第七章 力 复习讲义--2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-05-19
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.22 MB |
| 发布时间 | 2026-05-19 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57927562.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中物理“力”单元复习讲义通过思维导图构建知识体系,系统梳理力、弹力、重力的核心概念,用对比表格呈现重力与质量的区别联系,结合实验探究(如弹簧测力计原理)呈现知识脉络,突出三要素、作用效果等重难点及内在逻辑。
讲义亮点在于“题型归纳+典例解析+分层训练”设计,如典例1-1分析无人机运动状态培养科学思维,典例2-2结合“悬弓弹棉”渗透科学探究,能力提升题与中考题衔接,助力不同层次学生掌握方法,培养物理观念与科学态度,为教师精准教学提供支持。
内容正文:
第7章 力 知识归纳与题型总结
思 维 导 图
培 优 讲 练
题型01 力
一、力的概念
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
(1)一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,前者是施力物体,后者是受力物体。如马拉车时,马是施力物体,车是受力物体。
(2)力不能离开施力物体与受力物体而单独存在;只要有力的作用,就一定有受力物体和施力物体。
2、力的符号:F;
3、力的单位:“牛顿”,简称为“牛”,符号“N”;这是为了纪念英国科学家伊萨克•牛顿而命名的。
4、力的评估:2个鸡蛋的重力约1N;一只鸡的重力约20N;正常成年人的重力约600N。
(1)直接判断法:这种方法要求学生熟记生活中常见的物理量,直接确定答案。
(2)比较法:将自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比,从而得出结论。
(3)估算法:结果不是精确值而是一个大概的范围,可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测。
二、力的作用效果
1、力可以改变物体的运动状态。
(1)物体运动状态的改变:一是指物体运动速度大小发生了改变;如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;二是指物体运动方向发生了改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是指物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。
(2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”。
2、力可以使物体发生形变。
(1)用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化。
(2)刀片能划破纸等,都表面力可以使物体的形状发生改变。
三、力的三要素和力的示意图
1、力的三要素
(1)物理学中把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的大小:指的是力的强度或程度,它决定了力对物体的影响程度。
力的方向:指的是力的作用方向,它决定了力对物体运动的影响方向。
力的作用点:指的是力作用在物体上的具体位置,不同的作用点可能会产生不同的效果。
(2)力对物体的作用效果取决于力的三要素(当其中一个因素改变时,力的作用效果就会改变),这三个要素共同决定了力的作用效果,即它们能够改变物体的运动状态或形状。
2、力的示意图
(1)用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图;箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小;
(2)用一根带箭头的线段来表示力,选取标度,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点, 这种表示力的方法叫做力的图示。
四、力作用的相互性
1、力作用的相互性:力是物体对物体的作用,所以力的作用是相互的。由于力是一个物体对另一个物体的作用,因此力不能脱离物体而存在;当我们讨论某一个力时,一定涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体;施力物体在施力的同时也受到受力物体对它的作用,即施力物体同时也是受力物体。如我们向上提桶时,会感觉到手受到桶向下的拉力。可见,手对桶施加一个向上的力的同时,桶对手也施加了一个向下的力。
2、作用力与反作用力:当受力物体受到一个力的作用时,同时也给施力物体一个力,这两个力互称为作用力与反作用力。
3、相互作用力的产生条件是:力大小相等(合力为零处于无方向静止运动状态)或不相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,且作用在同一直线上;简单概括为异物、等值、反向、共线。互为施力物体和受力物体。一对相互作用力必然是同时产生,同时消失的。
★特别提醒
(1)相互作用力作用在两个物体上,各自产生效果,不能抵消。虽然大小相等,但效果不一定相同。例如,拔河时,承受力小的队伍破坏性更大。
(2)作用力和反作用力没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。
(3)这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。
(4)作用力和反作用力必须是同一性质的力。
【探究归纳】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【典例1-1】今年除夕夜,央视春晚合肥分会场的22580架无人机编队表演,向全国人民展示了极致的中国科创实力。无人机在夜空中变换出徽派建筑、三河鱼灯等图案,变换过程中,无人机的运动状态___________。(选填“改变”或“不变”)
【典例1-2】如图所示,一袋粮食随传送带向上匀速运动。请以O点为作用点画出该袋粮食受到传送带的支持力和摩擦力。
【典例1-3】中国古代对于力学的认识不仅体现在机械器具上,还蕴含于含蓄的诗文中,下列诗句中力的作用效果与其它三项不同的是( )
A.将军夜引弓 B.北风卷地白草折
C.秋风扫落叶 D.司马光砸缸
题型02 弹力
一、弹力
1、弹性和塑性
(1)弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性;
(2)塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性;
(3)弹性限度:当弹性物体的形变超过某一数值时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状了,这个值叫弹性限度。
2、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
3、弹力产生的条件:(1)两物体互相接触;(2)物体发生弹性形变(包括人眼不能观察到的微小形变)。
4、弹力是一种接触力,弹力的种类有:压力、支持力、拉力、推力、张力等。
5、弹力的大小跟形变的大小的关系:在弹性限度内,形变越大,弹力也越大;形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸形变(或压缩形变)来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。对于弯曲形变来说,弯曲的越厉害,产生的弹力就越大。对于扭转形变来说,扭转的越厉害,产生的弹力就越大。
6、弹力的方向:与物体形变方向相反,具体情况有以下几种。
(1)轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
(2)压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
(3)杆:弹力方向是任意的,由它所受外力和运动状态决定。
7、弹力的示意图
(1)需要确定弹力的作用点,这通常是弹簧与接触物体相互作用的位置。
(2)确定弹力的方向,通常是从弹簧指向接触物体或相反方向,取决于弹簧的压缩或拉伸状态。
(3)画线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,线段的长度可以根据力的强度适当表示,通常不需要严格按比例。
(4)添加箭头:在线段的末端画一个箭头,以明确表示力的方向。
(5)标注:可以在线段旁边或末端标注力的名称和大小,以便于识别和理解。
二、弹簧测力计
1、弹性形变与弹力的关系:在弹性限度内,弹簧所受的拉力与形变量成正比。F=kΔx,其中k为劲度系数,Δx为形变量,F为所受的拉力。给出一个弹簧,k是固定不变的。
2、弹簧测力计
(1)用途:测量力的大小;常用的测力计是弹簧测力计,它可以用来测量物体的重力、拉力等,它的示数表示的是对弹簧测力计的挂钩的拉力大小。
(2)构造:弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
弹簧:显示力的大小。
挂钩:挂被测物体。
刻度盘:表示出刻度。
指针:表示力的大小。
吊环:便于手握。
外壳:固定弹簧。
(3)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
3、弹簧测力计的正确使用方法
使用之前
(1)拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
(2)了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
(4)校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
使用之中
(1)不能超量程使用(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
(2)同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上。
