力学是中考物理考察的重点,同时力学又存在着知识点多、抽象度高、难度大等特点,因此也是中考的难点。所以针对初中力学建立一个合理高效的复习策略就至关重要。
一、运动和力
1:长度的测量、物体的运动
要会用刻度尺测量长度,中考单独考查长度测量技能的试题很少,主要出现在能对日常物品的长度进行估计。一个物体的运动状态对不同的参照物来说是不同的,考查参照物的选择和判定是近几年中考命题必考内容;应用速度公式进行速度、时间和路程的简单运算,这种计算时常与简单机械的功和功率的问题结合在一起。
2:力的概念和作图的考查
理解力的概念主要围绕着力的相互性、力的三要素、力的作用效果和力的示意图的画法等主要知识展开。
3:摩擦力的考查
会甄别摩擦力的产生条件和判断摩擦力方向;探究影响滑动摩擦力的因素过程中的实验方法;对生活中增大和减小摩擦的事例进行识别。
4:物体受力与运动的关系的考查
主要利用牛顿第一定律、惯性和二力平衡的知识,解决惯性问题和分析惯性现象,判断物体受力是否平衡,通过物体不受力或受平衡力和受非平衡力的不同条件判定物体的运动状态是否改变。
二、质量与密度
1:物体的质量
质量的测量(主要指固体和液体),这里涉及天平的使用,这也是中考每年必考的热点试题;常见物体质量的估测,如一本物理课本、一块橡皮一枚鸡蛋的质量或学生的体重等,这是我省命题多年固定试题。
2:物体的体积
主要包括①体积单位的换算;②结合密度知识对常见物体体积的估测;③测量物体(固体和液体)的体积,量筒和量杯的使用是重点考查重点。
近几年,一些特殊物体体积的测量也是命题热点,如规则物体、吸水性物体等,要能够评估各种测量体积的方法。
3:密度概念及有关的简单计算
密度概念是初中要求最高的概念。a.通过实验理解密度概念,建立密度概念的过程和方法在物理学中有其代表性;b.尝试用密度知识解决简单问题;c.能利用密度概念解释生活、科技中一些相关现象;d.会测固、液体的密度。
4:密度的测量
利用ρ=m/V,间接测量物质的密度,可以转化为测量质量和体积两个问题。
(一)测量质量的方法:1.固体:用天平测量;2.液体:为提高测量准确度,常采用差量法,m=M-m′。
(二)测体积的方法:1.液体:用量筒测量;2.固体:(1)形状规则的固体(2)形状不规则的固体:①不溶于水;②溶于水。(3)溢水法。
密度测量还可以结合浮力、压强知识间接测量,在测量过程中,利用到了初中力学大部分测量器材,综合了多方面的力学知识,所以这是是中考命题实验探究部分的热点。
三、压强与浮力
1:探究影响压力作用效果的因素,增大和减小压强的方法?中考命题中常有实验探究试题出现,主要考查控制变量法的使用。改变压力的大小或改变受力面积的大小是增大或减小压强的方法,要能够甄别生活中增大和减小压强的实例。能够进行压强的简单计算,这是中考计算知识点的必考项。
2:液体压强的特点
对液体压强来说,实验探究是重点,其次是定性分析和比较,再次是公式p=ρgh简单应用。连通器利用了液体压强的原理。
3:气体压强
气体压强是中考命题理化综合的知识点,但中考复习一般不作定量计算的要求。
4:流体压强与流速的关系
这是课标相对大纲新增知识点,中考每年必考,但分值都不大。
5:对浮力的探究,物体的浮沉
对浮力知识的理解,物体的浮沉条件是首要的。(1)物体下沉,重力大于浮力,G>F,ρ(物)>ρ(液);(2)物体上浮,重力小于浮力,G<F,?ρ(物)<ρ(液);(3)物体悬浮,重力等于浮力,G=F,?ρ(物)=ρ(液)。
6:浮力的利用
中考命题对浮力的定量计算要求有所降低,阿基米德定律公式F浮=ρgV排有时会在题目中给出,但是它与二力平衡的结合在中考中常见,同时也增加了难度,甚至有时会出现三力平衡问题,如用弹簧测力计测量浮力时,F(浮)=G-F(拉)。
四、简单机械、功和机械能
1:杠杆及其平衡条件
在理解力臂概念基础上,识别省力杠杆、费力杠杆及等臂杠杆,并正确地画出杠杆力臂示意图;并在理解和熟练运用杠杆平衡条件基础上分析各物理量的关系和杠杆在实际生活中的应用。本知识点是中考命题热点,重点应放在与日常生活结合的识别性试题,涉及杠杆平衡条件的简单计算一般不宜过难。
2:滑轮和滑轮组的考查
对于滑轮和滑轮组,要会确定定、动滑轮,根据它们的特点,确定绕法和省力关系。此知识点通常与功和功率、机械效率结合进行考查。
3:功和功率
能通过辨别做功的两个必要因素,判断力是否做功。但是由于功率和机械效率的计算要求较高,是中考命题有关计算知识点的必考项,功(有用功、总功和额外功)的计算势必要求也就较高。理解功率的概念,注意弄清功率与功和做功时间的关系。
4:机械效率的考查
理解和判断清楚总功、有用功和额外功,分清额外功的产生条件,会探究斜面和滑轮组的机械效率,对额外功的产生原因进行分析,进行有关机械效率的运算。命题会通过选择题、填空简答题、实验探究题和计算题各种形式考查机械效率。
5:机械能,机械能与其它形式能之间的转化
正确理解机械能(动能和重力势能)的影响因素,设计探究机械能影响因素的实验,在不同情形尤其是实际情景下判断动能和势能(主要指重力势能)的大小和转化。机械能与其它形式能之间的转化,是每年中考必考内容,这里主要说的是摩擦生热——机械能与内能之间的转化问题。
五、经典例题
1、下列关于力的说法,正确的是( )
A. 力只能改变物体的运动状态
B. 物体间力的作用是相互的
C. 力是维持物体运动的原因
D. 两个物体只有互相接触才会产生力的作用
分析: (1)力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(3)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态不变的原因;
(4)相互接触的两个物体不一定产生力的作用,不接触的两个物体也可能产生力的作用.
