第一节 力
1．理解力是一个物体对另一个物体的作用。
2．知道物体间力的作用是相互的。
3．知道力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态。
4．会利用力的作用是相互的解释有关简单现象。
5．会根据现象判断力的作用效果。
1．力的概念
（1）力的作用：在物理学中，通常将物体间的推、拉、举、压、排斥、吸引等叫做物体之间的作用。
（2）力的概念：力是一个物体对另一个物体的作用，常用字母F表示。
（3）理解力的概念，应该注意以下几点：
①力不能脱离物体而存在，没有物体或只有一个物体不会有力存在，判断一个力是否存在的方法就是看能否找到该力的施力物体。
②不相互接触的两物体之间也会产生力的作用，如磁铁与铁钉之间，地球与空中的飞机之间，虽然没有接触也能产生力的作用。
③当一个物体受到力的作用时，一定有另外一个物体对它施加这种作用。我们通常把施加力的物体叫施力物体，受到力的物体叫受力物体。
单独一个物体能有力的作用吗？力能离开物体存在吗？
没有！不能！力是物体对物体的作用，如果只有一个物体存在，而没有与它相互作用的另一个物体，那么就谈不上这个物体与哪个物体作用了，就不会有力产生。
【例1－1】放在桌面上静止的茶杯对桌面会产生压力，则该压力的受力物体是（ ）。
A．地面 B．茶杯
C．桌面 D．以上三个都不是
解析：
A
×
地面受到了桌子施加的压力，这个力的施力物体是桌子，受力物体是地面。
B
×
茶杯受到了桌面施加的支持力，这个力的施力物体是桌面，受力物体是茶杯。
C
√
桌面受到了茶杯施加的压力，这个力的施力物体是茶杯，受力物体是桌面。
D
×
答案：C
当有力产生时，应分清施力物体和受力物体，尤其是注意认清哪个物体是受力物体。施力物体是施加力的物体；受力物体是受到力的物体。力学中的研究对象一般是受力物体；受力物体与施力物体由研究的对象决定。
【例1－2】下列关于力的说法正确的是（ ）。
A．两个物体不接触，就不会产生力的作用
B．没有物体就没有力的作用
C．一个物体也会产生力的作用
D．两个物体相互接触，就一定会产生力的作用
解析：本题考查对力的概念的正确理解。力是物体对物体的作用，这表明力不能离开物体而存在，有力就必存在两个物体，故选项B正确，选项C错误；当两个物体间有相互作用时，就会产生力，不一定要求两个物体相互接触，如磁铁间的引力等，而相互接触的物体，若没有相互作用，则不能产生力，故A、D选项均错误。因此，本题正确选项为B。
答案：B
2．力的作用是相互的
（1）一个物体对另一个物体施加了力的作用，同时这个物体也受到另一个物体对它力的作用。如手拍桌子感到疼，就是因为手拍桌子的同时，也受到桌子对它力的作用。
（2）一个物体受到另一个物体对它力的作用，同时这个物体对另一个物体也会施加力的作用。如墙在受到手的打击的同时，它对手也施加了力，使手感觉疼。
（3）施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体，即施力物体与受力物体是同时存在的。力学中的受力物体与施力物体由研究的对象确定。
【例2】我国男子皮划艇双人划选手孟关良和杨文军参加奥运会比赛的场景如图所示，在比赛中使赛艇前进的力是（ ）。
A．船桨划动的力
B．船桨推水的力
C．水对船桨的推力
D．水对赛艇的推力
解析：因为力的作用是相互的，在比赛时，孟关良与杨文军奋力用桨向后划水，桨对水有向后的推力，则水对桨亦有向前的推力，所以使赛艇前进的力是水对桨的推力。
答案：C
3．力的作用效果
（1）力可以改变物体的形状。如用手将弹簧拉长；用力使锯条变弯曲；气球受到手的压力时变扁了。
（2）力可以改变物体的运动状态。如足球静止在地面上，脚踢它时给它一个力，足球受到这个力由静止变为运动；汽车关闭了发动机后，由于汽车受到阻力，速度逐渐变小，最终停下来；可见力可以使物体运动的速度变大，也可以使运动物体的速度变小。乒乓球向我们飞来，我们挥拍打去，球的运动方向变化了，又向对方的球台飞去，可见力可以使物体运动的方向发生改变。
物体运动状态的改变包括两个方面：物体运动方向的改变和物体运动的速变大小改变。如：物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都属于速度大小的改变。概括起来运动状态的改变有以下三种情况：（1）运动方向不变，速度大小发生改变；（2）速度大小不变，运动方向发生改变；（3）运动速度大小和方向同时改变，如斜向上投出去的铅球，速度的大小和方向都在发生变化。
【例3】如图所示，（a）（b）表示力的作用效果。其中（a）主要表示力可以使物体发生________，（b）主要表示力可以使物体的________发生改变。
解析：
现象
结论
人用力拉拉力器，使拉力器弹簧变长了
力可以使物体的形状改变
运动球员用头顶足球，足球改变了运动方向
物体由静止到运动，由运动到静止，以及运动快慢和方向的改变，都被认为它的运动状态发生了改变，所以，力可以使物体运动状态发生改变
答案：形变 运动状态
4．对力的理解
（1）力的物质性
①力不能脱离物体而存在。对于任何一个力，它既有施力物体，又有受力物体，没有施力物体或受力物体的力是不存在的。
②单独一个物体不能发生力的作用。
③一个物体对另一个物体施加力的作用有两种方式，一种是由物体直接（接触）作用，如手提水桶，推土机推土等；另一种是物体之间的间接（不接触）作用，如磁铁对铁针的吸引力等。
（2）力的相互性
①施力物体同时是受力物体，受力物体同时也是施力物体，它们的划分是相对的。
②物体间力的作用是同时产生、同时消失，没有先后之分。
【例4】关于力的作用，下列说法正确的是（ ）。
A．甲用力把乙推倒，说明只有甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命无动力的物体只会受力，不会施力
C．只有当两个物体直接接触时，相互间才会发生力的作用
D．力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的
