力
【学习目标】 1、知道什么是力,理解力的作用效果是使物体发生形变,改变物体的运动状态。 2、知道影响力的作用效果的三个因素,会用力的图示、力的示意图表示力。 3、理解“力的作用是相互的”的双层含义,即物质性、相互性。 【要点梳理】
要点一、力
1、什么是力:力是一个物体对另一个物体的作用。
2、力的作用是相互的 一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力,即施力的物体同时也受力。这一对相互作用的力同时产生,同时消失,而且是分别作用在两个物体上。
要点诠释: (1)力是物体间的相互作用,包含以下两层含义: ①力的物质性
力是物体对物体的作用,一个物体受到力,一定有另外的物体对它施加了力,只要有力的作用,一定有受力物体和施力物体,力不能离开物体而单独存在。 ②力的相互性
任何物体之间力的作用都是相互的。一个物体施力的同时也受力。因此,同一物体既是施力物体也是受力物体。施力物体和受力物体是相对的。 例如:人踢球,人是施力物体,球是受力物体;同时人感到脚疼,球是施力物体,脚是受力物体。这样的力称为作用力和反作用力。 (2)特点是:大小相等、方向相反且作用在同一直线上,作用在两个物体上。
要点诠释: (1)从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。有力存在时,一定有施力物体和受力物体。 例如:人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。 (2)物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。 例如:人踢球,使球在草坪上滚动,人踢球时,人对球施加了力,人是施力物体,球是受力物体,当球离脚之后,人不再对球施力,球也就不再受踢力。 (3)在物理学中,用字母“F”表示力,单位:牛顿,简称牛,符号N。要点二、力的作用效果
力的作用效果包括两方面:改变物体的运动状态、改变物体的形状。要点诠释: (1)力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括三种情况: ①物体的运动方向不变,速度大小发生改变。 例如:刚驶出站台的火车,做变速直线运动。 ②物体的速度大小不变,运动方向发生改变。 例如:匀速行驶的汽车拐弯了。 ③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。例如,向斜上方抛出的铅球,速度的大小和方向都在发生变化。 (2)力可以改变物体的形状。 例如用力捏橡皮泥,使橡皮泥变成各种形状;用力拉弓,使弓张开;将尺变弯等。都是在力的作用下,使物体的形状发生改变。 要点三、力的三要素和力的表示法
力的大小、方向、作用点,都能影响力的作用效果,因此把它们叫做力的三要素。要点诠释:(1)力的三要素 力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素,它们都能影响力的作用效果。探究力的三要素与力的作用效果的关系,可采用控制变量法。 (2)力的图示法 ①用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法,叫做力的图示法。 ②画力的图示的步骤:
a、选定标度(用多少毫米表示多大的力);
b、从作用点沿力的方向画一线段(线段的起点表示力的作用点),根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加刻度;
c、在线段的一端加箭头表示力的方向。
(3)力的示意图
①只把力的作用点和方向表示出来的图叫做力的示意图
②画力的示意图的步骤:
a、在受力物体上画出力的作用点;
b、确定力的方向并沿力的方向画一条线段;
c、在线段的末端画上箭头并在旁边标出力的符号,知道大小的要用数值标出来。
【典型例题】
类型一、力的概念
1、(2019?武威校级一模)关于力的概念,下列说法中正确的是( )
A.力能脱离物体而存在
B.没有接触的物体之间也可能产生弹力
C.相互接触的物体之间一定会有力的作用
D.没有接触的物体之间也可能有力的作用
【思路点拨】力是物体对物体的作用,可知产生力的条件必须满足两个:一是必须要有两个物体,一个物体不能产生力,二是物体间要发生作用。
【答案】D
【解析】A、因为力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用,故A错;B、没有相互接触的物体之间不能发生弹性形变,所以不存在弹力;故B错;C、由力的概念可知,物体间要产生力,物体间必须要发生作用。如果只接触但不发生作用,就不会产生力,故C错;D、不接触的物体间也会产生力的作用,如重力和磁体间的磁力,故D正确;故选D。
【总结升华】本题考查了力的概念、力的作用方式和产生弹力的条件。对于物理课本上的概念,我们不能只凭死记硬背,一定要理解概念所描述的内容。
举一反三:
【变式】 用绳子系住水桶,手握绳子从井中提水,手受到向下的拉力,此拉力的施力物体是
A.地球 B.绳子 C.水桶 D.手
【答案】B
类型二、力的作用效果
2、(2019?松潘县一模)狂风把小树吹弯了腰,把落叶吹得漫天飞舞.从力的作用效果分析,风力不仅使小树发生了 ,还使落叶的 发生了改变。
【思路点拨】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状;二是改变物体的运动状态。
【答案】形变;运动状态
【解析】狂风把小树吹弯了腰,使小树的形状发生了改变;风把落叶吹得漫天飞舞,风力改变了落叶的运动状态。
【总结升华】本题考查了力的作用效果,属于基础知识的考查。
举一反三:
【变式】 以下所给出的现象中,物体运动状态不发生改变的是
A、在弯曲的路上汽车匀速转弯
B、小孩沿不光滑的直滑梯匀速下滑
C、熟透的苹果从树上下落
D、行驶的火车开始进站
【答案】B
类型三、力的三要素及力表示法
3、如图所示, 点推门最省力,沿 方向用力不能将门关上,这表明力的作用效果跟 和 有关。
【答案】B、A、作用点、方向
【解析】力的大小、方向、作用点影响力的三要素,它们都能影响力的作用效果,当其中一个要素改变时,力的作用效果往往也会随之改变。在推门时,在B点最容易推开,作用在A点的力垂直于门轴,不能把门关上,这个现象表明力的作用效果跟作用点和方向有关。
【总结升华】掌握力的三要素,力的三要素影响力的作用效果。
举一反三:
【变式】 用力推课桌的下部,课桌会沿地面滑动,而推课桌的上部,则课桌可能会翻倒,这说明力的作用效果
A.与力的大小有关
B.与力的方向有关
C.与力的作用点有关
D.与受力面积有关
【答案】C
4、如图悬挂的小球处于静止状态,画出他所受拉力的示意图.