(3)视线要与刻度盘垂直。
使用之后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
4、弹簧测力计的读数
读数步骤:确定分度值→确定弹簧测力计示数
①确定分度值:0.2N
②确定弹簧测力计示数:3N+4×0.2N=3.8N
三、弹簧测力计的测量原理
1、弹簧测力计的测量原理:物体间力的作用是相互的,所以弹簧测力计两边受到的力大小相等。
2、探究弹簧测力计的测力原理
(1)实验目的:理解弹簧测力计的工作原理。掌握使用弹簧测力计测量力的方法。探究弹簧的弹性限度和胡克定律。实验原理胡克定律:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。即F=kΔx,其中F是拉力,k是弹簧的劲度系数,Δx是弹簧的伸长量。
(2)实验器材:弹簧测力计、弹簧、钩码(或其它重物)、刻度尺记录表格。
(3)实验步骤
准备实验器材:将弹簧测力计、弹簧、钩码等器材准备好。
检查弹簧测力计:确保弹簧测力计的指针指在零位,检查其量程和分度值。
测量弹簧原长:使用刻度尺测量弹簧的原长。
逐步增加力:将弹簧的一端固定,另一端挂上钩码。逐渐增加钩码的数量,每次增加后记录弹簧的伸长量和测力计的读数。
记录数据:制作数据记录表,记录每次实验的钩码数量、弹簧的伸长量和测力计的读数。
绘制图像:将记录的数据绘制成图像,横坐标为力(测力计读数),纵坐标为弹簧的伸长量。观察图像是否为一条直线,验证胡克定律。
分析结果:分析图像,讨论在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力是否成正比。讨论超出弹性限度时,弹簧的表现。
3、弹簧的串联与并联:串联弹簧的弹性系数等于各弹性系数倒数之和的倒数,并联弹簧则为各个弹簧的弹性系数之和。
【探究归纳】弹力是发生弹性形变的物体,要恢复原状时对接触物体产生的力。
【典例2-1】下列关于弹力的说法正确的是( )
A.只有被拉长的弹簧才会产生弹力
B.放在水平桌面的书受到的支持力,属于弹力
C.只要两个物体接触就一定产生弹力
D.弹力大小只与物体质量有关
【典例2-2】明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。书中记载的“悬弓弹棉”如图所示,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了________而产生弹力;弹棉花时,用右手执木锤,用大小不同的力击打弓弦,棉花被弹起的高度不同,说明力的作用效果与力的 ____有关。
【典例2-3】用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、砝码和分度值为1 mm的刻度尺等,制作如图所示的橡皮筋测力计,用砝码和刻度尺标注刻度,下列原因会导致使用该测力计时读数偏大的是( )
A.砝码实际质量比标记的小一些 B.砝码实际质量比标记的大一些
C.刻度尺的实际分度值略小于1 mm D.刻度尺的实际分度值略大于1 mm
题型03 重力
考点梳理
一、重力的概念
1、重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。
(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。
2、重力的由来
(1)牛顿从树上成熟的苹果自动落回地面这种现象中,发现了苹果受到重力作用。
(2)万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力。
二、重力的大小
1、探究重力的大小跟质量的关系
实验器材:弹簧测力计、相同质量的钩码;
思考1:在实验中,弹簧测力计的作用是用来测量钩码的重力;
思考2:做好本实验的关键是正确使用弹簧测力计测量钩码的重力;
思考3:实验中列表法处理实验数据,使重力与质量的对应关系清楚、简单明了,有利于发现重力与质量之间的物理关系;
实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
2、重力的大小:通常把重力的大小叫重量。
3、重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
(1)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,在地球上与地球纬度高低有关,不同星球上g也不同,在地球上g=9.8N/kg)。
(2)g的大小与纬度有关,越靠近赤道g越小,越靠近两极g越大。
4、重力与质量的区别与联系
(1)质量是指物体所含物质的多少,重力是指物体由于受到地球的吸引而产生的力。
(2)质量是物质的一种属性,与物体所处的状态、物体的形状、位置、温度无关;重力随地理位置的变化而发生变化。
(3)质量只有大小,没有方向,重力的方向总是竖直向下。
(4)质量通常用“m”表示,重力通常用“G”表示。
(5)质量的单位是国际单位制中的基本单位,“千克”(kg),重力的单位属于倒出单位,“牛顿”简称“牛”(N)。
(6)质量的测量工具是天平,重力是一种力,力的测量工具是弹簧测力计。
5、G与m的图像关系:G-m的图像是一条经过原点的直线,反映物体所受重力大小与质量成正比。
6、重力的估测:对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一;根据物体的质量估测它的重力大小。常见的重力估测:
一个黑板擦约重为1N学生的重力约为500N
一个鸡蛋约重0.5N
物理教科书约重2N
铅笔约重0.05N
大象的约重50000N
一个篮球约重5N
一个苹果约重2N
三、重力的方向
1、重力的方向:重力的方向总是竖直向下(指向地心);竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向,应注意“竖直向下”与“垂直向下”是有区别的,“垂直向下”是指垂直于某个平面向下;重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态无关。
2、重力的方向总是竖直向下的应用举例
(1)工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直。
(2)骑自行车时,遇到下坡路,即使不蹬自行车,车辆还能继续滑行。
(3)利用天平称量物体的重量。
(4)水平仪检测墙体是否水平。
四、重 心
1、重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。
(1)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。
(2)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
(1)重力在物体上的作用点叫做重心,物体重心的位置和物体的形状、材料以及是否均匀有关。均匀、规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心可能不在物体上,如一个密度均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
(2)重心的位置并不是固定不变的。它随质量的分布变化而变化。如将一块质地均匀的圆铁饼偏离圆心的地方去掉一小块,则铁饼的重心就要发生变化。
2、寻找重心的方法
(1)悬挂法:将不规则的薄板,在某点A悬挂起来,当薄板静止时沿悬线方向在薄板上画出竖直线AB,然后另选一点C再次悬挂,再次在薄板上画出竖直线CD,如图所示,薄板重心即在AB线上,又在直线CD上,由此可知重心必在两直线的交点上。
(2)支撑法:只适用于细棒(不一定均匀),用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心;一种可能的变通方式是用两个支点支撑,然后施加较小的力使两个支点靠近,因为离重心近的支点摩擦力会大,所以物体会随之移动,使另一个支点更接近重心,如此可以找到重心的近似位置。
(3)针顶法:同样只适用于薄板.用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心,与支撑法同理,可用3根细针互相接近的方法,找到重心位置的范围,不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。
(4)用铅垂线找重心(任意一图形,质地均匀):用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来);而后用同样的方法作另一条线.两线交点即其重心。
2、提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
3、重力的示意图:力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约,由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以.但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解。
【归纳总结】重力是由于地球吸引而使物体受到的力,方向竖直向下,大小与质量成正比。
【典例3-1】关于重力,下列说法正确的是( )
A.空中飞翔的鸟儿不受重力作用
B.重力的施力物体是地球
C.地球上的重力常数,表示
D.物体的重心一定在物体上
【典例3-2】下列几个物体所受的重力大小最接近10N的是( )
A.一个橘子 B.一粒葡萄 C.一个菠萝 D.一个西瓜
【典例3-3】小明在弹簧测力计的秤钩下挂一个容积为100 mL、质量为0.1 kg的容器,在弹簧测力计上标上密度值,制成可以测液体密度的“密度秤”。使用时在容器中加满待测液体,即可直接读出液体密度。下列说法正确的是( )
A.该密度秤的标度是不均匀的
B.若测量时液体没有装满,测出的液体密度偏大
C.若换用质量相同、容积为200 mL的容器,可以提高该密度秤的精确度
D.该密度秤的零刻度线对应弹簧测力计示数为0 N
能 力 提 升
1.下列关于弹力的说法正确的是( )
A.物体发生形变就一定产生弹力
B.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
C.推力、支持力、重力都属于弹力
D.课本对桌面的压力是弹力,它是由课本发生形变产生的
2.关于重力的说法正确的是( )
A.物体的质量越大,受到重力也越大,所以重力是由物体的质量产生的