解析：力的作用是相互的，没有哪个物体只对其他物体施力而不受力，也不管是否有无生命或有无动力，只要两个物体间有作用，就一定有力的作用，因此A和B选项是错误的；要判断是否有力的作用，必须判断两物体间有没有发生作用，而不是看它们是否接触。不接触的物体间也会有力的作用，接触的物体间不一定有力的作用，故C也是错误的；力的作用一定发生在两个物体之间，即要有施力物体和受力物体，单独一个物体不会产生力的作用，故D是正确的。
答案：D
5．力与力的作用效果的关系
（1）力可以改变物体的形状和运动状态，但两个作用效果不一定同时产生；力改变物体的运动状态时，可能只改变物体的运动速度或运动方向，也可能同时改变物体的运动速度和运动方向。
（2）如果物体的形状或运动状态发生了改变，物体一定受到了力的作用，这是我们判断物体是否受力的常用方法之一。
【例5】如图所示，A、B两个物体并排放在一起，但它们之间无形变，此时，A、B两个物体之间有无作用力？
解析：虽然A、B两个物体并排放在一起，它们之间既无形变，又没有发生运动状态的改变，所以这种情况下，A、B两个物体之间没有力的作用。
答案：没有
6．作用力与反作用力
（1）作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，为同种性质的力；
（2）同时产生、同时消失、同时变化，没有先后之分；
（3）作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，尽管大小相等，但作用效果可能不同。
【例6】“鸡蛋碰石头”，鸡蛋被碰破，而石头却完好。对这个现象正确的解释是（ ）。
A．鸡蛋受到较大的力的作用，而石头受到较小的力的作用
B．鸡蛋受到力的作用，而石头没有受到力的作用
C．它们相互作用力的大小一样，只是石头比鸡蛋硬
D．用鸡蛋碰石头，鸡蛋会破；如果用石头碰鸡蛋，则石头会破
解析：鸡蛋和石头受到的力大小相等，但由于作用于两个不同的物体上，产生的效果不同。
答案：C
7．与力相关的现象解释
（1）明确日常现象所涉及的知识，常常用到的有关力的知识为：力是物体对物体的作用；物体间力的作用是相互的；力与作用效果间的关系等。
（2）科学组织语言进行说理解答，尤其要注意现象之间的因果关系，力争用简单而富有逻辑性的语言将问题解释清楚。
【例7】2011年的一天，小明放学回家的路上目睹一起两辆小汽车相撞的交通事故。交警接到报警后前来处理，小明听到其中一个交警说：“我一定要找出是哪辆车先撞上另一辆车的。”小明认为说这句话的交警水平很高，请你从物理学的角度分析，小明的想法有没有道理？这个交警能否找出那辆车？简要说明理由。
解析：小明的想法没有道理，交警不能找出那辆车。理由：发生力的作用时，作用力与反作用力同时产生，没有先后之分，所以交警不能找出先撞车的车辆。
答案：见解析
第三节 弹力与弹簧测力计
答案：
（1）形变 （2）弹性形变 （3）弹力 （4）拉力
（5）越长 （6）力的大小 （7）弹簧 （8）挂钩 （9）指针 （10）刻度盘 （11）量程 （12）量程 （13）分度值 （14）校零
1．弹力
（1）定义：因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
（2）产生的条件：两个物体相互接触而且发生了弹性形变。如拉弯的弓、拉长的橡皮筋、被挤压的皮球等，都会产生弹力。
（3）大小：与物体的弹性强弱和形变量的大小有关。
（4）方向：与物体形变的方向相反或跟受力物体的形变方向一致。例如，压力方向，跟受力面垂直且指向受力物体内部；拉力方向，沿着绳子的伸长方向；支持力方向，跟受力物体表面垂直，且向上。
（5）常见的弹力：压力、拉力、支持力等。
辨误区 正确区分弹性和塑性
（1）物体受到力的作用会发生形变，不受力时又会恢复原来的形状，物体的这种性质称为弹性；而有的物体形变后不能自动恢复原来的形状，如橡皮泥，这种特性叫做塑性。（2）物体的弹性是有一定限度的，如果作用力超过了一定限度，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个限度叫做弹性限度。
不直接接触的物体间也有力的作用，两个物体不接触能产生弹力吗？
不能！弹力是接触力，产生弹力的条件是：（1）物体相互接触；（2）物体发生弹性形变（相互挤压或拉伸），二者缺一不可哟。
释疑点 放在水平桌面上的茶杯受到桌面的弹力吗？
任何物体在受到力的情况下都会产生形变，但是有的形变比较明显，肉眼很容易观察，有的形变极其微小，如桌面上的杯子会使桌面产生形变、用力压墙面墙面会发生形变等，这样的形变用肉眼无法直接观察，而只能用仪器测量，或用特殊的方法把形变放大，但并不是没有发生形变。因此，放在
水平桌面上的茶杯会受到桌面的弹力（支持力）。
【例1－1】关于弹力，下列说法错误的是（ ）。
A．相互接触的物体间不一定产生弹力
B．弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
C．弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对接触它的物体产生的力
D．压力、支持力、拉力都属于弹力
解析：
A
√
两个物体互相接触，但不发生挤压（即没有发生形变）就没有弹力作用，因此相互接触的物体间不一定产生弹力。
B
×
任何发生弹性形变的物体，都要对阻碍它恢复原状的物体产生弹力。
C
√
弹力是发生弹性形变的物体要恢复原状对阻碍它恢复原状的物体产生的力。
D
√
压力、支持力和拉力都是由于物体发生弹性形变而产生的力，它们都属于弹力。
答案：B
【例1－2】下列关于弹力形成的说法正确的是（ ）。
A．将一叠书放在桌面上，我们没有观察到桌面有什么变化，因此桌面对书没有产生弹力
B．风将树枝吹得弯曲，因此树枝能产生弹力
C．磁铁将一铁片吸得弯曲，但磁铁未与铁片接触，因此铁片不产生弹力
D．将一块正方体的橡皮泥捏成一个小兔子，因为橡皮泥的形状发生改变，所以小兔子会产生弹力
解析：产生弹力的条件是物体必须相互接触，还要发生弹性形变。但是，这些还不够，例如弹簧拉直后不能恢复原状，橡皮筋被拉断后就不能产生弹力了，所以，在说明弹力的问题时还应在前面加上“在弹性限度内”，否则，具有弹性的物体也不一定能产生弹力。桌面受书的压力作用，形状一定会发生改变，只是我们观察不到；风、磁铁分别使树枝、铁片发生了弹性形变，因此，能产生弹力；橡皮泥的形变是非弹性形变，不会产生弹力。
