第七章 力
人教版八年级物理《第七章 力》
了解:弹性与弹性形变的概念;万有引力的概念;重心的概念。
会:进行力的三要素作图;进行重力的计算;分析增大或减小摩擦力的实例。
理解:力的概念、力的作用效果;力的三要素;弹力的概念;重力的概念;摩擦力的概念。
掌握:影响摩擦力大小的因素的实验探究。
认识:力的单位;弹力的基本特征;静摩擦力和滑动摩擦力。
能:利用弹簧测力计进行力的测量。
本章知识结构
一、力及其测量
1.力
(1)概念:物体对物体的作用。
(2)特点:
①力的物质性:力不能离开物体而独立存在;
②力的相互性:物体间力的作用是相互的;
③力的空间性:不接触的物体间也可能有力的作用,如磁场力。
(3)单位:牛顿(N),托起一个鸡蛋用力约0.5 N。
2.力的作用效果
(1)改变物体的形状。
(2)改变物体的运动状态。
3.力的三要素:大小、方向、作用点。
4.力的表示方法——示意图
沿力的方向画一条带箭头的线段。
5.力的测量工具——弹簧测力计
(1)制作原理:在弹性范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)使用方法:
①使用前观察弹簧测力计的量程及分度值,检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线;
②测力时,要使弹簧测力计的弹簧伸长方向跟所测力的方向在一条直线上;
③读数时视线与刻度面板垂直。
二、重力
(1)产生原因:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)方向:竖直向下。
(3)大小。
①物体所受重力的大小跟它的质量成正比。
②关系式:G=mg,其中g=9.8 N/kg。
③测量工具:弹簧测力计。
(4)应用:重垂线、水平仪。
(5)作用点:重心。
(6)稳度与重心关系:重心越低越稳定(重心位置固定,支撑面越大越稳定)。
考点一:力
1.(2020济南)下列各项是某个中学生对相关数据的估计,其中与实际相符的是 ( )
A.用手托起两个鸡蛋的力大约是1N
B.人感觉舒适的环境温度约为25℃
C.正常眨一次眼所用的时间约为1s
D.一瓶矿泉水的质量大约为0.5kg
ABD
夯实考点
【点睛】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。根据题目中涉及的物理量,可进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
2.(2020枣庄)俗话说“鸡蛋碰石头一自不量力”、从物理学角度看 ( )
A. 石头对鸡蛋的作用力更大
B. 鸡蛋对石头的作用力更大
C. 鸡蛋对石头没有作用力
D. 石头和鸡蛋之间同时有等大的相互作用力
D
3.按照要求规范作图(作图时请用刻度尺,并把图线画清晰)。在图中画出茶壶受重力的示意图。
【解析】根据重力的方向为竖直向下,由重心位置画出一带箭头的线段即可。如图所示。
G
考点二:弹力
1.几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是 ( )
A.几个同学都一样大
B.手臂长的同学
C.体重大的同学
D.力气大的同学
B
【点睛】拉力的大小不仅取决于弹簧的根数,同时与弹簧的伸长有着直接的关系;因为弹簧所受拉力越大,伸长会越长。
【解析】因为弹簧所受拉力越大,伸长越长,所以在同样拉开三根弹簧的情况下,我们还要比较两位同学谁把弹簧拉得更长;它们都将手臂撑直了,那么手臂长的同学当然就用了更大的力。故,答案是B。
2.小明同学利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲。乙两图所示实验,能够得到的结论是在 相同时, 越大,压力作用效果越明显。
(3)探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 和 所示实验。
(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
(5)有些公共汽车配备逃生锤,遇害到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的 。
海绵的凹陷程度
接触面积
压力
甲
丙
没有控制压力相同
D
【点睛】本题考查了实验现象分析,应用控制变量法分析图示实验现象即可正确解题。(1)力可以使物体发生形变,物体的形变量越大,力的作用效果越明显;(2)(3)(4)根据控制变量法的要求,根据实验控制的变量与实验现象分析图示现象,然后答题。(5)在打击力一定的情况下,为方便使玻璃破碎,接触面积越小越好,分析图示情景然后答题。
3.(2020广西贵港)如图所示,弹簧测力计的读数为______N。
【点睛】重点是测力计及其读数,注意读数时先看清楚量程,弄清楚分度值再读数,不要小看了读数,在考试中是经常出现的。测力计利用弹力及二力平衡的原理,是用来测量力的大小的仪器。
【解析】在如图中,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针位置在1N下面的第二小格,所以读数是1.6N。
1.6
考点三:重力
1.对下列现象解释合理的是 ( )
A.运动员刚跳上去,又很快落下来--运动员受到重力;
B.纸飞机离开手后,继续飞行--纸飞机受惯性作用;
C.用橡皮泥捏成的小船漂浮在水面上--浮力大于重力;
D.用力推箱子,箱子未移动--推力对箱子做了功
A
【点睛】(1)重力:地球附近的物体受到地球的吸引力;(2)惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性;(3)漂浮的物体处于平衡状态,所受浮力等于重力;(4)做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动距离。
2.如图所示纸做的“不倒翁小鸟翅膀上装有两个回形针,将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是 ( )
A.装回形针降低了小鸟的重心;
B.装回形针升高了小鸟的重心;
C.小鸟的重心一定在其几何中心上;
D.小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
A
【点睛】本题考查重心的位置,难度不大。装上回形针小鸟的重心降低,稳定性增强;均匀形状规则的物体重心在它的几何重心上。
