内容正文:
第七章 力
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 力】
1.力的概念:力是物体对物体的作用,通常用字母F表示。
2.施力物体和受力物体
(1)施力物体:对别的物体施加力的作用的物体。
(2)受力物体:受到力的作用的物体。
3.力的单位:在物理学中,力的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。
4.一些力的大小
力
力的大小
蚂蚁拉动树叶的拉力
约 10⁻³N
用手托起两个鸡蛋所用的力
约1 N
扛50 kg化肥用的力
约500 N
大型拖拉机的牵引力
3 × 10⁴ ~ 4 ×10⁴ N
长征系列运载火箭的推力
约4×10⁷N
5.力的作用效果:力可以使物体的形状发生改变,也可以使物体的运动状态发生改变。
(1).形变:指物体的形状和体积的改变,形变可以是非常明显的,也可以是非常微小的。如用手压桌面,桌面的微小形变是我们观察不到的。
(2).物体的运动状态的变化:(1)速度大小的改变;(2)运动方向的改变;(3)速度大小和运动方向同时发生改变。
6.力的三要素:影响力的作用效果的因素有三个,分别是力的大小、方向、作用点。在物理学中,它们叫做力的三要素。
7.力的示意图:物理学中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,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的方式叫做力的示意图。
8.力的作用的相互性:一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
9.一对相互作用力的关系:相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【考点2 弹力】
1.弹性形变和非弹性形变
(1)弹性形变:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性,物体在弹性限度内发生的形变叫弹性形变。
(2)非弹性形变:物体在受力时发生形变,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性,这类物体发生的形变叫非弹性形变。
2.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。我们常说的拉力、压力、支持力等都属于弹力。
3.弹力的三要素
大 小
与使物体发生形变的力相等
方 向
始终与物体形变的方向相反,或与使物体形变的力的方向相反,且总是与接触面垂直
作用点
在两个物体的接触面上,也可以等效为接触面上的一点
【考点3 弹簧测力计】
1.弹簧测力计
(1)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。弹簧测力计就是利用这个道理制成的。
(2)构造:主要是由弹簧、刻度盘、指针等组成的。
2.常见的测力计:为了满足测力的不同需要,人们还制造了其他形式的测力计,如握力计、拉力计等。
3.正确使用弹簧测力计注意
(1)测量前,认清量程,不要测量超过量程的力。
(2)明确分度值,了解每一小格和每一大格所表示的力的大小。
(3)校零:测量前使指针对准零刻度线。
(4)测量力的大小时,要使测力计的轴线与所测力的方向一致,弹簧不要接触刻度盘。
【考点4 重力】
1.重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
(2)符号:重力通常用字母G表示。
(3)施力物体:重力的施力物体是地球
(4)重力的作用效果:如使水往低处流,使树叶和雪花落向地面。”
2.重力的大小
(1)重力与质量的关系:物体所受的重力跟它的质量成正比其比值是定值约等于9.8 N/ kg,用字母g表示。”
(2)g值的物理意义:质量为1 kg的物体受到的重力为9.8 N。
(3)重力的计算公式:G= mg
3.重力的方向
(1)方向:重力的方向总是竖直向下的
(2)应用:利用重力的方向总是竖直向下的这一特性,可以制成铅垂线来检查墙壁是否竖直,也可以在水平仪上悬挂一根铅垂线,检查物体表面是否水平口。
4.重心
(1)概念:重力在物体上的作用点叫重心
(2)确定物体的重心
质量分布均匀、形状规则的物体的重心,就在它的几何中心上
质量分布不均匀、形状不规则的物体,重心与物体的形状和质量分布有关。
03 素养提升
易错点辨析 力常考易错分析
易错一:对力概念的理解
理解力的概念有两个要点:一、有力的作用时,必定涉及两个物体,单独一个物体不能产生力的作用;二、两个物体间必须发生作用,与物体是否接触无关,故“接触与否不能作为判断是否产生力的依据。
易错二:不能正确理解相互作用力的大小
物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,与物体的大小、运动状态等无关。如大人与小孩发生碰撞(大小不同)鸡蛋碰石头(硬度不同)轮滑女孩推墙(运动状态不同)等,其相互作用力的大小都是相等的。
易错三:对弹力概念的理解
错误说法
解释
物体由于发生形变而产生的力叫做弹力
只有发生了弹性形变的物体才会产生弹力
弹簧具有弹力
弹簧在自然状态下,没有发生弹性形变时也不具有弹力
弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
缺少“在弹性限度内”这一条件
在弹性限度内,弹簧的长度与受到的拉力成正比
