题目
某同学完成作业后，对手中的碳素笔发生了浓厚的兴趣（如图所示）。你能说出它的哪些结构或使用方面涉及到什么物理知识吗？试着说出四个来。
【答案举例】：碳素水的上表面覆盖有一层油状物——减慢蒸发 |
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题型：问答题难度：偏难来源：黑龙江省中考真题
所属题型：问答题
试题难度系数：偏难
答案
握笔处粗糙 增大接触面的粗糙程度增大摩擦；
圆弧形上表面面积大 增大受力面积减小对手指压强；
弹簧被压缩 有弹性势能；
弹簧弹起过程中 弹性势能转化为动能；
弹簧被压缩 力可以改变物体的形状
笔尖处有滚珠 滚动摩擦力小；
笔芯上方不密封 内外气压相等，便于液体流出；
质量小 选用密度小的材料；
笔体采用塑料 可塑性强，便于加工
（答案不唯一，任选四个即可） |
考点梳理
初中三年级物理试题“某同学完成作业后，对手中的碳素笔发生了浓厚的兴趣（如图所示）。”旨在考查同学们对
机械能转化与守恒、
与密度有关的物理现象、
力的作用效果、
增大或减小摩擦的方法、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
- 机械能转化与守恒
- 与密度有关的物理现象
- 力的作用效果
- 增大或减小摩擦的方法
考点名称：机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步：看过程
在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步：分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。
第三步：抓要素
在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段，乒乓球上升，速度减慢，所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲，我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量，简单的列举几个：
(1)发电机：转化成电能
(2)摩擦生热：转化成热能
(3)压缩弹簧：转化成弹性势能
机械能守恒：
物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能，弹性势能，库伦势等。例如：只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量
考点名称：与密度有关的物理现象
与密度有关的物理现象
1、密度知识的应用： 应用 适用范围 方法 求物体的质量 不便于直接称量质量的物体 （1）查出该物质的密度ρ，测出体积V （2）根据ρ=m/v的变形公式m=ρV，求出质量 求物体的体积 形状不规则或不便于直接测量体积的物体 （1）查出物质的密度ρ，用天平测出其质量 （2）根据ρ=m/V的变形公式V=m/ρ求出体积 求物质的密度 鉴别物质 （1）根据ρ=m/v算出物质的密度 （2）对照密度表，鉴别出什么物质
2、密度的应用： 密度的应用主要有四个方面：①选择材料；②鉴别物质；③由体积求质量；④由质量求体积。
3、密度的特殊用途： 密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料。铅可用作网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为它们的密度比较大。铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小。
4、怎样判断物体是否空心：判断物体是实心还是空心，解决问题的方法很多，实质上都是根据密度的定义式，比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异，即：比较质量法、比较体积法或比较密度法。
如果存在差异，则实际物体为空心物体。
(1)如果物体是实心的，则该物体的密度应该和组成物体的物质密度相同。因此只要用“比较密度法”比较，即可确定该物体的空实性。
(2)假设物体是实心的，可以由V=m/ρ求得等质量实心物体的体积是多少，再跟该物体的真实体积相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较体积法”。
(3)假设物体是实心的，可以由m=ρV求得等体积的实心物体的质量是多少，再跟该物体的真实质量相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较质量法”。
密度的应用：
密度的应用主要有四个方面：①选择材料；②鉴别物质；③由体积求质量；④由质量求体积。
考点名称：力的作用效果
力的定义：
在物理学中，力是任何导致自由物体历经速度、方向或外型的变化的影响。力也可以借由直觉的概念来描述，例如推力或拉力，这可以导致一个有质量的物体改变速度（包括从静止状态开始运动）或改变其方向。一个力包括大小和方向，这使力是一个矢量。牛顿第二定律，\mathbf{F} = m\mathbf{a} ，可以公式化地来陈述一个有定质量的物体将会和作用在其身上的合力成比例的加速，这个近似将在接近光速时失效。牛顿原先的公式是正合的且不会失效：这个版本陈述了作用在物体上的合力等于动量改变量对时间作微分。
加速力的相关概念包括使物体速度增加的推进力，使任何物体减速的阻力，与改变对轴的转速的力矩。当力不会一致地作用在物体的所有地方时为应力，此技术术语的影响是会造成物体的形变。当应力可以持续的作用在固态物体上时，会逐渐的使其变形，在流体中，应力决定了其压力与体积的改变量。
力的作用效果：
力的作用效果是使物体产生形变或是物体的运动状态发生改变。
影响力的作用效果的三要素：
力的三要素：作用点、大小、方向
（1）力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；
（2）力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果；
（3）在探究力的作用效果与其中某个因素的关系时，需要控制其余因素不变，物理上，这种研究方法叫控制变量法．
对作用效果的理解：
1．力可以改变物体的运动状态
(1)物体运动状态的改变分为三种情况：
一是物体运动方向不变速度大小发生改变，如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变；
二是物体运动的速度大小不变，运动方向发生改变，如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变；三是物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。
(2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力，其运动状态就一定要改变，“可以”不是“一定”。如放在水平面上的物理课本，受到重力和支持力的作用处于静止状态。
2．力可以改变物体的形状
用手拉弹簧使弹簧变长了；揉面时，面团形状不断变化；刀片能划破纸；射箭时，拉弯了的弓等等都表明力可以使物体的形状发生改变。
3. 说明：
(1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变，这个物体就一定受到力的作用；
(2)一个物体若受到了力(合力不为0)的作用，则物体要么改变了形状，要么改变了运动状态，要么两者都发生了改变。要根据题意判断是哪一种情况，不能盲目地下结论.
