1. 理解力的定义与性质,并能解释生活现象
2. 认识和辨别力的作用效果及力的三要素对力作用效果的影响
3. 掌握弹簧测力计的原理与使用
4. 掌握重力的大小与质量的关系并灵活利用公式进行计算和判断,学会画重力示意图
1. 相互作用力的理解与判断
2. 重力与质量的关系及重力相关计算
力的概念
1.定义:力是物体对物体的作用
(1)施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体
(2)力的定义本身也说明了,一个力要对应两个物体
理解要点:a.力不能脱离物体而单独存在
b.任何实际物体都受到力的作用
c.力的产生与是否接触无关
2.符号:一般用“F”表示
3.单位:牛顿,简称“牛”,符号为“N”;用手托起两个鸡蛋的力约为 1N
力的作用是相互的
1.作用力与反作用力
(1)当一个物体对另一个物体施加力(作用力)的作用时,也同时受到另一个物体对它的力(反
作用力)的作用.
(2)作用力和反作用力的特征(记忆:等大、反向、共线、异体、共存.)
2.现象
力的作用效果
1.力的作用效果
(1)一种是改变物体的运动状态,所谓运动状态的改变,包括:
a.速度大小发生改变(快到慢、慢到快、静止到运动、运动到静止等)
b.运动方向发生改变(左转弯、右转弯等)
c.速度大小和方向同时改变(荡秋千,过山车等)
(2)另一种是使物体发生形变,下面是举例分析
力的三要素与力的示意图
1.力的三要素
2.力的示意图
a.用一条带箭头的线段表示力,这种方法叫做力的示意图
b.箭头的方向表示力的方向
c.线段的长度表示力的大小
d.线段的起点或终点表示力的作用点
e.力的三要素都可以在力的示意图里到直观的体现
f.有时可以在力的旁边标上力的数值和单位
判断下列说法的对错;
A.力能脱离物体而独立存在()
B.有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力物体( )
C.不接触的物体之间可能有力的作用( )
D.相互接触的物体之间一定有力的作用( )
E.一个物体是施力物体,它必然也是受力物体( )
F.日常生活中有些物体可能不受力的作用( )
用绳子系住水桶,手握住绳子从井中提水,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是 ()
A.地球 B.水桶 C.绳子 D.手
如图所示,在斯诺克台球比赛中,由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法 使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”,从而绕过障碍击中目标,则使白球在水平桌面上做曲线 运动的施力物体是()
A.桌面 B.球杆 C.白球 D.地球
下列“关于一些物体的作用力”的说法中,最接近实际情况的是( )
A.托起两个鸡蛋用的力约为 1N B.蚂蚁的拉力约为 100N
C.拉开易拉罐的力约为 2000N D.大型拖拉机的拉力约为 6×106N
下列现象中,可以用“力的作用是相互的”来解释的是_______________;
A.跳水运动员向下踩踏跳板后,身体向上跳起
B.铅球运动员投出铅球后,身体随着向前倾倒
C.滑冰运动员用力推墙身体离墙而去
D.游泳运动员向后划水,身体前进
E.向前划船时,要用桨向后拨水
F.人向前跑步时,要向后下方蹬地
G.火箭起飞时,要向下方喷气
H.头球攻门时,要向球门方向用力顶球
中国女排那种顽强拼搏的精神值得我们每个人学习,如图所示是她们某次比赛时的场景。关于排 球比赛下列说法正确的是()
A.排球在向上运动的过程中,不再受到重力的作用
B.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的形状
C.扣球时手感到疼,是因为物体间力的作用是相互的
D.运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
鸡蛋与石头相碰,石头同时也会给鸡蛋一个力,这说明______________;蛋破而石头不破,
在相碰时,鸡蛋给石头的力_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)石头给鸡蛋的力。
如图所示,小强用双浆在水中划动游船,为了使船头向左转,他应采用下面什么方式划水
A.左右浆同时向后划水
B.左右浆同时向前划水
C.左浆向前划水,右浆向后划水
D.左浆向后划水,右浆向前划水
甲、乙两队进行拔河比赛,甲队拉绳的力为 F1,乙队拉绳的力为 F2,比赛结果甲胜乙负,
若不计绳子的质量,则 F1 的 F2 的关系为()
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定
下列情境中,物体的运动状态没有发生改变的是( )
A.绕地球做匀速圆周运动的同步卫星 B.水平桌面上静止的物理书
C.空中减速下落的降落伞 D.沿滑梯加速下滑的小孩
用力提起一桶水,人对水桶施加了一个提力,同时水桶对手也施加了一个向下的拉力,则这
两个力的三要素()
A.完全相同 B.完全相反
C.大小相同,方向和作用点都不同
D.大小、方向相同,但作用点不同
力的作用效果与哪些因素有关呢 为了探究这个问题,卜华设计了这样的实验思路:将弹性较好的 钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂上钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究问题如图所示是小 华设计的实验的几个主要步骤。(钩码规格相同)
实验通过__________来反映力的作用效果:
通过比较图甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的_______有关;
对比______两图可以发现:力的作用效果和力的作用点有关;
通过比较乙、丙两图__________(填“能”或“不能”)得出结论,原因是:__________
(5)在本实验中,小华采用的方法有__________法和__________法
认识弹力
1.弹力的定义
(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力.