答案：B
2．弹簧测力计
（1）弹簧测力计是常用的测量力的大小的工具。
（2）构造：主要由弹簧、指针、刻度盘、挂钩、外壳组成，如图所示。
（3）工作原理：在一定的范围内拉弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长量就越大。
（4）其他测量力的工具：拉力计、握力计等。
【例2】几个同学用同一弹簧拉力器比试臂力，拉力器上有三根弹簧，结果每个人都能把手臂撑直，则（ ）。
A．臂力大的人所用拉力大
B．手臂长的人所用拉力大
C．体重大的人所用拉力大
D．每个人所用的拉力一样大
解析：因为弹簧所受拉力的大小与弹簧伸长的长度成正比，弹簧的原长是一固定值，但每个人手臂的长短不同，所以，手臂越长的人撑直手臂时把弹簧拉得越长，使弹簧伸长的越长，所用的拉力也就越大，因此B选项正确。而对于臂力大的人和体重大的人，如果撑直手臂时使弹簧伸长的不长的话，他们所用的拉力也就不大。
答案：B
3．正确使用弹簧测力计
弹簧测力计的正确使用方法：
（1）了解弹簧测力计的量程，不能用弹簧测力计测量超出它的量程的力，否则会损坏弹簧测力计。
（2）明确弹簧测力计的分度值，也就是一个小格是多少牛，这样有利于我们进行读数。
（3）校零：弹簧测力计在使用之前一定要使指针与零刻度线对齐。
（4）测力时，要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，不要使弹簧靠在刻度盘上。
点技巧 巧记弹簧测力计使用方法口诀
1．看量程、看分度、要校零；
2．一顺拉、不摩擦、不猛拉；
3．正对看、记数值、带单位。
【例3】如图所示的弹簧测力计的测量范围是________ N，分度值为________ N。弹簧测力计在测量前位于第二小格的A处，未作调整便用来测量手的拉力，指针位于B处，则手对弹簧测力计的拉力为________ N。
解析：量程由弹簧测力计所能测量的最大力确定。本题中刻度盘显示每一大格代表是1 N，共5个大格，量程即是0～5 N，每一大格共分5小格，所以每小格代表0.2 N，即分度值是0.2 N；弹簧测力计在使用之前一定要使指针与零刻度线对齐，图中A处两个小格是0.4 N，该弹簧测力计测得的结果比真实值大0.4 N，应该从B图中的测量结果1.4 N减去0.4 N，手对弹簧测力计的拉力为1.0 N。
答案：0～5 0.2 1.0
4．探究弹力与弹性形变大小的关系
（1）弹簧测力计是利用弹簧在一定的范围内拉伸弹簧时，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比这一性质制成的。关于弹簧的这一性质可以通过实验来加以证明。
（2）在研究这一性质时，要注意明确几个概念，弹簧的原长是指弹簧没有受到拉力时的长度，用L0表示，弹簧受到拉力F时的长度用L表示。那么，ΔL＝L－L0就叫做弹簧的伸长量。
（3）通过实验探究ΔL与F的关系时，分别在弹簧下挂1个、2个、3个、4个完全一样的钩码，依次测量出弹簧受到的拉力和弹簧的长度，分析实验数据即可得出结论。
（4）实验表明，弹簧受到的拉力增大1倍，伸长量也增大1倍，所以弹簧测力计的示数是均匀的。
辨误区 注意区分弹簧的长度与弹簧的伸长量
弹簧的长度与弹簧的伸长量是两个不同的物理量，实验过程中要加以区分。特别是在分析数据时，一定要注意弹簧的长度L、弹簧的原长L0及弹簧的伸长量ΔL＝L－L0。
【例4】小华在课外探究弹簧的长度量跟外力的变化关系，利用如图所示实验装置记录了相应实验数据如下：
钩码的重力/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4
指针的位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
（1）这项研究在实际中的应用是____________________________；
（2）分析实验数据你可得到的结论是：________________________________；
（3）小华作出了如图所示的三个图像。其中正确的是________（填序号）。
解析：分析表中数据可知，弹簧所受拉力增大0.5 N，伸长量增大1 cm，即弹簧的伸长量与所受的拉力成正比，当拉力为3 N时，弹簧不再伸长，长度保持不变，图像中能反映这一特点的是B。
答案：（1）制作弹簧测力计 （2）在一定的范围内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比 （3）B
5．自制弹簧测力计
（1）固定弹簧或橡皮筋：将弹簧或橡皮筋的上端固定，保证弹簧或橡皮筋受到拉力时，上端不能移动；指针的移动只能由于弹簧或橡皮筋的伸长引起。
（2）标出弹簧的刻度：
①让弹簧或橡皮筋自由下垂，在指针所指的位置标上0刻度线；
②用标准的弹簧测力计拉自制弹簧测力计的挂钩，当标准弹簧测力计的示数为某一整数刻度时，在自制弹簧测力计的指针所指的位置标出相同的刻度值，用同样的方法标出最大值；
③根据需要和实际情况将0刻度线和最大测量值平均分成若干等份，标出各刻度线和分度值。
【例5】下图为某同学自制的弹簧测力计。他发现弹簧测力计下不挂物体时，弹簧测力计的指针指在A处，当弹簧测力计下挂2 N重的钩码时，其指针指在B处。根据以上内容，请你给他的弹簧测力计刻上刻度。要求：（1）每一大格表示1 N且标上数值；（2）每一小格（即分度值）表示0.2 N；（3）标明该弹簧测力计的单位。
解析：弹簧测力计的制成原理是：在一定的范围内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。所以制成的弹簧测力计的刻度是均匀的。
答案：在A处标上0；在B处标上2；在0刻度线上面标上 N（单位）；在0和2两条刻度线的中点处画刻度线并标上1；在0与1、1与2之间五等分，标上更小的刻度线，使最小分度为0.2 N（图略）。
第二节 怎样描述力
答案：
