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专题三 力
第一节 生活中的力现象
物理学考试卷对本节知识的考查以填空题、选择题为主,平衡力和相互
作用力的判断是每年必考的内容,是重点也是难点。对其他力现象的考查主要是以
生活中常见的现象、新事物作为切入点,考查其中蕴含的物理知识和解释一些简单
的物理现象,一般在物理学考试卷中占8分左右。通过分析历年有关本节知识点的
试题的得分率发现,考生们对力的作用效果、参照物的判断、物体是否做功等知识
点掌握较好,得分率较高,但对分析大气压现象、区别平衡力和相互作用力、分析
力和运动的关系等知识点掌握较差,得分率较低。因此,同学们在复习时要加强重
点知识、难点知识的强化训练,多挖掘身边的物理现象和新事物中的物理知识,并
对其进行简单解释。
考点1 力的作用效果与相互性
力的作用效果有两个:①力可以改变物体的运动状态;②力可以改变物体的形
状(使物体发生形变)。改变物体的运动状态包括改变物体速度的大小(如加速、
减速、由运动到静止、由静止到运动等)和改变物体运动的方向(如圆周运动、绕
圆形操场跑步等)。
力是物体对物体的作用,施力物体同时也是受力物体;有力存在就一定会有相
互作用力,这两个力同时产生同时消失;物体间力的作用是相互的。
考点加油站
1.有力存在,物体就会发生形变。但很多形变不明显,我们可以用转换法证明
它的存在。
2.物体运动状态改变了,一定受到了力的作用;物体受到了力,运动状态不一
定改变。
3.力的作用是相互的:相互作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直
线上。注意:相互作用力作用在两个不同的物体上。
4.产生力的作用时,两物体不一定要接触。
例1 如图所示,甲、乙两个同学站在滑板上相对而立,当甲用
的力推乙时,甲静止不动,乙向后退,以下分析正确的是
( )
B
A.甲对乙的推力为,乙对甲的推力小于
B.甲对乙的推力为,乙对甲的推力等于
C.甲对乙的推力为,乙对甲的推力大于
D.乙后退的过程中,仍会受到甲 的推力作用
【满分笔记】相互作用力的大小一定相等:如马拉车时,马拉车的力等于车拉
马的力,马能把车拉动,是因为车受到马的拉力大于车本身受到的阻力;鸡蛋碰石
头时,鸡蛋给石头的力和石头给鸡蛋的力大小一定相等,鸡蛋易破而石头不易破,
是因为鸡蛋壳的硬度更小。
考点2 平衡力与相互作用力
平衡力与相互作用力是每年必考的一个知识点,而且得分率不高。
解这类题的关键是要知道平衡力和相互作用力的三个相同点:大小相等、方向
相反、作用在同一直线上。还要知道相互作用力与平衡力的区别:平衡力作用在同
一物体上,相互作用力作用在两个不同的物体上。如:水平面上静止的书,书受到
的重力和水平面对书的支持力是一对平衡力,书对水平面的压力和水平面对书的支
持力是一对相互作用力。
考点加油站
平衡力与相互作用力的判断步骤:
(1)画出要研究的两个力的示意图。
(2)判断这两个力是否作用在同一物体上。
(3)判断这两个力的方向是否反向共线。
(4)判断两个力的大小是否相等。
例2 (2023·湖南益阳)如图所示,人骑在马背上,人和马均处于静止状态。下列
说法正确的是( )
D
A.地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力
B.马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力
C.马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力
D.地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和
【满分笔记】平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同的物体上。
考点3 力和运动、摩擦力
力和运动是初中物理学考必考的一个知识点,常考生活中常见现象中的物理知
识。同学们在分析题目的时候容易从自己的生活经验去思考,会想当然,所以出错
率比较高,常常是一看题都会,一对答案却错了。在生活中,摩擦力的概念很笼统,
但物理中把摩擦力分成了静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦三类,而每种类型的摩擦力
大小和方向都有自己不同的特点,很容易混淆。
考点加油站
1.参照物
(1)参照物可以选择除研究对象本身外的其他任何物体。为了研究问题的方
便,物理学中一般选择地面或地面上静止不动的物体作为参照物。
(2)一般参照物被选定后,我们就假定这个物体是静止的。
(3)判断所选参照物的方法:
(4)判断物体运动状态的方法:
2.摩擦力
(1)摩擦力产生的条件:物体间相互接触并挤压、接触面粗糙、物体间有相
对运动或相对运动的趋势。