【思路点拨】知道画力的示意图的步骤:
a、在受力物体上画出力的作用点;
b、确定力的方向并沿力的方向画一条线段;
c、在线段的末端画上箭头并在旁边标出力的符号,知道大小的要用数值标出来。
【答案与解析】
拉力的作用点可以画在小球的重心上,方向沿绳子竖直向上,如下图所示:
【总结升华】作力的示意图,就是用一个带箭头的线段把力的三要素表示出来,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,作图的关键是力的方向和作用点。
类型四、力的作用是相互的
5、成语“孤掌难鸣”的意思就是一个巴掌拍不响,你知道“孤掌难鸣”的物理道理吗? 【答案与解析】
力是物体与物体间的相互作用,有力发生则就一定有受力物体和施力物体,所以说孤掌难鸣。 【总结升华】本题主要考查的是力的作用具有物质性和相互性。
举一反三:
【变式】拿鸡蛋碰石头,鸡蛋破了,这是因为( ) A.鸡蛋受到了力,石头没受力 B.鸡蛋受到的力比石头大 C.鸡蛋和石头受同样大小的力,只是鸡蛋易碎 D.石头受到了力,鸡蛋没受力。 【答案】C
类型五:实际应用题 6、如图,当电风扇工作时,空气会由静止流动起来,这说明力能__________;同时小车将向__________运动,原因是__________;类似的装置可应用在某些交通工具上,试举一例:__________。这类交通工具在月球是无法工作的,这是因为:__________。 【答案】改变物体的运动状态;右;力的作用是相互的;飞机(气垫船、轮船等);月球上是真空 【解析】空气由静止变为运动,说明空气的运动状态发生改变。空气向左运动,说明风扇给空气一个向左的力,由于力的作用是相互的,空气也给风扇一个向右的力。月球上没有空气,转动的扇叶周围就没有受力物体,同样也没有物体给扇叶施加力的作用。 【总结升华】物理知识与实际生活相结合才能够把物理学好学活。 举一反三:
【变式】将一个椭圆形厚玻璃瓶灌满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中。用双手挤压玻璃瓶,我们看到的现象是__________,这一现象说明__________。 【答案】细玻璃管内水面上升,力可以使物体发生形变。
【巩固练习】
一、选择题
1、拿起下列物体时,所用的力大约是1N的是( )
A.一张作业纸 B.两个鸡蛋 C.一个图钉 D.一张课桌
2、下列关于力的说法正确的是 ( )
A.只有相互接触的物体才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
3、(2019?安溪县模拟)“脚踢足球”,脚疼,受力物体是( )
A.人 B.脚 C.足球 D.手
4、下列现象中,物体的运动状态没有发生改变的是 ( )
A.启动汽车从静止变为运动
B.汽车急刹车,从运动变为静止
C.降落伞从空中匀速降落
D.汽车匀速转弯
5、如图所示,分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的( )
A.大小有关 B.作用点有关
C.方向有关 D.大小、方向、作用点都有关
6、“物体间力的作用是相互的”,下列各图能生动地体现这一规律的是 ( )
二、填空题
7、(2019?黔西南州校级模拟)2019年5月,足球运动员贝克汉姆宣布退役。人们将他的弧线球称为“贝氏弧度”,这主要是由于踢球时所用力的 ________和 ________(选填“大小”、“方向”或“作用点”)不同,从而产生了与直线球不同的作用效果。
8、一位同学手提水桶,若以水桶为研究对象,________是施力物体,________是受力物体。若以手为研究对象,________是施力物体,________是受力物体。
9、(2019?洛阳模拟)小亮滑旱冰时用力推墙,结果就离墙而去,一是利用了物体间力的作用是________
;二是利用了力可以改变物体的________。
三、作图与简答题
10、用力推杯子的上部时,杯子倾倒;用力推杯子的底部时,杯子向前运动,由此得出的结论是________。
11、在下图中分别画出力的示意图(力的作用点均为A点)。
(1)弹簧所受竖直向下的拉力是25N,用力的示意图表示弹簧受的拉力;
(2)用150N的力向上提起一桶水;
(3)用60N的力沿水平方向向左推木箱;
(4)用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车。