(2)产生条件:接触、挤压、发生弹性形变
(3)常见的弹力有:压力、支持力、拉力等.
2.弹力的大小——与形变程度有关,在弹性限度内,形变越大,产生的弹力越大.
3.弹力的方向——与物体弹性形变方向相反
弹簧测力计
如图所示,a、b 两小球相互间一定有弹力作用的图是( )
如图所示,利用弹簧测力计测量一圆环的重力时,不计弹簧自重,使测力计内弹簧伸长的力
是()
A.圆环的重力
B.圆环和测力计的总重力
C.圆环对弹簧的拉力
D.弹簧对圆环的拉力
一根弹簧的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另一端, 下列有关“弹 簧形变产生的力”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.以上说法都正确
如图所示,小明用力推车,他对车把手施加了一个推力,能证明车把手对小明的手也施加了一个 推力的证据是()
A.小明的手发生了形变 B.小车的车把手发生了形变
C.小车对地面有压力 D.小明对地面有压力
当弹簧不受拉力作用时.我们称其长度为原长L0.在弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力F 和弹簧 的伸长量△x(△x=L﹣L0)成正比,即 F=k△x,k 叫做弹簧的劲度系数.如图所示是某次实验测 得弹簧所受的拉力 F 与弹簧的长度 L 的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长L0是10cm B.当弹簧伸长了15cm(弹性限度内),受到拉力(外力)为30N
C.弹簧的劲度系数是50N/m D.当受到5N外力时,弹簧伸长了2.5cm
如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹左端固定,右端连接一金属小球,0点是弹簧保持原长 时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知A0=0B),释放小球,研究小球在水平方向 上的所受弹力大小和方向,则()
A.从A运动到 0,弹力方向向右、弹力逐渐增大
B.从A运动到0,弹力方向向左、弹力逐渐减小
C.从0运动到B,弹力方向向左、弹力逐渐增大
D.从0运动到 B,弹力方向向右、弹力逐渐减小
在弹性范围内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比。一根弹,受到2N的拉力时,弹簧的长度为10cm, 如果受到7N的拉力,弹簧的长度是15cm,则若不受任何力时弹簧的长度是______cm,这根弹簧的伸 长 3cm时,受到的拉力是______N,弹簧受10N的拉力时,弹簧的总长是______cm
在“制作一个橡皮筋测力计”的小组活动中,小军提出了一个问题:“在一定的弹性范围内,
橡皮筋伸长的长度跟它受到的拉力可能存在什么关系?”小明和小丽经过思考并猜想后,他们决定 一起通过实验来验证。小明和小丽的实验记录数据如下表:
(1)没有挂钩码时,橡皮筋的长度L0=______ cm;
(2)请在方格纸中作出关于 F 与△L 的关系图象;
(3)分析表格中的数据,你认为实验能得到的结论是(用语言叙述):__________________ ;
(4)把小明和小丽实验时所用的橡皮筋做成测力计,根据实验数据,则它的量程为______。
(5)用上述的那种橡皮筋两根A和B,用细线C(C的长度和质量不计)紧靠地串在一起,如下
甲图所示,小明在B的末端用了一大小为1.8N的水平拉力F,使其沿水平方向伸长,如下乙图
所示,则此时A和B串在一起的总长度为 ______cm。
某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,
另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸长量△x,根据多
组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)由图乙图象可得出的结论是____________。当在两根橡皮筋上分别都悬挂重力为4N的物体
时,橡皮筋A的伸长量为______cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计,则用橡皮筋______制成的测力计量程大;用______橡皮 筋制成的测力计测量的精确程度高。(选填“A”或“B”)
(3)实验完成后,同学们提出若将两橡皮筋并列起来制成测力计,如图丙所示,则其量程为______。 (填选项) A.0﹣25N B.0﹣5N C.0﹣12.5N D.0﹣22.5N。
如图所示,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大
小为 F 的力拉甲右端,用大小为 F 的力压乙右端,在丙弹簧左右两端施加大小为 F 的拉力,
在丁弹簧左右两端施加大小为 F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度
分别是 L 甲、L 乙、L 丙、L 丁,则( )
A.L甲=L乙>L丙=L丁 B.L甲=L乙<L丙=L丁
C.L甲=L丙>L乙=L丁 D.L甲=L丁<L乙=L丙
如图 1,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用150N 的拉力拉弹簧测力 计B,则A测力计示数为FA=N,若甲、乙两同学同时用150N的力向相反方向拉测力计(如图2所示), 则此时B测力计的示数FB=_N(均不计弹簧测力计和绳的重)。
认识重力
1.重力的概念
(1)物体由于地球吸引而受到的力叫做重力.