(2)摩擦力方向的判断方法:①根据定义判断,即物体所受摩擦力的方向与
它相对运动或相对运动趋势的方向相反;②根据二力平衡判断,若物体处于平衡状
态,摩擦力与另一个力是一对平衡力,则根据这两个力的方向相反即可以判断出摩
擦力的方向。
(3)摩擦力大小的判断方法:放在水平面上的物体,受到的摩擦力只有在物
体静止或做匀速直线运动时才等于推力,其他时候摩擦力与推力无关。
(4)把物体推上斜面时,摩擦力不等于推力,还要考虑重力与支持力的合力。
3.惯性
(1)物体丢出手后能继续运动是由于具有惯性,会掉下来是由于受到了重力。
(2)惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大。惯性与物体是
否受力、是否运动、运动快慢等无关。
(3)物体的速度越大,由于惯性,物体停下来所需的时间会更长,更容易发
生事故。不能说物体的速度越大,惯性越大。
(4)惯性不是力,不能说“惯性力”“受到惯性”“惯性的作用”,只能说“由于惯
性”“具有惯性”。
4.力与运动的关系
(1)物体运动状态改变,一定是受到了力的作用,但物体受到力的作用,其
运动状态不一定改变。
(2)根据物体的运动状态,分析物体的受力情况:
Ⅰ.静止的物体
①受平衡力:保持静止状态。
②受非平衡力:沿合力方向运动。
Ⅱ.运动的物体
①受平衡力:保持匀速直线运动状态。
②受非平衡力:
.如果合力的方向与运动的方向相同,那么物体做加速运动。
.如果合力的方向与运动的方向相反,那么物体做减速运动。
.如果合力的方向与运动的方向不在一条直线上,那么物体运动方向改变。如
向前丢出去的物体只受重力作用,其重力方向与运动方向不在一条直线上,所以物
体做曲线运动。
(3)物体静止或做匀速直线运动,说明物体受平衡力,所受合力为0。
例3 (2023·四川成都)如图所示的是小慧同学
掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,
球从点上升到最高点后下落到地面 点,然后
继续运动到 点停止。下列说法正确的是( )
C
A.球从点上升到 点,是因为受到惯性作用
B.球在 点受到的合力为零
C.球从点下落到 点,运动状态不断改变
D.球最终到 点停止,说明物体运动需要力来维持
【满分笔记】
1.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
2.物体受到的合力为0时,会保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.物体保持静止状态或匀速直线运动状态时运动状态不变。
4.力是改变物体运动状态的原因。
考点4 压强与浮力
生活中压强和浮力现象比较多,常考的有大气压的现象,流体的压强,还有轮
船在水里受到的浮力、压强的特点等。力学考题涉及的知识点很多,所以读题时要
细心,应先确定考查的知识点,然后找出与题目中这个知识点相对应的物理知识进
行分析。
考点加油站
1. 形管是连通器,但压强计不是连通器。
2.连通器里液面保持相平的条件:同种液体和液体不流动。说液面保持相平是
指与水平面相平,不是与底面相平。
3.高压锅不是利用大气压工作的,是利用气压与沸点的关系工作的。
4.注射器吸药液是利用大气压,但向病人体内注射药液时利用的不是大气压,
是力的作用使物体运动。
5.测液体压强的仪器叫压强计,测气体压强的仪器叫气压计。
6.液体压强随深度的增加而增大,气体压强随高度的增加而减小。
7.常见的大气压实验:①覆杯实验;②吞蛋实验;③在试管里装满水,倒插入
水槽中,慢慢提起来(试管口不要离开水面),水不会流出来;④把两块玻璃在水
中紧贴在一起,拿出水面后很难把它们分开。
8.常见的大气压现象:①氢气球升入高空易破;②茶壶盖上留有小孔;③高山
上水煮不开;④抽水机抽水;⑤塑料吸盘可紧贴在光滑竖直面上;⑥自来水笔吸墨
水,注射器吸药液;⑦用吸管吸瓶中的饮料;⑧拔火罐;⑨瘪了的乒乓球放在热水
中一会儿又能复原;⑩打点滴时要加一根管子漏气进去。
9.解答流体压强与流速关系的题目,如果问原因就答“流速大,压强小”;如果
要解释现象就答“物体向流速大的地方运动”。一般水流在更窄的地方流速更大。
10.浸在液体(空气)中的柱形物体若底部没有液体(空气),则物体不受到浮力。
11.轮船:轮船航行时一直处于漂浮状态,则,所以只受 的影响。
轮船的排水量指的是其满载时排开水的质量,根据排水量可以求出轮船受到的浮力
和重力。
12.潜水器:潜水器浸没在水中,无论是上浮还是下潜,潜水器的体积都不变,
即排开水的体积都不变,故所受浮力不变。一般情况下,潜水器通过让海水进、出
压力舱来改变自身的重力,从而实现下潜或上浮。
13.密度计:密度计在不同的液体中都处于漂浮状态,受到的浮力始终等于自
身的重力,密度计上的刻度值越靠下越大且不均匀。
例4 (2023·四川德阳改编)两个完全相同的烧杯中,
分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、
