2.1 力（讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本讲义聚焦“力”的核心知识点，系统梳理力的概念（物体对物体的作用）、作用效果（改变形状和运动状态）、三要素（大小、方向、作用点）及图示、相互性、弹力与弹簧测力计使用、重力（方向竖直向下、G=mg），形成从基础概念到实际应用的完整学习支架。 资料特色在于融合探究实践与科学思维，设计3个课堂微型实验（如用磁铁和钢球探究运动状态改变），通过控制变量法（推门实验）培养模型建构能力。随学随练与分层习题（基础通关、素养提升）助力科学观念形成，课中辅助实验教学，课后帮助学生巩固与拓展。

第2章 力与空间探索 第1节 力 课标要点 1、知道力是物体对物体的作用，力不能脱离物体存在；能区分施力物体、受力物体；知道力的单位牛顿 (N)；力的产生可以不接触（磁铁、重力）。 2、认识力的两种作用效果：改变物体形状、改变物体运动状态；运动状态改变包含速度大小改变、运动方向改变；匀速直线运动、静止属于运动状态不变。 3、知道力的三要素：大小、方向、作用点；三要素影响力的作用效果；会画力的示意图（力的图示）。 4、理解力的作用是相互的：物体间力的作用同时发生、异体、等大、反向；能用该规律解释生活现象（走路、划船、火箭起飞）。 5、了解弹力；知道弹簧测力计原理：弹簧伸长量跟受到拉力成正比；会规范使用弹簧测力计（调零、量程、分度值、调零方向）。 6、知道重力，重力由地球吸引产生；重力方向竖直向下（不是垂直向下）；重力大小 G=mg；；知道重垂线的应用；区分重力与质量。 学习重难点 教学重点：力的概念、施力物体与受力物体判断；力的两个作用效果，判断运动状态是否改变；力的三要素，力的示意图规范作图；力的作用是相互的及现象解释；弹簧测力计正确使用；重力方向、G=mg简单计算。 教学难点：判断 “运动状态是否改变”；区分匀速直线运动与变速运动；“接触不一定有力，不接触也可以有力” 逻辑辨析；力的相互性：相互作用力作用在两个不同物体上，容易和二力平衡混淆； 区分 “竖直向下” 和 “垂直向下”；弹簧测力计调零、使用注意事项；质量和重力概念辨析。 知识点 力及其作用效果 1、力是什么 1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象，说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用，这说明了力的存在。 2.一个物体对另一个物体施加拉、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. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体，另-一个是受力物体)，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，即力是物体对物体的作用。 【能力拓展】 ①力的产生不能脱离物体，当发生力的作用时，总有两个物体存在，一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说，也是受力物体。 ②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上，两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用)，没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。 2、力的作用效果 （1）改变物体的运动状态：使物体不在处于静止或匀速直线运动的情况。 （2）改变物体的形状：使物体形状发生变化（可能有些变化过于微小，需要放大才能看见） 随学随练 1. 小秋手提一袋食物时，感觉到手受到一个向下的力的作用，这个力的施力物体是（　　） A．地球 B．食物 C．手提袋 D．手提袋和食物 2. 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 知识点 力的图示 1.力的三要素：大小、方向、作用点 力的三要素均影响力的作用效果。 2.力的示意图：科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力，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（前图）。 3.力的图示：后图表示力的图示（多了选定标度这一步骤） 随学随练 3. 载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星，如图所示，关于其所受阻力（用F表示）的方向，选项中的四幅图中正确的是（　　） A． B． C． D． 4. 三才盖碗是我国古代极具代表性的一种饮茶器具。手拿碗盖在空中保持静止时，手对碗盖作用力的合力为F。能正确表示F的示意图的是（　　） A． B． C． D． 知识点 力的作用是相互的 1.相互作用力 手拍桌子，手感到疼，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 物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力。 (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)物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 随学随练 5. 如图所示在月球上，一艘喷气飞船斜向上匀速直线飞行。该飞船有两个喷气孔（记作O1和O2），O1只能竖直向下喷气，O2沿飞行轨迹的反方向喷气，则此时正在喷气的是（　　） A．只有O1在喷气 B．只有O2在喷气 C．O1和O2都在喷气 D．O1、O2都不在喷气 6. 如图所示，小王利用气球等材料制作了一个简单的“喷气火箭”。松开封口的夹子，气球就会向前运动。使气球向前运动的力的施力物体是（　　） A．外界空气 B．气球本身 C．气球喷出的气体 D．细绳 知识点 力的测量 1.力的单位 要准确地区分力的大小，就要进行力的测量，而测量力的大小，首先应该确定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。 2.弹性弹力 (1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变，不受力时又会恢复到原来形状，物体的这种性质称为弹性。 (2)弹力:发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。 3.测力计 （1）胡克定律：胡克实验得出同一弹簧的弹力大小与形变量成正比。 （2）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，它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。 4.弹簧测力计的原理和使用 原理:在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长越长。 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零刻度线，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。 随学随练 7. 如图所示，关于弹簧测力计的使用，下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计使用前应将指针调到零刻度线处 B．如图甲所示，弹簧测力计的量程是0～5 kg C．如图乙和丙，都能正确测出钩码对挂钩的拉力 D．如图丁所示，测力计示数为2.3 N 8. 如图关于弹簧测力计，以下说法正确的是（　　） A．该弹簧测力计的量程及分度值分别是0～5N和1N B．弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧越长这个道理做成的 C．使用弹簧测力计只能测出重力而无法测出水平方向上的拉力 D．如果弹簧测力计在使用前指针并不是指在零位置，应进行调零 知识点 重力 1.重力的产生：物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示。 2.重力的方向 重力的方向总是竖直向下。重力方向竖直向下的应用: 砌墙时，利用重垂线来检查所砌墙壁是否竖直 利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平 利用重垂线检查相框是否挂正 3.重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一叫做物体的重心。 4.确定重心的方法 (1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。 (2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。 先在A点把物体悬挂起来，物体静止时，薄板所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，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0就是薄板状物体重心的位置。 【能力拓展】 重力的方向不可说成垂直向下，竖直向下和垂直向下的含义是不同的。 ①“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向。 ②“垂直向下”是指垂直于支持面向下，只有当物体在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下才相同。 探究重力大小的相关因素 实验器材:弹簧测力计、质量均为100克的钩码4个。 实验过程:用弹簧测力计依次测出1 ~ 4个钩码受到的重力，并记录表格 测量分析数据:以质量为横坐标，重力为纵坐标，建立直角坐标系，根据表格中的数据在坐标系中描点，连接这些点，发现重力----质量图像是一条过原点的倾斜直线。 实验结论:物体受到的重力跟它的质量成正比。重力和质量的比值大约是9.8牛/千克。 重力与质量的关系式G=mg 通常g取9.8牛/千克，表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛。 粗略计算时,g值也可以取10牛/千克。 同一物体重力的大小还跟什么因素有关呢? (1)重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关，物体在极地受到的重力比在赤道要略大些，在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同物体在不同的地方，重力的大小略有不同，所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量，而不是重力。 (2)同一物体在不同的星球上，其重力是不同的，质量为1千克的物体，在不同星球上受到重力如下表所示。 星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 重力(牛) 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 1.0 随学随练 9. 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端墙面偏低 D．图中两种水平仪的原理都是重力的方向竖直向下 10. （1）在建造房屋时，建筑工人常常利用如图甲所示的重垂线检测墙体是否竖直，这是利用了 的特征。 （2）如图乙所示，A、B两物体位于地球表面，在答题卡相应位置分别画出A、B两物体所受重力的示意图（图中O为地心）。 （3）将一根筷子插入土豆中，再用快锤快速向下敲打筷子，看到土豆不往下掉，反而会往上“爬”，这体现了土豆具有 这一性质。 题型 课堂微型拓展实验 实验 1 探究力的作用效果（随堂分组） 器材：海绵、钢尺、小钢球、磁铁 步骤：按压海绵、拨动钢尺，观察形状变化；小钢球放在桌面，磁铁靠近钢球，观察钢球由静止开始运动； 滚动钢球，侧面用磁铁吸引，观察运动方向改变。 现象 按压海绵、钢尺发生形变；磁铁可以让小球动起来，也可以改变小球运动方向。 结论 力的作用效果：①使物体发生形变；②改变物体的运动状态（速度大小或运动方向改变） 实验 2 探究力的三要素（推门模拟实验） 器材：教室门 步骤（控制变量）用大小不同的力，在门的同一位置、沿同一方向推门；用同样大小的力，分别推靠近门轴位置、门把手位置；同样大小、同一作用点，分别推门、拉门。 现象 力越大门转动越明显；离转轴越近越难推动；推和拉门运动方向相反。 结论 力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果，即力的三要素。 实验 3 力的作用是相互的 方案 A：气球互推 器材2 个充气气球 步骤：两手各拿一个充气气球，将两个气球相互挤压。 现象 两个气球同时发生形变。 结论 A 对 B 施加力的同时，B 对 A 也施加力；力的作用是相互的，同时发生。 方案 B：铅笔指尖体验 器材：削尖铅笔 步骤：拇指和食指捏住铅笔两端，轻轻挤压。 现象 两端手指同时有压迫感，笔尖一侧痛感更强。 