内容正文:
第1节 力
目录
目录 1
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 3
知识点1 力及其作用效果 3
知识点2 力的作用是相互的 5
知识点3 力的测量 7
知识点4 力的图示 12
知识点5 重力 15
【巩固训练】 18
【学习目标】
1. 科学观念
· 区分力的相关概念,理解力是物体对物体的作用,能从力产生的效果感受到力的存在。
· 掌握力的作用是相互的这一规律,能解释生活中如划船、汽车撞柱子等力的相互作用现象。
· 理解弹力概念,知道弹簧测力计测量力的原理,掌握其使用方法。
· 掌握力的三要素,能用力的图示或示意图表示力。
· 理解重力的产生、方向、作用点,掌握重力与质量的关系。
2. 科学思维
· 通过分析生活中力的现象,如拉弹簧、推物体等,归纳出力的作用效果,提升归纳总结能力。
· 类比弹簧测力计和其他测量工具,体会测量工具的设计逻辑,深化 “结构与功能相适应” 的科学观念;分析力的三要素对作用效果的影响,理解 “要素影响结果” 的物理思维。
3. 探究实践
· 完成弹簧测力计相关实践活动:制作简易弹簧测力计,标注刻度,测量物体拉力,对比自制与实验室弹簧测力计测量差异,熟悉其使用与原理。
· 进行力的作用效果、相互作用等探索活动:如挤压塑料瓶、用橡皮泥制作造型、观察磁体相互作用等,观察记录现象,归纳规律。
· 完成重力相关实验:用弹簧测力计测不同钩码重力,建立重力 - 质量坐标系,归纳重力与质量的关系。
4. 态度责任
· 联系生活,感受力的知识实用性,如弹簧测力计测拉力、重垂线测墙体竖直等;养成规范使用测量工具、认真实验记录的习惯,辩证看待力的知识在生活生产中的应用。
· 了解力相关知识的应用发展,如弹簧测力计的改进、重力知识在建筑等领域的应用,认识科技进步对生活的推动作用,激发对物理知识的兴趣与探索责任感。
重点:
1.力的作用效果(改变物体形状、运动状态),力的相互性。
2.弹簧测力计的原理与使用,力的三要素及力的图示、示意图绘制。
3.重力的产生、方向、作用点,重力与质量的关系。
难点:
1.弹簧测力计的精准使用与刻度标注,从实验现象中归纳弹簧伸长与拉力的关系。
2.力的三要素对作用效果影响的实验探究,精准控制变量并归纳普遍规律。
3.理解重力方向 “竖直向下” 的准确含义,及与 “垂直向下” 的区别,结合生活实例辨析。
4.力的图示的规范绘制,根据实际情况选定标度、确定线段长度与方向。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1 力及其作用效果
1. 力的定义:力是物体对物体的作用。力的作用总是跟两个物体相联系,单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的。
2. 施力物体和受力物体:一个物体对另一个物体施加推、拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
3.力的作用效果:
(1) 力可以改变物体的形状;
(2) 力可以改变物体的运动状态。
【典例1】下列关于力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体之间才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
【典例2】小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示的过程,相关说法中不正确的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动状态
C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D.整个过程说明力可以改变物体的运动状态
【变式1】第33届夏季奥林匹克运动会于2024年7月26日至8月11日在法国巴黎举行,共设32个大项,329个小项。如图为龙舟、足球、射箭和公路自行车的体育图标,根据描述,其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①划龙舟时用力划水,龙舟向前进
B.②踢足球时用力踢球,球飞出去
C.③射箭时用力拉弓,弓弦弯了
D.④用力踩脚踏板时,自行车加速前进
【变式2】学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习,让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。《墨经•经上》对力的定义:“力,形之所以奋也”,意为力是改变物体运动状态的原因。以下支持这一观点的事例是( )
A.用力拉弓,把弓拉弯
B.弹簧测力计挂上重物后弹簧变长
C.用力踩足球,足球变形
D.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【变式3】如图所示的几种现象中,力所产生的作用效果与其它三个不一样的是( )
A.
手拉开弓
B.
运动员罚点球
C.
小明压弯跳板
D.