(2)重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体.
2.重力的方向
(1)总是竖直向下,指向地心.
(2)重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系
(3)重力方向的应用:重垂线
3.重力的大小
(1)在地球的同一位置,物体受到的重力跟它的质量成正比.即:
G 表示重力(单位为牛,即“N”), m 表示物体的质量(千克,即“kg”), g=9.8N/kg.
(2)g=9.8N/kg,这个定值叫重力常数; 9.8N/kg 表示质量为1kg的物体,在地球表面或附近受到 的重力为9.8N.
(3)重力与质量的区别和联系
4. 重力的作用点
(1)重力在物体上的等效作用点叫做重心
(2)形状规则、密度均匀的物体的重心在几何中心上
(3)实际物体的重心可以通过悬挂法等方法寻找
下面是描述地球上不同位置的人释放石块的示意图,图中的虚线表示石块的路径,则对石块
下落路径的描述最接近实际的示意图是()
2022年11月29日,最大质量达13吨的中国首艘货运飞船“天舟一号”,在长征七号运载火箭 的推力下克服巨大重力飞向了太空。下列关于重力的说法,正确的是()
A.物体的重心一定在物体上 B.地球附近物体的重力的施力物体一定是地球
C.天舟一号的最大重力约为1.3X10N D.若物体所受重力全部消失,则“登天”仍是难事
建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲,一堵南北走向的墙上,所挂铅 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
如图甲所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置.
(1)将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,会观察到悬线OA的向______ (改 变/不变);
(2)剪断悬线OA,观察到小球下落的方向是______(OA/OB);
(3)如图乙所示的水平仪可以检验一个平面是否水平.若把它东西方向放置在桌面上,人在水平仪的 北边朝南观看,重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面的_____边高(东/南/西/北).
使用图示的管式气泡水准仪(测量水平的工具如果支持面水平,小气泡居中),若某时刻气泡偏 向b一侧,则说明______(a/b)侧偏高。气泡之所以偏向b一侧是因为在______的作用下向______ 运动的结果。
CCTV 科教频道曾报道:有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时,左前轮、右前轮、左后轮、 右后轮对地磅的压力分别为 4750N,4980N,4040N,3960N.假设该小车四个轮子的轴心围成一个 长方形,O 为几何中心,AB、CD 为两条对称轴,如图所示.若再在车上放一重物,能使整辆车所 受重力的作用线通过 O 点,则该重物的重心应落在( )
A.AOC 区域上 B.BOC 区域上 C.AOD 区域上 D.BOD 区域上
同学们用完全相同的小桶分别盛满了 4 种液体,用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记
录的部分数据在下表中。
(1)图甲中弹簧测力计的量程为_____N,分度值为_____N.第四种液体(酱油)和小桶的总重如图甲所示,请你写出上表中的空格处的数据。
(2)通过分析比较此表,他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图乙所示的图象中能正确反映这一规律的图象是_____。
若可乐的密度为1.2g/cm3,试根据表格的数据计算小桶的重力为_____N。
小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码,
她先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如下表:
(1)分析数据,得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的_______与外力成正比;
(2)小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象,如图所示的图___(填序号)
(3)利用该原理可以制造的仪器是______________ ;
(4)现在另一根弹簧下挂一个钩码时,弹簧总长 20cm,挂两个相同钩码时,弹簧总长22cm。
则挂四个相同钩码时,弹簧总长_____cm.弹簧下端不挂任何物体时长____cm.(弹簧完好无损)
(5)弹簧测力计加一些小配件,你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢?
