内容正文:
第七章 力
课时7.2 力的描述
2022年课程标准
物理素养
2.2.4 能用示意图描述力。会测量力的大小。了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。
物理观念:认识力的符号F和单位(N),会估测力的大小。
科学思维:能画出力的示意图,能用力的示意图描述力的三要素。
科学探究:通过实验和活动,认识力的作用效果的三要素。
知识点1:力的三要素
1. 现象探究:影响力的作用效果的因素
项目
力的大小
力的方向
力的作用点
实例
效果
物体越重,弹簧被拉得越长
拉弹簧时,弹簧变长;压弹簧时,弹簧变短
推底部时,瓶子移动;推上部时,瓶子倾倒
分析
力的大小影响力的作用效果
力的方向影响力的作用效果
力的作用点影响力的作用效果
结论
力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果
2. 力的三要素
(1)定义:在物理学中,把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
(2)理解:
①任何力都有大小、方向和作用点三个要素,所以在描述一个力时,就要描述力的三要素;
②三个要素决定了力的作用效果,当其中的一个要素改变时,力的作用效果也会随之改变。
3. 力的单位和大小
(1)力一般用字母F表示,为了具体表示不同情况下不同作用力的大小,人们引入了衡量力的大小的单位。
(2)在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
牛顿是伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的莫基人,他提出了运动三大定律和万有引力定律,发现了光的色散现象,解释了光的颜色和折射现象。后来人们为纪念他,就用他的名字作为力的单位。
(3)常见力的大小
托起一个乒乓球所用的力
约为0.03N
托起两个鸡蛋所用的力
约为1N
托起一本物理课本所用的力
约为3N
托起一个篮球所用的力
约为7N
一名中学生对地面的压力约为500N
蚂蚁的拉力
约为10-3N
【例1】王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同 D.作用点相同,大小、方向都不同
知识点2:力的示意图
1. 力的示意图
在物理学中,为了形象、直观地表示力的三要素,通常用一条带箭头的线段表示力。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方向,在线段的起点(或终点)表示力的作用点,线段的长度表示力的大小,这就是物体的受力分析,这种描述力的方法运用了模型法。
项目
力的示意图
力的图示
受力分析图
步骤
(1)在受力物体上画出力的作用点;
(2)确定力的方向并沿力的方向画一条线段;
(1)选定标度(用多少毫米表示多大的力);
(2)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;
(3)在线段的一端加箭头表示力的方向。
归纳总结
“三定”与“三标”
(1)三定:①定点:②定方向;③定长度:
(2)三标:①标箭头;②标力的符号;③标力的数值和单位
注意事项
(1)作用点要画在受力物体上;
(2)箭头要画在线段的末端,箭头不能漏画,不能画反;
记忆口诀
一定点(力的作用点);二画线(沿力的方向);线段末端画尖尖(表示力方向的箭头),符号大小标两边。
【典2】在下图中,木箱C受到沿斜面向上,大小为90N的拉力,用力的图示画出这个力。
问题一:力的三要素
【角度1】力的三要素对力的作用效果的影响
【典例1】如图,细心的小萌发现,开门时手推 A 点最轻松,推 C 点最困难,联想到所学物理知识,小萌认为这 是因为力的作用效果与( )
A.力的作用点有关 B.力的方向有关 C.力的大小有关 D.施力物体有关
【变式1-1】某同学做了“探究力的作用效果的影响因素”的实验,如图所示:将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如图中甲、乙、丙、丁所示的形变,各力的大小关系为:。
(1)该同学是根据 来判断力的作用效果的,此过程运用的物理研究方法是 ;
(2)比较甲、丙两实验可以得出的结论是 ;
(3)通过比较 两次实验,该同学得出了“力的作用效果与力的大小有关”的结论。
【变式1-2】如图所示为用同样大小的力压或拉弹簧。图示现象说明力能使弹簧发生 ,并且力的作用效果跟力的 有关。
【角度2】辨析两个力的三要素是否相同
【典例2】王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.作用点、大小相同,方向不同 D.大小相同,方向和作用点都不同
力的三要素指力的大小、方向和作用点。三个要素中,只要有一个因素发生改变,则这个力发生改变。要描述两个力相同,则三个要素必定一样。
【变式2-1】王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素
A.三要素完全相同 B.方向相同 C.作用点相同 D.大小相同
【变式2-2】如图所示,骆驼静止站在水平地面上,骆驼对地面的压力和地面对骆驼的支持力,这两个力的三要素中相同的是( )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.都相同
问题二:力的图示
受力分析口诀:一定点(力的作用点);二画线(沿力的方向);线段末端画尖尖(表示力方向的箭头),符号大小标两边。
【角度1】力的图示
【典例3】用大小为80牛的力F竖直向上拉物体A,在图中画出拉力F的图示。
【变式3-1】如图所示,物体上A点处受到水平向右,大小为10牛的拉力F,请用力的图示法画出这个力F.
