内容正文:
2.1 力(培优讲义)
课标要点
1. 知道力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
2. 通过实验认识力能使物体发生形变或改变运动状态;
3. 了解力的三要素,会用力的图示简单描述力;
4. 知道重力方向竖直向下,会用G=mg估测与计算重力大小;
5. 会用弹簧测力计测量力,知道弹力来源与力的单位“牛/N”。
1. 用“推墙后退/磁体推斥”体会成对作用力,写清施力体与受力体;
2. 挤瓶观形、观察小球快慢/方向变化,归纳“力=改运动原因”;
3. 先定作用点→选标度→按比例画线段→箭头标方向并标注大小;
4. 认零刻线、沿轴线匀速拉、读数与方向对齐,理解“形变回推=弹力”。
方法指导
考点01 力及其作用效果
1.力
(1)力的概念:力是物体对物体的作用。
(2)力产生的条件:①必须要有施力物体和受力物体;②必须要有相互作用。
注意:力不能脱离物体而存在,单个物体不能产生力的作用;力的产生不需要物体接触,如磁力,不接触也会产生力。
2.力的作用效果
(1)力能改变物体的形状,使它发生形变;(形变可大可小,有些微小形变无法察觉)
(2)力可以改变物体的运动状态。(运动状态包括物体的运动方向和运动快慢,只要改变其一,运动状态就发生改变,如匀速圆周运动,运动快慢不变,但运动方向改变,故运动状态发生改变)。
【深化点拨】
1.孤立一个物体不可能有力:说"这个物体有力"是不严谨的,应该说"甲对乙施加了力"。做题时凡是让你填施力/受力物体,一定要找准谁在推/拉/提/压谁。
2.判断是否“有力”的标准不是接触与否,而是:两者之间是否真的在发生推、拉、提、压、吸引这一类相互作用。
3.用力推停在地面上的汽车,车没动——因为同时还有摩擦力抵消了你的推力,合力为零,运动状态没变。力可以改变运动状态,但不是“一施力就必然改变”。
4.“形变”不要只想到肉眼可见的弯曲:弹簧微小的伸长、桌面微微凹陷都是形变,只是有时候需要用放大思想来想。
1. 下列关于力的说法中,正确的是( )
A.只有一个物体也可能产生力的作用
B.力可以脱离物体而独立存在
C.两个物体不接触,也可能发生力的作用
D.相互接触的物体间一定有力的作用
2. 钓鱼的时候,当鱼咬钩后会拉扯鱼线,人向上拉鱼竿将鱼拉出,鱼受到的拉力的施力物体是( )
A.鱼线
B.人的手
C.地面
D.鱼竿
3. 下列力的作用效果与其他三个选项不同的是( )
A.大鱼使鱼竿弯曲 B.捏橡皮泥
C.被挡回来的排球 D.挤压瓶子
考点02 力的作用的相互的
1. 力的性质
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,物体之间力的作用是相互的。
2. 相互作用力的特点
①大小相等;②方向相反;③作用在同一条直线上;④作用在不同物体上。
简记:“等大、反向、共线、不同体”
3.生活实例
划船时桨对水向后推 ⇒ 水对桨向前推 ⇒ 船前进。
走路:脚向后蹬地 ⇒ 地对脚向前推 ⇒ 人前进。
火箭/水母:向后喷物质 ⇒ 被喷物质反推 ⇒ 前进。
【深化点拨】
“同时产生同时消失”:相互作用没有先后——不是“先有作用力再有反作用力”,而是一起出现一起消失。相互作用力同时产生、同时变化、同时消失,成对出现;相互作用力的发生至少要有两个物体。
1. 如图所示,爸爸跟小宁在掰手腕,很快爸爸就把小宁的手压到桌面上。若此过程爸爸对小宁的力记为F1,小宁对爸爸的力记为F2,下列说法正确的是( )
A.F1>F2
B.F1=F2
C.F1先于F2产生
D.F1后于F2产生
2. 如图所示是我国科学团队研制的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03mm,创造出新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。
(1)手指用力按压柔性玻璃,玻璃发生形变,玻璃要恢复原状,也会对手指产生力作用,这说明物体之间力的作用是________;
(2)用同样大小的力按压玻璃的边缘或者中心,弯曲程度不同,这说明力的作用效果与力的________有关;
(3)如果要让玻璃弯曲程度更明显,可以________(选填“增大”或“减小”)压力。
3. 如图甲所示为小宁制作的水火箭,图乙为水火箭的原理图。他在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩。他将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,对水火箭产生向上的推力,使其竖直向上飞起。
(1)水火箭向下喷水,火箭却向上升空可以说明 。
(2)图丙为水火箭发射后的速度与时间关系图,则t1、t2、t3时刻中水火箭离地面距离最大的时刻为________。
(3)小宁想要让水火箭飞得更高,你建议他做出调整的措施有哪些:
(写两条)。
考点03 力的测量
1.力的单位
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。
2.感知力的大小
拿起两个鸡蛋的力是1N,背起一个初中生的力是500N。
3.力的测量
(1)测量工具:测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计。
(2)弹性与弹力
①弹性:物体受力发生形变,不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。
②弹力:物体由于发生弹性形变时所产生的力,生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
产生条件:物体接触;发生形变。
弹力方向:向着恢复原状的方向。
弹力大小:与物体材料和形变量有关,在弹性限度内,形变量越大, 弹力越大。
(3)弹簧测力计
①原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度也越长。弹簧测力计就是利用这个原理制造出来的。
②使用要点:
看:量程(别超称)、分度值。
调:指针要对准零刻度(竖直校零后,若改水平拉,还要在水平方向再校零)。
测:拉力方向沿弹簧轴线(别斜拉),挂钩那端受力,手拉环那一端固定;避免指针蹭外壳。
读:视线正对刻度面,读数带单位 N。
【深化点拨】
1. 弹簧测力计显示的是“挂钩那端受到的拉力”,不是“重力自动打折”——所以你倒拿着测、侧着测都得保证力沿轴线方向,否则读数不准。
2. 不要超弹性限度:拉过头弹簧“永久变形”就废了,所以先看量程再动手。
3. 常见小陷阱:测力计外壳有自重,如果倒过来挂让外壳重力也拉弹簧,读数会比实际的挂钩拉力偏大。
1. 下列关于弹力的说法中不正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
B.两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C.弹簧测力计在测量时,可以竖直拉,也可以倾斜着拉
D.弹性限度内,弹簧的伸长量越大,则产生的拉力越大
2. 按要求完成下列填空;
(1)跳远时,两脚快速用力向后蹬地起跳,从效果分析,使人腾空的原理是 。
(2)在观察物体间力的作用活动中,小滨将两个调零后的测力计A、B的挂钩勾在一起后悬挂,竖直向下拉测力计的圆环,发现示数如图,测力计A对B的拉力大小为__________。
3. 某同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,实验记录如下表所示。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
_________
0
1
2
3
4.5
7.7
11.5
(1)表格中“_________”处应填写_________。
(2)从上述信息可得,若用此弹簧制作弹簧测力计,它的量程是_________N。
(3)当该弹簧长度为8.7cm时,弹簧所受的拉力为_________。
考点04 力的三要素与力的图示
1.力的三要素
(1)力的三要素:力的大小、方向、作用点;
(2)力的三要素影响力的作用效果:如大小、方向都相同的力在不同位置推门时,越靠近门把手越容易开门。三个素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变。
2.力的示意图
(1)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,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
(2)力的示意图步骤:①确定受力物体;②确定力的作用点;③确定力的方向并画长度线段;④画箭头表示力的方向;⑤标注表示力的符号,有时还需标出力的大小和单位。
【深化点拨】
1. 作用点画在“谁”身上:画示意图时,作用点画在受力物体上(比如绳子拉木块,作用点在木块与绳接触的端点/中点,而不是在绳子上飘着)。
2. 力的方向常常是扣分点:重力方向是竖直向下(≠垂直于斜面!≠指向地心画弧!);支持力方向垂直于接触面指向被支持的物体——这些到后面会反复用到,现在先建立“方向要按物理事实画,不是随手画”的意识。