熊猫拉弯竹子
知识点2 力的作用是相互的
1. 相互作用力
用手提书包时,手会感受到书包向下的拉力,说明一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
2. 相互作用力的特点
(1) 相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
(2) 相互作用力是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
【典例3】如图所示,一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水,自身受力向前运动,使小鸭子前进的力是( )
A.湖水对鸭身的力
B.湖水对鸭掌的力
C.鸭掌对湖水的力
D.鸭子腿部肌肉产生的力
【变式1】如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若老师获胜,则关于两力的大小关系正确的是( )
A.F1=F2
B.F1>F2
C.F1<F2
D.无法判断
【变式2】鱿鱼是以类似于导弹的推进方式来推动身体运动的。当它紧缩口袋状的身体通过漏斗状喷口将水向前喷出,从而推动身体向后运动。如图,推动鱿鱼向后运动的力来自于( )
A.四周的海水
B.口袋状身体的收缩
C.触足的摆动
D.喷口喷出的海水
【变式3】小明在学习了火箭发射的原理后,利用“力的作用是相互的“自制了“空气动力马达”(如图),吸管1与吸管2中间连通,先将吸管Ⅰ的一端与吸管2的a、b两端均密封,再将吸管2的两端各自剪出一个小口,往吹气端吹气后,从学生视角看吸管2会顺时针转动,为了实现上述设计,下列开口方向正确的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点3 力的测量
1. 力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为 N。它是以英国物理学家牛顿的名字命名的。手托 2 枚鸡蛋的力约为 1N。
2. 弹力
(1) 弹性:物体受力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,物体的这种性质叫作弹性。
(2) 弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。
3. 测力计
测量力的大小的工具叫作测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
4. 弹簧测力计
(1) 原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度也越长。
(2) 使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①调零:使用前应检查指针有没有对准 0 刻度线,若没有对准,则需要调零。
②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面刻度垂直。
【典例4】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端用手向右拉伸,下列说法正确的是( )
A.弹簧产生的弹力的施力物体是“手和墙”
B.墙壁受到手向右的拉力
C.手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D.弹簧在水平方向只受到手的拉力
【典例5】如图所示,某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6牛。然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的吊环上,秤钩固定,当物体静止时,弹簧测力计的示数将( )
A.大于2.6牛
B.等于2.6牛
C.小于2.6牛
D.等于5.2牛
【变式1】如图所示,将甲、乙两个规格完全相同的弹簧测力计的挂钩互相钩起来,放在水平桌面上,固定甲的提环,拉动乙的提环。下列说法中正确的是( )
A.甲的示数为0,乙的示数不为0
B.乙的示数为0,甲的示数不为0
C.甲、乙的示数都不为0,且相等
D.甲、乙的示数都不为0,且不相等
【变式2】在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像图中乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0 N和1.5 N
B.1.0 N和0.5 N
C.2.0 N和1.0 N
D.2.0 N和1.5 N
【变式3】如图所示,两个弹簧秤都在力的作用下处于静止状态,不计弹簧秤的重力和内部摩擦,则弹簧秤甲和乙的示数分别为( )
A.2N,4N
B.2N,0N
C.4N,4N
D.2N,2N
【典例6】小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。则下列说法正确的是( )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
【变式1】如图所示,某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,在弹簧下方挂上不同重力的物体,并记录指针所指的刻度值如表所示。当所挂重物的重力为10牛时(未超过弹簧弹性限度),相较于原长,弹簧的伸长量是( )
弹簧所挂物体的重力/牛
0
2
4
指针所指刻度值/厘米
4
5
6
A.5厘米
B.7厘米
C.9厘米
D.11厘米
【变式2】如图所示是a、b弹簧的伸长量分别随着拉力大小变化的图像,下列说法正确的是( )
A.做成弹簧测力计,两根弹簧的量程相同,均为0~8N
B.做成弹簧测力计,两根弹簧的量程不同,a的量程为0~5N
C.两根弹簧都是伸长量与拉力成正比
D.把两根弹簧按图乙连接在一起做成一个测力计,则量程为0~5N
【变式3】科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
【评价量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标。
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度。
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力。
【项目评价】
(3)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计(选填“a”或“c”)。
知识点4 力的图示
项目
力的图示
力的示意图
概念
用一条带有箭头和标度的线段把力的三要素都表示出来的方法,叫作力的图示,其中线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,线段的起点表示力的作用点
不需要严格地按照力的图示画出力的大小,只要把力的作用点和方向表示出来就可以了,这种图叫作力的示意图
图示
画法与步骤
(1) 确定受力物体。
(2) 选定并画出标度,即规定用多长的线段表示多少牛的力。
(3) 确定力的作用点,画在受力物体上,通常画在受力物体实际受力的作用点或中心。
(4) 确定力的方向和大小。从作用点沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度。
(5) 在线段的末端加上箭头表示力的方向,并标注力的大小
在受力物体上画一条线段并标上箭头,起点代表力的作用点,在箭头旁注明力的符号和大小
二者的区别
力的图示要严格地表示出力的三要素;而力的示意图一般只表示出力的作用点和力的方向两个要素,对线段长度没有严格要求,且没有标度;但在同一图中画几个力的示意图时,力越大,线段应该画得越长
2. 力的三要素
人们通常把力的大小、方向、作用点叫作力的三要素。
【典例7】小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.大小、方向和作用点都相同
B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同
D.作用点相同,大小、方向都不同
【典例8】如图所示,物体甲、乙分别受到拉力F1、F2,由图可知下列答案中正确的是( )
A.F1<F2
B.F1=F2
C.F1>F2
D.无法判断
【变式1】用力压弹簧,弹簧会发生形变。下列能正确表示弹簧所受压力的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】请按要求完成下列作图。如图所示,有一挂在竖直墙上的小球,请画出小球受支持力的示意图。
【变式3】现有一三角形物体置于斜坡上保持静止状态,下面关于它受到支持力方向描述正确的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点5 重力
1. 重力的产生
物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力,通常用字母G表示。
2. 重力的方向:竖直向下 (即垂直于水平面向下)
应用: 砌墙用重垂线查竖直、水平仪查桌面水平、重垂线查相框挂正
3. 重力的作用点 —— 重心
(1) 重心:物体的每个部分都受到重力作用,对整个物体而言,我们可以认为它的重力作用在某一个点上,这个点叫作物体的重心。
(2) 确定重心的方法
①形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。如均匀球体的重心在它的球心上;矩形均匀薄木板的重心在它的两对角线的交点上。
②不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。如图所示,先在A点把物体悬挂起来,物体静止时,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一条直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上,然后在另一点C把物体悬挂起来,同理知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点O就是薄板状物体重心的位置。
4.重力的大小
物体受到的重力跟它的质量成正比。G=mg。
【典例9】2025年,中国电影迎来里程碑时刻,《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。如果将电影中哪吒做成关节可动的木偶玩具,则下列动作在水平地面无法保持的是( )
A.
B.
C.
D.