乙两杯中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,
物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
C
A.甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B.甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强大
C.甲杯中物体受到的浮力与乙杯中物体受到的浮力相等
D.甲杯中的液体和物体受到的总重力与乙杯中的液体和物体受到的总重力相等
【满分笔记】物体的浮沉情况可从两个角度考虑,一是比较浮力和重力的大小;
二是比较液体密度和物体密度的大小。反过来,如果知道物体的浮沉情况,也可判
断物体和液体的密度大小关系。液体压强大小的判断一般用公式 。
考点5 功与机械能
功和功率这类题的解题技巧是先记住功、功率、机械效率的所有公式,然后根
据题目的已知条件,找到合适的公式,再进行解题。机械能这类题的解题技巧是先
明白动能和势能的相关概念、能量转换的过程以及机械能守恒的内容,再结合具体
题目分析能量转换过程进行解题。
考点加油站
(一)功和功率
1.做功的表述:有力作用在物体上,且物体在力的方向上移动距离,如:物体
自由向下运动时重力做功;有力作用在物体上,且物体在力的相反方向移动距离。
如:物体向上运动时克服重力做功,推动物体水平运动时克服摩擦力做功。
2.三种不做功的情形:
(1)有力,但没有移动距离 。如推墙不动,举杠铃不动。
(2)物体由于惯性移动了距离 。如把球踢出去,球在空中飞时人没有
对球做功。
(3)力的方向和移动距离的方向垂直。如提着物体在水平地面上行走,人对
物体不做功。
3.功率是表示物体做功快慢的物理量。功率大,表示做功快,但不一定做功多,
正确的说法是:时间相同时,功率越大,做功越多。
4.牵引力是指让交通工具前进的动力。当物体做匀速直线运动时,牵引力等于
摩擦力。
5.由于实际使用机械时不可避免要做额外功,所以, 。
(二)机械能和机械能守恒
1.功和能的关系:
(1)能量是表示物体做功本领的物理量,一个物体具有能量,就一定有做功
的本领,但具有能量并不代表它一定在做功。
(2)做功的过程伴随着能量的变化,做了多少功,就有多少能量发生变化。
2.机械能:动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。
(1)动能:物体由于运动而具有的能。一切运动的物体都具有动能。
(2)重力势能:物体受到重力并处在一定高度而具有的能。物体被举高的过
程就是储存重力势能的过程。
(3)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。物体的弹性形变程度越
大,它的弹性势能就越大。
3.机械能的转化:
(1)动能和势能之间可以相互转化,一种能减小,另一种能增大,减少的能
转化为增大的能。
(2)动能和重力势能的转化:动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势
能;动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。
(3)动能和弹性势能的转化:一个物体的动能减小,与其作用的另一个物体
的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;一个物体的动能增大,与其作用的另一
个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4.机械能守恒的判断方法:
(1)根据机械能等于动能、势能之和来确定机械能是否守恒。
(2)把握物理情景,判断机械能是否转化为其他形式的能。例如,在运动过
程中,若有阻力或摩擦力,则由于摩擦生热,机械能一定减小,部分机械能转化为
其他形式的能,机械能不守恒。注意:题中一般有关键词“在光滑斜面上滑动”“在
斜面上匀速下滑”等。
例5 (2023·江苏连云港)下列有关功的说法正确的是( )
B
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
【满分笔记】明确三种情况不做功:一是劳而无功,即有力无距离,二是不劳
无功,即有距离无力,三是垂直无功,即力的方向与运动方向垂直。
例6 如图所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始
下落,从处开始接触弹簧,压缩至处时弹簧最短,从至 处的
过程中,小球在处速度最大。不计空气阻力,小球从处至 处的
过程中,下列说法正确的是( )
B
A.小球从处运动到 处的过程中机械能守恒
B.小球在 处时所受重力等于弹力
C.小球从处运动到 处的过程中机械能增加