12、如图所示,春游时小明坐在船上用力推另一只小船,结果两船向相反的方向运动。请写出两个与此现象相关的物理知识:
① ;
② 。
四、实验探究题
13、如图所示,把一根薄钢条的下端固定,现用不同的四个力F1、F2、F3和F4使其发生形状的变化,且F1=F2=F4>F3。
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的是比较图________和图________;
(2)比较图乙和图丁,可以得出力的作用效果跟力的________有关。
14、请利用一只氢气球,设计两个不同的物理实验,并完成下表。
操作方法
实验现象
物理知识
示例
用手挤气球
感觉气球也在挤手
力的作用是相互的
1
2
15、如图是某科技小组设计并制作的一只喷气船,将船浮在室内游泳池的水面上,漏斗中的液体可以是稀硫酸或稀盐酸。打开漏斗的活塞,流下的液体与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体,塑料罐内气压迅速增大,气体从罐底小孔喷出,使船前进,请回答下列问题: (1) 静止在水面上的喷气船,在气流喷出后能前进,这一现象说明力能_______________; (2) 若小船匀速前进,在水平方向上存在的一对相互作用力是__________。其中使小船前进的力是__________。
【答案与解析】
一、选择题
1、【答案】B
2、【答案】C
【解析】力是物体对物体的作用,不能脱离物体而存在。
3、【答案】B
【解析】踢足球时,脚感到疼,施力物体是足球,受力物体是脚;故选B。
4、【答案】C
【解析】物体的运动方向和速度大小都不发生改变,物体的运动状态就没有改变。
5、【答案】C
【解析】用力拉和压,力的方向不同,产生的效果不同。
6、【答案】D
【解析】人用力推墙,人会被墙推开,这是由于物体间力的作用是相互的,墙会给人施加一个反作用力。
二、填空题
7、【答案】作用点;方向
【解析】“弧线球”是球运动的路线改变,如果是力的大小改变了,改变的可能只是运动的距离,所以这主要是方向和作用点不同造成的,故答案为:作用点;方向。
8、【答案】手 水桶 水桶 手
【解析】以水桶为研究对象,手对水桶施加了力;以手为研究对象,水桶对手施加了力。
9、【答案】相互的;运动状态
【解析】(1)小亮同学穿着早冰鞋用力推墙时,小亮对墙施加了一个推力的力,由于物体间力的作用是相互的,墙同时也对小亮施加一个反作用力,小亮自己却向后运动了;
(2)小亮推墙之前是静止的,用力推墙后,由静止变为运动,这一现象说明了力可以改变物体的运动状态。答案为:相互的;运动状态。
10、【答案】力的作用效果跟力的作用点有关
【解析】两次力的作用点不同,产生的效果不同。
三、作图与简答题
11、【答案】
12、【答案】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力可以改变物体的运动状态
【解析】小明坐在船上用力推另一只小船,给了另一只船一个作用力,另一只船同时也给了他坐的船一个反作用力,结果两船向相反的方向运动,说明物体间力的作用是相互的;
小明用力推另一只小船,小船由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
四、实验探究题
13、【答案】(1)乙丙 (2)作用点
【解析】探究力的作用效果跟力的大小的关系时要保持力的方向和作用点不变,如图乙和图丙;图乙和图丁力的方向和力的大小相同,而力的作用点不同,因此是研究力的作用效果跟力的作用点有关的实验。
14、【答案】如下表所示
操作方法
实验现象
物理知识
示例
用手挤气球
感觉气球也在挤手
力的作用是相互的
1
用力捏气球
气球发生形变
力使物体发生形变
2
用力击气球
气球运动
力能改变物体的运动状态
3
给气球放气
气球向前运动,气向后跑
力的作用是相互的
4
让气球碰墙
气球被弹回
物体间力的作用是相互的
15、【答案】 (1) 改变物体的运动状态; (2) 小船对喷出的气体的力与喷出的气体对小船的力(或小船对水的作用力和水对小船的阻力);
喷出的气体对小船的反作用力; 【解析】气体喷出后,小船受到了喷出气体对小船的作用力,由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态,小船在水平方向上受到的力是喷出的气体对小船的反作用力和水对小船的阻力;在水平方向上物体既然受到了两个力的作用,这两个力肯定都存在一个相互作用力,即小船对喷出的气体的力与喷出的气体对小船的力是一对相互作用力。