（1）大小 （2）方向 （3）作用点 （4）牛顿 （5）牛 （6）N （7）方向 （8）作用点
1．力的三要素
力的三要素是力的大小、方向和作用点。
（1）力的三要素都能影响力的作用效果，要描述一个力，就必须指明力的三要素。
（2）力的三要素中若有一个因素发生变化，力的作用效果也将发生变化。如开门时手推门的部位（即作用点）不同时，推门时的难易程度也就不同；人拉车前进时，拉力的方向不同，效果也就不同；将钢尺压弯时，压力大小不同，钢尺压弯的程度也就不同。
（3）两个完全相同的力必须是三要素完全相同；反之，三要素完全相同的两个力必定是同一个力。
【例1】要改变力的作用效果，下列方法可行的是（ ）。
A．必须同时改变力的三要素
B．至少要改变力的大小和作用点
C．至少要改变力的大小和方向
D．至少要改变力的三要素中的一个要素
解析：
A
×
力的三要素都能影响力的作用效果，其中有一个因素发生变化，力的作用效果就发生变化。不需要同时改变力的三要素。
B
×
力的大小和作用点，只要改变其中之一，就能改变力的作用效果。
C
×
力的大小和方向只要改变其中之一，就能改变力的作用效果。
D
√
至少要改变力的三要素中的一个要素，就能改变力的作用效果。
答案：D
2．力的单位
在物理学中，力的单位是牛顿，简称牛，用符号N表示。这是为了纪念伟大的科学家牛顿而命名的。
托起两个鸡蛋所用的力大约是1 N，抱起一个成年人，大约需要几百牛顿的力。
【例2】拿起下列物体的力接近1 N的是（ ）。
A．一袋方便面 B．一张学生课桌
C．一枚大头针 D．一块砖
解析：托起两个鸡蛋所用的力大约是1 N，一袋方便面与两个鸡蛋重量差不多，而B、D两选项的力远大于1 N，C选项拿起一枚大头针的力远远小于1 N，所以应选A。
答案：A
3．力的示意图
在物理学中，在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，表示物体在这个方向上所受到的力，这种表示力的方式叫力的示意图。
（1）在力的示意图中，线段的长短大致表示力的大小；箭头表示力的方向；线段的起点或终点都可表示力的作用点。
（2）画力的示意图的一般方法：
①确定受力物体、力的作用点和力的方向；
②从力的作用点沿力的方向画力的作用线，用箭头表示力的方向；
③在线段旁边注明力的大小。
谈重点 作力的示意图应注意的两个问题
力的作用点可以用线段的起点表示，也可以用线段的终点表示；表示力的方向的箭头必须画在线段的末端。
怎样快速记忆作力的示意图的方法呢？
不难！一定点，二画线，线段末端画尖尖，最后数值标尖边。
【例3】如图所示，金属块A在20 N的水平拉力的作用下向右运动，请在图中画出金属块所受拉力的示意图。
解析：拉力的大小为20 N，方向水平向右，作用点可以画在金属块的中央。
答案：如图所示
4．探究影响力的作用效果的因素
影响力的作用效果的因素是力的三要素，即力的大小、方向、作用点。探究时应注意以下几点：
（1）探究时必须采用控制变量法。
（2）探究影响力的作用效果与力的方向有关时，先控制力的大小和作用点不变，改变力的方向，观察力的作用效果的不同。
（3）探究影响力的作用效果与力的大小有关时，先控制力的方向和作用点不变，改变力的大小，观察力的作用效果的不同。
（4）探究影响力的作用效果与力的作用点有关时，先控制力的大小和方向不变，改变力的作用点，观察力的作用效果的不同。
5．多个力的示意图的画法
（1）明确受力物体——研究对象。
（2）在受力物体的受力点上画一个黑圆点，表示力的作用点，通常画在物体的中央。
（3）以力的作用点为起点，分别沿力的方向画出几条线段。
（4）在线段的末端沿力的方向画上箭头，表示力的方向，并在箭头旁边标明力的符号及大小。
【例4】如图所示，使一薄钢条的下端固定，现分别利用不同的力去拨它，使其产生如图甲、乙、丙、丁中所示的形变，如果F1＝F3＝F4＞F2，那么：
（1）能说明力的作用效果跟力的大小有关的是图________和图________。
（2）能说明力的作用效果跟力的方向有关的是图________和图________。
（3）能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是图________和图________。
解析：影响力的作用效果有：力的大小、力的方向、力的作用点，要探究作用效果与其中某一因素的关系，需要使其他几个因素相同或不变，即要采用控制变量法。如：甲和乙两个力的方向、作用点相同，力的大小不同，F1＞F2，钢条的弯曲程度甲图明显大于乙图，所以甲、乙是说明力的大小对作用效果的影响。
答案：（1）甲 乙 （2）甲 丙 （3）甲 丁
【例5】如图所示，水平地面上有一辆小车，甲水平向左推，用力6 N，乙向左上方与水平方向成30°角拉车，用力9 N，作出这两个力的示意图。
解析：当在一个图中同时涉及几个力的示意图时，可采用以下方法：①一个力、一个力的分别画出各自的示意图，如图（a）；②将所有力的作用点都集中在小车的中央上，如图（b）。
答案：如解析图所示
6．力的图示
（1）在物理学中，通常用一根带箭头、带标度的线段表示力。具体的作法是：沿力的方向画一条线段，线段的长短以一定比例表示力的大小（图中附上标度，指出某一长度表示多少牛的力），在线段的末端画上箭头表示力的方向，用线段的起点表示力的作用点。像这样用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来就叫做力的图示。
（2）力的图示的具体步骤如下：
①确定受力物体，一般用小方框“□”、“·”表示。
②选定一个标度，在物体旁边画出标度，表示单位长度表示多大的力。例如1 cm表示5 N。
③画出力的三要素，从力的作用点起沿着力的方向画一条线段，其长度与力的大小成正比。
④在力的末端标上箭头表示力的方向（箭头不另外占有长度）。
⑤在箭头的旁边标上力的符号、数值和单位。
【例6】关于如图所示的两个力的图示，下列说法中正确的是（ ）。
A．F1＝F2，因为两个线段一样长
B．F1＞F2，因为表示F1的标度较长
C．F1＜F2，因为F1只有两个标度长，而F2具有三个标度长
D．无法比较，因为两图都没有标明一个标度长度表示多大的力