结论 两手指之间力大小相等；受力面积不同效果不同；相互作用力同时产生。 活学活用 11. 某校科学兴趣小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。如图（a）、（b）为他们设计的两种实验方案。 （1）他们应根据图 所示方案进行实验。 （2）20秒时它们的示数均为 N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的 是相等的。 12. 力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小科设计了这样的实验：把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形变来研究问题。如图所示是小科设计的实验的主要步骤（小科使用的钩码规格相同，重力均为G）。请分析回答： （1）通过比较 两组种钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的作用点有关。 （2）通过比较甲、丁两组中钢片的弯曲方向，可以发现： 。 （3）在本实验中，小科采用的科学研究方法叫 法。 基础通关 1. 如图所示，用相同大小的水平力轻推“哪吒”摆件底部，它会沿桌面平稳移动；但推其头部时，摆件却翻倒了，这说明力的作用效果与（　　） A．力的大小有关 B．力的方向有关 C．力的作用点有关 D．与以上三者都有关 2. 古诗词中蕴含丰富的物理知识。下列关于力的说法错误的是（　　） A．“风吹草低见牛羊”说明草受到力的作用 B．成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力 C．“飞流直下三千尺”说明水受到重力的作用 D．“以卵击石，自不量力”说明鸡蛋受到的力小于石头受到的力 3. 如图为游乐园中的“空中飞人”项目：甲躺在弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度，以下方法无效的是（　　） A．仅增加乙的体重 B．仅增加甲的体重 C．仅增加乙起跳速度 D．仅增加跳板的高度 4. 浙BA比赛中，戴子特进行投篮，篮球的运动轨迹如虚线所示。若不计空气阻力，则图中A点处，篮球的受力情况是（　　） A． B． C． D． 5. 游隼是公认的俯冲速度最快的一种猛禽。如图，游隼正沿直线朝斜右下方匀速俯冲。用G表示游隼所受的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中最能表示此过程中游隼受力情况的是（　　） A． B． C． D． 6. 科技改变生活，擦窗机器人能够帮助人们擦拭高层窗户，如图所示，擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿着A到B的方向匀速前进，下列对擦窗机器人在前进过程中的受力分析正确的（　　） A． B． C． D． 7. 下列情境中关于物体所受弹力的描述，正确的是（　　） A．图甲：反弹出去的篮球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B．图乙：用细线竖直悬挂的小球，静止在光滑斜面上，受到垂直斜面向上的支持力 C．图丙：静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力 D．图丁：固定在杆顶的小球一定受到沿杆向上的弹力 8. 已知弹簧受到的弹力与其伸长量成正比（弹簧的质量忽略不计）。如图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置：①弹簧的左端固定在墙上，右端受到大小为F的拉力作用；②弹簧的左端挂一小物块，右端受到大小为F的拉力后，在粗糙的桌面上做匀速直线运动；③弹簧的左右两端都受到一个大小为的拉力作用保持静止。若以l1、l2、l3依次表示三个弹簧的伸长量，则三者之间的大小关系为（　　） A．l1＝l2＞l3 B．l1＞l2＞l3 C．l1＝l2＝l3 D．l1＝l3＞l2 9. 如图所示，用大小相同的力F分别向右推动可乐瓶的底部和顶部，可乐瓶出现了不同的现象。这个现象说明影响力的作用效果的因素是（　　） A．力的方向 B．力的大小 C．力的作用点 D．力的大小、方向、作用点都有关 素养提升 10. 在2020东京奥运会中，我国14岁的小将全红婵夺得女子10米跳台跳水冠军，下列分析中正确的是（　　） A．全红婵站在跳台上，受到重力的施力物体是地球 B．起跳后，下落过程中全红婵受到重力和弹力的作用 C．起跳后，下落过程中全红婵受到的重力减小 D．整个跳水过程中，全红婵受到重力的方向始终垂直向下 11. 不久的将来，我国的宇航员将登上月球，宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动，则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 。 12. 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。三根大小和长度一样的弹簧和一根橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系分别如图乙、丙。 【评价量表】在老师的指导下，小组同学制订了评价量表，表中为部分评价指标。 评价指标 评价等级 优秀 良好 待改进 功能性 最大测量值大，携带方便 最大测量值较大，携带较方便 最大测量值小，携带不方便 精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛 刻度 刻度均匀 刻度部分均匀 刻度不均匀 【项目制作】 （1）项目中提供了三根大小和长度一样的弹簧与一根橡皮筋材料，为了保证自制测力计刻度标注均匀，不能选择哪一根材料制作并说明原因： 。 【项目评价】 （2）为使“精确度”指标达到“优秀”标准，每颗铅粒的重量应为 牛。 13. 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，具备地一月遥控能力，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时重力的6倍。求：（g取10N/kg） （1）月球车被送到月球上时的重力是多少？ （2）若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N，则返回地球后这个随身装备的质量是多少？ （3）月地距离约为3.84×105km，若在月球表面放置一平面镜，地面工作人员向该平面镜发射一束激光，经过多长时间工作人员能接收到反射回来的激光？