B.利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C.根据可知:
D.一块冰熔化成水,重力不变
3.下列关于物理量、对应单位以及相关说法,正确的是( )
A.在国际单位制中,时间的单位是秒(s),光年也是时间的单位
B.在国际单位制中,质量的单位是克(g),一个鸡蛋的质量约为
C.在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛(N)
D.在国际单位制中,密度的单位是千克每立方米,
4.在椭圆形玻璃瓶中装满红墨水,将穿有细玻璃管的软木塞塞紧瓶口如图甲所示,玻璃瓶横截面如图乙所示,小明同学拿起瓶子用力挤压,下列说法中错误的是( )
A.沿AB方向捏图甲玻璃瓶,玻璃管中液面变低
B.沿CD方向捏图中玻璃瓶,玻璃管中液面变高
C.该装置可显示玻璃瓶受力时发生的弹性形变
D.为了让效果更明显,可以换用粗一点的玻璃管
5.下列最接近实际的正确说法是( )
A.托起1个鸡蛋的力约为2牛
B.一个中学生的体重大约是50kg
C.可以用0-5N量程的弹簧测力计同时测量6个苹果的重量
D.地球上98g的物体大约会受到1N的重力
6.下列常见的四种现象中,物体因为受力而改变运动状态的是( )
①篮球撞击在篮板上被弹回; ②将泥团捏成泥人;
③塑料直尺被压弯; ④百米赛跑运动员起跑时用力向后蹬地。
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
7.有一个弹簧测力计,挂钩上不受力时,指针不是指在零刻度线位置,而是指在0.1N的位置上,此时用手拉弹簧测力计的挂钩,使弹簧测力计的示数为4N,则手拉挂钩的力( )
A.4.1N B.4N C.3.9N D.无法判断
8.如图所示,某同学在进行蹦床训练,下列说法正确的是( )
A.人与蹦床接触时,只有蹦床发生形变,人没有发生形变
B.人离开蹦床腾空上升的过程中,还一直受到蹦床的弹力作用
C.人下落到蹦床最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,对人的弹力也最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
9.已知弹簧在弹性限度内,弹簧弹力与其形变量成正比,即满足胡克定律,其中为弹簧的弹力,为弹簧的劲度系数,为形变量。和表示劲度系数分别为和的两根弹簧,;a和b表示质量分别为和的两个小物块,,将弹簧与物块按左下图方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A.在上,a在下 B.在上,b在下
C.在上,a在下 D.在上,b在下
10.不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图,由图可知下列说法错误的是( )
A.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
B.若将a的质量减半,它的密度为
C.若三个物体的质量相等,则
D.若三个物体的体积相同,则三个物体的重力大小关系为
11.一块冰的重力为(g取),其质量是______kg,它熔化成水的质量是______kg,把它带到月球上时,质量______,受到的重力______(填“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图1所示,滑旱冰时小明用力推墙,他便向后退,说明力的作用是________的;图2所示可知力的作用效果与力的_______有关。
13.如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,该弹簧测力计的测量范围是_____,物体静止时弹簧测力计的示数为_____N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将_____。
14.某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到如图所示的图像,请根据图像回答,拉力为6N时, 弹簧的伸长量为___________cm,用这根弹簧可以制成量程为___________N的弹簧测力计。如图所示,弹簧测力计示数为___________N。
15.小明在学习重力知识时,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
(1)如图甲是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂。如图乙,为进一步研究重力的方向,小明缓慢改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向______(选填“改变”/“不变”);如图丙,为判断悬线的方向,需要创设一个水平面,小明在烧杯内倒入适量的水,将小球浸入水中,待水面静止,缓慢改变支架与桌面的夹角,用量角器可测出悬线与水面的夹角,由此可判定重力的方向是______。
(2)小明利用弹簧测力计探究重力与质量的关系,数据如表所示。
分析数据能够得到的结论是:______。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
(3)另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时,由于弹簧测力计未调零(指针指在0.2N刻度处),则小华描绘的图线应该是图丁中的图线______(填序号)。
(4)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为_______kg/m3;
①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处;
②如图戊,该“密度秤”能测量的密度的最大值是______g/cm3;
③若某次测量中,小桶内的液体没有装满,则测量出的液体密度将_____(选填“偏大”、“偏小”或“依然准确”)。
16.如表是小华探究“重力大小与质量的关系”
测量对象
质量m/kg
重力G/N
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)分析表中数据,可以得出的结论是:物体受到的重力与质量成_________;
(2)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法( )
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比小华同学更简便
(3)根据表中数据,该小组作出的重力与质量的关系图像如图中图线______(填图线序号,下同)所示;另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则该小组描绘的图线应该是图中的图线_______。
17.某兴趣小组在研究重力时,进行了如下的实验探究。
序号
质量(kg)
重力(N)
重力与质量的比值(N/kg)
1
0.1
0.98
9.8
2
0.2
1.96
9.8
3
0.3
2.94
9.8
4
0.4
3.92
9.8
(1)在实验中,需要的测量工具有弹簧测力计和______,测量前需将弹簧测力计______;
(2)根据实验数据分析可知,物体受到的重力与物体质量成______。
(3)将图甲装置放在水平地面上,逐渐改变木板与地面的夹角到图乙位置,观察到悬线在方向静止。由以上探究可知:重力的方向始终是______。
(4)小明查阅了不同星球上重力与质量的关系图像如图丙所示,一物体质量为8kg,它在甲星球上受到的重力为______N。
18.如图所示细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于平衡状态,画出小球的受力示意图;
19.像地球一样,月球对它附近的物体也有引力,这个力是月球附近物体所受的“重力”,它大约是同一个物体在地球上所受重力的,现有一个质量大约为18kg的设备。(g取)
(1)这一设备在月球上时,受到月球的“重力”大约是多少?
(2)设备在地球上受到的重力比在月球上受到的重力大了多少?
20.冬季里,王凯的妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅。冻豆腐的做法是:将鲜豆腐冰冻保存,食用时解冻,豆腐内的冰会熔化成水并且全部从豆腐中流出,形成有孔洞的海绵状的豆腐,在涮火锅时汤汁就会进入孔洞。王凯的妈妈买来250g鲜豆腐,体积约为200cm3,豆腐含水的质量占总质量的45%(ρ冰=0.9g/cm3;设豆腐解冻后孔洞的体积和形状不变)求:
(1)鲜豆腐的重力;
(2)冻豆腐内实心部分的密度;
(3)若涮锅时冻豆腐吸收汤之后,将之完好捞出,其质量变为275g,求汤汁密度。
链 接 中 考
1.(2025·四川·中考真题)小陈同学的橡皮擦用了一段时间后,剩下大约一半,使用前后橡皮擦的( )
A.质量变大 B.重力不变 C.体积变大 D.密度不变
2.(2024·山东日照·中考真题)运动员正在垫起排球,如图所示。不考虑空气阻力,下列相关说法正确的是( )
A.垫球时排球的运动状态发生改变,可能是以地面为参照物判断的
B.垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对平衡力
C.排球在上升的过程中速度不断减小,是因为受到惯性的作用
D.排球在下落的过程中速度不断变大,机械能也在不断变大
3.(2025·山东青岛·中考真题)2024年5月3日,长征五号遥八火箭成功将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道。6月25日,嫦娥六号返回器携带从月球背面采回的月壤样品准确着陆,为未来我国开展月球和行星物质探测奠定了坚实基础。
(1)火箭点火后,下方会产生大量的“白气”,“白气”的产生是由于发生了________(填物态变化名称)现象;
(2)火箭升空过程中与大气摩擦产生大量的热,火箭外壁的涂层材料会迅速发生物态变化,这些物态变化会________热,起到保护火箭的作用;
(3)物体在月球表面上的重力约为地球表面的六分之一,月壤样品的质量约为,这些月壤样品在月球上的重力约为________N(,结果保留一位小数);
(4)将这些月壤样品带回地球后,质量将________,测得月壤样品体积约为,月壤样品的密度约为________(结果保留一位小数)。