解析：
A
×
作力的图示应选定一个标度，在物体旁边画出标度，表示单位长度表示多大的力，不标出大小，虽两个线段一样长，也无法比较其大小。
B
×
标度表示单位长度表示多大的力，没有标出大小，所以标度的长短不能确定力的大小。
C
×
D
√
因为两图都没有标明一个标度长度表示多大力，所以无法比较。
答案：D
第五节 科学探究：摩擦力
答案：
（1）相对运动 （2）接触面的粗糙程度 （3）增大压力 （4）增大接触面的粗糙程度 （5）变滚动为滑动 （6）减少压力 （7）减小接触面的粗糙程度 （8）变滑动为滚动
1．滑动摩擦力
（1）定义：一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力叫做滑动摩擦力。
（2）滑动摩擦力产生的条件：
①两个物体相互接触并且接触面粗糙；
②两个物体之间存在压力；
③两个物体间发生相对运动。
（3）滑动摩擦力的方向：由于滑动摩擦力总是阻碍物体发生相对运动，因此，滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
（4）滑动摩擦力产生的原因：
由于物体的表面不光滑，当甲、乙两个物体接触时，由于挤压，两个物体的凹凸部分相咬合，甲物体要发生相对运动时，乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用，这就是滑动摩擦力。
释疑点 怎样理解“相对运动”？
所谓“相对”是指把与研究对象接触的另一个物体作为参照物，如果位置发生变化，就发生“相对运动”。如果位置不发生变化，就称为“相对静止”。
【例1】关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）。
A．相互压紧的粗糙物体间一定存在滑动摩擦力
B．运动的物体一定受到滑动摩擦力
C．静止的物体一定受到滑动摩擦力
D．相互紧压的粗糙物体之间有相对运动时，才受滑动摩擦力
解析：滑动摩擦力产生的条件：①两个物体相互接触，并且接触面粗糙；②两个物体之间存在压力；③两个物体间发生相对运动。因此，相互紧压的粗糙物体之间有相对运动时，才产生滑动摩擦力。
答案：D
2．滑动摩擦力与哪些因素有关
（1）滑动摩擦力的大小跟压力大小有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
谈重点 正确理解影响滑动摩擦力的因素
滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与物体运动的快慢无关，与物体间接触面积的大小无关，与物体的运动方向无关。
【例2－1】如图所示，表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下沿同一桌面运动，桌面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况下（ ）。
A．一样大 B．甲大
C．乙大 D．无法判断
解析：
A
√
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关，与接触面面积的大小无关。
B
×
甲、乙两种情况中，虽然接触面积大小不同，但木块对接触面的压力都相同（等于木块的重力），接触面的粗糙程度也相同，所以，滑动摩擦力应相同。
C
×
D
×
答案：A
【例2－2】一个重40 N的物体放在水平桌面上，在10 N的水平推力作用下在水平桌面上做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为10 N，当推力为18 N时，物体做加速运动，则摩擦力为______ N。
解析：由题意可知，物体在水平桌面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力为10 N，当推力为18 N时，物体做加速运动，但由于物体受到的摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，而与物体运动的快慢无关，所以此时物体受到的摩擦力仍然是10 N。
答案：10
3．增大摩擦和减小摩擦
（1）增大摩擦的方法：
①增大接触面的粗糙程度。如汽车、拖拉机、自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大轮胎与地面的摩擦。
②增大压力。如骑自行车刹车时捏闸的力越大，自行车刹车皮与钢圈间摩擦越大，自行车就越容易停下来。
③除上述两种增大有益摩擦的方法外，还可采用变滚动为滑动的方法来增大有益的摩擦。如火车、汽车在紧急制动时，车轮只滑不滚，车停下来就快。
（2）减小摩擦的方法：
①减小接触面的粗糙程度。
②减小压力。
③用滚动代替滑动，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多。如轴承（如图）的内、外圈之间装有许多光滑的钢珠或钢柱。转动时钢珠或钢柱就在内外圈之间滚动，摩擦就大大减小了。
④使相互摩擦面脱离接触，如加润滑油，磁悬浮列车、气垫船（如图所示）等。
【例3－1】下列事例中属于增大摩擦的是（ ）。
A．往机器的摩擦部分滴一些润滑油
B．狗拉雪橇很费力，要从雪橇上卸下一些货物
C．体操运动员在上器械前常在手上涂一些镁粉，防止从器械上滑落
D．移动很大的大石块时，在地上铺设圆木
解析：
A
×
往机器的摩擦部分滴一些润滑油是减小摩擦。
B
×
狗拉雪橇很费力，要从雪橇上卸下一些货物是通过减小压力来减小摩擦的。
C
√
体操运动员在上器械前常在手上涂一些镁粉，防止从器械上滑落是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
D
×
移动很大的大石块时，在地上铺设圆木，是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的。
答案：C
【例3－2】滑板运动已经成为年轻人最流行的时尚运动。它由板面、滑板支架（滑板桥）和四个滑板轮等部分组成，板面上表面粗糙，如图所示，则（ ）。