1. 用大小相同的力,分别按如图所示的三种方式作用在门上,产生的效果各不相同。这说明力的作用效果与( )有关。
A.力的作用点
B.力的方向
C.力的大小
D.力的作用点和方向
2. 小车在100N的拉力作用下向前运动,如图所示的是该拉力的图示。以下说法不正确的是( )
A.该图示把拉力的三要素表示出来了
B.在同一图中,力越大,线段应该越长
C.力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果
D.图中小车所受100N拉力的施力物体是人
3. 下面有关力的现象:
①用力压面团,面团变扁;用力拉面团,面团变长。
②双手挤压空饮用水瓶,施加的力增大,瓶子的形变程度就增大。
③用扳手拧螺母,手握在把的末端比握在把的中间容易拧紧螺母。
④用力拉弹簧,用的力越大,弹簧伸得越长。
其中能说明力的作用效果跟力的大小有关的是______(填序号,下同);能说明力的作用效果跟力的方向有关的是______;能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是______。
考点05 重力
1.重力及其方向
(1)概念:地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)受力物体:地球表面附近的物体;施力物体:地球;
(3)方向:重力的方向总是竖直向下,与水平地面垂直指向地心。(在宇宙中观察指向地球中心)
(4)重力方向的应用:重垂线检测墙体是否竖直、利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平等。
2.重力的大小
(1)物体受到的重力跟它的质量成正比。(探究实验)
(2)重力的计算
①公式:,其中重力G的单位是牛,质量m的单位是千克,g取9.8N/kg,近似可取g=10N/kg;
②g=9.8N/kg的物理意义:质量为1千克的物体受到的重力是9.8N。
③地球不同位置g的值不同,越接近两极g越大;不同星球g的值也不同,如月球g的值是地球的六分之一。同一个物体在地球和月球的质量相等,月球上重力是地球上重力的六分之一。
3.重心
(1)重力在物体上的等效作用点叫重心。常把重力的作用点画在重心上。
(2)重心的位置
①质量分布均匀,形状规则的物体重心在它的儿何中心上。
②质量分布不均匀的或形状不规则的物体可以利用悬挂法来确定重心(找物体的任意两点悬挂,两个作用线的焦点即重心)。
(3)重心不一定在物体上,如圆环的重心在几何中心。重心会偏向质量大的那一侧。
4.万有引力
大到天体,小到微观粒子,宇宙间的物体都存在着相互作用的引力,这就是牛顿提出的万有引力。
【深化点拨】
1. “竖直向下”的“竖直”= 与水平面垂直向下,不是“垂直于斜面”!这是学生扣分最多的地方——斜面上下滑的物体,重力箭头仍然是竖直向下,不是沿斜面。
2. g = 9.8 N/kg的物理意义:1 kg 物体受 9.8 N 重力。
3. 计算题常坑:给了“500g”,要先换算成 m = 0.5 kg 再代 G = mg,不能直接拿500去乘。
1. 建筑工人在砌房子时经常用水平仪来检查所砌的墙面是否水平,如图甲所示为一种气泡水平仪,如图乙所示为一种简易水平仪。下列关于水平仪说法不正确的是( )
A.图甲中的气泡居中表示墙面水平
B.图乙中铅锤指向B端,表示B端墙面偏低
C.图甲中若气泡在A端,表示A端墙面偏高
D.图中两种水平仪的原理都是重力的方向竖直向下
2. 月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地————月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5m,质量为120kg。已知在地球上的物体受到的重力为在月球上重力的6倍。(g取10N/kg)求:
(1)月球车在地球上受到的重力是多少?
(2)若航天员的一个随身装备在地球上受到的重力是2N,则到达月球后这个随身装备的质量是多少?
3. 小科观察到电风扇、台灯等都有一个大而重的底座,使它们不易翻倒。
【查阅资料】稳度是衡量支持面上物体抵抗翻倒能力的物理量,定义为物体在某一方向上的稳定程度。
【作出猜想】
猜想1:物体的稳定程度可能与物体重心高低有关。
猜想2:物体的稳定程度可能与物体重力大小有关。
【设计实验】小科将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的顶部、中部和底部,其重心位置如图甲中a、b、c所示。实验时,将圆柱体放在水平木板的同一位置上慢慢绕O点逆时针方向转动木板,如图乙所示,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度θ,实验记录如下表。
实验次数
1
2
3
重心离支持面的高度
低
中
高
物体刚好翻倒时转过的角度θ
大
较大
小
(1)如图乙所示,若此时圆柱体静止,则其所受重力的方向为 ;
(2)实验中通过观察 这一指标来反映物体的稳度大小;
(3)分析实验数据,可以得出的结论是 ;
(4)有同学认为该实验的装置可以换成一个矿泉水瓶,通过不断改变瓶中的水量改变其整体重心。这样设计是否合理?请说明理由: 。
重力的方向与重心
1.“竖直向下”≠“垂直向下”
竖直向下:指向地心方向,即垂直于水平面的方向。
垂直向下:垂直于某个接触面(可能是斜面),方向不固定。
中考常考:物体在斜面上静止时,画出其所受重力的示意图。正确答案永远是竖直向下,不是沿斜面或垂直于斜面。
2.重力的示意图规范
作用点画在重心上。
方向:竖直向下(画一条带箭头的竖直线,箭头朝下)。
旁边标 G(或 G = mg)。
3.重心位置的判断
质量均匀、形状规则的物体:重心在几何中心。
质量不均匀或形状不规则的物体:重心偏向质量较大的一侧。
重心不一定在物体上:如圆环、空心球的重心在空腔中心,不在物体材料上。
重心应用:不倒翁的重心很低,所以稳定;赛车底盘压低也是为了降低重心提高稳定性。这些是中考简答题的可能素材。
角度01 作图与规范训练
1. 2025年5月29日,我国天问二号探测器发射成功。届时探测器将对小行星探测、取样并返回地球。如图模拟返回舱返回的过程,其重力的方向正确的是( )
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
2. 如图所示,重力为20N的小球正在摆动。请在图中画出小球所受重力的图示。
3. 如图,用细线拉住的小球静止在水中,其重力为15牛,请画出小球所受重力的图示。
角度02 概念辨析与判断
4. 关于力现象,下列说法正确的是( )
A.只有直接接触的两个物体之间才能发生力的作用
B.跳板可以将跳水运动员向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
C.在地球附近,质量的大小与物体的重力成正比
D.地面附近的物体受到重力,重心一定在物体上
5. 病人在医院里输液时,液体一滴滴从玻璃瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心将( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先降后升
D.先升后降
6. 田径比赛中的跳高项目,经历了“跨越式”“剪式”“滚式”“俯卧式”“背越式”5次技术性的革命。目前运动员普遍采用“背越式”技术(如图),获得较好成绩的原因是( )
A.采用“背越式”技术,起跳时人体重心可以提高更多
B.在五种技术中“背越式”最易掌握,成绩比较稳定
C.“背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心可以低于横杆
D.“背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心一定比横杆略高
角度03 生活现象解释与应用
7. 如图所示,用一根细线和一个重物制成的铅垂线在生产和生活中有广泛的应用。下列关于铅垂线的说法错误的是( )
A.铅垂线的原理是重力的方向总是竖直向下
B.甲图中利用铅垂线可以检查墙体是否竖直
C.乙图中利用铅垂线可以检查窗台是否水平
D.铅垂线在月球表面不能检查物体是否竖直
8. 如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。“不倒翁”在摆动过程中所受重力( )
A.大小不变,方向改变
B.大小和方向均不变
C.大小和方向均改变
D.大小改变,方向不变
9. 过春节贴年画是我国的传统习俗,如图所示为在竖直墙壁上贴年画时用重垂线检验是否贴正的情形,为了贴正年画,则接下来的操作正确的是( )
A.换用质量小一点的重锤
B.上下、左右移动年画的位置
C.调整重垂线,使重垂线与年画边长平行
D.调整年画,使年画的边长与重垂线平行
角度04 重心与稳定性分析
10. 春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是( )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
11. 小科想利用轻薄的硬铁片,通过弯折、焊接等方法设计并制作一款结构稳定、适合拍摄的手机桌面支架。下图实物模型中,手机不能保持稳定的是( )