【变式3-2】如图所示,用与水平方向成30°角向右、大小为40 N的力拉小车.在图中画出小车所受拉力的图示.
( )
【角度2】力的示意图
【典例4】用200牛的力,沿与水平地面成角拉小车,用力的示意图画出拉力。
【变式4-1】如图所示为小明拉车的情景,请画出绳子对车的拉力示意图。(力的作用点已画出)
【变式4-2】如图所示,用100N的拉力拉着重为300N的匀质实心方木匀速前行,请用力的图示法画出木箱受到的拉力。
【基础强化】
1.下列四个单位(或单位符号)①牛顿 ②g/cm3 ③吨 ④L 按顺序其所对应的物理量完全正确的一组是( )
A.力、密度、质量、体积 B.力、密度、物重、体积
C.力、速度、质量、体积 D.力、密度、物重、长度
2.下列作用力中,大小最接近1N的是( )
A.一个中学生站在地上,对地面的压力 B.牛拉犁耕地的力
C.托起两个鸡蛋的力 D.拔河比赛时每个人对绳的拉力
3.牛顿是一位杰出的物理学家,他发现了万有引力定律和光的色散,总结出了运动三定律。为纪念他对物理学的贡献,在物理学中用牛顿作为( )的单位。
A.速度 B.密度 C.质量 D.力
4.王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同 D.作用点相同,大小、方向都不同
5.下列不属于力的三要素的是( )
A.力的大小 B.力的方向
C.力的作用点 D.力的作用
6.如图所示是一种常用的核桃夹,用大小相同的力垂直作用在A点比 B 点更容易夹碎枝桃,这说明力的作用效果与( )
A.施力物体有关 B.力的大小有关 C.力的方向有关 D.力的作用点有关
7.如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与( )
A.力的方向有关 B.力的大小有关
C.力的作用点有关 D.力的大小、方向、作用点都有关
8.如图所示,甲、乙两图中,两个力的 、 、 都不同.
9.小明用如图所示的水壶提水到煤气灶上烧,烧开后将水提下灌到保温瓶中,则小明的手应该提在A处的是 (填“提水”或“灌水”)时,这是因为力的作用效果和力的 有关。
10.力的作用效果与力的 、 和 都有关系,它们叫做力的三要素。若用脚去踢静止在地面上的足球,只要其中一个要素发生变化,力的 就会发生变化,会使足球产生各种各样的运动。
【能力培优】
11.要改变力的作用效果,下列方法可行的是( )
A.必须同时改变力的三要素 B.至少要改变力的大小和作用点
C.至少要改变力的大小和方向 D.至少要改变力的三要素中的一个要素
12.如图所示是用扳手拧螺母的情景,顺时针拧会把螺母拧紧,逆时针拧会把螺母拧松,这说明力的作用效果( )
A.与力的大小有关 B.与力的作用点有关 C.与力的作用时间有关 D.与力的方向有关
13.如图所示为同一根弹簧两次受力的情景,观察对比两次实验结果可知,影响力的作用效果的因素是( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.弹簧的长度
14.作用在同一物体上的两个力,若这两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是相互作用力 B.一定不是相互作用力
C.可能是相互作用力 D.无法判断
15.如图所示,小明想体验力的大小对力的作用效果的影响,他应该在B点施加满足如下条件的力:力的大小 、力的方向 (选填“相同”或“不同”),观察 来比较力的作用效果。
16.在图中,物体在A点受到与水平方向成45°角,大小为100牛向右上方的拉力F作用,请用力的图示法画出拉力。
17.如图所示,一辆小车受到与水平方向成45°角、向右斜上方的大小为30N的拉力,请用力的示意图画出小车受到的这个拉力。(图中O点为力的作用点)
18.如图所示的是小华用一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究力的作用效果与哪些因素有关。(图中钩码规格相同)
(1)通过比较乙、丙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关;
(2)通过比较 两图的钢片形变程度,可以发现:力的作用效果与力的作用点有关。
19.如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生(a)(b)(c)(d)各图中的形变,如果力的大小,
(1)本题中,钢条受力产生的效果是 ;
(2)由(a)和(b)图可以得到的结论是:力的作用效果与力的 有关;
(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,可以选择 两个图;