小亮看到这个课题后,经过论证和试验,在秤钩下挂一个容积为 100mL、重为 0.5N 的容器,
然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示)。
只要在容器中加 100mL 的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这个测力计上,
密度为“0”刻度应标在原刻度_______N处。此“密度秤”的测量范围是_______g/cm3.(g=10N/kg)
在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明
坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平
得到多组重力与质量的实验数据
(1)绘制并分析重力和质量的图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成_____
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图象,图像可能 是图乙中________,以此可以判断重力与物质种类的关系。(已知p绿豆>p黄豆)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明一组用同小桶 分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为 1N,装满水后总重力为 3N,再装满 另一液体时示数为4N,则液体密度为_______kg/m3。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注 对应其它液体的密度,此密度秤的刻度是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的;
(4)该密度秤的“0”刻度线应标注在_______N刻度线处,所测液体密度的最大值为_______g/cm3
如图所示,关于“力的作用效果”的说法中,错误的是( )
A.鱼线对鱼杆的拉力使钓鱼杆发生形变
B.瓶对海绵的压力使海绵发生形变
C.球拍对乒乓球的作用力改变了乒乓球的运动方向
D.脚用力踢足球时,能使足球飞出去,说明力只能改变物体的运动状态
如图甲所示是某同学利用弹簧秤测量物体重力时出现的情景,该弹簧秤的测量范围是____N,最 小刻度是______N。若该同学测得物体的重力为 3.8 牛,请在甲图中用线条表示出来。另一同学在 用弹簧测量一物体的重力时,错将物体挂在拉环上,如图乙所示,当物体静止时,弹簧秤上的示数 为3牛,则被测物体的重力______3 牛(选填大于、小于或等于)。
下列事例中,属于运用了重力方向的是( )
2015 年 8 月 6 日,我国选手宁泽涛获得游泳世锦赛男子自由泳冠军.比赛中,宁泽涛向后划 水以获得向前的力,这说明力的作用是_______;到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这 表明池壁作用力改变了他的___________.
2011 年 5 月,科学家在太阳系外发现了适合地球生命居住的星球.该星球距离地球 20 光年,
对物体的引力是地球的两倍.若把地球上质量15kg的物体放在该星球表面,其质量是______kg, 受到该星球的引力是_______N.(g=10N/kg)
月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力大小大约是地球对地面附近物体引力的六分之
一,一个连同随身装备共 120kg 的宇航员,在月球上质量为______kg,所受重力为______ N,
在物理学中,g=9.8N/kg 所表示的物理含义是________________________.
如图所示一个重力为 5N、质量分布均匀的铁圆环被静止悬挂,画出其受重力的示意图
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸 (或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体 越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲 形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在 支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭 这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力 会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比 较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩 短)的长度x成正比、写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等 于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝 粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形也有上述比例关系。 这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是 ________(拉伸形变/弯曲形变/扭转形变)
(2)弹簧的劲度系数与所受弹力大小_______(有关/无关)
(3)M、N分别是底面积相同,高度不同的两个实心 长方体,把它们放在已调好平衡的天平上,如图 1所示,把不计质量的两根不同材质、原长相同的 弹簧甲、乙同时竖直悬挂在铁架台上,分别加挂 上M、N后静止,此时甲弹簧比乙弹簧长(如图2所示):
①以下说法正确的是_______:(选填序号)。
A.M的质量比N的质量大 B.弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等
C.弹簧甲施加给M的弹力小于M受到的重力 D.M受到重力,这个力的施力物体是弹簧
②胡克定律F=kx中的x即为图中的弹簧伸长量,上述图2中劲度系数更大的是_______(甲/乙)
甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量 为 G1的砝码,闪弹簧悬挂重量为G1及G2的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图3所示,若 三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述信息判断
G1:G2应为_____ A 2:1 B 1:2 C 2:3 D 3:2
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第四讲 力的认识强化
学习目标
1. 理解力的定义与性质,并能解释生活现象
2. 认识和辨别力的作用效果及力的三要素对力作用效果的影响
3. 掌握弹簧测力计的原理与使用
4. 掌握重力的大小与质量的关系并灵活利用公式进行计算和判断,学会画重力示意图
重点难点
1. 相互作用力的理解与判断
2. 重力与质量的关系及重力相关计算
内容一 力的初步认识
知识解析
一 力的概念
1.定义:力是物体对物体的作用
(1)施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体
(2)力的定义本身也说明了,一个力要对应两个物体
理解要点:a.力不能脱离物体而单独存在
b.任何实际物体都受到力的作用
c.力的产生与是否接触无关
2.符号:一般用“F”表示
3.单位:牛顿,简称“牛”,符号为“N”;用手托起两个鸡蛋的力约为 1N
二 力的作用是相互的
1.作用力与反作用力
(1)当一个物体对另一个物体施加力(作用力)的作用时,也同时受到另一个物体对它的力(反
作用力)的作用.