A. B. C. D.
【例1】(2023·浙江舟山·中考真题)射击项目是我国体育的金牌大户,如图是我国射击选手备战杭州亚运会的训练场景。瞄准时,根据光在同一种均匀介质中沿___________的原理,当观察到瞄准点、准星尖和缺口成一条直线时,扣动扳机。子弹射出时手会受到一个向后的作用力,这说明了力的作用是___________。
【例2】(2023·浙江丽水·中考真题)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;
【评分量规】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)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到___________刻度位置,方可进行测量;
(4)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(填“a”或“c”)。
【例3】(2023·浙江宁波·中考真题)在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位:把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为、、时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
序号
测力计A示数/N
测力计B示数/N
1
1.0
1.0
2
2.0
2.0
3
3.0
3.0
小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小_________;
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性;
【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示:把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示;
小宁发现:当测力计A的示数为时,测力计B的示数为;
此时,测力计A对B的拉力大小为多少?________,为什么?________。
1.建筑工人在砌房子时,用如图所示的水平仪R和重垂线来辅助检查。下列说法不正确的是( )
A.当AB中空气泡在A位置时表示墙面左低右高
B.当AB中空气泡在中间位置时表示墙面水平
C.重垂线的方向总是与水平面垂直
D.墙壁与重垂线平行则表明墙壁是竖直的
2.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
3.小龙用力提一桶水时,他的手对水桶施加一个拉力,同时水桶对他的手也施加一个拉力。下列关于这两个力的三要素的叙述中,正确的是( )
A.这两个力的三要素完全相同
B.这两个力的大小、方向都相同,作用点不同
C.这两个力的大小相同,方向和作用点都不同
D.这两个力的作用点、大小相同,方向不同
4.小科在探究弹簧长度与拉力的关系时,选取甲、乙、丙三根完全相同的弹簧,将弹簧甲、乙左端固 定在墙上,用大小为F的力拉弹簧甲的右端,用相同大小的力压弹簧乙的右端,在弹簧丙左右两 端 施 加 大 小 为 F的拉力,三根弹簧都水平静止,如图所示,此时三根弹簧的长度分别是L甲、L乙、 L 丙,则( )
A.L乙<L甲=L丙
B.L甲 =L乙 =L 丙
C.L甲= L乙<L 丙
D.L乙<L甲<L丙
5.同学们在探究重力与质量关系的实验中,用得到的数据描点作出了物体的重力随质量变化的图像(如图所示),以下是一位同学对图像的分析。
小丽:物体的质量越大,所受重力越大。
小杰:物体的重力与质量的比值是定值。
小刚:重力随质量变化的图像是一条过原点的直线。
能够根据自己的分析得出“物体的重力与质量成正比”这一结论的是( )
A.小丽、小杰
B.小丽、小刚
C.小杰、小刚
D.全都可以
6.文学中蕴含很多物理知识,下列说法不正确的是( )
A.“孤掌难鸣”说明一个物体不能产生力的作用
B.“僧敲月下门”中敲门的力的施力物体是人
C.“卷我屋上三重茅”说明力可以改变物体的运动状态
D.“飞流直下三千尺”是由于水受到重力的方向是垂直向下的
7.某科学兴趣小组利用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计(如图),标记的刻度如下表所示,下列有关说法正确的是( )
物体受到的重力/N
0
2
4
6
8
10
12
14
刻度尺的示数/cm
5
6
7
8
9
10
12
14
A.该弹簧的原长为0cm
B.弹簧测力计是测量物体质量的工具
C.该弹簧测力计的最大测量值为18N
D.刻度尺左侧的指针每下移1格,所受到的力增加1N
8.一辆汽车在路面上经历了以下运动,其中运动状态发生改变的是( )
①静止在水平地面上 ②沿直线由静止启动向前加速 ③保持速度不变沿直线稳定行驶
④沿直线减速行驶 ⑤保持速度大小不变向左转弯 ⑥保持速度大小不变沿直线上坡
A.仅有①③⑤⑥
B.仅有①③⑥
C.仅有②④⑤
D.仅有②④⑤⑥
9.小科对宇宙星空知识比较感兴趣,他从网上查得:某星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图(a)所示。如图(b)所示为实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在弹簧测力计上处于静止时,从右边刻度可以测出物体重力的大小,从左边刻度可以测出物体质量的近似值;如果把该弹簧测力计拿到该星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是( )
A.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍
B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的
D.左边变为原值的,右边刻度值不变
10.甲、乙两位同学做“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验。
序号
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
4
0.4
4
(1)如图甲所示,甲同学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小,读数时他让钩码保持静止状态,此时钩码所受的重力大小和它受到的拉力大小相等。他分别测出几个钩码的重力大小后,根据实验数据得出结论:物体所受重力的大小与它的质量成正比;
(2)乙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,你认为乙同学的做法( )
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的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(3)一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2 N刻度处,则该小组描绘的图线应该是图乙中的图线_________。
(4)在月球上用同样的器材__________(填“能”或“不能”)完成该探究。
11.如图,钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,发生A、B、C、D四种形变,。
请回答下列问题。
(1)该实验是通过 来反映力的作用效果。
(2)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是________。
(3)由A、C两组实验能得到的结论是 。
12.浩瀚宇宙需要人类去不断探索,以下是我国近年来空间探索大事记。
(1)2025年10月31日,我国“神舟二十一号”成功发射,预计中国将在2030年前完成登月计划。在其他星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到力的作用。下表为不同星球上g的大小。如果将1千克的物体带到火星上,则它在火星上受到的重力为多少牛?
(2)“嫦娥六号”于2024年5月3日发射,6月2日早上8点左右在月球背面着陆,实现世界首次月球背面采样返回。已知某大型台秤在地球表面能承受的最大载重为3969N,根据上述表格相关数据,求该台秤在月球表面能称取的最大质量是多少千克?