【典例10】质量0.5kg的小球被抛出去后,如不计空气阻力,则小球受到 力的作用。该力的施力物体是 ,力的大小是 ,力的方向是 。
【典例11】深秋时节,落叶轻舞在校园的每一个角落。在下落过程中,落叶所受到的重力方向是图中的( )
A.a
B.b
C.c
D.d
【变式1】如图将斜面放在水平桌面上,发现小车和小球M(细线悬挂)一起沿着斜面向下做匀速直线运动,若忽略空气阻力,小球M的情景是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】物理实践活动中,小聪利用铅垂线制作了一个水平仪,检验课桌是否水平。当把水平仪两次放置于某桌面上时的情形如图所示。则该桌面( )
A.左面低右面高,前面低后面高
B.左面低右面高,前面高后面低
C.左面高右面低,前面高后面低
D.左面高右面低,前面低后面高
【变式3】如图所示,人坐在吊椅上静止时,人与吊椅作为整体受到的重力方向用图中的粗线箭头表示,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【巩固训练】
1.托起下列哪种物体所用的力最接近1N( )
A.两个鸡蛋
B.一箱牛奶
C.一枚大头针
D.一瓶500mL的矿泉水
2.(2024春•临平区期末)劳动让人快乐。下列劳动情景中运用重力方向的是( )
A.
确定砌墙是否竖直
B.
推货物
C.
拍打地毯灰尘
D.
磨刀
3.(2025•三台县模拟)踢足球是很多同学喜欢的体育活动之一,下列有关说法正确的是( )
A.运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力
B.运动员踢足球时脚会有疼痛感,表明力的作用是相互的
C.足球在空中划过一段弧线,此过程足球的运动状态没有发生改变
D.只要运动员对足球施加大小相同的力,力的作用效果就相同
4.关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A.测量前不用将指针调零
B.读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直
C.使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力
D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
5.(2024春•杭州期末)《天工开物》中记载着一种农业生产汲水装置——辘轳(如图所示),由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。提水时,手握在B处比握在A处更容易使大轮转动,从而提起水桶。这说明了力的作用效果与( )
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.施力物体有关
6.(2025•浙江模拟)如图所示为某同学复习力学知识时建构的思维导图,图中举例Ⅱ处可补充的例子是( )
A.用力扔篮球,篮球向前飞
B.用力拉皮筋,皮筋被拉弯
C.挤压橡皮泥,橡皮泥变形
D.站在沙滩上,脚陷入沙子
7.如图是我们常见的图像,在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可用来描述各种物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是( )
A.地球上的物体所受重力与质量的关系
B.弹性限度内,弹簧的长度与弹簧所受拉力的关系
C.光在真空中传播距离与时间的关系
D.匀速直线运动中路程与时间的关系
8.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是( )
A.大小变化,方向不变
B.方向变化,大小不变
C.大小和方向都变化
D.大小和方向都不变
9.如图所示,人坐在小船甲上,用力推小船乙,发现乙船向左运动的同时,人和甲船向右运动。对此现象,下列分析正确的是( )
A.使人和甲船向右运动的力的施力物体是人
B.使乙船向左运动的力的施力物体是人
C.人对乙船的作用力改变甲船的运动状态
D.乙船对人的作用力改变乙船的运动状态
10.根据要求完成作图:如图所示是在空气中飞行的足球,质量为0.4kg,请画出足球所受重力的示意图。
11.(2024秋•慈溪市期末)神舟十七号航天员汤洪波的身高约1.75m,体重约68kg,如图所示为汤洪波出舱活动时的情境示意图。
(1)汤洪波在地球上受到的重力为 N。
(2)图中 能表示他受到的重力的方向(填写数字)。
(3)中国天宫空间站以每秒6.0千米的速度绕地球飞行,每100分钟空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为 km。
12.甲、乙两个物体的质量之比为2:1,则它们在地球上所受的重力之比为 ;已知在月球上的重力大约是地球上的六分之一,若甲物体在地球上所受的重力为240N,则乙物体在月球上所受的重力为 N。
13. (2024•游仙区模拟)为探究“影响弹簧受力伸长大小的因素”,兴趣小组作出下列猜想:
猜想一:弹簧伸长的长度可能与弹簧的长度有关。
猜想二:弹簧伸长的长度可能与受力的大小有关。
猜想三:弹簧伸长的长度可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6cm,丙原长为9cm,其他条件均相同,将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计,以不同大小的力拉,如图表一是实验数据记录。
表一:
弹簧受到的拉力
0
1
2
3
4
5
6
7
甲
弹簧的长度(cm)
6.0
6.6
7.2
7.8
8.4
9.0
9.7
10.8
乙
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
丙
9.0
9.9
10.8
11.7
12.6
13.5
14.4
15.9
(1)分析表中数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度 (选填“大于”或“小于”)乙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一,需比较 两组弹簧的数据。
表二:
弹簧受到的拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧甲的伸长Δl/cm
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.7
4.8
(3)分析数据可知:在一定的弹性限度内,同一弹簧的伸长与它所受的拉力成 比。