(2)作用力和反作用力的特征(记忆:等大、反向、共线、异体、共存.)
2.现象
三 力的作用效果
1.力的作用效果
(1)一种是改变物体的运动状态,所谓运动状态的改变,包括:
a.速度大小发生改变(快到慢、慢到快、静止到运动、运动到静止等)
b.运动方向发生改变(左转弯、右转弯等)
c.速度大小和方向同时改变(荡秋千,过山车等)
(2)另一种是使物体发生形变,下面是举例分析
四 力的三要素与力的示意图
1.力的三要素
2.力的示意图
a.用一条带箭头的线段表示力,这种方法叫做力的示意图
b.箭头的方向表示力的方向
c.线段的长度表示力的大小
d.线段的起点或终点表示力的作用点
e.力的三要素都可以在力的示意图里到直观的体现
f.有时可以在力的旁边标上力的数值和单位
典例精练
例 1 判断下列说法的对错;
A.力能脱离物体而独立存在()
B.有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力物体( )
C.不接触的物体之间可能有力的作用( )
D.相互接触的物体之间一定有力的作用( )
E.一个物体是施力物体,它必然也是受力物体( )
F.日常生活中有些物体可能不受力的作用( )
例 2 用绳子系住水桶,手握住绳子从井中提水,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是 ()
A.地球 B.水桶 C.绳子 D.手
例 3 如图所示,在斯诺克台球比赛中,由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法
使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”,从而绕过障碍击中目标,则使白球在水平桌面上做曲线
运动的施力物体是()
A.桌面 B.球杆 C.白球 D.地球
例 4 下列“关于一些物体的作用力”的说法中,最接近实际情况的是( )
A.托起两个鸡蛋用的力约为 1N B.蚂蚁的拉力约为 100N
C.拉开易拉罐的力约为 2000N D.大型拖拉机的拉力约为 6×106N
例 5 下列现象中,可以用“力的作用是相互的”来解释的是_______________;
A.跳水运动员向下踩踏跳板后,身体向上跳起
B.铅球运动员投出铅球后,身体随着向前倾倒
C.滑冰运动员用力推墙身体离墙而去
D.游泳运动员向后划水,身体前进
E.向前划船时,要用桨向后拨水
F.人向前跑步时,要向后下方蹬地
G.火箭起飞时,要向下方喷气
H.头球攻门时,要向球门方向用力顶球
例 6 中国女排那种顽强拼搏的精神值得我们每个人学习,如图所示是她们某次比赛时的场景。关于排
球比赛下列说法正确的是()
A.排球在向上运动的过程中,不再受到重力的作用
B.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的形状
C.扣球时手感到疼,是因为物体间力的作用是相互的
D.运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
例 7 鸡蛋与石头相碰,石头同时也会给鸡蛋一个力,这说明______________;蛋破而石头不破,
在相碰时,鸡蛋给石头的力_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)石头给鸡蛋的力。
例 8 如图所示,小强用双浆在水中划动游船,为了使船头向左转,他应采用下面什么方式划水
A.左右浆同时向后划水
B.左右浆同时向前划水
C.左浆向前划水,右浆向后划水
D.左浆向后划水,右浆向前划水
例 9 甲、乙两队进行拔河比赛,甲队拉绳的力为 F1,乙队拉绳的力为 F2,比赛结果甲胜乙负,
若不计绳子的质量,则 F1 的 F2 的关系为()
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定
例 10 下列情境中,物体的运动状态没有发生改变的是( )
A.绕地球做匀速圆周运动的同步卫星 B.水平桌面上静止的物理书
C.空中减速下落的降落伞 D.沿滑梯加速下滑的小孩
例 11 用力提起一桶水,人对水桶施加了一个提力,同时水桶对手也施加了一个向下的拉力,则这
两个力的三要素()
A.完全相同 B.完全相反
C.大小相同,方向和作用点都不同
D.大小、方向相同,但作用点不同
例 12力的作用效果与哪些因素有关呢 为了探究这个问题,卜华设计了这样的实验思路:将弹性较好的
钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂上钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究问题如图所示是小
华设计的实验的几个主要步骤。(钩码规格相同)
(1) 实验通过__________来反映力的作用效果:
(2) 通过比较图甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的_______有关;
(3) 对比______两图可以发现:力的作用效果和力的作用点有关;
(4) 通过比较乙、丙两图__________(填“能”或“不能”)得出结论,原因是:__________
(5)在本实验中,小华采用的方法有__________法和__________法
内容二 弹力
知识解析
一 认识弹力
1.弹力的定义
(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力.
