第1节 力
学习目标
1.能说出力的概念,会判断具体事例中的受力物体和施力物体。
2.能说出力的单位,能举例说出1N的大小。
3.能说出力的三要素、力的作用效果,能辨别力的三要素对力的作用效果的影响,会画出力的示意图。
4.能表述物体间力的作用的相互性,并能解释有关现象。
知识梳理
1、力的概念
力是 对 的 ,生活中所说的“捏”“拉”“压”“吸引”等概括为“作用”。在物理学中,力用符号 表示。物体间力的作用是 的。相互作用的两个物体 相互接触。力不能离开 而存在。任何一个力都有 和 物体,施力物体同时也是 。
2、力的作用效果
力可以使物体发生 ,也可以使物体的 发生改变(即:可以改变运动速度的 或运动速度的 )。力的两种作用效果可以同时发生,也可以单独发生。
3、力的单位
国际单位制中,力的单位是 ,简称 ,符号 。托起两个鸡蛋所用的力大约是1N。
4、力的三要素
影响力的作用效果的是:力的 、 、 ,把它们称为力的三要素。
5、力的表示
力的示意图:物理学中通常用一条 把力的大小、方向、作用点都表示出来。即在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的 ,线段的起点或终点表示力的 。在同一图中,力越大,线段应该越 。有时还可以在力的示意图上用 和________标出力的大小。
应用示例
类型一 力的概念
例1、下列有关力的说法正确的是 ( )
A.力能脱离物体而存在
B.一个物体也能产生力的作用
C.产生力的两个物体一定发生了作用
D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
例2、关于力,下列说法正确的是( )
A.下落的篮球接触地面时,篮球先对地面有力的作用,然后地面才对篮球有力的作用
B.人用力推墙时,人对墙有力的作用,墙对人没有力的作用
C.一个物体是受力物体,它一定也是施力物体
D.两个物体不直接接触,它们之间一定没有力的作用
类型二 力的作用效果
例3、下图中的情景表示了力的作用效果,其中图 主要表示力能使物体的运动状态发生改变,图_____主要表示力能使物体发生形变。
类型三 力的三要素对力的作用效果的影响
例4、如图所示,用扳手拧螺母时,按照通常经验,沿顺时针方向用力可将螺母拧紧,沿逆时针方向用力可将螺母拧松,这表明力的作用效果与力的________有关;若用同样大小的力拧螺母,则在_______(选填“A”或“B”)点施力更容易将螺母拧紧,这表明力的作用效果与力的 有关。该探究过程运用了控制变量法,控制了力的大小相同,这隐含说明:力的作用效果还与力的 有关。我们称这三个因素为力的
。
类型四 画力的示意图
例5、我国传统节日有悬挂灯笼的习俗,请在图中画出灯笼受到拉力F的示意图。
注意:
(1)力的作用点一定要画在受力物体上。
(2)同一个图上有多个力时,线段的长度应反映出力的大小关系。
(3)若题目中没有给出力的大小,则标出力的符号即可。
类型五 力的作用是相互的
例6、力的作用是相互的,下列现象中没有利用这一原理的是( )
A.人在游泳时要用力向后划水
B.人向前跑步时,要向后下方蹬地
C.火箭起飞时,要向下喷气
D.头球攻门时,要向球门方向用力顶球
例7、小明和弟弟掰手腕,小明获胜。小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,则( )
A.F1大于F2 B.F1和F 大小相等
C.F1先于F2产生 D.F2先于F1产生
[易错警示】理解力的作用是相互的
(1)物体间力的作用是相互的,一个物体是施力物体的同时也是受力物体。
(2)相互作用的两个物体常表现出向相反方向运动或运动趋势相反,利用这一特征可判断相关现象是否利用了物体间力的作用是相互的这一原理。应抓住一些关键词,如“上、下、左、右、前、后”等。
(3)相互作用的两个力是同时产生的,没有先后之分,且大小相等。
基础训练
1、物体由静止到 、由运动到 ,以及运动速度 和 的改变,都是物体运动状态发生了变化。
2、用一根带箭头的线段表示力,其中线段的长度表示力的 ;箭头的方向表示力的 ;线段的起点表示力的 。这种用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法,叫做 。
3、如图所示,手托着书时,是 和 之间发生了力的作用。若以书为研究对象,书受到 ,施力物体是 ,受力物体是 ;若以手为研究对象,手受到 ,手是 ,书应是 物体。
能力提升
4、坐在船上的人用桨向后划水时,船会前进。使船前进的力是( )
A.人手作用于桨上的力 B.水作用于桨上的力
C.水作用于船体上的力 D.桨作用于水上的力
5、小明用力提一桶水时,他对水桶施加一个拉力,同时水桶对他的手也施加一个拉力,则这两个力( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向、作用点都不同 D.作用点相同,大小、方向都不同
6、下列关于力的说法中正确的是( )
A.脚踢足球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B.相互接触的物体一定有力的作用
C.产生力的作用时,受力物体同时也一定是施力物体
D.地球吸引树枝上的苹果,而苹果不吸引地球
7、鸡蛋碰石头,蛋破而石头不破,对这个现象的解释正确的是( )
A.鸡蛋受到力的作用,石头没有受到力的作用
B.鸡蛋受到的力较大,石头受到的力较小
C.鸡蛋与石头受到的力大小相同,鸡蛋比石头容易破损
D.鸡蛋受到的力和石头受到的力是相互作用力
第2节 弹力