4.(2020·四川攀枝花·中考真题)如图所示,木块沿光滑固定斜面下滑,请画出木块的受力示意图。
5.(2025·山西·中考真题)电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆,重复上述操作,记录数据如下表。
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验结论:
(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度___________(选填“越大”“不变”或“越小”)。
应用拓展:
(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:___________。
1
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第7章 力 知识归纳与题型总结
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题型01 力
一、力的概念
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
(1)一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,前者是施力物体,后者是受力物体。如马拉车时,马是施力物体,车是受力物体。
(2)力不能离开施力物体与受力物体而单独存在;只要有力的作用,就一定有受力物体和施力物体。
2、力的符号:F;
3、力的单位:“牛顿”,简称为“牛”,符号“N”;这是为了纪念英国科学家伊萨克•牛顿而命名的。
4、力的评估:2个鸡蛋的重力约1N;一只鸡的重力约20N;正常成年人的重力约600N。
(1)直接判断法:这种方法要求学生熟记生活中常见的物理量,直接确定答案。
(2)比较法:将自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比,从而得出结论。
(3)估算法:结果不是精确值而是一个大概的范围,可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测。
二、力的作用效果
1、力可以改变物体的运动状态。
(1)物体运动状态的改变:一是指物体运动速度大小发生了改变;如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;二是指物体运动方向发生了改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是指物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。
(2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”。
2、力可以使物体发生形变。
(1)用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化。
(2)刀片能划破纸等,都表面力可以使物体的形状发生改变。
三、力的三要素和力的示意图
1、力的三要素
(1)物理学中把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的大小:指的是力的强度或程度,它决定了力对物体的影响程度。
力的方向:指的是力的作用方向,它决定了力对物体运动的影响方向。
力的作用点:指的是力作用在物体上的具体位置,不同的作用点可能会产生不同的效果。
(2)力对物体的作用效果取决于力的三要素(当其中一个因素改变时,力的作用效果就会改变),这三个要素共同决定了力的作用效果,即它们能够改变物体的运动状态或形状。
2、力的示意图
(1)用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图;箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小;
(2)用一根带箭头的线段来表示力,选取标度,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点, 这种表示力的方法叫做力的图示。
四、力作用的相互性
1、力作用的相互性:力是物体对物体的作用,所以力的作用是相互的。由于力是一个物体对另一个物体的作用,因此力不能脱离物体而存在;当我们讨论某一个力时,一定涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体;施力物体在施力的同时也受到受力物体对它的作用,即施力物体同时也是受力物体。如我们向上提桶时,会感觉到手受到桶向下的拉力。可见,手对桶施加一个向上的力的同时,桶对手也施加了一个向下的力。
2、作用力与反作用力:当受力物体受到一个力的作用时,同时也给施力物体一个力,这两个力互称为作用力与反作用力。
3、相互作用力的产生条件是:力大小相等(合力为零处于无方向静止运动状态)或不相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,且作用在同一直线上;简单概括为异物、等值、反向、共线。互为施力物体和受力物体。一对相互作用力必然是同时产生,同时消失的。
★特别提醒
(1)相互作用力作用在两个物体上,各自产生效果,不能抵消。虽然大小相等,但效果不一定相同。例如,拔河时,承受力小的队伍破坏性更大。
(2)作用力和反作用力没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。
(3)这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。
(4)作用力和反作用力必须是同一性质的力。
【探究归纳】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【典例1-1】今年除夕夜,央视春晚合肥分会场的22580架无人机编队表演,向全国人民展示了极致的中国科创实力。无人机在夜空中变换出徽派建筑、三河鱼灯等图案,变换过程中,无人机的运动状态___________。(选填“改变”或“不变”)
【答案】改变
【详解】无人机变换图案时,需要调整飞行的速度大小或方向来改变位置,以形成不同的图案,说明其速度的大小或方向发生了变化。因此无人机的运动状态改变。
【典例1-2】如图所示,一袋粮食随传送带向上匀速运动。请以O点为作用点画出该袋粮食受到传送带的支持力和摩擦力。
【答案】
【详解】该袋粮食相对于传送带有平行于传送带向下的运动趋势,故受到平行于传送带向上的摩擦力的作用。该袋粮食受到传送带的支持力的方向为垂直于传送带向上,据此作图。
【典例1-3】中国古代对于力学的认识不仅体现在机械器具上,还蕴含于含蓄的诗文中,下列诗句中力的作用效果与其它三项不同的是( )
A.将军夜引弓 B.北风卷地白草折
C.秋风扫落叶 D.司马光砸缸
【答案】C
【详解】“将军夜引弓”使弓的形状发生改变,“北风卷地白草折”使草折断改变了其形状,“司马光砸缸”使缸破碎改变了其形状,这三项都体现了力可以改变物体的形状;“秋风扫落叶”是力使落叶的运动状态(运动方向和速度)发生改变,属于力改变物体的运动状态。故选C。
题型02 弹力
一、弹力
1、弹性和塑性
(1)弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性;
(2)塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性;
(3)弹性限度:当弹性物体的形变超过某一数值时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状了,这个值叫弹性限度。
2、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
3、弹力产生的条件:(1)两物体互相接触;(2)物体发生弹性形变(包括人眼不能观察到的微小形变)。
4、弹力是一种接触力,弹力的种类有:压力、支持力、拉力、推力、张力等。
5、弹力的大小跟形变的大小的关系:在弹性限度内,形变越大,弹力也越大;形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸形变(或压缩形变)来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。对于弯曲形变来说,弯曲的越厉害,产生的弹力就越大。对于扭转形变来说,扭转的越厉害,产生的弹力就越大。
6、弹力的方向:与物体形变方向相反,具体情况有以下几种。
(1)轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
(2)压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
(3)杆:弹力方向是任意的,由它所受外力和运动状态决定。
7、弹力的示意图
(1)需要确定弹力的作用点,这通常是弹簧与接触物体相互作用的位置。
(2)确定弹力的方向,通常是从弹簧指向接触物体或相反方向,取决于弹簧的压缩或拉伸状态。
(3)画线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,线段的长度可以根据力的强度适当表示,通常不需要严格按比例。
(4)添加箭头:在线段的末端画一个箭头,以明确表示力的方向。
(5)标注:可以在线段旁边或末端标注力的名称和大小,以便于识别和理解。
二、弹簧测力计
1、弹性形变与弹力的关系:在弹性限度内,弹簧所受的拉力与形变量成正比。F=kΔx,其中k为劲度系数,Δx为形变量,F为所受的拉力。给出一个弹簧,k是固定不变的。
2、弹簧测力计
(1)用途:测量力的大小;常用的测力计是弹簧测力计,它可以用来测量物体的重力、拉力等,它的示数表示的是对弹簧测力计的挂钩的拉力大小。
(2)构造:弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
弹簧:显示力的大小。
挂钩:挂被测物体。
刻度盘:表示出刻度。
指针:表示力的大小。
吊环:便于手握。
外壳:固定弹簧。
(3)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
3、弹簧测力计的正确使用方法
使用之前
(1)拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