星球
月球
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
g值N/kg
1.62
3.60
8.50
9.80
3.76
22.9
9.05
8.30
11.00
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2.1 力(培优讲义)
课标要点
1. 知道力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
2. 通过实验认识力能使物体发生形变或改变运动状态;
3. 了解力的三要素,会用力的图示简单描述力;
4. 知道重力方向竖直向下,会用G=mg估测与计算重力大小;
5. 会用弹簧测力计测量力,知道弹力来源与力的单位“牛/N”。
1. 用“推墙后退/磁体推斥”体会成对作用力,写清施力体与受力体;
2. 挤瓶观形、观察小球快慢/方向变化,归纳“力=改运动原因”;
3. 先定作用点→选标度→按比例画线段→箭头标方向并标注大小;
4. 认零刻线、沿轴线匀速拉、读数与方向对齐,理解“形变回推=弹力”。
方法指导
考点01 力及其作用效果
1.力
(1)力的概念:力是物体对物体的作用。
(2)力产生的条件:①必须要有施力物体和受力物体;②必须要有相互作用。
注意:力不能脱离物体而存在,单个物体不能产生力的作用;力的产生不需要物体接触,如磁力,不接触也会产生力。
2.力的作用效果
(1)力能改变物体的形状,使它发生形变;(形变可大可小,有些微小形变无法察觉)
(2)力可以改变物体的运动状态。(运动状态包括物体的运动方向和运动快慢,只要改变其一,运动状态就发生改变,如匀速圆周运动,运动快慢不变,但运动方向改变,故运动状态发生改变)。
【深化点拨】
1.孤立一个物体不可能有力:说"这个物体有力"是不严谨的,应该说"甲对乙施加了力"。做题时凡是让你填施力/受力物体,一定要找准谁在推/拉/提/压谁。
2.判断是否“有力”的标准不是接触与否,而是:两者之间是否真的在发生推、拉、提、压、吸引这一类相互作用。
3.用力推停在地面上的汽车,车没动——因为同时还有摩擦力抵消了你的推力,合力为零,运动状态没变。力可以改变运动状态,但不是“一施力就必然改变”。
4.“形变”不要只想到肉眼可见的弯曲:弹簧微小的伸长、桌面微微凹陷都是形变,只是有时候需要用放大思想来想。
1. 下列关于力的说法中,正确的是( )
A.只有一个物体也可能产生力的作用
B.力可以脱离物体而独立存在
C.两个物体不接触,也可能发生力的作用
D.相互接触的物体间一定有力的作用
【答案】C
【详解】A.力是物体对物体的作用,力的产生至少需要两个物体,只有一个物体不能产生力的作用,故A错误;
B.力不能脱离物体而单独存在,有力作用时必须存在施力物体和受力物体,故B错误;
C.两个物体不接触,也可能发生力的作用,比如磁铁吸引铁钉,故C正确;
D.相互接触的物体间如果没有发生相互作用,就没有力的作用,故D错误。
故选C。
2. 钓鱼的时候,当鱼咬钩后会拉扯鱼线,人向上拉鱼竿将鱼拉出,鱼受到的拉力的施力物体是( )
A.鱼线
B.人的手
C.地面
D.鱼竿
【答案】A
【详解】A.鱼受到的拉力是由鱼线施加的,所以施力物体是鱼线,故A符合题意;
B.人的手对鱼竿施加力,不是直接对鱼施加拉力,故B不符合题意;
C.地面与鱼之间没有直接的拉力作用,故C不符合题意;
D.鱼竿与鱼之间没有直接的拉力作用,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列力的作用效果与其他三个选项不同的是( )
A.大鱼使鱼竿弯曲 B.捏橡皮泥
C.被挡回来的排球 D.挤压瓶子
【答案】C
【分析】力可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生变化。
【详解】大鱼使鱼竿弯曲、捏橡皮泥、挤压塑料瓶,都是力使物体发生形变。 被挡回来的排球,是力使排球的运动状态发生改变。所以和其它选项不同的是C。 C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
考点02 力的作用的相互的
1. 力的性质
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,物体之间力的作用是相互的。
2. 相互作用力的特点
①大小相等;②方向相反;③作用在同一条直线上;④作用在不同物体上。
简记:“等大、反向、共线、不同体”
3.生活实例
划船时桨对水向后推 ⇒ 水对桨向前推 ⇒ 船前进。
走路:脚向后蹬地 ⇒ 地对脚向前推 ⇒ 人前进。
火箭/水母:向后喷物质 ⇒ 被喷物质反推 ⇒ 前进。
【深化点拨】
“同时产生同时消失”:相互作用没有先后——不是“先有作用力再有反作用力”,而是一起出现一起消失。相互作用力同时产生、同时变化、同时消失,成对出现;相互作用力的发生至少要有两个物体。
1. 如图所示,爸爸跟小宁在掰手腕,很快爸爸就把小宁的手压到桌面上。若此过程爸爸对小宁的力记为F1,小宁对爸爸的力记为F2,下列说法正确的是( )
A.F1>F2
B.F1=F2
C.F1先于F2产生
D.F1后于F2产生
【答案】B
【详解】AB.爸爸对小宁的力和小宁对爸爸的力是一对相互作用力,相互作用力的特点是大小相等,故A错误,B正确;
CD.相互作用力是同时产生、同时消失的,故CD错误。
故选B。
2. 如图所示是我国科学团队研制的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03mm,创造出新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。
(1)手指用力按压柔性玻璃,玻璃发生形变,玻璃要恢复原状,也会对手指产生力作用,这说明物体之间力的作用是________;
(2)用同样大小的力按压玻璃的边缘或者中心,弯曲程度不同,这说明力的作用效果与力的________有关;
(3)如果要让玻璃弯曲程度更明显,可以________(选填“增大”或“减小”)压力。
【答案】(1)相互的
(2)作用点
(3)增大
【详解】(1)手指用力按压柔性玻璃的同时玻璃也会对手指产生力作用,说明力的作用是相互的。
(2)用同样大小的力按压玻璃的不同位置,即作用点不同,弯曲程度不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(3)力的作用效果与力的大小有关,压力使玻璃发生弯曲,因此为了让玻璃弯曲程度更明显,可以增大压力。
3. 如图甲所示为小宁制作的水火箭,图乙为水火箭的原理图。他在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩。他将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,对水火箭产生向上的推力,使其竖直向上飞起。
(1)水火箭向下喷水,火箭却向上升空可以说明 。
(2)图丙为水火箭发射后的速度与时间关系图,则t1、t2、t3时刻中水火箭离地面距离最大的时刻为________。
(3)小宁想要让水火箭飞得更高,你建议他做出调整的措施有哪些:
(写两条)。
【答案】(1)力的作用是相互的
(2)
(3)调整水量、提高瓶内气压、优化喷嘴孔径、减轻冗余质量、优化箭体外形减小迎风面积、提升表面光滑度、调整重心位置、保证发射竖直等
【详解】(1)当水火箭向下喷水时,水对火箭施加了一个向下的作用力,火箭会对水施加一个大小相等、方向相反的向上的反作用力,这个反作用力推动火箭向上运动。
(2)当速度为正时,火箭在上升;当速度为负时,火箭在下降;火箭离地面的距离最大时,速度刚好由正变为零,即达到最高点;从图中可以看出,时刻,火箭速度为正,仍在上升;时刻,火箭速度为零,达到最高点;时刻,火箭速度为负,正在下落,因此,火箭离地面距离最大的时刻是。
(3)见答案。
考点03 力的测量
1.力的单位
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。
2.感知力的大小
拿起两个鸡蛋的力是1N,背起一个初中生的力是500N。
3.力的测量
(1)测量工具:测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计。
(2)弹性与弹力
①弹性:物体受力发生形变,不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。
②弹力:物体由于发生弹性形变时所产生的力,生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
产生条件:物体接触;发生形变。
弹力方向:向着恢复原状的方向。
弹力大小:与物体材料和形变量有关,在弹性限度内,形变量越大, 弹力越大。
(3)弹簧测力计
①原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度也越长。弹簧测力计就是利用这个原理制造出来的。
②使用要点:
看:量程(别超称)、分度值。
调:指针要对准零刻度(竖直校零后,若改水平拉,还要在水平方向再校零)。
测:拉力方向沿弹簧轴线(别斜拉),挂钩那端受力,手拉环那一端固定;避免指针蹭外壳。
读:视线正对刻度面,读数带单位 N。
【深化点拨】
1. 弹簧测力计显示的是“挂钩那端受到的拉力”,不是“重力自动打折”——所以你倒拿着测、侧着测都得保证力沿轴线方向,否则读数不准。
2. 不要超弹性限度:拉过头弹簧“永久变形”就废了,所以先看量程再动手。
3. 常见小陷阱:测力计外壳有自重,如果倒过来挂让外壳重力也拉弹簧,读数会比实际的挂钩拉力偏大。
1. 下列关于弹力的说法中不正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
B.两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C.弹簧测力计在测量时,可以竖直拉,也可以倾斜着拉
D.弹性限度内,弹簧的伸长量越大,则产生的拉力越大
【答案】A
【详解】A.茶杯对桌面的压力,茶杯是施力物体,是由于茶杯发生形变而产生的,故A错误;
