例5.. （2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧A一端固定在地面上并竖直放置，质量为m的物块压在弹簧A上，用一细绳跨过定滑轮，一端与m相连，另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B相连。现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时，弹簧B恰好呈水平且没有形变。将弹簧B的右端水平拉到d点时，弹簧A恰好没有形变。已知：k2A． B． QUOTE
C． D． QUOTE
【参照答案】．A
【竞赛实战训练】
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。
【参照答案】．D
2.下列说法正确的是
A．手拍桌子感到疼是因为力的作用是相互的
B．重力的方向垂直向下
C．人站在斜坡上所受支持力方向竖直向上
D．重心一定在物体上
【参照答案】．A
3.假如没有重力，下列说法错误的是（ ）
A.河水不能流动; B.地球附近就没有空气
C.人轻轻向上一跳就会离开地球; D.玻璃杯掷到墙上也不会破碎
【参照答案】．D
4．图5是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中虚线表示石块下落的路径， 则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是
图5
A
B
C
D
地球
地球
地球
地球
[来源:学。科。网]
【参照答案】．B
5.以下描述的各力中，两物体必须接触才能发生相互作用的是( )
A．地球对人的引力 B．磁极间的作用力
C．支架对磁铁的支持力 D．两带电气球间的斥力
【参考答案】C
6. 2011年5月，法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住，且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍．设想宇航员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”，测得方便面的示数是（ ）
【参考答案】B
7.重为20N的物体在斜面上匀速下滑，下列用力的图示法画出小球所受到的重力正确的是
【参考答案】B
8．小亮参加立定跳远考试，起跳时他用力向后蹬地，就能向前运动，一是利用了物体间力的作用是，二是利用了力可以改变物体的。
【参考答案】相互的 运动状态
9.如下图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：
图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为Xl；并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量为Xl3。则Xl、X2、X3的大小关系是：Xl X2，X2 X3
【参考答案】：等于，等于
10. 2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。这引起了某校科技小组的关注：竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。
(1)你猜想还与________________有关；
(2)该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：在水平地面上平铺一些报纸：将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有________________
(3)另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将________覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。
11. 小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾
斜程度的关系”，进行了实验，步骤如下：① 用双面胶将一个200
克的钩码固定在1 米长的塑料直尺的中间，将直尺的一头固定在桌
子的一端，如图甲所示；② 缓缓抬起右端，让直尺与水平方向有一
定的夹角，如图乙所示；③ 继续抬高右端，增大直尺与水平方向的
夹角，如图丙所示。
（1）该实验中，小明是通过 来判断物体对斜面压力的大小；
（2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是 。
12.（2012•广东揭阳）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似 地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
（1）为了验证猜想一，应比较实验序号____和____，结论是：_______________________；
（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间_______(填“相等”或“不相等”)，原因是：______________。
（3）根据表中的数据，宇航员在 月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将（ ）
A、同时落地
B、铁片先落地，羽毛后落地
C、羽毛先落地，铁片后落地
[来源:学*科*网]


A．
天平示数为100g，弹簧测力计示数为1N

B．
天平示数为100g，弹簧测力计示数为2N

C．
天平示数为200g，弹簧测力计示数为1N

D．
天平示数为200g，弹簧测力计示数为2N