(2)了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
(4)校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
使用之中
(1)不能超量程使用(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
(2)同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上。
(3)视线要与刻度盘垂直。
使用之后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
4、弹簧测力计的读数
读数步骤:确定分度值→确定弹簧测力计示数
①确定分度值:0.2N
②确定弹簧测力计示数:3N+4×0.2N=3.8N
三、弹簧测力计的测量原理
1、弹簧测力计的测量原理:物体间力的作用是相互的,所以弹簧测力计两边受到的力大小相等。
2、探究弹簧测力计的测力原理
(1)实验目的:理解弹簧测力计的工作原理。掌握使用弹簧测力计测量力的方法。探究弹簧的弹性限度和胡克定律。实验原理胡克定律:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。即F=kΔx,其中F是拉力,k是弹簧的劲度系数,Δx是弹簧的伸长量。
(2)实验器材:弹簧测力计、弹簧、钩码(或其它重物)、刻度尺记录表格。
(3)实验步骤
准备实验器材:将弹簧测力计、弹簧、钩码等器材准备好。
检查弹簧测力计:确保弹簧测力计的指针指在零位,检查其量程和分度值。
测量弹簧原长:使用刻度尺测量弹簧的原长。
逐步增加力:将弹簧的一端固定,另一端挂上钩码。逐渐增加钩码的数量,每次增加后记录弹簧的伸长量和测力计的读数。
记录数据:制作数据记录表,记录每次实验的钩码数量、弹簧的伸长量和测力计的读数。
绘制图像:将记录的数据绘制成图像,横坐标为力(测力计读数),纵坐标为弹簧的伸长量。观察图像是否为一条直线,验证胡克定律。
分析结果:分析图像,讨论在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力是否成正比。讨论超出弹性限度时,弹簧的表现。
3、弹簧的串联与并联:串联弹簧的弹性系数等于各弹性系数倒数之和的倒数,并联弹簧则为各个弹簧的弹性系数之和。
【探究归纳】弹力是发生弹性形变的物体,要恢复原状时对接触物体产生的力。
【典例2-1】下列关于弹力的说法正确的是( )
A.只有被拉长的弹簧才会产生弹力
B.放在水平桌面的书受到的支持力,属于弹力
C.只要两个物体接触就一定产生弹力
D.弹力大小只与物体质量有关
【答案】B
【详解】A.只要发生弹性形变的物体都能产生弹力,不是只有拉长的弹簧才有弹力,压缩的弹簧、发生形变的桌面等都能产生弹力,故A错误;
B.水平桌面给书的支持力,是桌面发生弹性形变产生的力,属于弹力,故B正确;
C.两个物体接触如果没有发生弹性形变(相互挤压),就不会产生弹力,故C错误;
D.弹力的大小和物体弹性形变的程度有关,和物体质量无关,故D错误。
故选B。
【典例2-2】明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。书中记载的“悬弓弹棉”如图所示,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了________而产生弹力;弹棉花时,用右手执木锤,用大小不同的力击打弓弦,棉花被弹起的高度不同,说明力的作用效果与力的 ____有关。
【答案】 弹性形变 大小
【详解】弹力的产生条件是物体发生弹性形变,竹竿受拉力发生弹性形变,因此会产生弹力;力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。题干中用大小不同的力击打弓弦,力的作用效果不同,棉花被弹起的高度不同,说明力的作用效果与力的大小有关。
【典例2-3】用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、砝码和分度值为1 mm的刻度尺等,制作如图所示的橡皮筋测力计,用砝码和刻度尺标注刻度,下列原因会导致使用该测力计时读数偏大的是( )
A.砝码实际质量比标记的小一些 B.砝码实际质量比标记的大一些
C.刻度尺的实际分度值略小于1 mm D.刻度尺的实际分度值略大于1 mm
【答案】A
【详解】A.正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,例如某砝码上标有50g字样,这个砝码的质量就是50g,若砝码质量比实际小,则使用此砝码制作的弹簧测力计的实际刻度就会小于,用此去称物体的重力,读数时,物体的重力小于,而你仍按标准值读数,读出来是,所以测量结果就比实际值偏大,故A符合题意;
B.正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,例如某砝码上标有50g字样,这个砝码的质量就是50g,若砝码质量比实际大,则使用此砝码制作的弹簧测力计的实际刻度就会大于,用此去称物体的重力,读数时,物体的重力大于,而你仍按标准值读数,读出来是,所以测量结果就比实际值偏小,故B不符合题意;
CD.此处刻度尺的作用只是用于标刻度,只要刻度尺刻度均匀即可,刻度尺的实际分度值偏大偏小并不会对测力计读数造成影响,故CD不符合题意。
故选A。
题型03 重力
考点梳理
一、重力的概念
1、重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。
(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。
2、重力的由来
(1)牛顿从树上成熟的苹果自动落回地面这种现象中,发现了苹果受到重力作用。
(2)万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力。
二、重力的大小
1、探究重力的大小跟质量的关系
实验器材:弹簧测力计、相同质量的钩码;
思考1:在实验中,弹簧测力计的作用是用来测量钩码的重力;
思考2:做好本实验的关键是正确使用弹簧测力计测量钩码的重力;
思考3:实验中列表法处理实验数据,使重力与质量的对应关系清楚、简单明了,有利于发现重力与质量之间的物理关系;
实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
2、重力的大小:通常把重力的大小叫重量。
3、重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
(1)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,在地球上与地球纬度高低有关,不同星球上g也不同,在地球上g=9.8N/kg)。
(2)g的大小与纬度有关,越靠近赤道g越小,越靠近两极g越大。
4、重力与质量的区别与联系
(1)质量是指物体所含物质的多少,重力是指物体由于受到地球的吸引而产生的力。
(2)质量是物质的一种属性,与物体所处的状态、物体的形状、位置、温度无关;重力随地理位置的变化而发生变化。
(3)质量只有大小,没有方向,重力的方向总是竖直向下。
(4)质量通常用“m”表示,重力通常用“G”表示。
(5)质量的单位是国际单位制中的基本单位,“千克”(kg),重力的单位属于倒出单位,“牛顿”简称“牛”(N)。
(6)质量的测量工具是天平,重力是一种力,力的测量工具是弹簧测力计。
5、G与m的图像关系:G-m的图像是一条经过原点的直线,反映物体所受重力大小与质量成正比。
6、重力的估测:对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一;根据物体的质量估测它的重力大小。常见的重力估测:
一个黑板擦约重为1N学生的重力约为500N
一个鸡蛋约重0.5N
物理教科书约重2N
铅笔约重0.05N
大象的约重50000N
一个篮球约重5N
一个苹果约重2N
三、重力的方向
1、重力的方向:重力的方向总是竖直向下(指向地心);竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向,应注意“竖直向下”与“垂直向下”是有区别的,“垂直向下”是指垂直于某个平面向下;重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态无关。
2、重力的方向总是竖直向下的应用举例
(1)工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直。
(2)骑自行车时,遇到下坡路,即使不蹬自行车,车辆还能继续滑行。
(3)利用天平称量物体的重量。
(4)水平仪检测墙体是否水平。
四、重 心
1、重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。
(1)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。
(2)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
(1)重力在物体上的作用点叫做重心,物体重心的位置和物体的形状、材料以及是否均匀有关。均匀、规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心可能不在物体上,如一个密度均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
(2)重心的位置并不是固定不变的。它随质量的分布变化而变化。如将一块质地均匀的圆铁饼偏离圆心的地方去掉一小块,则铁饼的重心就要发生变化。
2、寻找重心的方法
(1)悬挂法:将不规则的薄板,在某点A悬挂起来,当薄板静止时沿悬线方向在薄板上画出竖直线AB,然后另选一点C再次悬挂,再次在薄板上画出竖直线CD,如图所示,薄板重心即在AB线上,又在直线CD上,由此可知重心必在两直线的交点上。
(2)支撑法:只适用于细棒(不一定均匀),用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心;一种可能的变通方式是用两个支点支撑,然后施加较小的力使两个支点靠近,因为离重心近的支点摩擦力会大,所以物体会随之移动,使另一个支点更接近重心,如此可以找到重心的近似位置。