A．滑板上表面粗糙是为了减小人与板之间的摩擦
B．滑板上表面粗糙是为了增大人与板之间的摩擦
C．滑板轮表面光滑是为了减小板轮与地面间的摩擦
D．滑板轮表面光滑是为了增大板轮与地面间的摩擦
解析：
A
×
滑板上表面粗糙是为了增大而不是减小人与板之间的摩擦。
B
√
C
√
滑板轮表面光滑是为了减小与地面间的摩擦，使滑板轮受的阻力减小，是为了减小而不是增大板轮与地面间的摩擦。
D
×
答案：BC
“摩擦都是有害的。”所以摩擦越小越好吗？
你的说法不对。摩擦是一种常见的现象，它对人类既有有害的一面，也有有益的一面。如人走路就要利用鞋底与地面间的摩擦，可见，这个摩擦是有益的。为了防止走路时打滑，常把鞋底做出许多凹凸不平的花纹，使鞋底面粗糙些。由此使人联想到，假如世界上不存在摩擦，人类就寸步难行。所以“摩擦都是有害的”这一说法是错误的。
4．探究影响滑动摩擦力大小的因素
探究时应注意以下几点：
（1）测滑动摩擦力的大小：
测滑动摩擦力的大小是实验探究的难点，其方法是：拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动，此时，物体在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力，二者大小相等、方向相反。所以，只要用弹簧测力计测出拉力的大小，就知道了滑动摩擦力的大小。
（2）应用控制变量法：
①在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关时，应控制压力不变，改变接触面的粗糙程度；
②在探究滑动摩擦力的大小与压力有关时，应控制接触面的粗糙程度不变，改变对接触面的压力；
③在探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小或运动方向等是否有关时，应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变，改变接触面积的大小或运动方向。
④在叙述结论时，也要注意控制变量法的应用，注意结论成立的条件。
（3）实验方案的评估：
对实验方案进行评估，是中考的热点，评估探究滑动摩擦力的实验方案时，常常从实验方案的设计是否使用了控制变量法和使用是否得当、实验结论的表述是否完整准确等方面进行。
【例4】小明利用下列器材探究影响滑动摩擦力大小的因素：A．带钩的长方体木块；B．带钩的正方体木块；C．表面平整的长木板；D．几条毛巾；E．直尺；F．弹簧测力计；G．几支圆铅笔。
（1）下表是小明得到的数据，请分析数据回答下列问题：
实验次数
接触面
压力
弹簧测力计的读数
1
木板面
4 N
0.5 N
2
木板面
6 N
0.75 N
3
毛巾面
4 N
1.5 N
①比较第1、2次实验得出结论：_______________________________________________。
②比较第1、3次实验得出结论：_______________________________________________。
（2）因为物体间的接触面积有大小，那么滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有没有关系呢？请你用上面器材设计一个探究实验进行研究。
实验器材：________（选填上面器材的字母）。
主要探究过程：_____________________________________________________________。
解析：（1）当弹簧测力计拉着木块匀速滑动时，弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力的大小，然后利用控制变量法分析滑动摩擦力与接触面、压力是否有关；（2）探究滑动摩擦力是否与接触面积有关时，必须控制接触面粗糙程度和压力不变，改变物体间接触面积的大小，观察滑动摩擦力如何变化，然后作出相应的结论。
答案：（1）①在接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力有关 ②在压力一定时，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关 （2）ACF 用弹簧测力计拉动长方体木块在长木板上水平匀速运动，记下此时测力计读数F1，改变长方体木块与木板的接触面积，以同样的方式拉动木块在长木板上水平匀速运动，记下测力计读数F2，比较F1、F2。若F1＝F2，则滑动摩擦力大小与接触面积大小无关，否则有关。
5．自行车与摩擦力
自行车（如图所示）是人们最常用到的交通工具之一，自行车上有哪些地方涉及摩擦力呢？
（1）自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，这是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
（2）车轴处经常涂上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，来减小摩擦力。
（3）所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦。
（4）刹车时，需要捏紧刹车把，来增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。
【例5】自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看，它涉及不少有关摩擦的知识。以下分析中，正确的是（ ）。
A．脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B．轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C．刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