B.弹力产生的条件是两个物体直接接触且发生弹性形变,故B正确;
C.弹簧测力计在测量时,只要沿着轴线拉动,故可以竖直拉,也可以倾斜着拉,故C正确;
D.弹性限度内,弹簧的伸长量越大,弹簧的形变程度越大,产生的拉力越大,故D正确。
故选A。
2. 按要求完成下列填空;
(1)跳远时,两脚快速用力向后蹬地起跳,从效果分析,使人腾空的原理是 。
(2)在观察物体间力的作用活动中,小滨将两个调零后的测力计A、B的挂钩勾在一起后悬挂,竖直向下拉测力计的圆环,发现示数如图,测力计A对B的拉力大小为__________。
【答案】(1)物体间力的作用是相互的
(2)2.0N
【详解】(1)跳远时,两脚快速用力向后蹬地起跳,使人腾空的原理是物体间力的作用是相互的,两脚快速用力向后蹬地时,脚对地有力的作用,地对脚也有一个相反的作用力,使人腾空。
(2)图中测力计A正挂,而测力计B倒挂,已知测力计A的示数为2.0N,说明测力计B对测力计A的拉力为2.0N,因为测力计B对测力计A的拉力和测力计A对测力计B的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以此时测力计A对B的拉力大小也为2.0N。
3. 某同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,实验记录如下表所示。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
_________
0
1
2
3
4.5
7.7
11.5
(1)表格中“_________”处应填写_________。
(2)从上述信息可得,若用此弹簧制作弹簧测力计,它的量程是_________N。
(3)当该弹簧长度为8.7cm时,弹簧所受的拉力为_________。
【答案】(1)弹簧伸长量/cm
(2)1.5
(3)1.1N
【详解】(1)实验记录了弹簧在不同拉力下的长度变化,而第三行数据与第二行弹簧长度数据之间存在差值关系。例如:拉力0时,弹簧长度6.5cm,第三行数据为0(),拉力0.5N时,弹簧长度7.5cm,第三行数据为1(),拉力1.0N时,弹簧长度8.5cm,第三行数据为2(),由此可见,第三行数据表示的是弹簧的伸长量/cm,即当前长度减去原始长度6.5cm。
(2)弹簧测力计的量程是指弹簧在弹性限度内能测量的最大拉力。观察数据可知,拉力从0到1.5N时,弹簧伸长量与拉力成正比,拉力2.0N时,伸长量为4.5cm,拉力3.0N和4.0N时,伸长量显著增大(7.7cm和11.5cm),说明弹簧已超过弹性限度,因此,弹簧的弹性限度在1.5N以内,量程应取弹性限度内的最大值。
(3)当弹簧长度为8.7cm时,此时弹簧的伸长量2.2cm,由表格可知,每伸长1cm所需的力的大小为0.5N,故弹簧所受的拉力为1.1N。
考点04 力的三要素与力的图示
1.力的三要素
(1)力的三要素:力的大小、方向、作用点;
(2)力的三要素影响力的作用效果:如大小、方向都相同的力在不同位置推门时,越靠近门把手越容易开门。三个素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变。
2.力的示意图
(1)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,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
(2)力的示意图步骤:①确定受力物体;②确定力的作用点;③确定力的方向并画长度线段;④画箭头表示力的方向;⑤标注表示力的符号,有时还需标出力的大小和单位。
【深化点拨】
1. 作用点画在“谁”身上:画示意图时,作用点画在受力物体上(比如绳子拉木块,作用点在木块与绳接触的端点/中点,而不是在绳子上飘着)。
2. 力的方向常常是扣分点:重力方向是竖直向下(≠垂直于斜面!≠指向地心画弧!);支持力方向垂直于接触面指向被支持的物体——这些到后面会反复用到,现在先建立“方向要按物理事实画,不是随手画”的意识。
1. 用大小相同的力,分别按如图所示的三种方式作用在门上,产生的效果各不相同。这说明力的作用效果与( )有关。
A.力的作用点
B.力的方向
C.力的大小
D.力的作用点和方向
【答案】D
【详解】由图中可知,三种方式中,力的大小相同,但是力的方向和作用点不同,而产生的效果各不相同,这表明力的作用效果与力的方向和作用点有关。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 小车在100N的拉力作用下向前运动,如图所示的是该拉力的图示。以下说法不正确的是( )
A.该图示把拉力的三要素表示出来了
B.在同一图中,力越大,线段应该越长
C.力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果
D.图中小车所受100N拉力的施力物体是人
【答案】D
【详解】A.由图可知,图中画出了拉力的方向和作用点、力的大小,所以该示意图把拉力的三要素完整表示出来,故A正确,不符合题意;
B.在同一图中,为了更直观地比较力的大小,力越大,线段应该越长,这是力的示意图的绘制规则,故B正确,不符合题意;
C.力的大小、方向、作用点是力的三要素,它们都会影响力的作用效果,例如用不同大小的力推同一物体,物体运动状态改变程度不同;用相同大小的力沿不同方向推同一物体,物体运动方向不同;在不同作用点用力推同一物体,物体的运动状态改变方式也可能不同,故C正确,不符合题意;
D.因为是小车在绳的拉力作用下向前运动,所以图中小车所受100N拉力的施力物体是绳,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 下面有关力的现象:
①用力压面团,面团变扁;用力拉面团,面团变长。
②双手挤压空饮用水瓶,施加的力增大,瓶子的形变程度就增大。
③用扳手拧螺母,手握在把的末端比握在把的中间容易拧紧螺母。
④用力拉弹簧,用的力越大,弹簧伸得越长。
其中能说明力的作用效果跟力的大小有关的是______(填序号,下同);能说明力的作用效果跟力的方向有关的是______;能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是______。
【答案】 ②④ ① ③
【详解】[1]②中双手挤压空饮用水瓶,施加的力增大,瓶子的形变程度就增大,力的大小改变,作用效果改变;④中用力拉弹簧,用的力越大,弹簧伸得越长,力的大小改变,作用效果改变,所以能说明力的作用效果跟力的大小有关的是②④。
[2]①中用力压面团,面团变扁;用力拉面团,面团变长,力的方向不同,作用效果不同,所以能说明力的作用效果跟力的方向有关的是①。
[3]③中用扳手拧螺母,手握在把的末端比握在把的中间容易拧紧螺母,力的作用点不同,作用效果不同,所以能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是③。
考点05 重力
1.重力及其方向
(1)概念:地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)受力物体:地球表面附近的物体;施力物体:地球;
(3)方向:重力的方向总是竖直向下,与水平地面垂直指向地心。(在宇宙中观察指向地球中心)
(4)重力方向的应用:重垂线检测墙体是否竖直、利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平等。
2.重力的大小
(1)物体受到的重力跟它的质量成正比。(探究实验)
(2)重力的计算
①公式:,其中重力G的单位是牛,质量m的单位是千克,g取9.8N/kg,近似可取g=10N/kg;
②g=9.8N/kg的物理意义:质量为1千克的物体受到的重力是9.8N。
③地球不同位置g的值不同,越接近两极g越大;不同星球g的值也不同,如月球g的值是地球的六分之一。同一个物体在地球和月球的质量相等,月球上重力是地球上重力的六分之一。
3.重心
(1)重力在物体上的等效作用点叫重心。常把重力的作用点画在重心上。
(2)重心的位置
①质量分布均匀,形状规则的物体重心在它的儿何中心上。
②质量分布不均匀的或形状不规则的物体可以利用悬挂法来确定重心(找物体的任意两点悬挂,两个作用线的焦点即重心)。
(3)重心不一定在物体上,如圆环的重心在几何中心。重心会偏向质量大的那一侧。
4.万有引力
大到天体,小到微观粒子,宇宙间的物体都存在着相互作用的引力,这就是牛顿提出的万有引力。
【深化点拨】
1. “竖直向下”的“竖直”= 与水平面垂直向下,不是“垂直于斜面”!这是学生扣分最多的地方——斜面上下滑的物体,重力箭头仍然是竖直向下,不是沿斜面。
2. g = 9.8 N/kg的物理意义:1 kg 物体受 9.8 N 重力。
3. 计算题常坑:给了“500g”,要先换算成 m = 0.5 kg 再代 G = mg,不能直接拿500去乘。
1. 建筑工人在砌房子时经常用水平仪来检查所砌的墙面是否水平,如图甲所示为一种气泡水平仪,如图乙所示为一种简易水平仪。下列关于水平仪说法不正确的是( )
A.图甲中的气泡居中表示墙面水平
B.图乙中铅锤指向B端,表示B端墙面偏低
C.图甲中若气泡在A端,表示A端墙面偏高
D.图中两种水平仪的原理都是重力的方向竖直向下
【答案】D
【详解】D.如图甲所示的气泡水平仪的原理是气泡总是浮在液体的最高点,如图乙所示的简易水平仪的原理是重力的方向竖直向下,二者原理不同,故D错误,符合题意;
AC.气泡水平仪的原理是气泡总是浮在液体的最高点,图甲中的气泡居中表示墙面水平,图甲中若气泡在A端,表示A端墙面偏高,故AC正确,不符合题意;
B.如图乙所示的简易水平仪的原理是重力的方向竖直向下,图乙中铅锤指向B端,表示B端墙面偏低,故B正确,不符合题意。
故选D。
2. 月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地————月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5m,质量为120kg。已知在地球上的物体受到的重力为在月球上重力的6倍。(g取10N/kg)求:
(1)月球车在地球上受到的重力是多少?
