浙教版2022-2023学年第二学期七年级科学“冲刺重高”培优讲义(十四):力的存在【word,含答案及解析】

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名称 浙教版2022-2023学年第二学期七年级科学“冲刺重高”培优讲义(十四):力的存在【word,含答案及解析】
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-01-05 19:18:26

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文档简介

一、力
1.定义:力是物体对物体的作用。用F表示,前者是施力物体,后者是受力物体
2.力产生的条件:
①必须有两个或两个以上的物体;②物体间必须有相互作用 。
说明:力的产生不能脱离物体存在,单个物体不存在力,不接触也能产生力,如吸铁石;
相互接触的物体不一定产生力,如相互挨着的课桌。
二、力的作用效果
①改变物体的形状(或使物体发生形变),②改变物体的运动状态。
物体的运动状态的改变一般指:物体的运动快慢/速度大小的改变和物体的运动方向的改变。
一个物体只要发生了运动状态的改变或者形状的改变,这个物体一定受到了力。
三、力的作用是相互的
1、两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。比如两车追尾,后车撞了前车,两车都损毁
2、作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上 并且作用在同一条直线上。
3、物体间的作用力是同时产生、同时消失的,没有先后之分并且性质相同。比如你推我的力与我推你的力,都是推力,共存亡。
四、力的测量
1、力的单位——国际单位——牛顿,简称牛,符号N表示,
2、力的测量:测力计,常用测力计为弹簧测力计 。
3、力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的过程。如果一个力的作用效果与1牛力的作用效果相同,这个力的大小就是1牛。
4.弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(受拉力越大,弹簧伸长越长)。
5、使用方法
使用前
拉动弹簧:反复拉动弹簧,防止其卡住,摩擦,碰撞
明确量程、分度值、校零
在零刻度线以上,测出来的力比实际的力小,
在零刻度线以下,测出来的力比实际的力大。
使用时
不能超量程使用(刻度尺除外)
同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上,防止摩擦.
弹簧测力计与面板摩擦,会使测量数值偏小
读数时视线要与刻度盘垂直
使用后
调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
6、弹性:受力时会发生形变,不受力时又恢复原状的性质
弹力:物体发生弹性形变而产生的力。
弹力的本质是分子间的作用力
弹力是按照力的性质命名的
压力,支持力,拉力则是由力的效果命名的,
弹力不一定是压力,支持力,拉力。
弹力产生条件:相互接触的物体发生弹性形变
弹力产生原因:物体反抗形变
弹力的方向与引起物体发生弹性形变的方向相反
弹力的方向与物体形变方向相反,具体情况有以下几种。
①轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
②压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
③杆:弹力方向是任意的,由它所受外力和运动状态决定。
五、力的三要素
1、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
力的三要素会影响到的力的作用效果
如:将一个硬弹簧往外拉,如果用的力比较小的话则拉不动。
如果用大力拉,则拉得动。
向右用力,弹簧被拉长;
向左用力,弹簧被压短。
扭螺钉, 在扳手上离螺钉越远的位置施力越省力,离近越费力。
在门柄处推门很容易,可在门的最里侧推门却很难推开,
六、力的示意图
1、力的图示
按一定比例画出的带箭头的线段表示力,力的作用点由线段起点表示,力的方向由箭头指向表示,力的大小由线段的长短来表示
一定点(作用点画在受力物体上)
二画线(沿力的方向画一条射线)
三取标度定大小(在截取的线段内用箭头表示力的方向)
四标名称及大小(在箭头旁标明力的名称及大小)
2、力的示意图
在很多情况下,不需要严格按照力的图示法表示力,而只沿力的方向画一条带箭头的线段来表示物体受到的力,且不过分强调有向线段的长短和起点,这种表示力的方法叫做力的示意图。
无须选标度
从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即可
在线段末端标出箭头,表示方向
G代表重力,F代表压力,N代表支持力,f代表摩擦力
例1、小明同学在使用弹簧测力计前发现,弹簧测力计的指针已指在0.4 N刻度处,没来得及校零就用它去测力,如果示数是2.5 N,则所测力的实际大小为(  )
A.2.5N B.2.1N C.2.9N D.2.7N
例2、有些时候只要运动员踢球的位置得当, 便能让足球划过一道弧线绕过对方的运动员,也就是人们常说的“香蕉球”。这里“踢球的位置”,是指力的(  )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.以上都是
例3、如图所示,某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6牛。然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的拉环上,秤钩固定,当物体静止时,弹簧测力计的示数将(  )
A.大于2.6牛 B.等于2.6牛 C.小于2.6牛 D.等于5.2牛
例4、如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁(图丁中施加在钢片的力的大小同图甲,只是方向不同)的四种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的   有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的   有关。
(3)在图甲与图丙的实验中,控制    不变,研究力的作用效果与力的   之间的关系,这种研究问题的方法,在科学上叫做   法。
例5、完成下列作图:
(1)如图甲所示,请画出反射光线和大致的折射光线
(2)如图乙所示,氢气球下吊一物体,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出该物体所受力的示意图(不计空气阻力)。
1.关于弹力,下列说法中错误的是(  )