(4)小军由(c)和(d)图得到结论:力的作用效果与力的方向有关。小洋认为这个结论是错误的,他的依据是 。
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第七章 力
课时7.2 力的描述
2022年课程标准
物理素养
2.2.4 能用示意图描述力。会测量力的大小。了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。
物理观念:认识力的符号F和单位(N),会估测力的大小。
科学思维:能画出力的示意图,能用力的示意图描述力的三要素。
科学探究:通过实验和活动,认识力的作用效果的三要素。
知识点1:力的三要素
1. 现象探究:影响力的作用效果的因素
项目
力的大小
力的方向
力的作用点
实例
效果
物体越重,弹簧被拉得越长
拉弹簧时,弹簧变长;压弹簧时,弹簧变短
推底部时,瓶子移动;推上部时,瓶子倾倒
分析
力的大小影响力的作用效果
力的方向影响力的作用效果
力的作用点影响力的作用效果
结论
力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果
2. 力的三要素
(1)定义:在物理学中,把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
(2)理解:
①任何力都有大小、方向和作用点三个要素,所以在描述一个力时,就要描述力的三要素;
②三个要素决定了力的作用效果,当其中的一个要素改变时,力的作用效果也会随之改变。
3. 力的单位和大小
(1)力一般用字母F表示,为了具体表示不同情况下不同作用力的大小,人们引入了衡量力的大小的单位。
(2)在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
牛顿是伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的莫基人,他提出了运动三大定律和万有引力定律,发现了光的色散现象,解释了光的颜色和折射现象。后来人们为纪念他,就用他的名字作为力的单位。
(3)常见力的大小
托起一个乒乓球所用的力
约为0.03N
托起两个鸡蛋所用的力
约为1N
托起一本物理课本所用的力
约为3N
托起一个篮球所用的力
约为7N
一名中学生对地面的压力约为500N
蚂蚁的拉力
约为10-3N
【例1】王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同 D.作用点相同,大小、方向都不同
【答案】C
【详解】手对桶的提力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,所以作用点不同,方向相反,但大小相等,并且作用在同一直线上。
故选C。
知识点2:力的示意图
1. 力的示意图
在物理学中,为了形象、直观地表示力的三要素,通常用一条带箭头的线段表示力。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方向,在线段的起点(或终点)表示力的作用点,线段的长度表示力的大小,这就是物体的受力分析,这种描述力的方法运用了模型法。
项目
力的示意图
力的图示
受力分析图
步骤
(1)在受力物体上画出力的作用点;
(2)确定力的方向并沿力的方向画一条线段;
(1)选定标度(用多少毫米表示多大的力);
(2)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;
(3)在线段的一端加箭头表示力的方向。
归纳总结
“三定”与“三标”
(1)三定:①定点:②定方向;③定长度:
(2)三标:①标箭头;②标力的符号;③标力的数值和单位
注意事项
(1)作用点要画在受力物体上;
(2)箭头要画在线段的末端,箭头不能漏画,不能画反;
记忆口诀
一定点(力的作用点);二画线(沿力的方向);线段末端画尖尖(表示力方向的箭头),符号大小标两边。
【典2】在下图中,木箱C受到沿斜面向上,大小为90N的拉力,用力的图示画出这个力。
【答案】
【详解】力的三要素:大小、方向、作用点。力的大小为90N,方向沿斜面向上,作用点在木箱上,取1cm长度为30N,则拉力的图示如图所示:
问题一:力的三要素
【角度1】力的三要素对力的作用效果的影响
【典例1】如图,细心的小萌发现,开门时手推 A 点最轻松,推 C 点最困难,联想到所学物理知识,小萌认为这 是因为力的作用效果与( )
A.力的作用点有关 B.力的方向有关 C.力的大小有关 D.施力物体有关
【答案】A