学习目标
1.能识别出弹性和塑性现象。
2.能说出弹力产生的条件。
3.能说出弹簧测力计的制作原理并正确使用弹簧测力计。
知识梳理
一、弹性,塑性和弹性限度
1、弹性:物体在受力时发生 ,不受力时又恢复到 的性质。物体发生的这种形变,叫做弹性形变。
2、塑性:物体在发生形变后不能 的性质。物体发生的这种形变,叫做塑性形变。
3、弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能恢复到原来的形状。
不同材料发生形变的难易程度不同。
二、弹力
1、定义:物体由于发生 而产生的力。
2、弹力的产生条件
(1)两物体要
(2)物体间发生 (即要有弹性形变)。
3、弹力的三要素
(1)弹力的大小:对同一物体而言,在弹性限度内,弹力的大小是随着物体弹性形变程度的变化而变化的,物体发生的弹性形变程度越大,产生的弹力 。
(2)弹力的方向:与物体形变的方向 ,指向物体恢复原状的方向,与接触面 。
(3)弹力的作用点:在弹力的受力物体上。哪个物体使弹性体发生形变,弹力就作用在哪个物体上。例如:放在桌面上的书, 使桌面发生形变,所以桌面产生的弹力作用在 。
[说明]
(1)平常所说的支持力、压力、拉力、推力都是根据力的作用效果来命名的,实质上它们都属于弹力。
(2)有弹力必有形变,但有形变未必有弹力。
三、弹簧测力计
1、原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的就 越长。
2、构造:弹簧测力计主要由弹簧、挂钩、指针、刻度盘及吊环等组成。
3、使用
(1)使用前:
①观察量程和分度值;
②调零;
③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧卡壳。
(2)使用时:
①测力时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力的方向 ,避免弹簧与外壳发生摩擦;
②测量时,所测力不能超过弹簧测力计的 ;
③读数时,视线要与指针在同一水平面内,且与刻度板面 。
[点拨]
弹簧测力计并非只能测量竖直方向上的力,只要弹簧伸长方向和所测拉力的方向一致即可。
应用示例
类型一 弹力
例1、如图所示,将足球放在一块长木板上,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.木板受到向下的压力是足球发生弹性形变产生的
B.足球形变产生的弹力作用在足球上
C.木板发生形变是由于木板对足球产生弹力
D.木板形变产生的弹力就是足球对木板的压力
例2、如图所示,在一次“大力士”比赛中,几位同学先后拉同一个弹簧拉力器,结果每个人都能把手臂撑直,则此时( )
A.肌肉发达的同学所用的拉力大
B.每位同学所用的拉力都一样大
C.体重大的同学所用的拉力大
D.手臂长的同学所用的拉力大
例3、关于弹力,下列说法正确的是( )
A.不接触的物体间也能产生弹力 B.拉力不属于弹力
C.压缩的弹簧能产生弹力 D.物体发生形变,就一定能产生弹力
类型二 弹簧测力计的原理
例4、小明同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做“探究弹簧伸长量与弹簧受到拉力的关系”实验,下表是小明同学收集的实验数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧总长度/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 11.6 12.0
弹簧伸长量/cm 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
(1)该弹簧在不受外力时的长度是 cm
(2)请你帮助小明同学填写上表的空白处。
(3)请在下图所示的坐标系中画出弹簧伸长量与所受拉力的关系图象。
(4)分析实验数据或弹簧伸长量与拉力的关系图象,可得出结论:
。
(5)实验中收集多组数据的目的是 °
(6)在对本实验数据进行分析的过程中,你觉得运用图象分析的优点有哪些
(写出一点即可)
(7)若用相同的另一弹簧制作一个小型简易弹簧测力计,则该弹簧测力计的量程是 。
类型三 弹簧测力计的使用
例5、如图所示的弹簧测力计,量程是 N,分度值为 N。弹簧测力计在测量前指针位于图甲的A处,未经调整便用来测量手的拉力,此时指针位于图乙的B处,则弹簧测力计的示数是 N,手对弹簧测力计的拉力是 N。
弹簧测力计使用要领:
①清:看清量程、分度值,认清零点,若指针不在零刻度线上,应调零;
②查:检查弹簧是否伸缩自如,撤去外力后指针能否回到零点;
③不倒挂:被测的力要作用在弹簧测力计的挂钩一端,使用时严禁将弹簧测力计倒挂(力作用在吊环上);
④测量时,弹簧的伸长方向应与所测力的方向一致;
⑤读数时,视线要与刻度板面垂直。
例6、甲、乙两人在水平方向上各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,则弹簧测力计的读数为( )
A.20 N B.10 N C.5 N D.0 N
例7、小明使用在水平方向完成调零的弹簧测力计,竖直测量一个重为8N的物体的重力时,弹簧测力计的读数( )
A.大于8 N B.等于8N C.小于8 N D.无法判断
例8、某同学在用已调零的弹簧测力计测量一物体的重力时,错误地将物体挂在了拉环上而用手提挂钩。当物体静止时,弹簧测力计的示数是5.0N,则该物体所受的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)5.0 N。