（激光传播的速度均为3×108m/s） 14. 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． 15. 小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是（　　） 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快慢 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方向 16. 下列物体的受力分析，错误的是（　　） A．图1自由放置在水平地面上的木块 B．图2挂在天花板上的小球 C．图3小球摆动到最高点B时受力情况 D．图4站在匀速上行的电梯上的人 17. 在探究弹簧长度与力的关系时，选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧，将甲、乙弹簧左端固定在墙上，用大小为F的力拉甲的右端，用大小为F的力压乙的右端，在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力，在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力，四根弹簧都水平静止，如图所示，此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁，则（　　） A．L甲＝L乙＝L丙＝L丁 B．L乙＝L丁＜L甲＝L丙 C．L甲＝L乙＜L丙＝L丁 D．L丁＜L乙＜L甲＜L丙 迁移创新 18. 过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（　　） A．换用质量大的重锤 B．调整年画，使年画的长边与重垂线平行 C．上下移动年画的位置 D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行 19. 小车在100N的拉力作用下向前运动，如图所示的是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（　　） A．该示意图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 20. 阅读短文，回答问题。 失重现象 在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。 老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象，如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小明在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图丙所示，已知小明的实际质量为60kg。 课后小明和同学们查资料还了解到：当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，我们称这种现象为完全失重。 请回答以下问题： （1）由图丙可知，小明在 时间段内处于失重状态。（填“0﹣t1”、“t1﹣t2”或“t2﹣t3”） （2）物体处于完全失重状态，是指物体 。 A.质量为零 B.重力为零 C.受到的支持力或拉力为零 （3）航天飞机在太空中飞行，宇航员处于失重状态，他们要锻炼身体，可行的是 。 A.举哑铃 B.做俯卧撑 C.用弹簧拉力器健身 D.用单杠做引体向上 （4）丙图中体重秤的示数为74kg时，可能是小明在电梯中处于下列哪种情形 。 A.加速上升或加速下降 B.减速上升或减速下降 C.减速上升或加速下降 D.加速上升或减速下降 21. 阅读短文，回答问题 万有引力 牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。如图所示，任意两个物体有通过连心线方向上的力相互吸引，这种力叫万有引力，该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们中心之间距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。万有引力的计算公式为，其中F表示两个物体之间的引力，k表示万有引力常量，m1表示物体1的质量，m2表示物体2的质量，r表示两个物体中心之间的距离。依照国际单位制，F的单位为牛顿（N），m1和m2的单位为千克（kg），r的单位为米（m），常数k在数值上近似地等于6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2。 物体所受地球的重力，大小几乎等于物体与地球间的万有引力。当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力时，这种现象称为失重。当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力时，这种现象称为超重。在距地球约400km轨道绕地运行的“天宫二号“的宇航员就是在“失重“状态下工作的。 （1）我们任意两个同学之间也有引力，但我们的行动却几乎没有受到影响，原因是 。 （2）宇航员在天宫二号中处于失重状态时，他与地球之间 （选填“存在”或“不存在”）引力。 （3）我们知道质量为1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N，如果地球半径约为6.67×106m，地球质量约为 kg。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 力与空间探索 第1节 力 课标要点 1、知道力是物体对物体的作用，力不能脱离物体存在；能区分施力物体、受力物体；知道力的单位牛顿 (N)；力的产生可以不接触（磁铁、重力）。 2、认识力的两种作用效果：改变物体形状、改变物体运动状态；运动状态改变包含速度大小改变、运动方向改变；匀速直线运动、静止属于运动状态不变。 3、知道力的三要素：大小、方向、作用点；三要素影响力的作用效果；会画力的示意图（力的图示）。 4、理解力的作用是相互的：物体间力的作用同时发生、异体、等大、反向；能用该规律解释生活现象（走路、划船、火箭起飞）。 5、了解弹力；知道弹簧测力计原理：弹簧伸长量跟受到拉力成正比；会规范使用弹簧测力计（调零、量程、分度值、调零方向）。 6、知道重力，重力由地球吸引产生；重力方向竖直向下（不是垂直向下）；重力大小 G=mg；；知道重垂线的应用；区分重力与质量。 