与拉力成正比的是弹簧的伸长量,而不是弹簧的长度
同一物体发生的形变越大,弹力就越大
弹性形变越大,弹力越大,若是塑性形变,则不会产生弹力
易错四:混淆质量与重量
质量
重量
概念
物体所含物质的多少
重力的大小
单位
g、 kg、 mg、t
N
测量工具
天平、各种秤
测力计
性质
与位置、温度、形状、物态无关
与位置有关,同一物体所在纬度不同,重量不同
典型例题
【例题1】2024年6月2日清晨,嫦娥六号成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。探测器登月前需要减速,向运动方向喷射高速气体,同时获得反方向的制动力,说明物体间力的作用是 的;若探测器登月前绕月球做匀速圆周运动,则探测器的运动状态 (选填“改变”或“不改变”)。
[2]在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动方向不断发生变化则卫星的运动状态是改变的。
【例题2】关于重力的说法正确的是( )
A.质量与重力成正比 B.重力的施力物体是地球
C.重力的方向始终垂直向下 D.重力只作用在物体的重心上
【例题3】新会区某学校创新性引入蹦床项目,并成功申请为江门市蹦床运动训练基地,下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
【例题4】关于物体的重力,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
B.物体所受的重力跟它的质量成反比
C.物体的重心一定在其几何中心
D.物体放在斜面上时,重力的方向是斜向下的
举一反三
【强化1】如图所示是2024年世界室内拔河锦标赛中国队摘得锦标赛桂冠时的画面。小智认为中国队能赢,就是因为拔河时中国队对绳子的拉力大于绳子对中国队的拉力。你认为小智的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的依据是 。
【强化2】如图是运动员击球时的情景,用球拍击球时,如果以球为研究对象,施力物体是 ,受力物体是 ;球撞击球案后发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变又被弹起,最后球落向地面是因为受到 力的作用。
【强化3】一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【强化4】如图所示,用一根细线拴一块橡皮甩起来,让橡皮绕手做匀速圆周运动,则橡皮( )
A.受力平衡 B.重力的大小不变
C.说明力维持运动状态的原因 D.所受的拉力一定等于它的重力
04 单元小结
考点一 力的含义
考点突破:本考点是中考的必考内容,主要考查力的概念、力的示意图、力的作用是相互的及力的示意图的作法。
考点二 弹簧测力计及测力原理
考点突破:本考点主要考查探究弹簧伸长的长度与所受拉力的关系、弹簧测力计的使用方法及读数。
考点三 重力
考点突破:本考点主要考查重力的计算、重力的方向及应用、作重力的示意图。
考点四 实验探究:探究重力与质量的关系
考点突破:(1)需要测量的物理量:用天平测出物体的质量,用弹簧测力计测出物体的重力。
(2)测量原理:物体静止时,弹簧测力计的示数等于物体的重力。
(3)数据处理方法:用计算比值的方法或作出G-m图象的方法。
(4)多次实验的目的是避免偶然性,获得普遍规律。
(5)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。注意:不能写成物体的质量跟它所受的重力成正比。
(6)实验注意事项:测量前,要观察弹簧测力计的量程、分度值;指针是否指在零刻度线处,否则要校零。测量时,要使弹簧测力计竖直吊着物体处于静止状态。
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第七章 力
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 力】
1.力的概念:力是物体对物体的作用,通常用字母F表示。
2.施力物体和受力物体
(1)施力物体:对别的物体施加力的作用的物体。
(2)受力物体:受到力的作用的物体。
3.力的单位:在物理学中,力的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。
4.一些力的大小
力
力的大小
蚂蚁拉动树叶的拉力
约 10⁻³N
用手托起两个鸡蛋所用的力
约1 N
扛50 kg化肥用的力
约500 N
大型拖拉机的牵引力
3 × 10⁴ ~ 4 ×10⁴ N
长征系列运载火箭的推力
约4×10⁷N
5.力的作用效果:力可以使物体的形状发生改变,也可以使物体的运动状态发生改变。
(1).形变:指物体的形状和体积的改变,形变可以是非常明显的,也可以是非常微小的。如用手压桌面,桌面的微小形变是我们观察不到的。
(2).物体的运动状态的变化:(1)速度大小的改变;(2)运动方向的改变;(3)速度大小和运动方向同时发生改变。
6.力的三要素:影响力的作用效果的因素有三个,分别是力的大小、方向、作用点。在物理学中,它们叫做力的三要素。
7.力的示意图:物理学中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,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的方式叫做力的示意图。