解析：滑动摩擦力的大小与接触面之间的压力和粗糙程度有关，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大，滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小无关，与物体的运动方向无关。脚踏凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A选项错；轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦，故B选项错；刹车时用力捏刹车把，是通过增大压力来增大摩擦的，故C选项正确；在转动的部分加润滑油是通过使接触面更光滑来减小摩擦的，故D选项错误。
答案：C
第四节 来自地球的力
答案：
（1）地球对物体的吸引 （2）G （3）重力 （4）G＝mg （5）9.8 N/kg （6）质量为1 kg的物体，所受重力的大小为9.8 N （7）竖直向下 （8）重垂线 （9）重心 （10）几何中心
1．重力
（1）定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，用G表示。
（2）物体所受重力的施力物体是地球，受力物体是地面附近的一切物体，无论是固体、液体和气体，都受到地球的吸引。
释疑点 物体受到的重力等于地球对物体的吸引力吗？
（1）地球在吸引物体的同时，也受到物体对它的吸引力；（2）重力虽然由地球的吸引产生的，但重力的大小并不等于地球对物体的吸引力，重力是地球对物体吸引力的其中一个分力。
【例1】关于重力，下列说法中正确的是（ ）。
A．地球对物体的吸引力就是物体的重力
B．在空中向上运动的物体不受重力作用
C．悬挂在空中静止的物体不受重力作用
D．抛出去的物体总会落回地面，这是由于物体受到重力作用的缘故
解析：
A
×
物体的重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不等于地球对它的吸引力。
B
×
地球附近一切物体都受到重力作用，与物体的运动状态无关。
C
×
D
√
由于重力作用，抛向空中的物体最终都要落回地面。
答案：D
2．重力的大小
（1）重力的测量
物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量。把待测物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力大小。物体所受重力的大小简称物重。
（2）物重与物体质量的关系
①物体所受重力的大小跟它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8 N/kg。
②如果用G表示物体受到的重力，m表示物体的质量，g表示一个物体的物重跟这个物体的质量之比，则重力跟质量的关系可以写作：
g＝或G＝mg
③g＝9.8 N/kg，它的物理意义是质量是1 kg的物体受到的重力是9.8 N。
④使用公式G＝mg时，质量m用千克作单位，重力G用牛顿作单位，g＝9.8 N/kg，粗略计算时g可取10 N/kg。
（3）重力和质量的比较
有人把g＝9.8 N/kg理解为1 kg＝9.8 N对吗？
不能这样理解！g＝9.8 N/kg的物理意义是质量是1 kg的物体受到的重力是9.8 N。1 kg是表示物体质量的多少，9.8 N表示的是物体所受重力的大小。
（4）重力的计算
①G＝mg是一个物理公式，而不是单位换算式。
②利用公式G＝mg进行计算时，各物理量都必须使用国际单位。所以m的单位用 kg，G的单位用N。
③公式G＝mg变形为m＝可以求物体的质量。
【例2－1】如图所示的图像中，能表示物体所受重力与质量关系的是（ ）。
解析：
A
√
物体所受的重力跟质量成正比，物体所受的重力随质量的增加而增大，当质量为0时，重力也为0，即图像的起点应在原点上。
B
×
当物体的质量不为0时，物体所受的重力不能为0。
C
×
物体所受的重力随质量的增加而增大，而不是所受的重力随质量的增加而不变。
D
×
物体所受的重力随质量的增加而增大，而不是所受的重力随质量的增加而减小。
答案：A
【例2－2】用弹簧测力计测量某物重时，在地面上不同的地区测量时，下列说法中正确的是（ ）。
A．物体的重力和质量都不变
B．物体的重力和质量都略有改变
C．物体的重力略有改变而质量不变
D．物体的重力不变而质量略有改变
解析：
A
×
物体的重力随在地球上位置的改变而变化，而质量不随物体所处位置的改变而改变。
B
×
物体的重力略有改变，质量不变。
C
√
物体的重力在地面上不同的地区测量时，略有改变，质量不变。
D
×
答案：C
【例2－3】有一个铁块，它的质量是600 g，能否用最大测量值为5 N的弹簧测力计称量？为什么？（g＝10 N/kg）
解析：铁块的质量是600 g，它受到的重力应为G＝mg＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N。由于弹簧测力计的最大测量值是5 N，铁块的物重（6 N）大于弹簧测力计的最大测量值，所以不能用这个弹簧测力计测量。
答案：不能 弹簧测力计的最大测量值是5 N，铁块的物重（6 N）大于弹簧测力计的最大测量值，所以不能用这个弹簧测力计测量。
3．重力的方向
（1）方向：竖直向下。
（2）应用：重垂线、水平仪，分别检查墙是否竖直和面是否水平。
辨误区 不能把重力方向说成“垂直向下”
“竖直向下”指垂直于水平面向下，而“垂直向下”是指垂直于某个面向下，这个面不一定是水平面。如果这个面是斜面（如图所示），这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向。所以，我们不能把重力方向说成“垂直向下”。
【例3】关于重力的方向，下列说法正确的是（ ）。
A．物体放在斜面上，物体所受重力的方向垂直指向斜面
B．物体放在支持面上，物体所受重力的方向垂直指向支持面
C．在任何情况下，物体所受重力的方向总是垂直向下的
D．在任何情况下，物体所受重力的方向总是竖直向下的
解析：
A
×