学习重难点 教学重点：力的概念、施力物体与受力物体判断；力的两个作用效果，判断运动状态是否改变；力的三要素，力的示意图规范作图；力的作用是相互的及现象解释；弹簧测力计正确使用；重力方向、G=mg简单计算。 教学难点：判断 “运动状态是否改变”；区分匀速直线运动与变速运动；“接触不一定有力，不接触也可以有力” 逻辑辨析；力的相互性：相互作用力作用在两个不同物体上，容易和二力平衡混淆； 区分 “竖直向下” 和 “垂直向下”；弹簧测力计调零、使用注意事项；质量和重力概念辨析。 知识点 力及其作用效果 1、力是什么 1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象，说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用，这说明了力的存在。 2.一个物体对另一个物体施加拉、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. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体，另-一个是受力物体)，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，即力是物体对物体的作用。 【能力拓展】 ①力的产生不能脱离物体，当发生力的作用时，总有两个物体存在，一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说，也是受力物体。 ②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上，两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用)，没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。 2、力的作用效果 （1）改变物体的运动状态：使物体不在处于静止或匀速直线运动的情况。 （2）改变物体的形状：使物体形状发生变化（可能有些变化过于微小，需要放大才能看见） 随学随练 1. 小秋手提一袋食物时，感觉到手受到一个向下的力的作用，这个力的施力物体是（　　） A．地球 B．食物 C．手提袋 D．手提袋和食物 【答案】C 【解答】解：手受到向下的力，是手提袋对手产生的作用力，这个力的施力物体是手提袋；食物的重力是地球施加的，但直接作用在手上的向下的力，施力物体是手提袋。 故选：C。 2. 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 【解答】解：A．力是物体对物体的作用，只有一个物体不能产生力的作用，力的产生至少需要两个物体，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。 知识点 力的图示 1.力的三要素：大小、方向、作用点 力的三要素均影响力的作用效果。 2.力的示意图：科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力，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（前图）。 3.力的图示：后图表示力的图示（多了选定标度这一步骤） 随学随练 3. 载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星，如图所示，关于其所受阻力（用F表示）的方向，选项中的四幅图中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：登陆舱运动方向与火星表面成45°，登陆舱匀速靠近火星（即做匀速直线运动），所以登陆舱受到平衡力的作用，登陆舱受到的重力与阻力是一对平衡力，则阻力的方向是竖直向上的，故C正确。 故选：C。 4. 三才盖碗是我国古代极具代表性的一种饮茶器具。手拿碗盖在空中保持静止时，手对碗盖作用力的合力为F。能正确表示F的示意图的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：碗盖静止，受力平衡，合力为0。碗盖只受两个力，重力G竖直向下；手对碗盖的作用力（合力F），必须与重力平衡，即竖直向上、大小等于G，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 知识点 力的作用是相互的 1.相互作用力 手拍桌子，手感到疼，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 物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力。 (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)物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 随学随练 5. 如图所示在月球上，一艘喷气飞船斜向上匀速直线飞行。该飞船有两个喷气孔（记作O1和O2），O1只能竖直向下喷气，O2沿飞行轨迹的反方向喷气，则此时正在喷气的是（　　） A．只有O1在喷气 B．只有O2在喷气 C．O1和O2都在喷气 D．O1、O2都不在喷气 【答案】A 【解答】解：从图示可知，飞船在斜向上做匀速直线运动，故它受到的重力与推力是一对平衡力，因为O1竖直向下喷气，力的作用是相互的，故飞船获得了竖直向上的推力。 故A正确。 故选：A。 6. 如图所示，小王利用气球等材料制作了一个简单的“喷气火箭”。松开封口的夹子，气球就会向前运动。使气球向前运动的力的施力物体是（　　） A．外界空气 B．气球本身 C．气球喷出的气体 D．细绳 【答案】C 【解答】解：松开封口的夹子，气球里面喷出气体，同时喷出的气体给气球一个反作用力，故使气球向前运动的力的施力物体是气球喷出的气体。 故选：C。 知识点 力的测量 1.力的单位 要准确地区分力的大小，就要进行力的测量，而测量力的大小，首先应该确定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。 2.弹性弹力 (1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变，不受力时又会恢复到原来形状，物体的这种性质称为弹性。 (2)弹力:发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。 3.测力计 （1）胡克定律：胡克实验得出同一弹簧的弹力大小与形变量成正比。 （2）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，它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。 