8.力的作用的相互性:一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
9.一对相互作用力的关系:相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【考点2 弹力】
1.弹性形变和非弹性形变
(1)弹性形变:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性,物体在弹性限度内发生的形变叫弹性形变。
(2)非弹性形变:物体在受力时发生形变,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性,这类物体发生的形变叫非弹性形变。
2.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。我们常说的拉力、压力、支持力等都属于弹力。
3.弹力的三要素
大 小
与使物体发生形变的力相等
方 向
始终与物体形变的方向相反,或与使物体形变的力的方向相反,且总是与接触面垂直
作用点
在两个物体的接触面上,也可以等效为接触面上的一点
【考点3 弹簧测力计】
1.弹簧测力计
(1)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。弹簧测力计就是利用这个道理制成的。
(2)构造:主要是由弹簧、刻度盘、指针等组成的。
2.常见的测力计:为了满足测力的不同需要,人们还制造了其他形式的测力计,如握力计、拉力计等。
3.正确使用弹簧测力计注意
(1)测量前,认清量程,不要测量超过量程的力。
(2)明确分度值,了解每一小格和每一大格所表示的力的大小。
(3)校零:测量前使指针对准零刻度线。
(4)测量力的大小时,要使测力计的轴线与所测力的方向一致,弹簧不要接触刻度盘。
【考点4 重力】
1.重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
(2)符号:重力通常用字母G表示。
(3)施力物体:重力的施力物体是地球
(4)重力的作用效果:如使水往低处流,使树叶和雪花落向地面。”
2.重力的大小
(1)重力与质量的关系:物体所受的重力跟它的质量成正比其比值是定值约等于9.8 N/ kg,用字母g表示。”
(2)g值的物理意义:质量为1 kg的物体受到的重力为9.8 N。
(3)重力的计算公式:G= mg
3.重力的方向
(1)方向:重力的方向总是竖直向下的
(2)应用:利用重力的方向总是竖直向下的这一特性,可以制成铅垂线来检查墙壁是否竖直,也可以在水平仪上悬挂一根铅垂线,检查物体表面是否水平口。
4.重心
(1)概念:重力在物体上的作用点叫重心
(2)确定物体的重心
质量分布均匀、形状规则的物体的重心,就在它的几何中心上
质量分布不均匀、形状不规则的物体,重心与物体的形状和质量分布有关。
03 素养提升
易错点辨析 力常考易错分析
易错一:对力概念的理解
理解力的概念有两个要点:一、有力的作用时,必定涉及两个物体,单独一个物体不能产生力的作用;二、两个物体间必须发生作用,与物体是否接触无关,故“接触与否不能作为判断是否产生力的依据。
易错二:不能正确理解相互作用力的大小
物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,与物体的大小、运动状态等无关。如大人与小孩发生碰撞(大小不同)鸡蛋碰石头(硬度不同)轮滑女孩推墙(运动状态不同)等,其相互作用力的大小都是相等的。
易错三:对弹力概念的理解
错误说法
解释
物体由于发生形变而产生的力叫做弹力
只有发生了弹性形变的物体才会产生弹力
弹簧具有弹力
弹簧在自然状态下,没有发生弹性形变时也不具有弹力
弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
缺少“在弹性限度内”这一条件
在弹性限度内,弹簧的长度与受到的拉力成正比
与拉力成正比的是弹簧的伸长量,而不是弹簧的长度
同一物体发生的形变越大,弹力就越大
弹性形变越大,弹力越大,若是塑性形变,则不会产生弹力
易错四:混淆质量与重量
质量
重量
概念
物体所含物质的多少
重力的大小
单位
g、 kg、 mg、t
N
测量工具
天平、各种秤
测力计
性质
与位置、温度、形状、物态无关
与位置有关,同一物体所在纬度不同,重量不同
典型例题
【例题1】2024年6月2日清晨,嫦娥六号成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。探测器登月前需要减速,向运动方向喷射高速气体,同时获得反方向的制动力,说明物体间力的作用是 的;若探测器登月前绕月球做匀速圆周运动,则探测器的运动状态 (选填“改变”或“不改变”)。
【答案】 相互 改变
【详解】[1]探测器登月前需要减速时,沿与运动方向相同的方向喷射高温气体,由于物体间力的作用是相互的,同时获得反方向的制动力。
[2]在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动方向不断发生变化则卫星的运动状态是改变的。
【例题2】关于重力的说法正确的是( )
A.质量与重力成正比 B.重力的施力物体是地球
C.重力的方向始终垂直向下 D.重力只作用在物体的重心上
【答案】B
【详解】A.物体的重力与质量成正比,即重力随质量的变化而变化,质量与重力无关,所以不能反过来说,故A错误;
B.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,故B正确;