(2)若航天员的一个随身装备在地球上受到的重力是2N,则到达月球后这个随身装备的质量是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)月球车在地球上受到的重力
(2)物体的质量与位置无关,装备在月球上的质量等于在地球上的质量,质量为
3. 小科观察到电风扇、台灯等都有一个大而重的底座,使它们不易翻倒。
【查阅资料】稳度是衡量支持面上物体抵抗翻倒能力的物理量,定义为物体在某一方向上的稳定程度。
【作出猜想】
猜想1:物体的稳定程度可能与物体重心高低有关。
猜想2:物体的稳定程度可能与物体重力大小有关。
【设计实验】小科将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的顶部、中部和底部,其重心位置如图甲中a、b、c所示。实验时,将圆柱体放在水平木板的同一位置上慢慢绕O点逆时针方向转动木板,如图乙所示,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度θ,实验记录如下表。
实验次数
1
2
3
重心离支持面的高度
低
中
高
物体刚好翻倒时转过的角度θ
大
较大
小
(1)如图乙所示,若此时圆柱体静止,则其所受重力的方向为 ;
(2)实验中通过观察 这一指标来反映物体的稳度大小;
(3)分析实验数据,可以得出的结论是 ;
(4)有同学认为该实验的装置可以换成一个矿泉水瓶,通过不断改变瓶中的水量改变其整体重心。这样设计是否合理?请说明理由: 。
【答案】(1)竖直向下
(2)物体刚好翻倒时转过的角度θ
(3)其它条件均相同时,物体重心越低,物体的稳定程度越好
(4)不合理,在改变瓶中水量的时候,矿泉水瓶的重心位置和瓶子总重力大小都在改变,没有控制变量
【详解】(1)重力是由于地球的吸引而受到的力,物体所受重力方向始终竖直向下。
(2)根据转换法,实验中通过观察物体刚好翻倒时转过的角度θ这一指标来反映物体的稳度大小。
(3)由表可知,重心离支持面的高度越大,物体刚好翻倒时转过的角度θ越小,可得:其它条件均相同时,物体重心越低,物体的稳定程度越好。
(4)略。
重力的方向与重心
1.“竖直向下”≠“垂直向下”
竖直向下:指向地心方向,即垂直于水平面的方向。
垂直向下:垂直于某个接触面(可能是斜面),方向不固定。
中考常考:物体在斜面上静止时,画出其所受重力的示意图。正确答案永远是竖直向下,不是沿斜面或垂直于斜面。
2.重力的示意图规范
作用点画在重心上。
方向:竖直向下(画一条带箭头的竖直线,箭头朝下)。
旁边标 G(或 G = mg)。
3.重心位置的判断
质量均匀、形状规则的物体:重心在几何中心。
质量不均匀或形状不规则的物体:重心偏向质量较大的一侧。
重心不一定在物体上:如圆环、空心球的重心在空腔中心,不在物体材料上。
重心应用:不倒翁的重心很低,所以稳定;赛车底盘压低也是为了降低重心提高稳定性。这些是中考简答题的可能素材。
角度01 作图与规范训练
1. 2025年5月29日,我国天问二号探测器发射成功。届时探测器将对小行星探测、取样并返回地球。如图模拟返回舱返回的过程,其重力的方向正确的是( )
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
【答案】C
【详解】重力是地球吸引而受到的力,方向总是竖直向下,故ABD错误,C正确。
故选C。
2. 如图所示,重力为20N的小球正在摆动。请在图中画出小球所受重力的图示。
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为20N,如图所示:
3. 如图,用细线拉住的小球静止在水中,其重力为15牛,请画出小球所受重力的图示。
【答案】
【详解】画小球所受重力图示的步骤:确定作用点:重力的作用点在小球的重心(即小球的几何中心)。
明确方向:重力的方向是竖直向下的,因此力的线段方向垂直于水平面朝下。
设定标度:题目给出标度为 “5N 对应一段线段长度”,重力大小为 15N,因此需画 3 段等长的线段。
标注力的大小:在力的线段末端标注 “G = 15N”。
角度02 概念辨析与判断
4. 关于力现象,下列说法正确的是( )
A.只有直接接触的两个物体之间才能发生力的作用
B.跳板可以将跳水运动员向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
C.在地球附近,质量的大小与物体的重力成正比
D.地面附近的物体受到重力,重心一定在物体上
【答案】B
【详解】A.没有直接接触的物体之间也会发生力的作用,例如磁力、重力等,故A错误;
B.跳板被压弯时,跳板给运动员向上的弹力,可以将跳水运动员向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.在地球附近,物体受到重力,重力的大小与物体的质量成正比,故C错误;
D.物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,也可能在物体之外,比如均匀圆环的重心在环心,故D错误。
故选B。
5. 病人在医院里输液时,液体一滴滴从玻璃瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心将( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先降后升
D.先升后降
【答案】C
【详解】在液体不断滴下的过程中,瓶内的液体受重力作用在瓶子底部,玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心在玻璃瓶内,并且重心逐渐下降,当瓶内液体全部流出以后,重心又上升,故ABD不符合题意,C故符合题意。
故选C。
6. 田径比赛中的跳高项目,经历了“跨越式”“剪式”“滚式”“俯卧式”“背越式”5次技术性的革命。目前运动员普遍采用“背越式”技术(如图),获得较好成绩的原因是( )
A.采用“背越式”技术,起跳时人体重心可以提高更多
B.在五种技术中“背越式”最易掌握,成绩比较稳定
C.“背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心可以低于横杆
D.“背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心一定比横杆略高
【答案】C
【详解】同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多,采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候,他们的重心距橫杆的距离不一样,跨越式过杆的时候,人体的重心必须在横杆上面几十厘米,而俯卧式或背越式过杆时,重心十分接近横杆,甚至背越式过杆时重心可以位于杆的下方,这样在弹跳力不变的情况下,运动员的成绩可以提高许多,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
角度03 生活现象解释与应用
7. 如图所示,用一根细线和一个重物制成的铅垂线在生产和生活中有广泛的应用。下列关于铅垂线的说法错误的是( )
A.铅垂线的原理是重力的方向总是竖直向下
B.甲图中利用铅垂线可以检查墙体是否竖直
C.乙图中利用铅垂线可以检查窗台是否水平
D.铅垂线在月球表面不能检查物体是否竖直
【答案】D
【详解】A.重力的方向总是竖直向下的,在生活中利用这个原理制成了铅垂线,故A正确,不符合题意;
B.甲图中,墙体与铅垂线平行或重叠,则墙体是竖直的,故B正确,不符合题意;
C.乙图中,若铅锤的锤尖正好在水平尺的正中位置,表明水平尺所在的平面水平,所以利用铅垂线可以检查窗台是否水平,故C正确,不符合题意;
D.物体在月球上也受到重力的作用,其方向也是竖直向下的,所以在月球表面可以用铅垂线检查物体是否竖直,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。“不倒翁”在摆动过程中所受重力( )
A.大小不变,方向改变
B.大小和方向均不变
C.大小和方向均改变
D.大小改变,方向不变
【答案】B
【详解】物体所受的重力与物体的质量成正比,,在摆动过程中,不倒翁的质量不变,受到的重力不变,重力的方向总是竖直向下,方向不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 过春节贴年画是我国的传统习俗,如图所示为在竖直墙壁上贴年画时用重垂线检验是否贴正的情形,为了贴正年画,则接下来的操作正确的是( )
A.换用质量小一点的重锤
B.上下、左右移动年画的位置
C.调整重垂线,使重垂线与年画边长平行
D.调整年画,使年画的边长与重垂线平行
【答案】D
【详解】A.重垂线是利用重力方向竖直向下,重锤质量合适即可,故A错误。
B.如图,贴画不正,左右移动年画,使年画的边长与重垂线平行即可,故B错误。
C.贴画不正,调整年画,不用调整重垂线,故C错误。
D.调整年画,使年画的边长与重垂线平行,年画贴正,故D正确。
故选D。
角度04 重心与稳定性分析
10. 春晚舞蹈诗剧《只此青绿》再现了中国古代画作《千里江山图》的盛景。图甲中左侧表演者呈现出一个优美且难度极大的后仰动作,其简化图如图乙所示。人后仰平衡且静止时,双脚的着地点可看作A点和B点,两个点都受到地面支持力,下列说法正确的是( )