(4)进一步综合分析数据还可得出:弹簧的伸长不仅跟拉力大小有关,还跟弹簧的 和 有关。
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第1节 力
目录
目录 1
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 3
知识点1 力及其作用效果 3
知识点2 力的作用是相互的 7
知识点3 力的测量 9
知识点4 力的图示 17
知识点5 重力 21
【巩固训练】 25
【学习目标】
1. 科学观念
· 区分力的相关概念,理解力是物体对物体的作用,能从力产生的效果感受到力的存在。
· 掌握力的作用是相互的这一规律,能解释生活中如划船、汽车撞柱子等力的相互作用现象。
· 理解弹力概念,知道弹簧测力计测量力的原理,掌握其使用方法。
· 掌握力的三要素,能用力的图示或示意图表示力。
· 理解重力的产生、方向、作用点,掌握重力与质量的关系。
2. 科学思维
· 通过分析生活中力的现象,如拉弹簧、推物体等,归纳出力的作用效果,提升归纳总结能力。
· 类比弹簧测力计和其他测量工具,体会测量工具的设计逻辑,深化 “结构与功能相适应” 的科学观念;分析力的三要素对作用效果的影响,理解 “要素影响结果” 的物理思维。
3. 探究实践
· 完成弹簧测力计相关实践活动:制作简易弹簧测力计,标注刻度,测量物体拉力,对比自制与实验室弹簧测力计测量差异,熟悉其使用与原理。
· 进行力的作用效果、相互作用等探索活动:如挤压塑料瓶、用橡皮泥制作造型、观察磁体相互作用等,观察记录现象,归纳规律。
· 完成重力相关实验:用弹簧测力计测不同钩码重力,建立重力 - 质量坐标系,归纳重力与质量的关系。
4. 态度责任
· 联系生活,感受力的知识实用性,如弹簧测力计测拉力、重垂线测墙体竖直等;养成规范使用测量工具、认真实验记录的习惯,辩证看待力的知识在生活生产中的应用。
· 了解力相关知识的应用发展,如弹簧测力计的改进、重力知识在建筑等领域的应用,认识科技进步对生活的推动作用,激发对物理知识的兴趣与探索责任感。
重点:
1.力的作用效果(改变物体形状、运动状态),力的相互性。
2.弹簧测力计的原理与使用,力的三要素及力的图示、示意图绘制。
3.重力的产生、方向、作用点,重力与质量的关系。
难点:
1.弹簧测力计的精准使用与刻度标注,从实验现象中归纳弹簧伸长与拉力的关系。
2.力的三要素对作用效果影响的实验探究,精准控制变量并归纳普遍规律。
3.理解重力方向 “竖直向下” 的准确含义,及与 “垂直向下” 的区别,结合生活实例辨析。
4.力的图示的规范绘制,根据实际情况选定标度、确定线段长度与方向。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1 力及其作用效果
1. 力的定义:力是物体对物体的作用。力的作用总是跟两个物体相联系,单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的。
2. 施力物体和受力物体:一个物体对另一个物体施加推、拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
3.力的作用效果:
(1) 力可以改变物体的形状;
(2) 力可以改变物体的运动状态。
【典例1】下列关于力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体之间才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
【答案】C
【解答】解:A、物体不接触也可以产生力的作用,如重力、磁力等,故A错误;
B、力是物体对物体的作用,但有物体,不一定会产生力的作用,故B错误;
C、力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在,故C正确;
D、力的产生必须有施力物体和受力物体,孤立的一个物体不能产生力的作用,故D错误。
故选:C。
【典例2】小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示的过程,相关说法中不正确的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动状态
C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D.整个过程说明力可以改变物体的运动状态
【答案】C
【解答】解:压缩过程说明力可以改变物体的形状,还说明力可以改变物体的运动状态,弹开过程能说明力可以改变物体的形状,整个过程说明力可以改变物体的运动状态,故C错误,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选:C。
【变式1】第33届夏季奥林匹克运动会于2024年7月26日至8月11日在法国巴黎举行,共设32个大项,329个小项。如图为龙舟、足球、射箭和公路自行车的体育图标,根据描述,其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①划龙舟时用力划水,龙舟向前进
B.②踢足球时用力踢球,球飞出去
C.③射箭时用力拉弓,弓弦弯了
D.④用力踩脚踏板时,自行车加速前进
【答案】C
【解答】解;A、划龙舟时用力划水,龙舟向前进,这说明力可以改变物体的运动状态;
B、踢足球时用力踢球,球飞出去,这说明力可以改变物体的运动状态;
C、射箭时用力拉弓,弓弦弯了,这说明力可以使物体发生形变;
D、用力踩脚踏板时,自行车加速前进,这说明力可以改变物体的运动状态。
故选:C。
【变式2】学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习,让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。《墨经•经上》对力的定义:“力,形之所以奋也”,意为力是改变物体运动状态的原因。以下支持这一观点的事例是( )
A.用力拉弓,把弓拉弯
B.弹簧测力计挂上重物后弹簧变长
C.用力踩足球,足球变形
D.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【答案】D
【解答】解:A、用力拉弓,把弓拉弯是力改变了物体的形状,故A不符合题意;
B、弹簧测力计挂上重物后弹簧变长是力改变了物体的形状,故B不符合题意;
C、用力踩足球,足球变形是力改变了物体的形状,故C不符合题意;
D、水平抛出的皮球成一条弧线落回地面,是因为皮球受到重力的作用,是重力改变皮球的运动状态,故D符合题意。
故选:D。
【变式3】如图所示的几种现象中,力所产生的作用效果与其它三个不一样的是( )
A.
手拉开弓
B.
运动员罚点球
C.
小明压弯跳板
D.