(2)产生条件:接触、挤压、发生弹性形变
(3)常见的弹力有:压力、支持力、拉力等.
2.弹力的大小——与形变程度有关,在弹性限度内,形变越大,产生的弹力越大.
3.弹力的方向——与物体弹性形变方向相反
二 弹簧测力计
典例精练
例 13 如图所示,a、b 两小球相互间一定有弹力作用的图是( )
例 14 如图所示,利用弹簧测力计测量一圆环的重力时,不计弹簧自重,使测力计内弹簧伸长的力
是()
A.圆环的重力
B.圆环和测力计的总重力
C.圆环对弹簧的拉力
D.弹簧对圆环的拉力
例 15 一根弹簧的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另一端, 下列有关“弹
簧形变产生的力”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.以上说法都正确
例 16 如图所示,小明用力推车,他对车把手施加了一个推力,能证明车把手对小明的手也施加了一个
推力的证据是()
A.小明的手发生了形变 B.小车的车把手发生了形变
C.小车对地面有压力 D.小明对地面有压力
例 17当弹簧不受拉力作用时.我们称其长度为原长 L0.在弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力 F 和弹簧
的伸长量△x(△x=L﹣L0)成正比,即 F=k△x,k 叫做弹簧的劲度系数.如图所示是某次实验测
得弹簧所受的拉力 F 与弹簧的长度 L 的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长 L0 是 10cm B.当弹簧伸长了 15cm(弹性限度内),受到拉力(外力)为 30N
C.弹簧的劲度系数是 50N/m D.当受到 5N 外力时,弹簧伸长了 2.5cm
例 18 如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹左端固定,右端连接一金属小球,0 点是弹簧保持原长
时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到 A 位置(已知 A0=0B),释放小球,研究小球在水平方向
上的所受弹力大小和方向,则()
A.从 A 运动到 0,弹力方向向右、弹力逐渐增大
B.从 A 运动到 0,弹力方向向左、弹力逐渐减小
C.从 0 运动到 B,弹力方向向左、弹力逐渐增大
D.从 0 运动到 B,弹力方向向右、弹力逐渐减小
例 19 在弹性范围内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比。一根弹,受到 2N 的拉力时,弹簧的长度为 10cm,
如果受到 7N 的拉力,弹簧的长度是 15cm,则若不受任何力时弹簧的长度是______cm,这根弹簧的伸
长 3cm 时,受到的拉力是______N,弹簧受 10N 的拉力时,弹簧的总长是______cm
例 20 在“制作一个橡皮筋测力计”的小组活动中,小军提出了一个问题:“在一定的弹性范围内,
橡皮筋伸长的长度跟它受到的拉力可能存在什么关系?”小明和小丽经过思考并猜想后,他们决定
一起通过实验来验证。小明和小丽的实验记录数据如下表:
(1)没有挂钩码时,橡皮筋的长度 L0=______ cm;
(2)请在方格纸中作出关于 F 与△L 的关系图象;
(3)分析表格中的数据,你认为实验能得到的结论是(用语言叙述):__________________ ;
(4)把小明和小丽实验时所用的橡皮筋做成测力计,根据实验数据,则它的量程为______。
(5)用上述的那种橡皮筋两根 A 和 B,用细线 C(C的长度和质量不计)紧靠地串在一起,如下
甲图所示,小明在 B的末端用了一大小为 1.8N 的水平拉力 F,使其沿水平方向伸长,如下乙图
所示,则此时 A 和 B 串在一起的总长度为 ______cm。
例 21 某实验小组的同学对 A、B 两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,
另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸长量△x,根据多
组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)由图乙图象可得出的结论是____________。当在两根橡皮筋上分别都悬挂重力为 4N 的物体
时,橡皮筋 A 的伸长量为______cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计,则用橡皮筋______制成的测力计量程大;用______橡皮
筋制成的测力计测量的精确程度高。(选填“A”或“B”)
(3)实验完成后,同学们提出若将两橡皮筋并列起来制成测力计,如图丙所示,则其量程为______。
(填选项) A.0﹣25N B.0﹣5N C.0﹣12.5N D.0﹣22.5N。
例 22 如图所示,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大
小为 F 的力拉甲右端,用大小为 F 的力压乙右端,在丙弹簧左右两端施加大小为 F 的拉力,
在丁弹簧左右两端施加大小为 F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度
分别是 L 甲、L 乙、L 丙、L 丁,则( )
A.L甲=L 乙>L 丙=L 丁 B.L甲=L 乙<L 丙=L 丁
C.L甲=L 丙>L 乙=L 丁 D.L甲=L 丁<L 乙=L 丙
例 23如图 1,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用 150N 的拉力拉弹簧测力
计 B,则 A测力计示数为 FA=N,若甲、乙两同学同时用 150N 的力向相反方向拉测力计(如图 2 所示),
则此时 B 测力计的示数 FB=_N(均不计弹簧测力计和绳的重)。
内容三 重力
知识解析
一 认识重力
1.重力的概念
(1)物体由于地球吸引而受到的力叫做重力.