考点名称：增大或减小摩擦的方法
一、增大摩擦力的方法
摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度。增大摩擦的办法有：①增大压力，②增大接触面的粗糙程度。
二、减小摩擦力的方法
摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度．减小摩擦的办法有：①减小压力，②减小接触面的粗糙程度，③变滑动为滚动，④使接触面脱离接触。
有关摩擦力的经典试题：
1．通过增大压力，增大摩擦
例1（2012·赤峰）如图所示四个实例中，属于增大摩擦的是（ ）
解析：轴承之间装滚珠是将滑动摩擦变成了滚动摩擦，从而减小了摩擦力；写字时用力，这是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦的；向门转轴处加润滑油使接触面更光滑一些，以减小摩擦力；旱冰鞋安装滚轮，用滚动代替滑动减小摩擦力。故选B。
2．通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦
例2（2012·宜宾）在如图所示的四个实例中，目的是为了增大磨擦的是（ ）
解析：轮滑鞋带有滚轮是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦的；重型卡车安装多个轮胎是通过增大受力面积来减小压强的；水泥路面上划出一道道的横线是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的；磁悬浮列车悬浮行驶是通过使接触面脱离接触来减小摩擦力的。故选C。
例3（2012·德州）图中为了增大摩擦的是（ ）
解析：磁悬浮列车被轨道上的强磁场微微托起，使压力减小，故摩擦力减小；气垫船的船底与水面之间有一层空气垫，使船底与水面脱离，从而减小摩擦；在轴承中加滚珠，是利用变滑动为滚动的方法减小摩擦；轮胎上制有花纹，是使接触面变粗糙，从而增大摩擦。故选D。
例4（2012·泉州）以下四个实例中，可以增大摩擦的是（ ）
A.给车轴加润滑油 B.自行车脚踏板刻上花纹
C.给行李箱装上轮子 D.磁悬浮列车悬浮行驶
解析：给车轴加润滑油，是使接触面变光滑的方法减小摩擦；自行车脚踏板刻上花纹，是增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦；给行李箱装上轮子，是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦；磁悬浮列车悬浮行驶，是通过使接触面脱离接触的方法减小摩擦；故选B。
例5（2012·河池）下列实例中，属于增大摩擦的是（ ）
A.在拉杆式旅行箱上安装轮子 B.在机器的轴上安装流动轴承
C.在结冰的路面上撒上煤渣 D.在气垫船底和水面之间充一层空气垫
解析：在拉杆式旅行箱上安装轮子，是变滑动为滚动来减小摩擦的；在机器的轴上安装流动轴承，是变滑动为滚动来减小摩擦的；在结冰的路面上撒上煤渣，是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦；在气垫船底和水面之间充一层空气垫，使接触面脱离接触来减小摩擦的。故选C。
1．通过减小接触面的粗糙程度，减小摩擦
例7（2012·滨州）下列实例中，为了减小摩擦的是（ ）
A.在新用的拉链上抹一点石蜡
B.拔河时用力握住绳子
C.拧矿泉水瓶盖时，往往在手与瓶盖之间垫上一块布
D.为了擦净玻璃上的污渍，要用力压抹布
解析：在新用的拉链上抹一点石蜡，使拉链更光滑，减小摩擦；拔河时用力握住绳子，增大压力，是为了增大摩擦；拧矿泉水瓶盖时，往往在手与瓶盖之间垫上一块布，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦；为了擦净玻璃上的污渍，要用力压抹布，是通过增大压力来增大摩擦的。故选A。
2．通过变滑动为滚动，减小摩擦
例8（2012·扬州）如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ）
解析：运动鞋底有凹凸的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，防止滑倒；轴承中装有滚珠，是用滚动代替滑动减小摩擦力；乒乓球拍上贴有橡胶皮，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；打球时用力握紧球拍，这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力，防止滑掉。故选B。
例9（2012·厦门）如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ）
解析：地板砖压有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；鞋底凹凸不平，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；电暖器下装有滚轮，这是用滚动摩擦代替滑动摩擦，属于减小摩擦；刹车时用力捏闸，是在接触面的粗糙程度不变的情况下，通过增大压力来增大摩擦力。故选C。
例10（2012·宁夏）下列措施中，为了减小摩擦力的是（ ）
A.浴室脚垫做得凸凹不平 B.下坡时，捏紧刹车闸
C.汽车轮子上加防滑链 D.旱冰鞋装有滚轮
解析：浴室脚垫做得凸凹不平的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。下坡时，捏紧刹车闸，是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力增大摩擦；汽车轮子上加防滑链，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力；旱冰鞋装有滚轮，是用滚动代替滑动减小摩擦力。故选D。