熊猫拉弯竹子
【答案】B
【解答】解:
A、运动员对弓弦的拉力,使弓发生了形变;
B、运动员罚点球时,把足球踢出,足球由静止变为运动,改变了足球的运动状态;
C、小明对跳板的压力,使跳板发生了形变;
D、熊猫拉弯竹子,是力改变了竹子的形状;
由此可知,B中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
故选:B。
知识点2 力的作用是相互的
1. 相互作用力
用手提书包时,手会感受到书包向下的拉力,说明一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
2. 相互作用力的特点
(1) 相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
(2) 相互作用力是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
【典例3】如图所示,一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水,自身受力向前运动,使小鸭子前进的力是( )
A.湖水对鸭身的力
B.湖水对鸭掌的力
C.鸭掌对湖水的力
D.鸭子腿部肌肉产生的力
【答案】B
【解答】解:小鸭子的脚掌向后拨水,力的作用是相互的,水给脚掌一个向前的力,即鸭子受到的向前的力的施力物体是湖水对鸭掌的力。
故选:B。
【变式1】如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若老师获胜,则关于两力的大小关系正确的是( )
A.F1=F2
B.F1>F2
C.F1<F2
D.无法判断
【答案】A
【解答】解:学生对老师的力和老师对学生的力是相互作用力,两个力的大小相等,即F1=F2。
故选:A。
【变式2】鱿鱼是以类似于导弹的推进方式来推动身体运动的。当它紧缩口袋状的身体通过漏斗状喷口将水向前喷出,从而推动身体向后运动。如图,推动鱿鱼向后运动的力来自于( )
A.四周的海水
B.口袋状身体的收缩
C.触足的摆动
D.喷口喷出的海水
【答案】D
【解答】解:当鱿鱼紧缩口袋状的身体通过喷口将水向前喷出,喷出的海水会给鱿鱼一个反作用力,从而推动身体向后运动,因此推动鱿鱼向后运动的力来自于喷口喷出的海水。
故选:D。
【变式3】小明在学习了火箭发射的原理后,利用“力的作用是相互的“自制了“空气动力马达”(如图),吸管1与吸管2中间连通,先将吸管Ⅰ的一端与吸管2的a、b两端均密封,再将吸管2的两端各自剪出一个小口,往吹气端吹气后,从学生视角看吸管2会顺时针转动,为了实现上述设计,下列开口方向正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:AB、由于物体间力的作用是相互的,吸管受力的方向与出气方向相反,要使吸管转动,两端的开口应该异向,故AB错误;
CD、因为从学生视角看吸管2会顺时针转动,故C错误、D正确。
故选:D。
知识点3 力的测量
1. 力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为 N。它是以英国物理学家牛顿的名字命名的。手托 2 枚鸡蛋的力约为 1N。
2. 弹力
(1) 弹性:物体受力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,物体的这种性质叫作弹性。
(2) 弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。
3. 测力计
测量力的大小的工具叫作测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
4. 弹簧测力计
(1) 原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度也越长。
(2) 使用弹簧测力计时应注意以下问题:
①调零:使用前应检查指针有没有对准 0 刻度线,若没有对准,则需要调零。
②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
⑤读数时,应让视线与面板表面刻度垂直。
【典例4】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端用手向右拉伸,下列说法正确的是( )
A.弹簧产生的弹力的施力物体是“手和墙”
B.墙壁受到手向右的拉力
C.手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D.弹簧在水平方向只受到手的拉力
【答案】C
【解答】解:A、弹簧产生的弹力的施力物体是弹簧,弹簧发生弹性形变对手和墙产生弹力,故A错误;
B、墙壁受到弹簧对它向右的拉力,故B错误;
C、手受到弹力,施力物体是弹簧,则因为弹簧发生了弹性形变,故C正确;
D、弹簧在水平方向受到墙向左的力和手向右的力,故D错误。
故选:C。
【典例5】如图所示,某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6牛。然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的吊环上,秤钩固定,当物体静止时,弹簧测力计的示数将( )
A.大于2.6牛
B.等于2.6牛
C.小于2.6牛
D.等于5.2牛
【答案】A
【解答】解:
弹簧测力计的读数等于弹簧相连的挂钩受到力的大小,当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在吊环上,因为弹簧测力计本身受重力,则弹簧测力计显示的示数等于物体重力和弹簧测力计本身重力之和,所以此时弹簧测力计的示数大于2.6N。
故选:A。
【变式1】如图所示,将甲、乙两个规格完全相同的弹簧测力计的挂钩互相钩起来,放在水平桌面上,固定甲的提环,拉动乙的提环。下列说法中正确的是( )
A.甲的示数为0,乙的示数不为0
B.乙的示数为0,甲的示数不为0
C.甲、乙的示数都不为0,且相等
D.甲、乙的示数都不为0,且不相等
【答案】C
【解答】解:将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,甲弹簧测力计固定,以甲弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小;同理以乙弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对平衡力,弹簧测力计的示数也等于其中一个力的大小,测力计的示数仍为甲弹簧测力计的读数,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【变式2】在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像图中乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0 N和1.5 N
B.1.0 N和0.5 N
C.2.0 N和1.0 N
D.2.0 N和1.5 N
【答案】D
【解答】解:测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重量之和,50g的物体重约0.5N,测力计乙的重为1N,所以测力计甲的示数为2.0N,测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和,即1.5N;
故选:D。
【变式3】如图所示,两个弹簧秤都在力的作用下处于静止状态,不计弹簧秤的重力和内部摩擦,则弹簧秤甲和乙的示数分别为( )
A.2N,4N
B.2N,0N
C.4N,4N
D.2N,2N
【答案】D
【解答】解:因为力的作用是相互的,所以弹簧测力计不可能只受一个力的作用。图A中,弹簧测力计静止,受到的是平衡力的作用,弹簧所受的拉力为2N,因此其示数就是2N;