(3)针顶法:同样只适用于薄板.用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心,与支撑法同理,可用3根细针互相接近的方法,找到重心位置的范围,不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。
(4)用铅垂线找重心(任意一图形,质地均匀):用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来);而后用同样的方法作另一条线.两线交点即其重心。
2、提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
3、重力的示意图:力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约,由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以.但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解。
【归纳总结】重力是由于地球吸引而使物体受到的力,方向竖直向下,大小与质量成正比。
【典例3-1】关于重力,下列说法正确的是( )
A.空中飞翔的鸟儿不受重力作用
B.重力的施力物体是地球
C.地球上的重力常数,表示
D.物体的重心一定在物体上
【答案】B
【详解】A.重力是地球对物体的吸引力,只要物体在地球附近,都会受到重力,空中飞翔的鸟儿仍然受到重力作用。故A错误;
B.重力是由于地球的吸引而产生的力,其施力物体是地球。故B正确;
C.常数表示质量为的物体受到的重力是,质量和重力是不同的物理量,不能直接画等号。故C错误;
D.物体的重心不一定在物体上,例如圆环、空心球的重心就在几何中心,不在物体本身的材料上。故D错误。
故选B。
【典例3-2】下列几个物体所受的重力大小最接近10N的是( )
A.一个橘子 B.一粒葡萄 C.一个菠萝 D.一个西瓜
【答案】C
【详解】根据重力计算公式可知重力为的物体质量
一个橘子的质量通常远小于,所受重力远小于10N。一粒葡萄质量远小于,所受重力远小于10N。一个菠萝质量约
1kg,所受重力约
最接近10N。一个西瓜质量远大于,所受重力远大于。
故选C。
【典例3-3】小明在弹簧测力计的秤钩下挂一个容积为100 mL、质量为0.1 kg的容器,在弹簧测力计上标上密度值,制成可以测液体密度的“密度秤”。使用时在容器中加满待测液体,即可直接读出液体密度。下列说法正确的是( )
A.该密度秤的标度是不均匀的
B.若测量时液体没有装满,测出的液体密度偏大
C.若换用质量相同、容积为200 mL的容器,可以提高该密度秤的精确度
D.该密度秤的零刻度线对应弹簧测力计示数为0 N
【答案】C
【详解】A.容器的重力为
弹簧测力计的示数为,桶中装入液体的重力
小桶中最多装入液体的体积为
弹簧测力计的示数为
由上面的式子可知弹簧测力计的示数和液体的密度成一次函数关系,密度秤标注的刻度都是均匀的,故A错误;
B.测量中液体没有装满,所测出的质量偏小,但体积会被认为与小桶容积相同,根据可知所测密度会偏小,故B错误;
C.弹簧测力计的最大测量值是5N,小桶中最多装入液体的重力
测量液体的最大密度为
换用质量相同,容积为200mL更大的容器,测量液体的最大密度为
弹簧测力计1N到5N共20个小格,因为
“密度秤”的分度值要小一些,测量的密度越准确,故C正确;
D.容器的重力为
该密度秤的“0”刻度线应标注在1N刻度线处,故D错误。
故选C。
能 力 提 升
1.下列关于弹力的说法正确的是( )
A.物体发生形变就一定产生弹力
B.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
C.推力、支持力、重力都属于弹力
D.课本对桌面的压力是弹力,它是由课本发生形变产生的
【答案】D
【详解】A.弹力是物体发生弹性形变时产生的力,若物体发生的是塑性形变,不会产生弹力,故A错误;
B.两个相互接触的物体,只有相互挤压发生弹性形变时才会产生弹力,仅接触没有形变则无弹力,故B错误;
C.推力、支持力是物体发生弹性形变产生的,属于弹力;重力是由于地球的吸引而产生的力,不属于弹力,故C错误;
D.课本对桌面的压力是弹力,课本放在桌面上时发生弹性形变,由于要恢复原状对桌面产生压力,该弹力由课本发生形变产生,故D正确。
故选D。
2.关于重力的说法正确的是( )
A.物体的质量越大,受到重力也越大,所以重力是由物体的质量产生的
B.利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C.根据可知:
D.一块冰熔化成水,重力不变
【答案】D
【详解】A.物体的质量越大,受到重力也越大,因为物体受到的重力与其质量成正比,但重力是由于地球的吸引产生的,故A错误;
B.重力的方向是竖直向下的,故B错误;
C.表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N,但1kg是质量,9.8N是力,两者不能比较,故C错误;
D.一块冰熔化成水,质量不变,位置在地球上,重力不变,故D正确。
故选D。
3.下列关于物理量、对应单位以及相关说法,正确的是( )
A.在国际单位制中,时间的单位是秒(s),光年也是时间的单位
B.在国际单位制中,质量的单位是克(g),一个鸡蛋的质量约为
C.在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛(N)
D.在国际单位制中,密度的单位是千克每立方米,
【答案】C
【详解】A.国际单位制中时间的基本单位是秒(s),但光年是光在真空中一年内传播的距离,属于长度单位,故A错误;
B.国际单位制中,质量的基本单位是千克(kg);且一个普通鸡蛋的质量约为50g,远小于500g,故B错误;
C.国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为,说法正确,故C正确;
D.密度单位千克每立方米(),,故D错误。
故选C。
4.在椭圆形玻璃瓶中装满红墨水,将穿有细玻璃管的软木塞塞紧瓶口如图甲所示,玻璃瓶横截面如图乙所示,小明同学拿起瓶子用力挤压,下列说法中错误的是( )
A.沿AB方向捏图甲玻璃瓶,玻璃管中液面变低
B.沿CD方向捏图中玻璃瓶,玻璃管中液面变高
C.该装置可显示玻璃瓶受力时发生的弹性形变
D.为了让效果更明显,可以换用粗一点的玻璃管
【答案】D
【详解】A.沿AB方向捏玻璃瓶,玻璃瓶的容积会变大,瓶内红墨水体积不变,因此玻璃管中液面变低,故A正确,不符合题意;
B.沿CD方向捏玻璃瓶,玻璃瓶的容积会变小,瓶内红墨水体积不变,因此玻璃管中液面变高,故B正确,不符合题意;
C.玻璃瓶受力会发生弹性形变,通过细管液面变化将玻璃瓶的微小形变放大显示,因此可以显示玻璃瓶受力时发生的弹性形变,故C正确,不符合题意;
D.设液体体积变化量为,玻璃管横截面积为S,则液面高度变化;当一定时,玻璃管越细,即S越小,越大,实验效果越明显,因此要让效果更明显应换用更细的玻璃管,故D错误,符合题意。
故选D。
5.下列最接近实际的正确说法是( )
A.托起1个鸡蛋的力约为2牛
B.一个中学生的体重大约是50kg
C.可以用0-5N量程的弹簧测力计同时测量6个苹果的重量
D.地球上98g的物体大约会受到1N的重力
【答案】D
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,重力约为
托起鸡蛋的力等于其重力,约为0.5N,故A错误;
B.体重是指物体受到的重力,单位是牛(N),而kg是质量的单位,故B错误;
C.一个苹果质量约为200g,6个苹果总质量
总重力约为
所以无法用该测力计测量,故C错误;
D.,物体受到的重力为,故D正确。
故选D。
6.下列常见的四种现象中,物体因为受力而改变运动状态的是( )
①篮球撞击在篮板上被弹回; ②将泥团捏成泥人;
③塑料直尺被压弯; ④百米赛跑运动员起跑时用力向后蹬地。
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】B
【详解】①篮球撞击篮板被弹回:篮球运动方向改变,属于力改变运动状态;
②将泥团捏成泥人:泥团形状改变,属于力改变物体形状;
③塑料直尺被压弯:直尺形状改变,属于力改变物体形状;
④运动员起跑用力蹬地:运动员从静止开始加速运动,速度大小改变,属于力改变运动状态。
因此①④符合题意。
故选B。
7.有一个弹簧测力计,挂钩上不受力时,指针不是指在零刻度线位置,而是指在0.1N的位置上,此时用手拉弹簧测力计的挂钩,使弹簧测力计的示数为4N,则手拉挂钩的力( )
A.4.1N B.4N C.3.9N D.无法判断
【答案】C
【详解】弹簧测力计使用前需要先调零,若挂钩不受力时指针已经偏移,实际拉力等于测力计最终示数减去初始的偏移量。由题意可知,初始偏移量为0.1N,弹簧测力计的示数为4N,因此手拉挂钩的实际力为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图所示,某同学在进行蹦床训练,下列说法正确的是( )
A.人与蹦床接触时,只有蹦床发生形变,人没有发生形变
B.人离开蹦床腾空上升的过程中,还一直受到蹦床的弹力作用
C.人下落到蹦床最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,对人的弹力也最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
【答案】C
【详解】A.人与蹦床接触时,力的作用是相互的,蹦床受力,会发生形变,人也受力,会发生形变,故A错误;
B.人离开蹦床腾空上升的过程中,与蹦床不接触,不再受到蹦床的弹力作用,故B错误;
C.弹性形变程度越大,产生弹力越大,人下落到蹦床最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,对人的弹力也最大,故C正确;
D.使蹦床向下凹陷的力是人对蹦床的压力,故D错误。
故选C。
9.已知弹簧在弹性限度内,弹簧弹力与其形变量成正比,即满足胡克定律,其中为弹簧的弹力,为弹簧的劲度系数,为形变量。和表示劲度系数分别为和的两根弹簧,;a和b表示质量分别为和的两个小物块,,将弹簧与物块按左下图方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A.在上,a在下 B.在上,b在下
C.在上,a在下 D.在上,b在下
【答案】C
【详解】AB.要使两根弹簧总长度最大,即总伸长量最大,结合胡克定律变形得,分步分析如下:
上方弹簧需要承受两个物块的总重力,拉力,拉力大小固定。根据,拉力不变时,劲度系数越小,弹簧伸长量越大。已知,因此劲度系数更小的应放在上方,故AB不符合题意;
CD.下方弹簧只承受下方物块的重力,拉力。劲度系数固定时,拉力越大(下方物块质量越大),伸长量越大。已知,因此质量更大的应放在下方,最终组合为:在上,在下,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.不同材料组成的a、b、c三个实心物体,它们的体积与质量的关系如图,由图可知下列说法错误的是( )
A.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
B.若将a的质量减半,它的密度为
C.若三个物体的质量相等,则
D.若三个物体的体积相同,则三个物体的重力大小关系为
【答案】A
【详解】A.密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,只与物质种类、温度、状态有关,故A错误,符合题意;
B.由图像可知,图像中a的质量为1kg时,体积为,则
密度与质量无关,质量减半,密度不变,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,质量均为1kg时,,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,体积均为时,
由可知,,故D正确,不符合题意。
故选A。
11.一块冰的重力为(g取),其质量是______kg,它熔化成水的质量是______kg,把它带到月球上时,质量______,受到的重力______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1 1 不变 变小
【详解】根据重力公式有
质量是物体的固有属性,不随物体的状态变化而改变,冰熔化成水时状态改变,质量保持不变,因此水的质量为;
质量是物体的固有属性,不随物体的位置变化而改变,将冰带到月球上,位置改变但质量不变;
月球表面的重力加速度约为地球表面的,根据重力公式,物体质量不变,重力加速度减小,则物体在月球上受到的重力变小。
12.如图1所示,滑旱冰时小明用力推墙,他便向后退,说明力的作用是________的;图2所示可知力的作用效果与力的_______有关。
【答案】 相互 作用点
【详解】[1]图1中,小明用力推墙,他对墙施加了力,同时墙也对他施加了反作用力,所以他向后退,这说明力的作用是相互的。
[2]大人在靠近门轴的位置用较大的力往里推,门没有关上;小孩在远离门轴的位置用较小的力往外推, 门被推开,说明力的作用效果与力的作用点有关。
13.如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,该弹簧测力计的测量范围是_____,物体静止时弹簧测力计的示数为_____N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将_____。
【答案】 0~5N 2.2 变大
【详解】观察左侧弹簧测力计的刻度盘,刻度从开始,最大刻度值为,单位是(牛顿)。因此,该弹簧测力计的测量范围(即量程)是。
弹簧测力计分度值为。指针指在下方第一格处,所以示数为。
弹簧测力计倒置后,物体挂在拉环上,此时弹簧承受的拉力等于物体重力与弹簧测力计外壳重力之和。因此,弹簧的伸长量会变大,导致弹簧测力计的示数变大。
14.某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到如图所示的图像,请根据图像回答,拉力为6N时, 弹簧的伸长量为___________cm,用这根弹簧可以制成量程为___________N的弹簧测力计。如图所示,弹簧测力计示数为___________N。
【答案】 3 0~6 3.6
【详解】[1] 由图像知,弹簧的原长为2cm,拉力为6N时,弹簧伸长为5cm,其伸长量
[2]由图中可知,弹簧在弹性限度内能够承受的最大拉力为6N,故将这根弹簧制成弹簧测力计,量程为0~6N。
[3]弹簧测力计的分度值是0.2N,所以弹簧测力计示数为3.6N。
15.小明在学习重力知识时,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
(1)如图甲是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂。如图乙,为进一步研究重力的方向,小明缓慢改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向______(选填“改变”/“不变”);如图丙,为判断悬线的方向,需要创设一个水平面,小明在烧杯内倒入适量的水,将小球浸入水中,待水面静止,缓慢改变支架与桌面的夹角,用量角器可测出悬线与水面的夹角,由此可判定重力的方向是______。
(2)小明利用弹簧测力计探究重力与质量的关系,数据如表所示。
分析数据能够得到的结论是:______。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
(3)另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时,由于弹簧测力计未调零(指针指在0.2N刻度处),则小华描绘的图线应该是图丁中的图线______(填序号)。
(4)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为_______kg/m3;
①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处;
②如图戊,该“密度秤”能测量的密度的最大值是______g/cm3;
③若某次测量中,小桶内的液体没有装满,则测量出的液体密度将_____(选填“偏大”、“偏小”或“依然准确”)。
【答案】(1) 不变 竖直向下
(2)物体所受的重力跟它的质量成正比
(3)③
(4) 1 2 偏小
【详解】(1)如图乙,无论支架如何倾斜,小球受重力作用,悬线始终与图甲的悬线平行,所以悬线的方向不变;
如图丙,水面静止时是水平的。悬线与水面垂直,说明重力的方向是竖直向下。
(2)分析表格数据,重力与质量的比值均为10N/kg,因此可得结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(3)如果弹簧测力计未调零,指针指在0.2N处,当挂物体质量时,测力计读数 G=0.2N。观察图丁,图线③在时 G>0,符合题意,故选③。
(4)桶中水的重力
桶的容积
液体的重力
液体的质量
液体的密度
当桶内没有液体即液体密度为0时,测力计测的是空桶的重力。所以零刻度线应在1N处。
图戊显示测力计的最大测量值是 5N,当测力计示数达到最大值时,液体的重力
液体的质量
能测量的最大密度
如果液体没有装满,测得的总重力会偏小。计算出的液体重力也会偏小。液体质量偏小。计算密度时,用的是桶的容积V。根据,测量出的密度偏小。
16.如表是小华探究“重力大小与质量的关系”
测量对象
质量m/kg
重力G/N
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)分析表中数据,可以得出的结论是:物体受到的重力与质量成_________;
(2)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法( )
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比小华同学更简便
(3)根据表中数据,该小组作出的重力与质量的关系图像如图中图线______(填图线序号,下同)所示;另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则该小组描绘的图线应该是图中的图线_______。
【答案】(1)正比
(2)C
(3) ① ②
【详解】(1)从表格数据能看到,物体质量变大时,物体所受重力也变大,且重力和质量的比值是一个定值,由此可得出结论:物体受到的重力与质量成正比。
(2)重力与质量的关系是物体的普遍规律,和物质的种类无关,小明用不同物质的物体(苹果、小木块、小铁球)实验,同样能得到重力与质量的正比关系,所以做法合理,故选C。
(3)正常情况下,G和m成正比,图像应是一条过原点的倾斜直线,对应图线①。
若弹簧测力计忘记调零,指针指在0.2N的刻度处,那么当质量m=0时,测力计也会有0.2N的示数,图像会与纵轴有交点,但重力和质量的比值不变,所以图像与①的倾斜程度相同,所以对应图线②。
17.某兴趣小组在研究重力时,进行了如下的实验探究。
序号
质量(kg)
重力(N)
重力与质量的比值(N/kg)
1
0.1
0.98
9.8
2
0.2
1.96
9.8
3
0.3
2.94
9.8
4
0.4
3.92
9.8
(1)在实验中,需要的测量工具有弹簧测力计和______,测量前需将弹簧测力计______;
(2)根据实验数据分析可知,物体受到的重力与物体质量成______。
(3)将图甲装置放在水平地面上,逐渐改变木板与地面的夹角到图乙位置,观察到悬线在方向静止。由以上探究可知:重力的方向始终是______。
(4)小明查阅了不同星球上重力与质量的关系图像如图丙所示,一物体质量为8kg,它在甲星球上受到的重力为______N。
【答案】(1) 天平 调零
(2)正比
(3)竖直向下
(4)120
【详解】(1)实验中需要测量物体质量,要用到天平。
测力计在使用前,要调整其指针指在零刻度线上,即调零。
(2)分析表中数据发现,重力与质量的比值为定值,即二者成正比。
(3)该方向为竖直方向,即重力方向竖直向下。
(4)读丙图知,质量为8kg的物体,在甲星球上受到重力为120N。
18.如图所示细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于平衡状态,画出小球的受力示意图;
【答案】
【详解】小球只受2个力:竖直向下的重力、竖直向上的绳子拉力,斜面对小球没有支持力。受力示意图画法:以小球的球心(重心)为作用点,竖直向下画箭头标注重力,竖直向上画箭头标注拉力,两个力长度大致相等(平衡状态二力大小相等),据此作图。
19.像地球一样,月球对它附近的物体也有引力,这个力是月球附近物体所受的“重力”,它大约是同一个物体在地球上所受重力的,现有一个质量大约为18kg的设备。(g取)
(1)这一设备在月球上时,受到月球的“重力”大约是多少?