C.重力的方向始终竖直向下的,故C错误;
D.重力是因地球对物体的引力而产生的,物体的各部分都受到重力作用,故D错误。
故选B。
【例题3】新会区某学校创新性引入蹦床项目,并成功申请为江门市蹦床运动训练基地,下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
【答案】C
【详解】A.力的作用是相互的,人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人也会产生弹性形变,故A错误;
B.人在起跳腾空后,与蹦床分开,不会受到蹦床的弹力,故B错误;
C.人降到最低点时,蹦床产生的弹性形变最大,则受到蹦床的弹力最大,故C正确;
D.人落在蹦床上并使蹦床向下凹陷,此过程中,使蹦床发生形变的力是人对蹦床的压力,而不是人的重力,故D错误。
故选C。
【例题4】关于物体的重力,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
B.物体所受的重力跟它的质量成反比
C.物体的重心一定在其几何中心
D.物体放在斜面上时,重力的方向是斜向下的
【答案】A
【详解】A.由于地球的吸引而使物体受到的力,这个力是物体的重力,故A正确;
B.物体所受的重力跟它的质量成正比,故B错误;
C.物体的重心不一定在物体的几何中心上,重力在物体上的作用点叫重心,当物体的质量分布均匀时,物体的重心在物体的几何中心上;当物体的质量不均匀分布时,此时物体的重心不在物体的几何中心上,故C错误;
D.无论物体怎么放置,重力的方向是竖直向下的,故D错误。
故选A。
举一反三
【强化1】如图所示是2024年世界室内拔河锦标赛中国队摘得锦标赛桂冠时的画面。小智认为中国队能赢,就是因为拔河时中国队对绳子的拉力大于绳子对中国队的拉力。你认为小智的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的依据是 。
【答案】 错误 中国队对绳子的拉力与绳子对中国队的拉力是一对相互作用力,大小相等
【详解】[1][2]拔河时,中国队对绳子的拉力与绳子对中国队的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以,中国队对绳子的拉力等于绳子对中国队的拉力,因此,小智的说法是错误的。
【强化2】如图是运动员击球时的情景,用球拍击球时,如果以球为研究对象,施力物体是 ,受力物体是 ;球撞击球案后发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变又被弹起,最后球落向地面是因为受到 力的作用。
【答案】 球拍 球 弹性 重
【详解】[1][2]力是物体对物体的作用,球和球拍之间有力的作用,以球为研究对象,球受到的力是球拍施加的,故施力物体是球拍,受力物体是球。
[3][4]球撞击球案后发生弹性形变,受到弹力的作用,球又被弹起;球最后由于受到竖直向下的重力落向地面。
【强化3】一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【详解】A.对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,故B正确,不符合题意;
C.木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板产生弹力造成的,故C错误,符合题意;
D.足球产生的弹力受力物体是木板,这个弹力就是足球对木板的压力,故D正确,不符合题意。
故选C。
【强化4】如图所示,用一根细线拴一块橡皮甩起来,让橡皮绕手做匀速圆周运动,则橡皮( )
A.受力平衡 B.重力的大小不变
C.说明力维持运动状态的原因 D.所受的拉力一定等于它的重力
【答案】B
【详解】AC.橡皮的运动方向不断发生变化,所以其运动状态不断改变,说明力改变物体运动状态的原因,受到的不是平衡力,故AC不符合题意;
B.由重力公式G=mg可知,物体质量m和引力常数g都不变,故重力的大小G不变,,故B符合题意;
D.橡皮受到的重力和细线对它的拉力不在同一直线上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
04 单元小结
考点一 力的含义
考点突破:本考点是中考的必考内容,主要考查力的概念、力的示意图、力的作用是相互的及力的示意图的作法。
考点二 弹簧测力计及测力原理
考点突破:本考点主要考查探究弹簧伸长的长度与所受拉力的关系、弹簧测力计的使用方法及读数。
考点三 重力
考点突破:本考点主要考查重力的计算、重力的方向及应用、作重力的示意图。
考点四 实验探究:探究重力与质量的关系
考点突破:(1)需要测量的物理量:用天平测出物体的质量,用弹簧测力计测出物体的重力。
(2)测量原理:物体静止时,弹簧测力计的示数等于物体的重力。
(3)数据处理方法:用计算比值的方法或作出G-m图象的方法。
(4)多次实验的目的是避免偶然性,获得普遍规律。
(5)实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。注意:不能写成物体的质量跟它所受的重力成正比。
(6)实验注意事项:测量前,要观察弹簧测力计的量程、分度值;指针是否指在零刻度线处,否则要校零。测量时,要使弹簧测力计竖直吊着物体处于静止状态。
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