解答: 解:A、力不但能改变物体的运动状态,也能改变物体的形状,该选项说法不正确;
B、物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用时,必定受到这个物体的反作用力,该选项说法正确;
C、惯性是维持物体运动状态不变的原因,力是改变物体运动状态的原因,该选项说法不正确;
D、两个物体不接触也可以产生力的作用,比如磁铁吸引铁钉,该选项说法不正确. 故选B.
2、如图所示,小球被压缩的弹簧弹出后,在水平地面上滚动的过程中受到( )
A. 重力、支持力
B. 重力、支持力、摩擦力
C. 重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力
D. 重力、支持力、摩擦力、使小球向前滚动的力
分析: 以小球为研究对象,进行受力分析,然后逐一分析各选项,作出选择.
解答:(1)小球被弹出后,在水平面上滚动的过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F、水平向左的滑动摩擦力f作用;
(2)由于弹簧与小球不接触,小球不受弹簧弹力作用;
(3)小球由于惯性要保持原来的运动状态继续前进,不受使小球向前滚动的力,实际上根本不存在使小球向前滚动的力; 故选B.
3、小明在做“探究杠杆平衡”的实验中,所用的器材有规格相同的钩码6只,弹簧测力计一只,杠杆及支架,细线,杠杆上每小格距离相等.
(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向____端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第________只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)
(3)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡.则最小拉力的方向为______上 .
(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的 D .(填选项符号)
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大.
分析: (1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡.
(2)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析答题;
(3)杠杆在水平位置平衡,要使拉力最小,力臂应该最大,使力臂在杠杆上力臂最大.当杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上时,力臂在杠杆上.
(4)首先分析力臂的变化,再根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析拉力的变化.
解答: 解:(1)发现杠杆左端下沉,此时,应把杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在不挂钩码时,在水平位置平衡.
(2)设每个钩码重力是G,杠杆每格的长度是L 杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂:
3G×2L=6GL,因为只有6只钩码,且杠杆的长度最长只有5格,所以杠杆右端:2G×3L=6GL;
(3)杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂最大,力最小.所以弹簧测力计在杠杆左端竖直向上拉杠杆,杠杆才能在水平位置平衡;
(4)当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的力臂逐渐变大;当拉力竖直向下时,力臂达到最大;当拉力逐渐变为向右下方拉的过程中,力臂又逐渐变小.综上所述力臂的变化情况是先变大后变小;
根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知杠杆左边的“阻力×阻力臂”不变,则右边的动力和动力臂成反比,力臂的变化情况是先变大后变小,所以拉力的变化是先变小后变大. 故答案为:(1)右;(2)3格挂2;(3)竖直向上;(4)D.
4、物体所受重力是100N,当如图对它施加一个水平向左的30N的压力将它压在竖直墙面上处于静止,此时它受到的摩擦力是_____N,方向______ ;当将它放在水平桌面用40N的水平力向西拉它时,它在水平面上匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是_____N,方向 _________ .
分析: (1)摩擦力产生的条件:接触面粗糙、相互接触挤压、有相对运动或相对运动趋势.
(2)物体匀速直线运动,受到平衡力的作用,竖直方向上受到的重力和支持力是平衡力,水平方向的推力和摩擦力是平衡力.
解答: 解:(1)在竖直方向上物体受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,其大小相等,方向相反,作用在一条直线上,所以是一对平衡力,所以大小等于重力,即100N,方向与重力方向相反,即竖直向上.
(2)当水平拉动时,水平方向的拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件得,它受到的摩擦力f=F拉=40N,方向与拉力方向相反,水平向东.
故答案为:100;竖直向上;40;水平向东.
5、如图所示,轻质曲杆AOCB的A端吊着一个45N的物体AO=BC=4cm,OC=3cm,要保持曲杆平衡加在B端最小的力为36N.
分析:知道阻力(物重G)和阻力臂,只要找出什么方向最省力,确定动力方向就可以利用杠杆平衡条件求出最小的动力.
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