图乙中,弹簧测力计也是静止的,与图甲效果相同,因此也受到的是平衡力的作用,弹簧测力计的示数也是2N。
故选:D。
【典例6】小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。则下列说法正确的是( )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
【答案】C
【解答】解:A、在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计,故A错误。
B、由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故B错误;
C、由图像知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲=ΔL,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D、由图像知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4ΔL,所以若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长0.5cm,故D错误。
故选:C。
【变式1】如图所示,某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,在弹簧下方挂上不同重力的物体,并记录指针所指的刻度值如表所示。当所挂重物的重力为10牛时(未超过弹簧弹性限度),相较于原长,弹簧的伸长量是( )
弹簧所挂物体的重力/牛
0
2
4
指针所指刻度值/厘米
4
5
6
A.5厘米
B.7厘米
C.9厘米
D.11厘米
【答案】A
【解答】解:由表格可知,当所挂重物的重力为0N时,弹簧长度为4cm,为原长,当所挂重物的重力为2N时,弹簧长度为5cm,弹簧伸长的长度5cm-4cm=1cm,当所挂重物的重力为4N时,弹簧长度为6cm,弹簧伸长的长度6cm-4cm=2cm,由此可知在弹簧弹性限度内,所挂重物每增加2N,弹簧伸长的长度1cm;当所挂重物的重力为10N时,弹簧伸长量为5cm,故BCD错误,A正确;
故选:A。
【变式2】如图所示是a、b弹簧的伸长量分别随着拉力大小变化的图像,下列说法正确的是( )
A.做成弹簧测力计,两根弹簧的量程相同,均为0~8N
B.做成弹簧测力计,两根弹簧的量程不同,a的量程为0~5N
C.两根弹簧都是伸长量与拉力成正比
D.把两根弹簧按图乙连接在一起做成一个测力计,则量程为0~5N
【答案】D
【解答】解:由图知,
AB.a弹簧受到的拉力不超过6N时,伸长与拉力成正比,说明其量程是0~6N;乙弹簧受到的拉力不超过5N时,伸长与拉力成正比,说明其量程是0~5N,故AB错误;
C.当甲弹簧受到的拉力大于6N,乙弹簧受到的拉力大于5N时,弹簧的伸长与拉力不成比例。故C错误;
D.因为甲弹簧的量程是0-6N,乙弹簧的量程是0-5N,所以将两根弹簧如图连接在一起做成一个测力计,其量程为0~5N.故D正确。
故选:D。
【变式3】科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
【评价量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标。
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度。
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力。
【项目评价】
(3)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计(选填“a”或“c”)。
【答案】(1)正比;(2)0.2;(3)a。
【解答】解:(1)在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,更便于标注均匀刻度,所以选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。
(2)由题意知,图乙中b弹簧制作测力计,在“0”和“2牛”之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为=0.2牛;
(3)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,说明弹簧的精确度不够,为使“精确度”指标表现更优秀,需选受力时伸长更明显的弹簧,由图乙知,同样受力时,a弹簧的伸长量更大,所以应先a弹簧取代b弹簧制作测力计。
故答案为:(1)正比;(2)0.2;(3)a。
知识点4 力的图示
项目
力的图示
力的示意图
概念
用一条带有箭头和标度的线段把力的三要素都表示出来的方法,叫作力的图示,其中线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,线段的起点表示力的作用点
不需要严格地按照力的图示画出力的大小,只要把力的作用点和方向表示出来就可以了,这种图叫作力的示意图
图示
画法与步骤
(1) 确定受力物体。
(2) 选定并画出标度,即规定用多长的线段表示多少牛的力。
(3) 确定力的作用点,画在受力物体上,通常画在受力物体实际受力的作用点或中心。
(4) 确定力的方向和大小。从作用点沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度。
(5) 在线段的末端加上箭头表示力的方向,并标注力的大小
在受力物体上画一条线段并标上箭头,起点代表力的作用点,在箭头旁注明力的符号和大小
二者的区别
力的图示要严格地表示出力的三要素;而力的示意图一般只表示出力的作用点和力的方向两个要素,对线段长度没有严格要求,且没有标度;但在同一图中画几个力的示意图时,力越大,线段应该画得越长
2. 力的三要素
人们通常把力的大小、方向、作用点叫作力的三要素。
【典例7】小枫同学提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对小枫的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.大小、方向和作用点都相同
B.大小相同,方向和作用点都不同
C.大小、方向都相同,作用点不同
D.作用点相同,大小、方向都不同
【答案】B
【解答】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:B。
【典例8】如图所示,物体甲、乙分别受到拉力F1、F2,由图可知下列答案中正确的是( )
A.F1<F2
B.F1=F2
C.F1>F2
D.无法判断
【答案】D
【解答】解:图中,尽管F2看起来比F1长,但是标度没有标清,因此不能判断两个力的大小。
故选:D。
【变式1】用力压弹簧,弹簧会发生形变。下列能正确表示弹簧所受压力的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:AB、用力压弹簧,弹簧会发生形变。弹簧所受的压力作用在弹簧上,因而作用点必须画在弹簧上,故AB错误;
CD、压弹簧向下,受到的压力向下,故C正确,D错误。
故选:C。
【变式2】请按要求完成下列作图。如图所示,有一挂在竖直墙上的小球,请画出小球受支持力的示意图。
【答案】
【解答】解:支持力的方向总是垂直于接触面向外,力的作用点画在小球的重心处。如图所示:
故答案为:见解答图。
【变式3】现有一三角形物体置于斜坡上保持静止状态,下面关于它受到支持力方向描述正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解答】解:支持力是斜面对物体施加的力,方向是垂直斜面向上的,作用点可以画在物体的下表面上,故ACD错误,B正确。
故选:B。
知识点5 重力
1. 重力的产生