【详解】由题知,分别在A、C两处用相同大小、相同方向的力推门时,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与力的作用点有关,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式1-1】某同学做了“探究力的作用效果的影响因素”的实验,如图所示:将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如图中甲、乙、丙、丁所示的形变,各力的大小关系为:。
(1)该同学是根据 来判断力的作用效果的,此过程运用的物理研究方法是 ;
(2)比较甲、丙两实验可以得出的结论是 ;
(3)通过比较 两次实验,该同学得出了“力的作用效果与力的大小有关”的结论。
【答案】(1) 钢条的形变程度 转换法 (2)力的作用效果与力的作用点有关 (3)甲乙
【详解】(1)[1][2]实验中采用转换法,根据钢条的形变程度来判断力的作用效果的。
(2)甲、丙实验中,两力的大小、方向相同,作用点不变,钢条的形变程度不同,两实验可以得出的结论是力的作用效果与力的作用点有关。
(3)甲乙两次实验,两力的大小不同,方向与作用点相同,钢条的形变程度不同,由此该同学得出了“力的作用效果与力的大小有关”的结论。
【变式1-2】如图所示为用同样大小的力压或拉弹簧。图示现象说明力能使弹簧发生 ,并且力的作用效果跟力的 有关。
【答案】 形变 方向
【详解】[1]当用同样大小的力压弹簧时,弹簧被压缩变短;而当用同样大小的力拉弹簧时,弹簧被拉伸变长。这两种情况下,弹簧的形状都发生了改变,即弹簧发生了形变。这说明力能使物体发生形变。
[2]虽然力的大小相同,但是力的作用效果(即弹簧的形变情况)却不同。在压力作用下,弹簧变短;在拉力作用下,弹簧变长。这说明力的作用效果不仅仅与力的大小有关,还与力的方向有关。
【角度2】辨析两个力的三要素是否相同
【典例2】王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.作用点、大小相同,方向不同 D.大小相同,方向和作用点都不同
【答案】D
【详解】王明的手对水桶的作用力和水桶对的手的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,施力物体和受力物体互为彼此,所以,这两个力的三要素大小相同,方向和作用点都不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
力的三要素指力的大小、方向和作用点。三个要素中,只要有一个因素发生改变,则这个力发生改变。要描述两个力相同,则三个要素必定一样。
【变式2-1】王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素
A.三要素完全相同 B.方向相同 C.作用点相同 D.大小相同
【答案】D
【分析】解答此题的知识点:力的大小、方向和作用点,称为力的三要素;相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上.
【详解】王明同学用力提一桶水时,手给水桶一个向上的力,由于物体间力的作用是相互的,同时水桶给手一个直向下的力,两个力大小相等,方向相反,分别作用在水桶和手上,所以力的三要素中,只有大小是相同的,方向和作用点是不同的.
故选D.
【变式2-2】如图所示,骆驼静止站在水平地面上,骆驼对地面的压力和地面对骆驼的支持力,这两个力的三要素中相同的是( )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.都相同
【答案】A
【详解】骆驼对地面的压力和地面对骆驼的支持力是一对相互作用力,其大小相等,方向相反,作用在不同的物体上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
问题二:力的图示
受力分析口诀:一定点(力的作用点);二画线(沿力的方向);线段末端画尖尖(表示力方向的箭头),符号大小标两边。
【角度1】力的图示
【典例3】用大小为80牛的力F竖直向上拉物体A,在图中画出拉力F的图示。
【答案】
【详解】由题意知,物体受到竖直向上的拉力F,大小为80N,作用点在物体的重心上,选取标度为40N,过物体的重心,沿竖直向上的方向画一条有向线段,使线段长度为标度的2倍。如图所示:
【变式3-1】如图所示,物体上A点处受到水平向右,大小为10牛的拉力F,请用力的图示法画出这个力F.
【答案】
【详解】先选取一段表示5N的线段,然后过物体的重心作水平向右的大小为10N的拉力F,其长短为表示5N线段的2倍,图示如下:
【变式3-2】如图所示,用与水平方向成30°角向右、大小为40 N的力拉小车.在图中画出小车所受拉力的图示.
( )
【答案】
【分析】画出标度,过物体的作用点表示出力的方向和大小.