(2)重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体.
2.重力的方向
(1)总是竖直向下,指向地心.
(2)重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系
(3)重力方向的应用:重垂线
3.重力的大小
(1)在地球的同一位置,物体受到的重力跟它的质量成正比.即:
G 表示重力(单位为牛,即“N”), m 表示物体的质量(千克,即“kg”), g=9.8N/kg.
(2)g=9.8N/kg,这个定值叫重力常数; 9.8N/kg 表示质量为 1kg 的物体,在地球表面或附近受到
的重力为 9.8N.
(3)重力与质量的区别和联系
4. 重力的作用点
(1)重力在物体上的等效作用点叫做重心
(2)形状规则、密度均匀的物体的重心在几何中心上
(3)实际物体的重心可以通过悬挂法等方法寻找
典例精练
例 24下面是描述地球上不同位置的人释放石块的示意图,图中的虚线表示石块的路径,则对石块
下落路径的描述最接近实际的示意图是()
例 25 2022 年 11 月 29 日,最大质量达 13 吨的中国首艘货运飞船“天舟一号”,在长征七号运载火箭
的推力下克服巨大重力飞向了太空。下列关于重力的说法,正确的是()
A.物体的重心一定在物体上 B.地球附近物体的重力的施力物体一定是地球
C.天舟一号的最大重力约为 1.3X10N D.若物体所受重力全部消失,则“登天”仍是难事
例 26 建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲,一堵南北走向的墙上,所挂铅
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
例 27如图甲所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置.
(1)将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板 M 与桌面的夹角 a,会观察到悬线 OA 的向______ (改
变/不变);
(2)剪断悬线 OA,观察到小球下落的方向是______(OA/OB);
(3)如图乙所示的水平仪可以检验一个平面是否水平.若把它东西方向放置在桌面上,人在水平仪的
北边朝南观看,重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面的_____边高(东/南/西/北).
例 28使用图示的管式气泡水准仪(测量水平的工具如果支持面水平,小气泡居中),若某时刻气泡偏
向 b 一侧,则说明______(a/b)侧偏高。气泡之所以偏向 b 一侧是因为在______的作用下向______
运动的结果。
例 29 CCTV 科教频道曾报道:有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时,左前轮、右前轮、左后轮、
右后轮对地磅的压力分别为 4750N,4980N,4040N,3960N.假设该小车四个轮子的轴心围成一个
长方形,O 为几何中心,AB、CD 为两条对称轴,如图所示.若再在车上放一重物,能使整辆车所
受重力的作用线通过 O 点,则该重物的重心应落在( )
A.AOC 区域上 B.BOC 区域上 C.AOD 区域上 D.BOD 区域上
例 30同学们用完全相同的小桶分别盛满了 4 种液体,用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记
录的部分数据在下表中。
(1)图甲中弹簧测力计的量程为_____N,分度值为_____N.第四种液体(酱油)和小桶的总重如图甲
所示,请你写出上表中的空格处的数据。
(2)通过分析比较此表,他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图乙所示的
图象中能正确反映这一规律的图象是_____。
(3)若可乐的密度为 1.2g/cm3,试根据表格的数据计算小桶的重力为_____N。
例 31小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码,
她先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如下表:
(1)分析数据,得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的_______与外力成正比;
(2)小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象,如图所示的图___(填序号)
(3)利用该原理可以制造的仪器是______________ ;
(4)现在另一根弹簧下挂一个钩码时,弹簧总长 20cm,挂两个相同钩码时,弹簧总长 22cm。
则挂四个相同钩码时,弹簧总长_____cm.弹簧下端不挂任何物体时长____cm.(弹簧完好无损)
(5)弹簧测力计加一些小配件,你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢?