物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力,通常用字母G表示。
2. 重力的方向:竖直向下 (即垂直于水平面向下)
应用: 砌墙用重垂线查竖直、水平仪查桌面水平、重垂线查相框挂正
3. 重力的作用点 —— 重心
(1) 重心:物体的每个部分都受到重力作用,对整个物体而言,我们可以认为它的重力作用在某一个点上,这个点叫作物体的重心。
(2) 确定重心的方法
①形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。如均匀球体的重心在它的球心上;矩形均匀薄木板的重心在它的两对角线的交点上。
②不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。如图所示,先在A点把物体悬挂起来,物体静止时,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一条直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上,然后在另一点C把物体悬挂起来,同理知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点O就是薄板状物体重心的位置。
4.重力的大小
物体受到的重力跟它的质量成正比。G=mg。
【典例9】2025年,中国电影迎来里程碑时刻,《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。如果将电影中哪吒做成关节可动的木偶玩具,则下列动作在水平地面无法保持的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:ABD、哪吒受到的重力和地面对脚的支持力作用,当二者在一条直线上时即可平衡,故ABD不符合题意;
C、由图可知支持力和重力的作用线不可能在同一直线上,所以哪吒在这两个力的作用下不可能平衡,故C符合题意。
故选:C。
【典例10】质量0.5kg的小球被抛出去后,如不计空气阻力,则小球受到 力的作用。该力的施力物体是 ,力的大小是 ,力的方向是 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:抛出去的小球,在不计阻力的情况下,只受重力作用,重力的施力物是地球;
G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N,且方向竖直向下。
故答案为:重力;地球;4.9N;竖直向下。
【典例11】深秋时节,落叶轻舞在校园的每一个角落。在下落过程中,落叶所受到的重力方向是图中的( )
A.a
B.b
C.c
D.d
【答案】A
【解答】解:在下落过程中,落叶所受到的重力方向是图中的a,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【变式1】如图将斜面放在水平桌面上,发现小车和小球M(细线悬挂)一起沿着斜面向下做匀速直线运动,若忽略空气阻力,小球M的情景是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解答】解:小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动,M受到平衡力作用,即拉力与重力是一对平衡力,其方向相反,由于重力方向竖直向下,故M应在竖直位置平衡;
故ACD错误,B正确。
故选:B。
【变式2】物理实践活动中,小聪利用铅垂线制作了一个水平仪,检验课桌是否水平。当把水平仪两次放置于某桌面上时的情形如图所示。则该桌面( )
A.左面低右面高,前面低后面高
B.左面低右面高,前面高后面低
C.左面高右面低,前面高后面低
D.左面高右面低,前面低后面高
【答案】B
【解答】解:第一次重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面的右边高;第二次发现铅垂线锥体偏向水平仪刻度线下端的后方;说明此桌面前边高。
故选:B。
【变式3】如图所示,人坐在吊椅上静止时,人与吊椅作为整体受到的重力方向用图中的粗线箭头表示,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:重力的方向竖直向下,由BD两图可知,标注的重力方向不正确;人与吊椅作为整体,由C图可知,标注的是人的重力;由A图可知,重力作用点在吊环的正下方,为人与吊椅作为整体受到的重力,故只有A正确。
故选:A。
【巩固训练】
1.托起下列哪种物体所用的力最接近1N( )
A.两个鸡蛋
B.一箱牛奶
C.一枚大头针
D.一瓶500mL的矿泉水
【答案】A
【解答】解:A、两个鸡蛋的质量约100g,故重力约:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A正确;
B、一箱牛奶的质量约2kg,故重力约:G=mg=2kg×10N/kg=20N,故B错误;
C、一枚大头针质量约为0.001kg=1g,故重力约:G=mg=0.001kg×10N/kg=0.01N,故C错误;
D、一瓶500mL的矿泉水的质量约0.5kg,故重力约:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,故D错误。
故选:A。
2.(2024春•临平区期末)劳动让人快乐。下列劳动情景中运用重力方向的是( )
A.
确定砌墙是否竖直
B.
推货物
C.
拍打地毯灰尘
D.
磨刀
【答案】A
【解答】解:重力的方向总是竖直向下的,所以工人用铅垂线来确定砌墙是否竖直。
故选:A。
3.(2025•三台县模拟)踢足球是很多同学喜欢的体育活动之一,下列有关说法正确的是( )
A.运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力
B.运动员踢足球时脚会有疼痛感,表明力的作用是相互的
C.足球在空中划过一段弧线,此过程足球的运动状态没有发生改变
D.只要运动员对足球施加大小相同的力,力的作用效果就相同
【答案】B
【解答】解:A、足球离开运动员的脚后还会向前飞行,是因为足球具有惯性,要保持原来的运动状态,但不再受脚的踢力;足球始终受到重力的作用,故A错误;
B、运动员踢足球时,脚对球有力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以球也会给脚一个力,脚会感到疼,故B正确;
C、足球在空中划过一段弧线,方向不断变化,说明此过程足球的运动状态发生改变,故C错误;
D、力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,所以施加力的大小相同时,力的作用效果不一定相同,故D错误。
故选:B。
4.关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A.测量前不用将指针调零
B.读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直
C.使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力
D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
【答案】B
【解答】解:A、使用前弹簧测力计必须调零,否则会影响读数的结果,所以此说法错误。
B、读数时,让视线垂直于刻度面板。故本选项说法正确。
C、弹簧测力计都有自己的量程,不可以测超过量程的力,所以此说法错误;
D、弹簧测力计可以测量竖直方向的力,也可以测量其它方向的力,所以此说法错误;
故选:B。
5.(2024春•杭州期末)《天工开物》中记载着一种农业生产汲水装置——辘轳(如图所示),由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。提水时,手握在B处比握在A处更容易使大轮转动,从而提起水桶。这说明了力的作用效果与( )