【详解】画20N的标度,然后过物体的作用点作与水平方向成30°角斜向右上方的、大小为40N的拉力,如下图所示:
【角度2】力的示意图
【典例4】用200牛的力,沿与水平地面成角拉小车,用力的示意图画出拉力。
【答案】
【详解】拉力的作用点在小车右边缘的中点,大小是200N,方向与水平地面成45°角,拉力的示意图如图所示:
【变式4-1】如图所示为小明拉车的情景,请画出绳子对车的拉力示意图。(力的作用点已画出)
【答案】
【详解】从作用点开始,沿绳子水平向右画一条带箭头的线段表示出拉力,如下图所示:
【变式4-2】如图所示,用100N的拉力拉着重为300N的匀质实心方木匀速前行,请用力的图示法画出木箱受到的拉力。
【答案】
【详解】拉力的作用点可以画在木块右边缘的上面,取标度为50N,从拉力的作用点作与绳子方向相同、大小为100N的拉力,如图所示
【基础强化】
1.下列四个单位(或单位符号)①牛顿 ②g/cm3 ③吨 ④L 按顺序其所对应的物理量完全正确的一组是( )
A.力、密度、质量、体积 B.力、密度、物重、体积
C.力、速度、质量、体积 D.力、密度、物重、长度
【答案】A
【详解】①牛顿是力的国际单位;②g/cm3是密度的常用单位;③吨是质量的常用单位;④L是体积的常用单位。
故选A。
2.下列作用力中,大小最接近1N的是( )
A.一个中学生站在地上,对地面的压力
B.牛拉犁耕地的力
C.托起两个鸡蛋的力
D.拔河比赛时每个人对绳的拉力
【答案】C
【详解】托起两个鸡蛋的力大约是1N;一个中学生站在地上对地面的压力、牛拉犁耕地的力、拔河比赛时每个人对绳的拉力都远大于1N。
故选C。
3.牛顿是一位杰出的物理学家,他发现了万有引力定律和光的色散,总结出了运动三定律。为纪念他对物理学的贡献,在物理学中用牛顿作为( )的单位。
A.速度 B.密度 C.质量 D.力
【答案】D
【详解】A.速度的国际制单位是,故A不符合题意;
B.密度的国际制单位是,故B不符合题意;
C.质量的国际制单位是,故C不符合题意;
D.力的国际制单位是N,故D符合题意。
故选D。
4.王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同 B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同 D.作用点相同,大小、方向都不同
【答案】C
【详解】手对桶的提力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,所以作用点不同,方向相反,但大小相等,并且作用在同一直线上。
故选C。
5.下列不属于力的三要素的是( )
A.力的大小 B.力的方向
C.力的作用点 D.力的作用
【答案】D
【详解】力的大小、方向、作用点是力的三要素,力的作用不是力的三要素之一,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.如图所示是一种常用的核桃夹,用大小相同的力垂直作用在A点比 B 点更容易夹碎枝桃,这说明力的作用效果与( )
A.施力物体有关 B.力的大小有关
C.力的方向有关 D.力的作用点有关
【答案】D
【详解】由题意可知,力的大小和方向相同,作用点A、B不同,在A点比B点更易夹碎核桃,说明力的作用效果与作用点有关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与( )
A.力的方向有关 B.力的大小有关
C.力的作用点有关 D.力的大小、方向、作用点都有关
【答案】C
【详解】用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了;两种情况下,推力的作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果与力的作用点有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图所示,甲、乙两图中,两个力的 、 、 都不同.
【答案】 大小 方向 作用点
【分析】(1)力的大小、方向和作用点都能影响力的作用效果,所以称作力的三要素.
(2)力的示意图使用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点.
【详解】力的示意图用线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点;由图可知:表示两个力的线段的长度不同,说明他们的大小不同;箭头的方向不同,说明两个力的方向不同;两线段的起点和终点都不同,说明两个力的作用点不同.
9.小明用如图所示的水壶提水到煤气灶上烧,烧开后将水提下灌到保温瓶中,则小明的手应该提在A处的是 (填“提水”或“灌水”)时,这是因为力的作用效果和力的 有关。
【答案】 提水 作用点
【详解】[1][2]用水壶提水时,手应提在水壶把手的A处,这样可以用较小的力使水壶处于水平状态;把水壶里的水灌到保温瓶中时,手应提在水壶把手的B处,这样可以用较小的力把水壶里的水灌到保温瓶中去。可见,力的作用点不同,力的作用效果不同,则说明了力的作用效果与力的作用点有关。
10.力的作用效果与力的 、 和 都有关系,它们叫做力的三要素。若用脚去踢静止在地面上的足球,只要其中一个要素发生变化,力的 就会发生变化,会使足球产生各种各样的运动。
【答案】 大小 方向 作用点 作用效果
【详解】[1][2][3]力的作用效果是:力可以使物体的形状发生改变(简称形变),也可以使物体的运动状态发生改变。力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系,它们叫做力的三要素。
