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第六章 熟悉而陌生的力
知识体系·巧构建
知识点1 力的概念
基础知识·夯根基
定义 力是一个物体对另一个物体的作用,用字母F表示
单位 牛,符号:①_____
特点 力的作用是② 的
作用效果 (1)力可以使物体的③ 发生改变;
(2)力可以使物体的④ 发生改变
三要素 力的⑤ 、⑥ 和⑦________
力的 示意图 力的示意图是一条表示力的三要素的带箭头的线段
N
相互
形状
运动状态
大小
方向
作用点
(1)至少有两个物体才能产生力的作用。
(2)相互接触的物体间不一定有力的作用。
(3)不相互接触的物体间可能有力的作用。
温馨提示
知识点2 弹力与弹簧测力计
1.弹力
定义 因物体发生⑧ 而产生的力。常见的弹力有拉力、支持力、压力等
弹力的方向 与物体发生弹性形变的方向相反
弹性形变
原理 在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的⑨ 就越大
使用方法 (1)观察:使用前观察弹簧测力计的测量范围(量程)和分度值;(2)校零:使用前检查指针与零刻度线是否对齐;若没有对齐,则需要校零;
(3)测量:测力时,要使弹簧测力计内的弹簧的轴线跟所测的力的方向在⑩ 上;
(4)读数:待指针稳定时读数,读数时视线要与刻度盘垂直
2.弹簧测力计
伸长量
一条直线
知识点3 重力(G)
定义 由于地球对物体的吸引而产生的
符号 G
施力物体 _______
大小 物体所受重力的大小与它的质量成 ,重力的大小可以由弹簧测力计直接测出来
方向 向下,应用:重垂线检查墙壁是否竖直;
注意:竖直向下不是垂直向下(见温馨提示图)
作用点 物体的重心
计算 公式:G= ,其中g约等于9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体,所受重力的大小约为9.8N
地球
正比
竖直
mg
温馨提示
(1)竖直向下和垂直向下是不同的,如图所示。竖直向下是一个特定的方向,是垂直于水平面向下;垂直向下是指垂直于规定平面向下。
(2)当物体的形状、质量发生变化时,其重心位置也会发生变化;重心不一定在物体上,如圆环的重心不在圆环上,而在它的圆心上。
定义 一个物体在另一个物体表面上滑动时所受的 物体间相对运动的力
方向 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向 _______
影响 因素 滑动摩擦力的大小与接触面的 和接触面所受的 有关
知识点4 摩擦力
1.滑动摩擦力
阻碍
相反
粗糙程度
压力
2.增大或减小摩擦的方法
目的 方法 举例
增大有益摩擦 增大压力 如:刹车时用力捏闸
使接触面变得粗糙 如:鞋底凹凸不平的花纹
变滚动摩擦为滑动摩擦 如:刹车
减小有害摩擦 减小压力 如:在单杠上做回环运动时手握单杠不要太紧
减小有害摩擦 使接触面变得光滑 如:溜冰场上每次比赛结束,都要在场地上浇冰是为了使接触面变光滑而减小摩擦
变滑动摩擦为 摩擦 如:行李箱的轮子
使相互接触的摩擦面 _____ 如:磁浮列车、门轴加润滑油
温馨提示
(1)当相互接触的两个物体相对静止,且存在相对运动的趋势时,物体受到的摩擦力叫做静摩擦力。(2)静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。(3)一般利用二力平衡的知识解决静摩擦力的问题。
滚动
分离
图片解读·研教材
教材图片 物理知识考查
八(全)P132 图6-4 如图所示是足球运动中“头球攻门”的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 (选填“形状”或“运动状态”),顶球时运动员给球施加了力,但是头也会感到痛,说明物体间力的作用是
的,足球在空中的运动 (选填“是”或“不是”)匀速直线运动
运动状态
相互
不是
教材图片 物理知识考查
八(全)P132 图6-3 如图所示,从力的角度看,拉弓时弓变弯,说明力能改变 ;当箭射出时,说明力能改变_________________
八(全)P145 图6-29(b) 如图所示,往墙上挂画时,常用重垂线来检查画是否挂正,这是利用物体所受重力的方向总是 的
物体的形状
物体的运动状态
竖直向下
教材图片 物理知识考查
八(全)P152 图6-42(a) 如图所示,足球守门员戴防滑手套接足球,目的是 摩擦;足球被踢出后,在草地上滚动一段距离后停下来,是受到 的缘故
八(全)P152 图6-42(c) 如图所示,演奏二胡时,琴师在弓弦上涂上松香以 它与琴弦间的摩擦,另外他还通过增大弓弦与琴弦间的 ,使弓弦与琴弦间的摩擦力变大,从而使琴弦振动产生声音
压力
增大
增大
摩擦力
重难突破·提能力
【例1】(易混点整合)踢足球是同学们喜爱的运动,请判断下列与踢球有关的力的说法的正误。
(1)踢球时,脚发生了形变,球对脚的力大于脚对球的力。( )
(2)只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同。( )
(3)踢出去的球在空中运动的过程中,受到踢力和重力的作用。( )
(4)踢足球时脚感觉疼,说明力的作用是相互的。( )
(5)足球被踢飞,说明力是改变物体运动状态的原因。( )
(6)足球最终停止运动是因为失去了脚的作用力。( )
重难点1 对力的理解
突破技巧
解答时,从力的概念及力的作用效果等方面展开分析。
×
×
×
×
√
√
重难点2 弹力
【例2】如图所示,弹簧测力计和细线受到的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为 ( )