A.表演者受到重力的作用线一定经过B点
B.表演者受到重力的作用线可能经过B点
C.表演者受到重力的作用线可能经过B点右侧
D.表演者受到重力的作用线一定经过A点和B点之间
【答案】D
【详解】由于AB两点都受到地面的支持力,人平衡,因此重力作用线应在AB两点之间,不可能经过B,也不 可能在B右侧,故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 小科想利用轻薄的硬铁片,通过弯折、焊接等方法设计并制作一款结构稳定、适合拍摄的手机桌面支架。下图实物模型中,手机不能保持稳定的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为重力的方向是竖直向下的,ABD结构受到竖直向下的力,导致整体的重心会上移,都能保持平衡,而C结构右侧受到竖直向下的力,整体结构重心右移,右侧重会向右下倾倒,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【例1】(2023·浙江舟山·中考真题)射击项目是我国体育的金牌大户,如图是我国射击选手备战杭州亚运会的训练场景。瞄准时,根据光在同一种均匀介质中沿___________的原理,当观察到瞄准点、准星尖和缺口成一条直线时,扣动扳机。子弹射出时手会受到一个向后的作用力,这说明了力的作用是___________。
【答案】 直线传播 相互的
【详解】[1]瞄准时,瞄准点、准星尖和缺口成一条直线,其中的光学原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播的原理。
[2]根据力的作用是相互的知识可知,子弹向前射出时,手会受到一个向后的作用力。
【例2】(2023·浙江丽水·中考真题)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;
【评分量规】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)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到___________刻度位置,方可进行测量;
(4)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(填“a”或“c”)。
【答案】 正比 0.2 0 a
【详解】(1)[1]由图乙可知,拉力在0~2N范围内时,弹簧的伸长量与受到的拉力的关系是过原点的直线,因此弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)[2]根据题意可知,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,1等份代表0.2N,则该测力计的最小刻度为0.2N。
(3)[3]为了减小测量误差,测力计需调零,因此先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到0刻度线处。
(4)[4]b弹簧制作的测力计,其分度值为0.2N,实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,0.1N小于其分度值,因此需要精确度更高的测力计,由图乙可知,当在拉力相同的情况下,a弹簧的伸长量更大;在相同的量程内,a弹簧划分的等份可以更多,最小刻度值更小,因此选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计。
【例3】(2023·浙江宁波·中考真题)在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位:把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为、、时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
序号
测力计A示数/N
测力计B示数/N
1
1.0
1.0
2
2.0
2.0
3
3.0
3.0
小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小_________;
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性;
【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示:把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示;
小宁发现:当测力计A的示数为时,测力计B的示数为;
此时,测力计A对B的拉力大小为多少?________,为什么?________。
【答案】 相等 测力计A的示数为,说明测力计B对A的拉力大小为,由于物体间作用力与反作用力大小相等,所以测力计A对B的拉力大小为
【详解】[1]观察表中数据发现,测力计A的示数与测力计B的示数相同,所以测力计A对测力计B的拉力等于测力计B对测力计A的拉力,故可得结论:物体间的作用力与反作用力大小相等。
[2][3]由于测力计A的示数为,所以说明测力计B对A的拉力大小为,由于物体间作用力与反作用力大小相等,所以测力计A对B的拉力大小为。
1.建筑工人在砌房子时,用如图所示的水平仪R和重垂线来辅助检查。下列说法不正确的是( )
A.当AB中空气泡在A位置时表示墙面左低右高
B.当AB中空气泡在中间位置时表示墙面水平
C.重垂线的方向总是与水平面垂直
D.墙壁与重垂线平行则表明墙壁是竖直的
【答案】A
【详解】A.当A端高,空气泡向左运动,所以当AB中空气泡在A位置时表示墙面左高右低,故A错误,A符合题意;
B.当AB在同一水平面上,空气泡将在中间, 故B正确,B不符合题意;
C.重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,重垂线就是利用重物静止时线总是竖直向下的原理制成,所以重垂线的方向总是与水平面垂直,故C正确,C不符合题意;
D.重锤线总是竖直向下的,墙壁与重锤线平行则表明墙壁是竖直的,故D正确,D不符合题意。
故选A。
2.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
【详解】A.足球离开运动员的脚后还会向前飞行,此时不再受到脚的作用力,足球始终受到重力的作用,故A错误;
B.运动员踢足球时,脚对足球有力的作用,由于物体间力的作用是相互的,足球对脚也有力的作用,所以脚会感到疼,故B正确;
C.足球在空中划过一段弧线,所做的是曲线运动,说明此过程足球的运动状态发生改变,故C错误;
D.力作用效果与力的大小、方向和作用点都有关,所以施加给足球的力的大小相同时,力的作用点及方向不同,力的作用效果不同,故D错误。
故选B。
3.小龙用力提一桶水时,他的手对水桶施加一个拉力,同时水桶对他的手也施加一个拉力。下列关于这两个力的三要素的叙述中,正确的是( )
A.这两个力的三要素完全相同
B.这两个力的大小、方向都相同,作用点不同
C.这两个力的大小相同,方向和作用点都不同
D.这两个力的作用点、大小相同,方向不同
【答案】C
【详解】力的三要素是力的大小、方向和作用点。手对桶的拉力和桶对手的拉力是一对相互作用力。相互作用力是指两个物体之间相互作用时产生的力,它们大小相等、方向相反、作用在不同的物体上,所以这两个力方向不同,作用点不同,大小相同,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.小科在探究弹簧长度与拉力的关系时,选取甲、乙、丙三根完全相同的弹簧,将弹簧甲、乙左端固 定在墙上,用大小为F的力拉弹簧甲的右端,用相同大小的力压弹簧乙的右端,在弹簧丙左右两 端 施 加 大 小 为 F的拉力,三根弹簧都水平静止,如图所示,此时三根弹簧的长度分别是L甲、L乙、 L 丙,则( )
A.L乙<L甲=L丙
B.L甲 =L乙 =L 丙
C.L甲= L乙<L 丙
D.L乙<L甲<L丙
【答案】A
【详解】弹簧甲和丙都处于静止状态,那么它们都受到平衡力,即甲中墙壁对弹簧的拉力和丙中向左的拉力F大小相等。因为作用在相同的弹簧上的力大小和方向、作用点相同,所以作用效果相同,即弹簧伸长后的长度相等,即,乙图中弹簧受到向左的压力,此时弹簧被压缩,长度最短,因此,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.同学们在探究重力与质量关系的实验中,用得到的数据描点作出了物体的重力随质量变化的图像(如图所示),以下是一位同学对图像的分析。
小丽:物体的质量越大,所受重力越大。
小杰:物体的重力与质量的比值是定值。
小刚:重力随质量变化的图像是一条过原点的直线。
能够根据自己的分析得出“物体的重力与质量成正比”这一结论的是( )
A.小丽、小杰
B.小丽、小刚
C.小杰、小刚
D.全都可以
【答案】C