A.相互接触的物体之间不一定产生弹力
B.弹力仅指弹簧形变时对其他物体的作用
C.压力、支持力、拉力都属于弹力
D.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
2.关于力的三要素,下面说法中正确的是(  )
A.只要两个力作用在同一点,产生的效果就相同
B.只要两个大小相同的力作用在物体的同一点上,产生的效果就相同
C.只要力的要素中的两个相同,那么这两个力作用的效果就相同
D.必须是两个大小相等、方向相同的力作用在物体上的同一点,产生的效果才会相同
3.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1牛,则弹簧测力计甲和乙的示数分别为(  )
A.1牛、0牛 B.0牛、1牛 C.1牛、1牛 D.1牛、2牛
4.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是(  )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
5.质量相等的甲、乙两位同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立。若甲用60N的力推乙(如图所示),则下列分析中,正确的是(  )
A.同时,乙对甲的推力小于60N
B.甲静止不动,乙向后退
C.乙后退的过程中,始终受到60N推力的作用
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态
6.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种方法:一种是按图甲的方法做,另一种是按图乙的方法做。关于这两种方法,下列说法正确的是(  )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用的力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用的力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用的力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用的力的大小
7.用力的示意图画出如图所示物体所受的力。
(1)用10牛的力沿水平方向向右拉弹簧。
(2)用200牛的力提水桶。
(3)用与水平方向成30°角的50牛的力向右上方拉小车。
8.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明进行了如下实验。
(1)要完成实验,除了需要图1中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已 知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是   。进行实验后,小明记录的数据如下表,表中数据明显错误的是第   次实验。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力(钩码总重)F/牛 0 1 2 3 4 5 6
弹簧伸长量△L/厘米 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
(2)去除错误的一组数据,在图2中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图像。
(3)由图像可验证小明的猜想是   (填“正确”或“错误”)的。
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答:   ;理由是   。
1.小明在观赏世乒赛时,对乒乓球和球拍产生了下列四种想法,其中正确的是(  )
A.乒乓球在空中飞行时仍然受到球拍的作用力
B.乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用
C.乒乓球给球拍的力小于球拍给乒乓球的力
D.乒乓球与球拍接触时,乒乓球先给球拍一个力,然后球拍再给乒乓球一个力
2.小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素(  )
A.大小、方向和作用点都相同
B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同
D.作用点相同,大小、方向都不同
3.在弹簧测力计的测量范围内,如果受到8 N的拉力,弹簧的长度为29 cm,如果受到5 N的拉力,弹簧的长度是26 cm,则不受任何力时弹簧的长度是(  )
A.19 cm B.20 cm C.21 cm D.22 cm
4.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是(  )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向
5.如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是(  )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
6.如图所示,请画出绳子对天花板的拉力F的示意图。
7.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图所示,请回答下列问题。
(1)这根弹簧的原长是   cm。
(2)弹簧在受到6N的拉力时,比原来伸长了   cm,此时弹簧发生了弹性形变。
(3)分析图像及有关数据,你可得出的结论是:   。
(4)用此弹簧制作的弹簧测力计的测量范围是   。
答案及解析
例1、B
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。无论弹簧测力计的指针是否指零,只要不超过弹性限度,那么受到相同大小的力时,弹簧伸长的长度就是相等的,都等于原长和现在长度的差。因此所测量力的实际大小为:2.5N-0.4N=2.1N,故B正确,而A、C、D错误。 故选B。
例2、C
【解析】根据题目描述可知,“踢球的位置”指的是力的作用点,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
例3、A
【解析】刚物体直接挂在挂钩上时,挂钩受到的拉力等于物体的重力,即F=G=2.6N。当物体挂在拉环上时,挂钩受到的拉力等于物体的重力和测力计外壳重力之和,因此会大于2.6N,故A正确,而B、C、D错误。 故选A。
例4、(1)大小有关(2)方向有关(3)大小和方向不变;作用点之间的关系;控制变量法
【解析】(1)图甲中钢片的弯曲程度比乙中钢片的弯曲程度小,是因为力的大小不同产生的作用效果不同,可以发现:力的作用效果与力的大小有关;