竖直向下是指垂直于水平面向下，而垂直向下是垂直于某个平面向下，这个平面不一定是水平面，若是斜面，这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向了。只有当物体放在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下的方向才是一致的。
B
×
C
×
D
√
重力的方向总是竖直向下的，“总是”指在任何情况下都不变。
答案：D
4．重心
（1）定义：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用在一点上，这个点就叫做物体的重心。重心是重力的等效作用点。
（2）质量分布均匀、形状规则的物体的重心，就在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中心，球的重心在球心，方形薄木板的重心在两条对角线的交点。质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体质量的分布情况有关。例如：载重卡车的重心，随着所装货物的质量和装载位置而变化；起重机的重心，随着提升重物的重力和高度而变化。
物体的重心不一定在物体上，如圆环状物体，其重心是在圆环的中心，而不在圆环上。
（3）稳度
①定义：稳度就是物体的稳定程度。稳度越大，物体就越不容易翻倒。
②提高稳度的方法：一是增大支承面；二是降低重心。
【例4】下列关于重心的说法正确的是（ ）。
A．物体的重心一定在物体上
B．有些物体的重心在物体上，也有些物体的重心在物体外
C．物体的重心位置跟物体的质量分布和物体的形状有关
D．物体的重心一定在其几何中心
解析：
A
×
物体的重心不一定在物体上。如圆环的重心。
B
√
有些物体的重心在物体上，也有些物体的重心在物体外。
C
√
物体的重心位置跟物体的质量分布和物体的形状有关，因此有的重心在物体的几何中心，有的只在物体上，有的不在物体上。
D
×
只有质量分布均匀、形状规则的物体，物体的重心一定在其几何中心。
答案：BC
5．探究物重与物体质量的关系
（1）注意检查实验所需的弹簧测力计：
①观察弹簧测力计的量程，明确分度值。
②检查弹簧测力计的指针与零刻度线是否对齐，如有偏差，调整到两者对齐。
（2）注意探究过程
①将弹簧测力计悬挂在铁架台上；
②将一只钩码挂在弹簧测力计下方，注意使弹簧测力计的轴线方向竖直，弹簧不要靠在刻度盘上，待静止时读数；
③继续将2只、3只钩码挂在弹簧测力计下，记下每一次静止时弹簧测力计的正确示数；
④计算出每次实验“重力跟质量”的比值；
⑤得出重力和物体质量的关系。
【例5】小明用天平、钩码、弹簧测力计研究物体所受重力跟物体质量的关系，测量记录的实验数据如下表：
质量m/kg
0.0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
重力G/N
0.0
1.0
3.0
4.0
5.0
（1）某次测量弹簧测力计的读数如图甲所示，请你将弹簧秤的读数填入上表空格中。
（2）根据上表记录的实验数据，在乙图中作出重力随质量变化的图像。
（3）由实验可以得出的结论是：_______________________________________________。
答案：（1）2.0
（2）图像如图所示：
（3）物体所受到的重力跟它的质量成正比，其比值是定值
6．确定物体的重心
（1）几何中心法：质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心，大多数物体的重心在物体上，少数物体的重心不在物体上（如环形物体）。
（2）支撑法：用一个点支承物体，不断变化位置，使其在支点上平衡，这时重心就在支点的上方。
（3）薄板形物体的重心可用悬挂法来确定。方法是：在物体上任取一点，如图所示，用细绳从这点将物体悬挂起来，静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线，然后用细绳在这条直线外的任一点将物体悬挂起来，静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线，这两条直线的交点即为该物体的重心。
【例6】关于物体的重心，下列说法正确的是（ ）。
A．利用支承法确定的物体的重心一定在物体上
B．任何物体的重心都在它的几何中心上
C．任何物体都可以利用悬挂法确定其重心
D．物体放置的位置发生改变，重心相对物体的位置不会改变
解析：
A
×
利用支承法确定的物体的重心在支点上方，不一定在物体上。
B
×
只有质量分布均匀、形状规则的物体，重心才在其几何中心。
C
×
只有薄板形物体的重心可用悬挂法来确定。
D
√
物体放置的位置发生改变，物体的形状、质量分布没有变，因此重心相对物体的位置不会改变。
答案：D
7．重力的示意图
画重力示意图的步骤：
（1）确定物体的作用点在物体的重心上；
（2）从物体的重心沿竖直向下的方向画一条线段，并在线段的末端标上箭头；
（3）在箭头附近标上表示重力的字母G。
谈重点 画重力的示意图时应注意的问题
（1）重力的作用点要画在物体的重心上。（2）任何情况下，重力的方向都是竖直向下的。（3）明确竖直向下与垂直向下的区别。（4）用力的示意图同时表示物体受到的重力与其他的力（如拉力、推力等）时，其他的力的作用点也要画在重心上，并且用线段的长度区别力的大小。
【例7】质量为200 g的小石块，斜向上抛出后，沿着如图所示的曲线飞行，画出小石块在A、B两处受到的重力的示意图。
解析：小石块不论在曲线轨道上何处，重力方向总是竖直向下，大小也总是相等的。
答案：重力示意图如图所示。
8．重力方向的应用
（1）重垂线可用来检查房屋的墙壁是否竖直（如图所示）、墙壁上的画是否挂正等；
（2）测绘人员用的水平仪上悬着重垂线，来测定仪器是否水平（如图所示）。
【例8】如图所示，在墙上挂图时，可自制一个重锤来检查图是否挂正，这是利用了（ ）。
A．重力与质量成正比
B．重力的方向总是垂直于支持面
C．重力的作用点在物体的重心
D．重力的方向总是竖直向下
解析：利用了重力的方向总是竖直向下的，制成重垂线来检查图是否挂正。
答案：D