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.施力物体有关
【答案】C
【解答】解:由图和题意可知,手握在A点比握在B点要更省力些,两处的位置不同,力的作用点不同,手握在B点要省力些,这表明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确。
故选:C。
6.(2025•浙江模拟)如图所示为某同学复习力学知识时建构的思维导图,图中举例Ⅱ处可补充的例子是( )
A.用力扔篮球,篮球向前飞
B.用力拉皮筋,皮筋被拉弯
C.挤压橡皮泥,橡皮泥变形
D.站在沙滩上,脚陷入沙子
【答案】A
【解答】解:A、用力扔篮球,篮球向前飞,说明力可以改变物体的形状,故A符合题意;
B、将弹弓的橡皮筋拉长,说明力可以改变物体的形状,故B不符合题意;
C、挤压橡皮泥,橡皮泥变形,橡皮泥发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C不符合题意;
D、站在沙滩上,脚陷入沙子,说明力可以改变物体的形状,故D不符合题意。
故选:A。
7.如图是我们常见的图像,在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可用来描述各种物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是( )
A.地球上的物体所受重力与质量的关系
B.弹性限度内,弹簧的长度与弹簧所受拉力的关系
C.光在真空中传播距离与时间的关系
D.匀速直线运动中路程与时间的关系
【答案】B
【解答】解:由图象可知,横坐标表示的物理量和纵坐标表示的物理量是成正比的关系;
A、地球上的物体所受重力与质量成正比,可以用该图象描述;
B、在弹性限度内,弹簧的伸长与弹簧所受拉力成正比,与弹簧的长度无关,不能用该图象描述;
C、光在真空中传播距离与时间的关系成正比,能用该图象描述;
D、匀速直线运动的物体,速度是一定值,路程和时间成正比,可以用该图象描述。
故选:B。
8.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是( )
A.大小变化,方向不变
B.方向变化,大小不变
C.大小和方向都变化
D.大小和方向都不变
【答案】D
【解答】解:因为重力的方向始终向下,所以运动的过程中,重力的方向始终是不变的,运动过程质量不变,重力不变,故D正确,ABC错误。
故选:D。
9.如图所示,人坐在小船甲上,用力推小船乙,发现乙船向左运动的同时,人和甲船向右运动。对此现象,下列分析正确的是( )
A.使人和甲船向右运动的力的施力物体是人
B.使乙船向左运动的力的施力物体是人
C.人对乙船的作用力改变甲船的运动状态
D.乙船对人的作用力改变乙船的运动状态
【答案】B
【解答】解:A、根据力的作用是相互的,使人和甲船向右运动的力是乙船施加的力,故A错误;
B、使乙船向左运动的力的施力物体是人,故B正确;
C、人对乙船的作用力会改变乙船的运动状态,故C错误;
D、乙船对人的作用力改变人和甲船的运动状态,故D错误。
故选:B。
10.根据要求完成作图:如图所示是在空气中飞行的足球,质量为0.4kg,请画出足球所受重力的示意图。
【答案】
【解答】解:足球的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,
重力的方向是竖直向下的,从足球的重心(足球的球心)竖直向下画有向线段表示出其重力示意图如图所示:
11.(2024秋•慈溪市期末)神舟十七号航天员汤洪波的身高约1.75m,体重约68kg,如图所示为汤洪波出舱活动时的情境示意图。
(1)汤洪波在地球上受到的重力为 N。
(2)图中 能表示他受到的重力的方向(填写数字)。
(3)中国天宫空间站以每秒6.0千米的速度绕地球飞行,每100分钟空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为 km。
【答案】(1)680;(2)③;(3)36000
【解答】解:(1)汤洪波在地球上受到的重力为:
G=mg=68kg×10N/kg=680N;
(2)重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,并且总是指向地球中心,所以③能表示她受到的重力的方向;
(3)由v=可得,空间站绕地球飞行一圈的路程为:
s=vt=6.0km/s×100×60s=36000km。
故答案为:(1)680;(2)③;(3)36000。
12.甲、乙两个物体的质量之比为2:1,则它们在地球上所受的重力之比为 ;已知在月球上的重力大约是地球上的六分之一,若甲物体在地球上所受的重力为240N,则乙物体在月球上所受的重力为 N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由G=mg可得,甲、乙两个物体在地球上所受的重力之比:
===;
若甲物体在地球上所受的重力为240N,则乙物体在地球上的重力:
G乙=G甲=×240N=120N,
因在月球上的重力大约是地球上的六分之一,
所以,乙物体在月球上所受的重力:
G乙′=G乙=×120N=20N。
故答案为:2:1;20。
13. (2024•游仙区模拟)为探究“影响弹簧受力伸长大小的因素”,兴趣小组作出下列猜想:
猜想一:弹簧伸长的长度可能与弹簧的长度有关。
猜想二:弹簧伸长的长度可能与受力的大小有关。
猜想三:弹簧伸长的长度可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6cm,丙原长为9cm,其他条件均相同,将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计,以不同大小的力拉,如图表一是实验数据记录。
表一:
弹簧受到的拉力
0
1
2
3
4
5
6
7
甲
弹簧的长度(cm)
6.0
6.6
7.2
7.8
8.4
9.0
9.7
10.8
乙
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
丙
9.0
9.9
10.8
11.7
12.6
13.5
14.4
15.9
(1)分析表中数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度 (选填“大于”或“小于”)乙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一,需比较 两组弹簧的数据。
表二:
弹簧受到的拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧甲的伸长Δl/cm
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.7
4.8
(3)分析数据可知:在一定的弹性限度内,同一弹簧的伸长与它所受的拉力成 比。
(4)进一步综合分析数据还可得出:弹簧的伸长不仅跟拉力大小有关,还跟弹簧的 和 有关。
【答案】(1)小于;(2)甲丙;(3)正;(4)材料;长度。
【解答】解:(1)由表格一数据分析可知,甲乙两弹簧的原长相同,当受相同的拉力时,甲弹簧的伸长小于乙弹簧的伸长;
(2)要证实猜想一,需要控制弹簧的材料相同,只改变弹簧的长度,因此甲、丙两组数据符合探究;
(3)分析表二数据可得,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量越长,因此可得结论为:在一定的弹性限度内,同一弹簧的伸长与它所受的拉力成正比;
(4)综合上述分析可得,弹簧的伸长不仅跟拉力大小有关,还和弹簧的长度、材料有关。
故答案为:(1)小于;(2)甲丙;(3)正;(4)材料;长度。
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