(2)设备在地球上受到的重力比在月球上受到的重力大了多少?
【答案】(1)30N
(2)150N
【详解】(1)设备在地球上的重力为
设备在月球上时,受到月球的“重力”为
(2)设备在地球上受到的重力比在月球上大了
20.冬季里,王凯的妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅。冻豆腐的做法是:将鲜豆腐冰冻保存,食用时解冻,豆腐内的冰会熔化成水并且全部从豆腐中流出,形成有孔洞的海绵状的豆腐,在涮火锅时汤汁就会进入孔洞。王凯的妈妈买来250g鲜豆腐,体积约为200cm3,豆腐含水的质量占总质量的45%(ρ冰=0.9g/cm3;设豆腐解冻后孔洞的体积和形状不变)求:
(1)鲜豆腐的重力;
(2)冻豆腐内实心部分的密度;
(3)若涮锅时冻豆腐吸收汤之后,将之完好捞出,其质量变为275g,求汤汁密度。
【答案】(1)2.5N
(2)1.83g/cm3
(3)1.1g/cm3
【详解】(1)由题可知,鲜豆腐的质量m=250g=0.25kg
则鲜豆腐的重力
(2)冻豆腐内水的质量
实心部分的质量
冻豆腐内冰的体积
实心部分的体积
实心部分的密度
(3)吸收汤的质量
汤的体积
汤的密度
链 接 中 考
1.(2025·四川·中考真题)小陈同学的橡皮擦用了一段时间后,剩下大约一半,使用前后橡皮擦的( )
A.质量变大 B.重力不变 C.体积变大 D.密度不变
【答案】D
【详解】A.使用后橡皮擦物质减少,质量减小,故A错误;
B.重力,质量减小,因此重力也减小,故B错误;
C.剩余橡皮擦占据空间变小,体积减小,故C错误;
D.密度是物质本身的特性,只与物质的种类、状态有关,和质量、体积无关,因此剩余橡皮擦密度不变,故D正确。
故选D。
2.(2024·山东日照·中考真题)运动员正在垫起排球,如图所示。不考虑空气阻力,下列相关说法正确的是( )
A.垫球时排球的运动状态发生改变,可能是以地面为参照物判断的
B.垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对平衡力
C.排球在上升的过程中速度不断减小,是因为受到惯性的作用
D.排球在下落的过程中速度不断变大,机械能也在不断变大
【答案】A
【详解】A.垫球时排球的运动状态发生改变,可能是以地面为参照物判断的。运动状态的改变是指物体的速度(包括大小和方向)的变化。当运动员垫起排球时,排球的速度和方向都会发生变化,如果以地面为参照物,排球的运动状态确实发生了改变,故A正确;
B.手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力,它们作用物体不同、大小相等、方向相反,是一对相互作用力,故B错误;
C.排球在上升过程中速度减小是因为受到重力的作用,而不是惯性。惯性是物体保持其运动状态不变的性质,而重力是地球对物体的吸引力,它使排球减速并最终下落,故C错误;
D.排球在下落过程中,由于重力的作用,其速度确实会不断变大,但其机械能(包括动能和势能)并不会增加。实际上,排球在下落过程中,其重力势能会转化为动能,总的机械能(在不考虑空气阻力的情况下)是守恒的,故D错误。
故选A。
3.(2025·山东青岛·中考真题)2024年5月3日,长征五号遥八火箭成功将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道。6月25日,嫦娥六号返回器携带从月球背面采回的月壤样品准确着陆,为未来我国开展月球和行星物质探测奠定了坚实基础。
(1)火箭点火后,下方会产生大量的“白气”,“白气”的产生是由于发生了________(填物态变化名称)现象;
(2)火箭升空过程中与大气摩擦产生大量的热,火箭外壁的涂层材料会迅速发生物态变化,这些物态变化会________热,起到保护火箭的作用;
(3)物体在月球表面上的重力约为地球表面的六分之一,月壤样品的质量约为,这些月壤样品在月球上的重力约为________N(,结果保留一位小数);
(4)将这些月壤样品带回地球后,质量将________,测得月壤样品体积约为,月壤样品的密度约为________(结果保留一位小数)。
【答案】(1)液化
(2)吸
(3)3.3
(4) 不变 1.5
【详解】(1)火箭点火后,下方会产生大量的“白气”,这是因为火箭发射时喷出的高温火焰使下方的水先汽化为水蒸气,水蒸气遇冷又液化为小水滴,形成“白气”,所以“白气”的产生是由于发生了液化现象。
(2)火箭升空过程中与大气摩擦产生大量的热,火箭外壁的涂层材料会迅速熔化(或升华),这些物态变化会吸热,从而降低火箭表面的温度,起到保护火箭的作用。
(3)已知物体在月球表面上的重力约为地球表面的六分之一,月壤样品的质量,根据重力公式,可先算出月壤样品在地球上的重力
那么在月球上的重力
(4)[1]质量是物体所含物质的多少,是物体的一种基本属性,不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。所以将这些月壤样品带回地球后,质量将不变,仍为2kg=2000g。
[2]根据密度公式,可得月壤样品的密度
4.(2020·四川攀枝花·中考真题)如图所示,木块沿光滑固定斜面下滑,请画出木块的受力示意图。
【答案】
【详解】因为斜面光滑,所以木块与斜面之间没有摩擦力,对木块受力分析可知,木块受到重力和支持力的作用,重力G和支持力F支的作用点画在木块的重心上,重力G的方向竖直向下,支持力F支的方向是垂直于斜面向上,据此作图。
5.(2025·山西·中考真题)电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆,重复上述操作,记录数据如下表。
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验结论:
(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度___________(选填“越大”“不变”或“越小”)。
应用拓展:
(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:___________。
【答案】(1)越大
(2) 自行车车架 杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系
【详解】(1)观察实验数据,在杆的材料、长度和质量都相同,钩码质量也相同(即施加相同拉力)的情况下,随着杆空心程度逐渐增大(从实心到空心程度增加 ),杆的下弯距离逐渐减小。下弯距离越小,说明杆越不容易弯曲,即抗弯强度越大。
(2)[1]在生产生活中,自行车车架采用空心结构,这样在保证一定强度的同时能减轻重量;汽车的空心传动轴等也是类似应用。
[2]探究杆的抗弯强度的影响因素,除了空心程度外,还可以从杆的材料(不同材料的硬度等属性不同可能影响抗弯强度)、杆的长度(长度不同可能抗弯能力不同)等方面提出问题。
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