(2)图甲和图丁中钢片的弯曲方向不同,是因为力的方向不同产生的作用效果不同,可以发现:力的作用效果与力的1方向有关;
(3)图甲与图丙的实验中,力的大小和方向相同,力的作用点不同产生的作用效果不同,是研究力的作用效果与力的作用点之间的关系,这种研究问题的方法,在科学上叫做控制法。
例5、(1)
(2)解:如图所示:
【解析】(1)①首先通过入射点作垂直于分界面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出反射光线;
②光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在水里法线右侧画出对应的折射光线即可,如下图所示:
(2)物体沿MN方向做匀速直线运动,那么它在竖直方向上受到平衡力,即竖直向上的拉力和竖直向下的重力,二者都作用在物体上,作图如下:
1.B
【解析】A.相互接触的物体,且发生形变,这时才产生弹力,故A正确不合题意;
B.弹力是物体发生弹性形变时产生的力,弹簧,橡皮筋等都会产生弹力,故B错误符合题意;
C.压力、支持力、拉力都属于弹力,故C正确不合题意;
D.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,故D正确不合题意。 故选B。
2.D
【解析】力的大小、方向和作用点,影响力的作用效果,因此只有这三个要素都相同,力的作用效果才会相同,故D正确,而A、B、C错误。 故选D。
3.C
【解析】在甲和乙图中,弹簧测力计都处于静止状态,此时弹簧测力计的示数都等于它的挂钩上受到的拉力。因为挂钩上的拉力都与物体的重力产生,所以弹簧测力计的示数都等于物体重力1N,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
4.B
【解析】当弹簧发生弹性形变时,我们的手会明显感觉到受到拉力,因此“弹簧形变产生的力”就是弹簧对手的拉力,故B正确,而A、C、D错误。 故选B。
5.D
【解析】A.乙对甲的力和甲对乙的力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,因此乙对甲的推力也是60N,故A错误;
B.甲和乙质量相同,滑板也相同,受到相同的力后,乙和甲都会向相反方向后退,故B错误;
C.乙在后退的过程中,甲的手不再与乙接触,因此乙不再受到60N的推力,故C错误;
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。 故选D。
6.B
【解析】同一条弹性绳,两次都要套在相同的柱子上,那么伸长的长度相同,则前后两次弹性绳上受到的拉力F应该相同。图甲中一侧只有一个同学,那么小明和小忠时间的拉力等于F;图乙中,它们两个在绳子的同一端,那么每个人的的拉力等于。 故B正确,而A、C、D错误。 故选B。
7.(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
8.(1)刻度尺;4(2) (3)正确
(4)钩码;弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量不易确定
【解析】(1)根据实验目的可知,实验中要测量弹簧的伸长量,因此还需要刻度尺。根据表格可知,当拉力每增大1N时,弹簧伸长0.4cm,则第4次实验时,弹簧的伸长量应该为:0.4cm×3=1.2cm≠1.7cm,则错误的数据是第4次实验。
(2)根据图2可知,方格纸上横轴表示拉力,纵轴表示弹簧的伸长量,将表格中每组数据描点,最后将相邻的点连接起来即可,如下图所示:
(3)根据图像可知,弹簧的伸长量与拉力的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,那么二者呈正比关系,则小明的猜想是正确的。
(4)我认为用钩码更好一些,理由是:弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量不易确定。
1.B
【解析】A.乒乓球在空中飞行时,球拍与球没有接触,则此时不受球拍的作用力,故A错误;
B.乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用,故B正确;
C.乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力为一对相互作用力,二者大小相等,故C错误;
D.乒乓球与球拍接触时,乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力同时产生,不分先后,故D错误。 故选B。
2.B
【解析】小枫对水桶的提力,作用在水桶上,方向竖直向上,大小等于水桶的重力。而水桶对小枫的拉力作用在手指上,方向竖直向下,大小等于水桶的重力,因此二者大小相同,方向和作用点不同。 故选B。
3.C
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,
设不受任何力时弹簧的长度为l0,; 解得:l0=21cm。 故选C。
4.C
【解析】A.压缩过程中,小球对弹簧施加压力,而弹簧缩短,这说明力可以改变物体的形状,故A正确不合题意;
B.压缩过程中,小球受到弹簧的推力,因此它的运动速度越来越小,说明力可以改变物体的运动快慢,故B正确不合题意;
C.弹开过程中,弹簧仍然受到小球向左的力,虽然长度增大,但是仍然被压缩,能说明力可以改变物体的形状,故C错误符合题意;
D.在弹簧弹开的过程中,小球受到水平向右的推力,因此小球开始向右运动,这说明力可以改变物体的运动方向,故D正确不合题意。 故选C。
5.A
【解析】①用力拉弓,弓弦弯了,即力改变物体的形状;
②用力蹬脚踏板,自行车加速前进,即力改变物体的运动状态;
③用力垫球,球飞出去,即力改变物体的运动状态;
④用力划水,人加速前进,即力改变物体的运动状态。
其中与其它三个力的作用效果不同的是①。 故选A。
6.如图:
【解析】绳子对天花板的拉力作用在绳与天花板的连接点、方向竖直向下,如图所示:
7.(1)2(2)6(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比(4)0~6 N
【解析】(1)根据图像可知,当弹簧受到的拉力为零时,弹簧的原长为2cm;
(2)当弹簧受到6N的拉力时,比原来伸长了:8cm-2cm=6cm。
(3)根据图片可知,弹簧的长度与受到的拉力的变化图像为一条倾斜的直线,那么弹簧的伸长与受到的拉力成正比,因此得到结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(4)根据图像可知,当拉力大于6N时,图像的形状发生了改变,即弹簧发生了塑性形变,因此弹簧测力计的测量范围是0~6N。
浙教版科学七年级(下册)“冲刺重高”讲义(十四)
力的存在