第3节 重力
学习目标
1.能说出一切处在地球表面的物体都受到重力的作用。
2.能说出重力的方向和重力的作用点。
3.会用弹簧测力计测量物体重力的大小。
4.会通过实验“探究重力的大小跟质量的关系”,并能根据数据分析总结得出重力与质量的关系G = mg。
知识梳理
一、重力
定义:由于的 吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母 表示。
重力的四个特点:
(1)地球附近的所有物体都受到重力的作用。
(2)重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
(3)重力是非接触力,空中的飞机、树上的苹果等都受到重力的作用,一个物体被抛出后在空中运动时与静止时所受重力相同。
(4)物体间力的作用是相互的,地球吸引物体的同时,物体也吸引地球。
二、重力的大小
1、探究重力的大小跟质量的关系
(1)实验器材:弹簧测力计、相同的钩码5个(每个质量为50g)。
(2)实验步骤:
①观察弹簧测力计的量程、分度值,检查指针是否指在零刻度线上。
②用弹簧测力计分别测出1个或多个钩码所受的重力,并把数据记录在下表中。
钩码个数/个 质量m/kg 重力G/N G与m之比/(N·kg-1)
1 0.05
2 0.10
3 0.15
4 0.20
5 0.25
(3)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成_________。关系式为G =
2、重力与质量的区别
物理量 重力 质量
符号
定义
特点 ①有大小、方向、作用点三要素; ②同一物体在地球表面附近不同位置所受的重力可能不同。 ①只有大小,没有方向; ②同一物体的质量不随物体的形状、物态、温度、位置的变化而变化。
单位
测量工具
三、重力的方向
重力的方向总是 的。竖直向下是指垂直于 向下的方向。“竖直向下”与“垂直向下”是有区别的,“垂直向下”是指垂直于某个平面向下。重力的方向不受其他作用力的影响,也与物体的运动状态无关。铅垂线、水平仪就是利用 性质制成的。
四、重力的作用点――重心
1、重心:物体的每一部分都受到地球吸引,对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在物体的某一个点上,这个点叫做物体的重心。
2、重心的位置
(1)形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的 上。
(2)质量分布不均匀的物体,重心位置除与物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关。
(3)重心不一定在物体上。
3、重力的由来
万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相 的力,这就是万有引力。
应用示例
类型一 重力及其大小
例1、以下关于重力的说法中正确的是( )
A.地球上任何物体所受重力的施力物体都是地球
B.重力不随物体位置的变化而变化
C.空中上升的气球不受重力作用
D.因为g=9.8 N/kg,所以1kg就等于9.8 N
a.对g=9.8N/kg的理解:
①9.8N≠1kg,因为力和质量是两个不同的物理量;
② g值并不是不变的,它随物体所处纬度和高度的变化而变化,所以同一物体的重力大小也会变化。
b.重力计算公式G = mg的应用
①利用公式G = mg进行计算时,质量m的单位应是kg。
②利用公式计算时,数值必须有单位。
③题目中若没有特殊说明,g = 9.8 N/kg。有时会明确说明g取10 Nkg,以方便计算。
例2、质量为0.25 kg的木块,受到的重力是多少牛 一个人所受重力为450 N,他的质量是多少千克 (g取10 N/kg)
类型二 重力的方向及其应用
例3、建筑工人砌墙时,常利用重垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲所示。一堵南
北走向的墙上,所挂重垂线如图乙所示,则这堵墙一定是( )
A.向东倾斜 B.向南倾斜 C.向西倾斜 D.向北倾斜
类型三 重力的示意图
例4、如图所示是某运动员在“十四冬”自由式滑雪大跳台项目中的精彩瞬间。请画出该运动员所受重力的示意图(图中O点为重心)。
例5、如果没有重力,下列说法不正确的是( )
A.河水不再流动,也看不见大瀑布 B.杯子里的水倒不出杯口
C.人一跳起来就离开地球,再也不会下来 D.物体将失去质量
例6、地球表面附近,重力与质量的比值是9.8 N/kg,它表示( )
A.1 kg等于9.8 N
B.物体所受的重力是9.8 N
C.物体所受的重力是9.8 kg
D.质量为1kg的物体所受的重力是9.8 N
例7、(2020北京怀柔二模)为了探究力的作用效果与什么因素有关,小明同学利用固定在桌面上的同一把钢尺,做了如图所示的实验,其中水平方向的力F1>F2。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.由甲、乙两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关
B.由丙、丁两次实验可知,力的作用效果与力的方向有关
C.由甲、丁两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关
D.由乙、丙两次实验可知,力的作用效果与力的方向有关