D.小球的速度一直在减小
【满分笔记】弹簧形变过程中(如小球压弹簧等),能量转化及小球速度变化
情况的分析如下(不计空气阻力)
(1)能量转化情况:小球从下落起到接触弹簧之前,小球的机械能守恒;小
球接触弹簧之后到压缩弹簧至最短的过程中,小球的机械能不断减小,弹簧的弹性
势能不断增加,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。
(2)小球速度变化情况:速度最大的位置不是小球刚接触弹簧的位置,而是
在小球所受重力等于弹力的位置,此时合力为零。
考点6 杠杆与滑轮
生活当中,杠杆的应用非常多,一般考查判断杠杆类型,使用杠杆时用力的情
况等。
滑轮组的题目一般都是考查省力情况和机械效率的比较,机械效率与哪些因素
有关等。在解题之前,要先判断哪个是定滑轮,哪个是动滑轮,确定吊着动滑轮的
绳子股数 是多少,再根据实际情况来解题。
考点加油站
1.判断定滑轮、动滑轮的方法:中间轴固定在墙上、支架上或其他固定物上,不
随物体一起运动的,是定滑轮;悬在空中,会随物体一起运动的,是动滑轮。
2.判断绳子股数 的方法。
(1)有图的根据图判断:有几股绳子与动滑轮接触, 就等于几。
(2)根据移动的距离判断: 。
(3)根据省力情况判断:( 取整数,除不尽都进1)。
3.复杂滑轮组解题原则:
(1)同一根绳子各处受力相同。
(2)同一个滑轮、同一直线上受力平衡。竖直提升物体时, ,水
平拉动物体时, 。
4.不计绳重和摩擦:
(1)滑轮组提升物体时的机械效率只与物重和动滑轮的重有关。
(2)同一滑轮组,提起的物体越重,机械效率越高。
(3)提升相同的物体,动滑轮越重,机械效率越低。
(4)滑轮组的机械效率与绳子的绕法、省力的多少、提升的高度、提升的速
度等都无关。
例7 筷子是物理学研究的一种杠杆。如图所示的四种杠杆,与筷子类型相同的是( )
D
A.剪子
B.起子
C.钳子
D.镊子
【满分笔记】判断一种杠杆是省力杠杆还是费力杠杆的方法:
(1)先画出动力臂和阻力臂,根据力臂判断:动力臂大于阻力臂,为省力杠
杆;反之,为费力杠杆。
(2)根据经验判断:因为力气太小而选用的杠杆一般是省力杠杆;能直接用
手做而选用杠杆的一般是费力杠杆。
(3)对于复杂的杠杆,可以通过比较支点到动力作用点的距离和支点到阻力作用
点的距离来间接比较力臂的大小(比较点到点的直线距离),从而判断杠杆的类型。
例8 (2023·江苏连云港)下列关于机械效率的说法正确的是( )
D
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,机械效率越高
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
【满分笔记】功率是单位时间内做功的多少,机械效率是有用功与总功的比值;
使用机械可以省力、改变力的方向、省距离,但不能省功;功、功率、机械效率三
者之间没有必然的因果关系。
1.(2023·辽宁本溪等)右图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用
扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,当
把谷物倒入扇车时,谷物在____力的作用下落入扇车,气流使枯瘪
谷物从出风口飞出,说明力可以改变物体的__________。扇车的摇
柄是______(填简单机械名称)。
重
运动状态
轮轴
2.小华利用气球、吸管等制作了一辆简易喷气小车(如图所示)。拔掉吸管口的塞
子,气球向左喷气,同时小车会向右运动,说明物体间力的作用是______的,使小
车前进的力的施力物体是____________。
相互
喷出的气体
3.如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,当右端挂重为 的物体
C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时物体A、B间的
摩擦力为___,桌面与物体B间的摩擦力为___ ;若对物体B施加一
个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,则该力的大小
为____ 。(绳与滑轮间的摩擦忽略不计)
0
5
10
4.“我劳动,我快乐!”小明在水盆中洗碗时,发现空碗漂浮在水面
上(如图所示)。这是由于碗受到______的作用,该力的方向为
__________。若在碗中加入一个汤匙,碗仍然漂浮,则此时碗排
开水的体积将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
浮力
竖直向上
变大
5.五一假期,小亮一家驾车去郊游,右图是小汽车的轮廓。当小汽车在水平路面上
快速(未超速)行驶时,小汽车对地面的压力______(填“大于”“等于”或“小于”)