小亮看到这个课题后,经过论证和试验,在秤钩下挂一个容积为 100mL、重为 0.5N 的容器,
然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示)。
只要在容器中加 100mL 的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这个测力计上,
密度为“0”刻度应标在原刻度_______N 处。此“密度秤”的测量范围是_______g/cm3.(g=10N/kg)
例 32在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明
坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平
得到多组重力与质量的实验数据
(1)绘制并分析重力和质量的图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成_____
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图象,图像可能
是图乙中________,以此可以判断重力与物质种类的关系。(已知 p 绿豆>p 黄豆)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明一组用同小桶
分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为 1N,装满水后总重力为 3N,再装满
3
另一液体时示数为 4N,则液体密度为_______kg/m 。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注
对应其它液体的密度,此密度秤的刻度是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的;
3
(4)该密度秤的“0”刻度线应标注在_______N 刻度线处,所测液体密度的最大值为_______g/cm
课 后 作 业
作 1 如图所示,关于“力的作用效果”的说法中,错误的是( )
A.鱼线对鱼杆的拉力使钓鱼杆发生形变
B.瓶对海绵的压力使海绵发生形变
C.球拍对乒乓球的作用力改变了乒乓球的运动方向
D.脚用力踢足球时,能使足球飞出去,说明力只能改变物体的运动状态
作 2 如图甲所示是某同学利用弹簧秤测量物体重力时出现的情景,该弹簧秤的测量范围是____N,最
小刻度是______N。若该同学测得物体的重力为 3.8 牛,请在甲图中用线条表示出来。另一同学在
用弹簧测量一物体的重力时,错将物体挂在拉环上,如图乙所示,当物体静止时,弹簧秤上的示数
为 3 牛,则被测物体的重力______3 牛(选填大于、小于或等于)。
作 3 下列事例中,属于运用了重力方向的是( )
作 4 2015 年 8 月 6 日,我国选手宁泽涛获得游泳世锦赛男子自由泳冠军.比赛中,宁泽涛向后划
水以获得向前的力,这说明力的作用是_______;到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这
表明池壁作用力改变了他的___________.
作 5 2011 年 5 月,科学家在太阳系外发现了适合地球生命居住的星球.该星球距离地球 20 光年,
对物体的引力是地球的两倍.若把地球上质量 15kg 的物体放在该星球表面,其质量是______kg,
受到该星球的引力是_______N.(g=10N/kg)
作 6 月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力大小大约是地球对地面附近物体引力的六分之
一,一个连同随身装备共 120kg 的宇航员,在月球上质量为______kg,所受重力为______ N,
在物理学中,g=9.8N/kg 所表示的物理含义是________________________.
作 7 如图所示一个重力为 5N、质量分布均匀的铁圆环被静止悬挂,画出其受重力的示意图
作 8 胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸
(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体
越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲
形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在
支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭
这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力
会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比
较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变实验表明:弹簧弹力的大小 F 和弹簧伸长(或缩
短)的长度 x 成正比、写成公式就是 F=kx,其中 k 是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等
于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝
粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形也有上述比例关系。
这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是
________(拉伸形变/弯曲形变/扭转形变)
(2)弹簧的劲度系数与所受弹力大小_______(有关/无关)
(3)M、N 分别是底面积相同,高度不同的两个实心 长方体,把它们放在已调好平衡的天平上,如图
1所示,把不计质量的两根不同材质、原长相同的 弹簧甲、乙同时竖直悬挂在铁架台上,分别加挂
上 M、N 后静止,此时甲弹簧比乙弹簧长(如图 2 所示):
①以下说法正确的是_______:(选填序号)。
A.M 的质量比 N的质量大 B.弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等
C.弹簧甲施加给 M 的弹力小于 M 受到的重力 D.M 受到重力,这个力的施力物体是弹簧
②胡克定律 F=kx 中的 x 即为图中的弹簧伸长量,上述图 2 中劲度系数更大的是_______(甲/乙)
(5) 甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量
为 G1 的砝码,闪弹簧悬挂重量为 G1 及 G2 的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图 3所示,若
三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述信息判断
G1:G2 应为_____ A 2:1 B 1:2 C 2:3 D 3:2