【详解】由图像可知,物体的重力与质量有关,且物体的重力与质量的比值是定值,其图像是一条过原点的直线,所以物体的重力与质量成正比,故小杰、 小刚能根据自己的分析得出这一结论;而小丽的分析不够精准,如二次函数或一次函数关系中,也有这种可能,故不能得出“物体的重力与质量成正比”,这一结论,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.文学中蕴含很多物理知识,下列说法不正确的是( )
A.“孤掌难鸣”说明一个物体不能产生力的作用
B.“僧敲月下门”中敲门的力的施力物体是人
C.“卷我屋上三重茅”说明力可以改变物体的运动状态
D.“飞流直下三千尺”是由于水受到重力的方向是垂直向下的
【答案】D
【详解】A.力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,即“孤掌难鸣”说明一个物体不能产生力的作用,故A正确;
B.“僧敲月下门”中敲门的力的施力物体是人的手,故B正确;
C.“卷我屋上三重茅”意思是狂风卷走了我屋顶上好几层茅草,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.“飞流直下三千尺”是由于水受到重力的方向是竖直向下的,故D错误。
故选D。
7.某科学兴趣小组利用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计(如图),标记的刻度如下表所示,下列有关说法正确的是( )
物体受到的重力/N
0
2
4
6
8
10
12
14
刻度尺的示数/cm
5
6
7
8
9
10
12
14
A.该弹簧的原长为0cm
B.弹簧测力计是测量物体质量的工具
C.该弹簧测力计的最大测量值为18N
D.刻度尺左侧的指针每下移1格,所受到的力增加1N
【答案】D
【详解】A.当物体重力为0时,刻度尺示数为5cm,说明弹簧原长为5cm,故A错误;
B.根据弹簧测力计的知识可知,弹簧测力计是测量力的工具,不能测量物体质量,故B错误;
C.由表格数据可知,重力在0∼10N范围内,重力每增加2N,弹簧伸长1cm,符合弹性形变规律;重力大于10N后,伸长量不再符合该规律,说明该弹簧测力计的最大测量值为10N,不是18N,故C错误;
D.弹性范围内,拉力增加2N时弹簧伸长1cm;结合刻度可知,刻度尺1cm分为2个小格,因此指针每下移1格(伸长0.5cm),对应拉力增加1N,故D正确。
故选D。
8.一辆汽车在路面上经历了以下运动,其中运动状态发生改变的是( )
①静止在水平地面上 ②沿直线由静止启动向前加速 ③保持速度不变沿直线稳定行驶
④沿直线减速行驶 ⑤保持速度大小不变向左转弯 ⑥保持速度大小不变沿直线上坡
A.仅有①③⑤⑥
B.仅有①③⑥
C.仅有②④⑤
D.仅有②④⑤⑥
【答案】C
【详解】①汽车静止在水平地面,运动速度大小和方向都没有改变,所以运动状态没有发生改变;
②汽车沿直线由静止启动向前加速,运动速度大小改变,所以运动状态发生改变;
③汽车保持速度不变沿直线稳定行驶,运动速度大小和方向都没有改变,所以运动状态没有发生改变;
④汽车沿直线减速行驶,运动速度大小改变,所以运动状态发生改变;
⑤汽车保持速度大小不变向左转弯,运动方向改变,所以运动状态发生改变;
⑥汽车保持速度大小不变沿直线上坡,运动速度大小和方向都没有改变,所以运动状态没有发生改变;
综上分析可知,运动状态发生改变的仅有②④⑤。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.小科对宇宙星空知识比较感兴趣,他从网上查得:某星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图(a)所示。如图(b)所示为实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在弹簧测力计上处于静止时,从右边刻度可以测出物体重力的大小,从左边刻度可以测出物体质量的近似值;如果把该弹簧测力计拿到该星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是( )
A.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍
B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的
D.左边变为原值的,右边刻度值不变
【答案】B
【详解】AC.从图a可知,当物体质量时,重力,因此
而地球表面,可得; 弹簧测力计的弹簧伸长量与受到的拉力(等于重力)成正比,相同伸长量对应相同的拉力(重力),因此测量重力的右侧刻度值不需要改变,故AC不符合题意;
BD.质量满足:同一刻度位置对应重力不变,该星球,因此(是原刻度值),即左侧刻度值需要变为原值的2倍,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
10.甲、乙两位同学做“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验。
序号
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
4
0.4
4
(1)如图甲所示,甲同学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小,读数时他让钩码保持静止状态,此时钩码所受的重力大小和它受到的拉力大小相等。他分别测出几个钩码的重力大小后,根据实验数据得出结论:物体所受重力的大小与它的质量成正比;
(2)乙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,你认为乙同学的做法( )
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的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(3)一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2 N刻度处,则该小组描绘的图线应该是图乙中的图线_________。
(4)在月球上用同样的器材__________(填“能”或“不能”)完成该探究。
【答案】 C ② 能
【详解】(2)[1]要探究物体所受重力的大小与质量的关系,必须改变物体的质量,苹果、小木块,小铁球的材料不同,质量不同,不影响探究结果,所以乙同学的做法合理,故C符合题意,故ABD不符合题意。
故选C。
(3)[2]根据表中数据可知,重力与质量的关系成正比,该小组作出的重力与质量的关系图像,如图乙中图线①;另一小组在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则当质量为零时,G不为零,根据重力和质量的关系成正比可知,该小组描绘的图线的倾斜程度与第一个小组的图线的倾斜程度相同,即描绘的图线为图乙中的图线②。
(4)[3]物体在月球上也受到月球的吸引力,故可以完成该实验。
11.如图,钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,发生A、B、C、D四种形变,。
请回答下列问题。
(1)该实验是通过 来反映力的作用效果。
(2)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是________。
(3)由A、C两组实验能得到的结论是 。
【答案】(1)钢条的弯曲程度
(2)AD
(3)在力的大小和方向相同时,作用点不同,力的作用效果不同
【详解】(1)力可以使物体发生形变,实验中通过钢条弯曲的形变大小(弯曲程度) 直观反映力的作用效果,这是转换法。
(2)探究力的作用效果与力的大小关系时,要控制力的方向、作用点相同,只改变力的大小。 A、D中,力都向左、作用点都在钢条顶端,,钢条弯曲程度不同,符合控制变量要求。
(3)A、C中,两个力方向都向左,仅作用点位置不同,钢条弯曲程度差异明显,说明作用点影响力的作用效果。
12.浩瀚宇宙需要人类去不断探索,以下是我国近年来空间探索大事记。
(1)2025年10月31日,我国“神舟二十一号”成功发射,预计中国将在2030年前完成登月计划。在其他星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到力的作用。下表为不同星球上g的大小。如果将1千克的物体带到火星上,则它在火星上受到的重力为多少牛?
(2)“嫦娥六号”于2024年5月3日发射,6月2日早上8点左右在月球背面着陆,实现世界首次月球背面采样返回。已知某大型台秤在地球表面能承受的最大载重为3969N,根据上述表格相关数据,求该台秤在月球表面能称取的最大质量是多少千克?
星球
月球
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
g值N/kg
1.62
3.60
8.50
9.80
3.76
22.9
9.05
8.30
11.00
【答案】(1)3.76N
(2)2450kg
【详解】(1)火星上g=3.76N/kg,故重力
(2)大型台秤在地球表面能承受的最大载重为3969N,月球表面的g'=1.62N/kg,该台秤在月球表面能称取的最大质量
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