【解析】装上回形针小鸟的重心降低,稳定性增强;小鸟的形状不规则,重心不在几何重心上,鸟嘴上并没有胶水,故A正确,BCD错误。故选A。
3.如图所示,当铁球摆到最高点A时,请画出它此时的受力示意图。
【解析】铁球A在最高点时,受到重力和拉力的作用,过球心分别沿竖直向下方向和绳子斜向上方向画一条有向线段,用“G”和“F”表示。如图所示。
G
F
例1: 如图7-2所示,一只小船上的人用力推开另一只小船,结果发现两只小船同时向相反方向运动,该现象说明:力可以改变物体的____________;力的作用是________的。
图7-2
运动状态
相互
解 析:力是物体间的相互作用。在力的作用下,物体的运动状态发生改变或物体发生形变。
典题例讲
例2: 如图7-3所示为小丽同学站在某商场匀速向上运动的自动扶梯上的示意图,请在图中作出小丽所受力的示意图(O点为小丽的重心)。
图7-3
点 评:画物体受力示意图时,首先看清物体处于什么状态,再分析物体受到几个力的作用,最后检查物体在这几个力的作用下是否能处于此状态。
例3: 为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长量与拉力的关系作了探究。如下表所示是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
甲弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
表一
乙弹簧受到
的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
乙弹簧的
长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
表二
(1)分析表一和表二数据可知:①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成________;②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧________(选填“大”或“小”)。
正比
大
(2)如图7-4所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是________测力计,精度较高的是________测力计。(均选填“A”或“B”)
(3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关:____________________________________________________________________________。
图7-4
B
A
将一根弹簧剪成长度不同的两段,分别用大小相同的力拉弹簧,比较弹簧伸长的长度
例4:歼-15是我国第一代航母舰载机,下列能正确表示其在空中飞行时所受的重力方向的是 ( )
图7-5
C
解 析 重力的方向总是竖直向下的。
例5: 某物理实验小组的同学探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表所示:
实测物体
物体的质量m/kg
重力G/N
物体1
0.5
4.9
物体2
1
9.9
物体3
2
19.4
(1)在实验过程中,需要的测量工具有:____________________。
(2)根据实验测得的数据可知:物体所受重力G与物体质量m的比值为________N/kg。
(3)分析表中实验数据,得出的结论是:____________________________________________。
天平和弹簧测力计
9.8
物体所受的重力跟它的质量成正比
力
力的定义:①
力的作用效果:②
力的三要素:③
力的示意图:④
相互作用力:⑤
参考答案:①力是物体对物体的作用
②力可以使物体发生形变和力可以改变物体的运动状态
③大小、方向、作用点
④一根带箭头的线段,线段的起点或终点表示力的作用点、
线段的长短表示力的大小、线段末端的箭头表示力的方向
⑤等大、反向、共线、不共体
双基检测
弹力
弹性:⑥
弹力:⑦
弹簧测力计原理:⑧
参考答案:⑥物体受力发生形变,不受力时恢复原状的性质
⑦物体由于发生弹性形变而产生的力
⑧在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
重力
大小:⑨
方向:⑩
作用点:?
参考答案: ⑨G=mg
⑩竖直向下
?重心
1.(2020安徽省)如图所示,一轻质弹簧即重力不计,上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A. G与F3是一对平衡力
B. G与F3是一对相互作用力
C. F1与F2是一对平衡力
D. F1与F2是一对相互作用力
D
2.(2020广西南宁)我国北斗三号全球卫星导的系統最后一颗组网卫星,于2020年6月成功发射并进入预定轨道,北斗系统将以更强功能服务全球?下列说法正确的是( )
A.卫星相对太阳是静止的
B.卫星加速升空时运动状态不变
C.卫星通过超声波向地面传输信息
D.地球对卫星有吸引力,同时卫星对地球也有吸引力
D
3. 一铁球,用绳子吊在天花板上,画出球受到的力的示意图。
G
F拉
F支
G
F拉
4.当球靠墙静止不动时的受力图。
5.(2020乐山)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,松手后( )
A.由于甲先对乙施加了斥力,然后乙再对甲施加斥力,所以乙先向右运动
B.由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力,所以甲、乙相互靠近
C.甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
D.甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
D
6.(2020郴州)如图所示,一个木块静止在水平桌面上。请画出木块所受支持力的示意图(重心已画出)。
【答案】
7.(2019春·岳池县)市人民医院病房楼电梯最大载重为8000 N,求:
(1)假定每位乘客质量均为60 kg,则每人的重力为多少?
2.2
【能力提升】
2018年1月29日宜兴市一间民房被大雪压塌,一家五口被埋。小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量:
再见!