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初中三年级物理

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首页 初中三年级物理知识 压强的大小及其计算 功的计算 增大或减小摩擦的方法 杠杆的应用 试题正文
  • 计算题
    自行车是一种很普及的交通工具，一辆普通自行车的质量大约为15㎏。
    （1）从它的结构和使用来看，应用了许多物理知识，请你仿照下表的示例，写出两个应用的实例。

    （2）如图，一位质量为45kg的中学生骑自行车前进时，前后轮胎着地总面积约为100cm2，求她对地面的压力是多少牛？压强为多少帕？（g取10N/㎏）
    （3）如果该同学骑车时所受阻力等于物重的0.1倍，求匀速行驶10km时，该同学克服阻力做的功为多少？

    本题信息：2010年山东省模拟题物理计算题难度较难 来源:牛青丹
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本试题 “自行车是一种很普及的交通工具，一辆普通自行车的质量大约为15㎏。（1）从它的结构和使用来看，应用了许多物理知识，请你仿照下表的示例，写出两个应用的实例...” 主要考查您对

压强的大小及其计算

功的计算

增大或减小摩擦的方法

杠杆的应用

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 压强的大小及其计算
  • 功的计算
  • 增大或减小摩擦的方法
  • 杠杆的应用
计算公式：
P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米2。
对压强公式的理解：
1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。

3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 104N。

4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。

5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。

6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

巧用求柱体压强：
  将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）

A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
答案：C

功的计算公式：
功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。

单位：
国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。
在利用该公式进行计算时的注意点：
(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

归纳：
（1）“有利”摩擦：增大摩擦的方法：增加接触面的粗糙程度；增大压力；使滚动变为滑动。

（2）“有害”摩擦：减小摩擦的方法：减少粗糙面的粗糙程度；减小压力；变滑动为滚动；使物体接触面稍稍分离。
增大，减小摩擦：
增大有益摩擦的方法 (1)增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹；
(2)增大压力，如骑白行车捏闸的力越大，摩擦力越大；
(3)变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；
(4)变湿摩擦为干摩擦
减小有害摩擦的方法 (1)使接触面变光滑；
(2)减小压力；
(3)用滚动代替滑动；
(4)使接触面分离；
(5)变干摩擦为湿摩擦


摩擦力不都是阻力：
     不能把摩擦力只看做是一种阻力，有时可以是动力。例如．放在卡车上的货物，随卡车一起加速运动时，货物受到的静摩擦力是阻碍它和卡车相对滑动，但却是使它能够随卡车一起运动的动力。传送带运送货物时，如图所示，当电动机刚启动时，物体随传送带向右运动：物体就是依靠传送带对它的摩擦力才能运动的，在刚开始加速运动的时间内，物体受到的摩擦力方向与物体的运动方向一致。一旦物体在水平传送带上做匀速直线运动时，物体与传送带之间就没有了相对运动或相对运动的趋势，物体与传送带之间也就没有了摩擦力。这里，传送带也是靠与皮带轮的摩擦转动的。另外人走路、汽车启动都靠摩擦，这时摩擦是有益的。

生活中常见的杠杆：
(1)省力杠杆：钉锤、手推车、剪树枝的剪刀等(如图)。

 (2)费力杠杆：人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀等 (如图)。

(3)等臂杠杆：天平

自行车中的杠杆：
     自行车(如图)由许多的简单机械构成，其中就包括各种各样的杠杆：

(1)控制前轮转向的杠杆——车把。这是一个省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，达到控制自行车运动方向和平衡的目的。
(2)控制刹车闸的杠杆——车把上的闸把。这也是一个省力杠杆，人们用很小的力就能拉动车闸，使其以比较大的压力压到车轮的钢圈上，与钢圈产生一定的摩擦力，使钢圈转速变慢或停止转动，从而达到减速的目的。
(3)支持人重和货重的杠杆——三角杠、货架、前叉、后三角杠。这里的杠杆的主要目的是形成车身和承重。
另外，在自行车上还有卡下杆的变形——轮轴。例如，自行车中轴上的脚蹬和花盘齿轮组成省力轮轴，因为脚蹬半径大于花盘齿轮的半径；车把与前叉轴组成省力轮轴，因为手握车把的半径大于前叉轴的半径；自行车后轴上的齿轮和后轮组成费力轮轴，因为齿轮的半径小于后轮的半径。

杆秤：
     杆秤是利用杠杆平衡条件制成的。如图所示，秤杆上提绳的D点为支点，由于支点不在秤杆(包括秤钩)的重心B点上，在不称物体时，手提绳，秤杆不能平衡于水平位置，此时必须把秤砣挂在适当的位置D点上，才能使秤杆平衡。D点就是杆秤的零刻度线，通常叫定盘星。(如图所示)

    秤杆上从定盘星开始刻度是均匀的，用等分法可以确定杆秤的刻度。
    根据杠杆的平衡条件，改变支点的位置(即在秤钩处加上一个提绳)，这样又可以用上面的方法刻出新的刻度来。一般的杆秤都备有两个提纽，两套刻度．大大增加了秤的称量范围。
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