小汽车的重力;小汽车受到的支持力对小汽车________(填“做了功”或“不做功”);
安全带的作用是减小小汽车在突然刹车时由于______给司乘人员带来的伤害。
小于
不做功
惯性
6.三峡船闸是世界上最大的人造船闸。下图是轮船通过三
峡船闸的示意图。
(1)船闸是利用________原理设计建造的。
连通器
(2)三峡船闸的首级人字闸门每扇门高近 ,宽近
。闸门一铁钉位于水下 深处,它受到的水的压
不变
上浮
强为__________ 。一艘轮船从长江驶入东海,它受到的浮力将______(填“变大”
“变小”或“不变”),船身将______(填“上浮”或“下沉”)。取
7.(2023·辽宁盘锦)右图所示的滑轮组中定滑轮的作用是
______________。小铭用该滑轮组将重 的物体匀速提高,
动滑轮重,不计绳重和摩擦,则小铭所用拉力____ ;
若物重减小,则该滑轮组机械效率将______(填“变大”“变小”
或“不变”)。
改变力的方向
50
变小
8.(2023·山东枣庄)在2022年北京冬奥会短道速滑男子 比赛中,中国选手
任子威荣获金牌。图甲是他正全力通过弯道的情形,图乙是他获胜后站立在水平赛
场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.运动员通过弯道的过程处于平衡状态
B.运动员通过弯道时有惯性,站立时没有惯性
C.站立时他受到的重力和冰面对他的支持力是
一对平衡力
D.站立时他对冰面的压力和冰面对他的支持力
是一对平衡力
√
9.下列工具中,生活中正常使用时属于费力杠杆的是( )
D
A.瓶起子 B.核桃夹 C.钢丝钳 D.钓鱼竿
10.关于运动和力,下列说法正确的是( )
D
A.汽车在盘山公路上匀速行驶,此时汽车受平衡力的作用
B.在空中运动的羽毛球受到重力、推力和空气阻力的作用
C.拔河比赛中甲队获胜,说明甲队的拉力大于乙队的拉力
D.推门时手离门轴越远越省力,说明力的作用效果与力的作用点有关
11.小韩在光滑程度相同的水平地面上用水平向右的力推木箱,推力
随时间变化的情况如下图所示,木箱各时段运动情况记录在下表中。
对于这一过程,下列说法正确的是( )
D
时段 运动情况
静止
加速运动
减速运动
匀速直线运动
A.,木箱所受推力小于摩擦力 B.,木箱所受摩擦力为
C.,木箱处于平衡状态 D.,木箱所受摩擦力为
12.关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是( )
B
A.篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过增大压力来增大压强
B.排水管的 形“反水弯”利用的是连通器原理
C.用注射器将药液注入肌肉是利用大气压强实现的
D.高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而降低来工作的
13.下图是小明在游乐园乘坐无动力过山车时的示意图。过山车在粗糙轨道的顶端
由静止滑下,途中经过、、三点,其中点与点等高, 点在水平轨道上。在
此过程中保证绝对安全,不计空气阻力,下列关于过山车的分析正确的是( )
B
A.重力势能全部转化为动能
B.在点的速度高于在 点的速度
C.在 点时受两个力作用
D.在 点时受平衡力作用
14.科普栏目《是真的吗》中有一期节目,实验员做了一个实验。实验员先在
一端开口的玻璃管中注满水,然后在管口处放置一个乒乓球(球直径比管直
径略小),再倒立过来,如图所示,管内的水向下流动的同时,乒乓球无须
推动能自动向上移,是真的吗( )
D
A.假的,球因为水的压力而向下落 B.假的,球因为重力而向下落
C.真的,球因为水的浮力而向上移 D.真的,球因为大气压力而向上移
15.(2023·四川遂宁)用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到
高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( )
B
A. B. C. D.
16.(多选)木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲、乙
两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲、
乙两个容器中,静止后密度计的位置如图所示,下列判断正确的是( )
甲
乙
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.密度计在甲、乙两个容器中排开液体的质量相等
C.甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D.未放入密度计前,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
√
√
√