[4]若用脚去踢静止在地面上的足球,只要其中一个要素发生变化,比如力的大小改变、或者力的方向改变等,力的作用效果就会发生变化,会使足球产生各种各样的运动。
【能力培优】
11.要改变力的作用效果,下列方法可行的是( )
A.必须同时改变力的三要素 B.至少要改变力的大小和作用点
C.至少要改变力的大小和方向 D.至少要改变力的三要素中的一个要素
【答案】D
【详解】力的大小、方向和作用点是力的三要素,力的三要素都能够影响力的作用效果,只要有一个要素改变,力的作用效果就会改变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.如图所示是用扳手拧螺母的情景,顺时针拧会把螺母拧紧,逆时针拧会把螺母拧松,这说明力的作用效果( )
A.与力的大小有关 B.与力的作用点有关 C.与力的作用时间有关 D.与力的方向有关
【答案】D
【详解】如图所示,用扳手拧螺母时,通常顺时针会将螺母拧紧,逆时针会拧松,力的大小和作用点相同,力的方向不同,作用效果不同,这说明力的作用效果与力的方向有关。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13.如图所示为同一根弹簧两次受力的情景,观察对比两次实验结果可知,影响力的作用效果的因素是( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.弹簧的长度
【答案】B
【详解】如图,实验用的是同一弹簧,两个力的大小和作用点相同,方向相反,弹簧的形变不同,实验表明,影响力的作用效果的因素是力的方向,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.作用在同一物体上的两个力,若这两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是相互作用力 B.一定不是相互作用力
C.可能是相互作用力 D.无法判断
【答案】B
【详解】两个力的三要素完全相同,则这两个力的大小相等、作用点相同、方向相同,不符合相互作用力的条件,故这两个力一定不是相互作用力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.如图所示,小明想体验力的大小对力的作用效果的影响,他应该在B点施加满足如下条件的力:力的大小 、力的方向 (选填“相同”或“不同”),观察 来比较力的作用效果。
【答案】 不同 相同 门打开的容易程度
【详解】[1][2][3]根据控制变量法,小明想体验力的大小对力的作用效果的影响,他应该在B点施加满足力的方向相同,但力的大小不同的两个力,然后观察门打开的容易程度来比较力的作用效果。
16.在图中,物体在A点受到与水平方向成45°角,大小为100牛向右上方的拉力F作用,请用力的图示法画出拉力。
【答案】
【详解】以50N为单位标度,拉力的作用点在A点,方向与水平方向成45度角,大小为100N,作图如下:
17.如图所示,一辆小车受到与水平方向成45°角、向右斜上方的大小为30N的拉力,请用力的示意图画出小车受到的这个拉力。(图中O点为力的作用点)
【答案】
【详解】小车受到的拉力大小为30N,方向向右斜向上,与水平方向成45°角,作用点在O点,从O点向右上方画一带箭头的线段,即为这个力的示意图,故作图如下:
18.如图所示的是小华用一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究力的作用效果与哪些因素有关。(图中钩码规格相同)
(1)通过比较乙、丙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关;
(2)通过比较 两图的钢片形变程度,可以发现:力的作用效果与力的作用点有关。
【答案】 大小 甲和乙
【详解】(1)[1]图乙中,在钢片的尾端挂一个钩码,图丙中,在相同的作用点挂两个钩码,图丙中,钢片受到的作用力更大,形变程度更大,这说明力的作用效果与力的大小有关。
(2)[2]要探究力的作用效果与力的作用点有关,应保持力的方向及大小相同,改变力的作用点,图甲和乙中,在钢片的不同点挂相同的钩码,钢片的形变程度不变,所以力的作用效果与力的作用点有关。
19.如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生(a)(b)(c)(d)各图中的形变,如果力的大小,
(1)本题中,钢条受力产生的效果是 ;
(2)由(a)和(b)图可以得到的结论是:力的作用效果与力的 有关;
(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,可以选择 两个图;
(4)小军由(c)和(d)图得到结论:力的作用效果与力的方向有关。小洋认为这个结论是错误的,他的依据是 。
【答案】 发生形变 大小 (a)、(d) (c)、(d)两图中的力F3、F4的方向和作用点都不相同
【详解】(1)[1]力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状。本题中,钢条受力产生的效果是使得钢条的形状发生改变。
(2)[2]由(a)和(b)图可以看出,此时力的方向、作用点相同,但力的大小不同,所以该实验是为了探究力的作用效果与力的大小关系的。
(3)[3]要说明力的作用效果跟力的作用点有关,即需要选择力的大小、方向相同,但力的作用点不同的实验方案,故(a)、(d)两图符合题意。
(4)[4]要探究力的作用效果与力的方向有关,需要选择力的大小、作用点相同,方向不同,而(c)和(d)两图的作用点和方向均不相同,故小洋认为这个结论是错误的。
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