A.5N,0
B.0,5N
C.5N,5N
D.5N,10N
突破技巧
弹簧测力计受力平衡时所显示的示数就是弹力大小,即弹簧测力计的示数在数值上等于弹簧测力计任一端所受拉力的大小。
C
重难点3 力的示意图
【例3】请在图中画出静止在斜面上的物体所受到的力,以及物体对斜面的压力的示意图。
方法指导
画力的示意图应注意的问题
①物体受到重力的作用点一定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4】根据下列实例回答问题:
①擦玻璃时把抹布用力压紧在玻璃上擦;②防滑垫做得凹凸不平;③足球守门员戴防滑手套;④冬天下雪后车轮使用防滑链;
⑤结冰路面撒煤渣;⑥骑自行车用力刹闸;⑦旱冰鞋装有轮子;
⑧气垫船;⑨在单杠上做回环动作时手握单杠不能太紧;⑩饮料瓶盖上刻有一道道竖直的条纹。
(1)通过增大压力来增大摩擦的是 。
(2)通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的是 。
(3)通过减小压力来减小摩擦的是 。
(4)⑦是通过 的方法来 摩擦的。
(5)⑧是通过 的方法来 摩擦的。
重难点4 增大或减小摩擦力的方法
使接触面脱离
①⑥
②③④⑤⑩
⑨
变滑动为滚动
减小
减小
实验探究·分层练
实验:探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
1.实验器材 弹簧测力计、木块、表面较粗糙的木板、表面较光滑的木板、重物。
2.实验装置
要点梳理
3.实验步骤(1)将弹簧测力计调零。
(2)保持压力不变(同一木块),改变接触面的粗糙程度,分别水平匀速直线拉动木块,记录这两种情况下弹簧测力计的示数。
(3)保持接触面的粗糙程度不变(同一木板),改变压力,分别水平匀速直线拉动木块,记录这两种情况下弹簧测力计的示数。
4.实验结论
在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
方法指导
(1)控制变量法:①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时:控制接触面的粗糙程度不变,改变物块对接触面的压力。
②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时:控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(2)转换法:实验中拉动木块做匀速直线运动,通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
突破技巧
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计,因此,按如图所示方案改进,改进后,水平向右拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
典型例题
为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小
(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。当物块A匀速运动时,弹簧测力计的示数如图甲所示,此时物块所受滑动摩擦力为 N。
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;比较甲、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”);在 一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,据此可知生活中田径运动员的鞋底应该选用 (选填“带纹路”或“相对光滑”)的。
必须
等于
1.2
压力
接触面粗糙程度
压力
带纹路
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。原因是 。
(5)比较下面两图的操作,可知是为了探究滑动摩擦力的大小与
的关系。
(3)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”
“丙”或“丁”)。
丁
错误
没有控制压力相同
接触面积
(6)实验过程中,突然增大弹簧测力计对物块的拉力,物块所受的滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。(7)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在泥泞的路上行驶时出现打滑现象的具体做法 。
不变
给轮胎安装防滑链
(8)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使物块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图所示,此过程中木块处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;弹簧测力计对物块的拉力大小 (选填“等于”或“不等于”)物块受到的滑动摩擦力的大小,所以二者 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
平衡
不等于
不是
(9)小明对实验装置进行改动。如图所示,拉力F 水平向右,不计弹簧测力计自重,所用弹簧测力计已调零。重复实验发现效果更好。关于本次实验,请回答下列问题:
①小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板A;
②当F=5N时,长木板A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时B受到的摩擦力为 N;
③当F=20N时,长木板A水平向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为3N且保持不变,此时B受到的摩擦力大小为 N,若增大F,此时B受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
不一定
0
3
1.(2025·广西)运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是 ( )
A.地球 B.篮球 C.篮筐 D.运动员
2.(2024·枣庄)在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.甲乙对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B.甲先对乙施力,然后乙才对甲施力
C.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力
是一对相互作用力
D.由于甲、乙两磁体没有接触,因此
甲、乙之间没有力的作用
考点聚焦·练真题
命题点1 对力的概念的认识
D
C
3.(2025·四川眉山)2025年4月30日,神舟十九号返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十九号载人飞行任务取得圆满成功!返回舱回收着陆阶段,减速伞拉出并降速,如图甲所示,以伞为参照物,返回舱是 的。在返回舱距离地面1m左右时,反推发动机点火,如图乙所示,将返回舱的速度降低到1~2m/s,实现平稳着陆,说明力可以改变物体的 。
静止
运动状态
命题点2 弹力与弹簧测力计的使用
4.(2024·江苏盐城)如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先 ( )
A.把挂钩向下拉
B.把挂钩向上托
C.把面板向上移
D.把面板向下移
D
5.(2025·四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
2.2
变大
6.(2024·临沂)2024年5月9日,山东省女子手球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于如图所示的手球比赛,分析正确的是 ( )
A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压强比站立
时小
命题点3 重力
C
7.(2025·陕西B卷)为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是 ( )
A.如图甲所示,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B.如图乙所示,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C.如图丙所示,毽子上升
过程中,不受重力作用
D.如图丁所示,排球下降
过程中,惯性越来越大
A
8.(2024·菏泽)如图所示,五代时期的文物倒流壶静止在博物馆的水平展台上。请在O点画出倒流壶受到的重力G和支持力F的示意图。
命题点4 摩擦力
9.(2025·福建)在体育运动中,图中的做法为了减小摩擦的是 ( )
A
10.(2025·武汉)如图所示,为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学利用一个砝码,一个木块,两个材料相同但粗糙程度不同的长木板进行三次实验。在三次实验中,用弹簧测力计水平拉动木
块,使它沿水平长木板做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.甲、丙两次实验可得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关
C.在乙、丙两次实验中,木块速度大小相同时,木块受到的滑动摩擦力大小也相同
D.在乙、丙两次实验中,木块向
右做匀速直线运动时,砝码受到
的摩擦力都为零
D
11.(2025·四川宜宾)在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲所示,向左拉动木板如图乙所示。两种方法中,选择
(选填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受的滑动摩擦力方向 (选填“相同”或“不同”)。
相同
乙
命题点5 画力的示意图
12.(2025·威海)如图所示,运动员握住标枪静止不动,支撑标枪的手掌面(支撑点为A)与标枪平行,请在A点画出标枪受到手掌的支持力和摩擦力。
13.(2025·陕西A卷)如图甲所示是中国古代科技著作《天工开物》中利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力,请在图乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图。
14.(2024·济南)如图所示是探究“阻力对运动的影响”实验中滑块沿斜面下滑的情景。请画出此时滑块受到重力的示意图。