4.弹簧测力计的原理和使用 原理:在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长越长。 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零刻度线，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。 随学随练 7. 如图所示，关于弹簧测力计的使用，下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计使用前应将指针调到零刻度线处 B．如图甲所示，弹簧测力计的量程是0～5 kg C．如图乙和丙，都能正确测出钩码对挂钩的拉力 D．如图丁所示，测力计示数为2.3 N 【答案】A 【解答】解：A、弹簧测力计使用前必须检查指针是否指在零刻度线处，如果指针没有指在零刻度线处就需要调零，故A正确； B、甲图所示的弹簧测力计的量程是0～5N，故B错误； C、被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，丙图中的测力计不能正确测出钩码的重力，故C错误； D、由图丙知：弹簧测力计上1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，所以弹簧测力计的示数为2.6N，故D错误。 故选：A。 8. 如图关于弹簧测力计，以下说法正确的是（　　） A．该弹簧测力计的量程及分度值分别是0～5N和1N B．弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧越长这个道理做成的 C．使用弹簧测力计只能测出重力而无法测出水平方向上的拉力 D．如果弹簧测力计在使用前指针并不是指在零位置，应进行调零 【答案】D 【解答】解：A、由图示弹簧测力计可以看出，其量程为0～5N，分度值为0.1N，故A错误； B、弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长这个道理做成的，故B错误； C、使用弹簧测力计既能测出重力又能测出水平方向上的拉力，只要挂钩与外壳平行即可。故C错误； D、如果弹簧测力计在使用前指针并不是指在零位置，应进行调零，正确。 故选：D。 知识点 重力 1.重力的产生：物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示。 2.重力的方向 重力的方向总是竖直向下。重力方向竖直向下的应用: 砌墙时，利用重垂线来检查所砌墙壁是否竖直 利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平 利用重垂线检查相框是否挂正 3.重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一叫做物体的重心。 4.确定重心的方法 (1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。 (2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。 先在A点把物体悬挂起来，物体静止时，薄板所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，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0就是薄板状物体重心的位置。 【能力拓展】 重力的方向不可说成垂直向下，竖直向下和垂直向下的含义是不同的。 ①“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向。 ②“垂直向下”是指垂直于支持面向下，只有当物体在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下才相同。 探究重力大小的相关因素 实验器材:弹簧测力计、质量均为100克的钩码4个。 实验过程:用弹簧测力计依次测出1 ~ 4个钩码受到的重力，并记录表格 测量分析数据:以质量为横坐标，重力为纵坐标，建立直角坐标系，根据表格中的数据在坐标系中描点，连接这些点，发现重力----质量图像是一条过原点的倾斜直线。 实验结论:物体受到的重力跟它的质量成正比。重力和质量的比值大约是9.8牛/千克。 重力与质量的关系式G=mg 通常g取9.8牛/千克，表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛。 粗略计算时,g值也可以取10牛/千克。 同一物体重力的大小还跟什么因素有关呢? (1)重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关，物体在极地受到的重力比在赤道要略大些，在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同物体在不同的地方，重力的大小略有不同，所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量，而不是重力。 (2)同一物体在不同的星球上，其重力是不同的，质量为1千克的物体，在不同星球上受到重力如下表所示。 星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 重力(牛) 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 1.0 随学随练 9. 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端墙面偏低 D．图中两种水平仪的原理都是重力的方向竖直向下 【答案】CD 【解答】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； 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A正确，C错误； 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。 故选：CD。 10. （1）在建造房屋时，建筑工人常常利用如图甲所示的重垂线检测墙体是否竖直，这是利用了 的特征。 （2）如图乙所示，A、B两物体位于地球表面，在答题卡相应位置分别画出A、B两物体所受重力的示意图（图中O为地心）。 （3）将一根筷子插入土豆中，再用快锤快速向下敲打筷子，看到土豆不往下掉，反而会往上“爬”，这体现了土豆具有 这一性质。 【答案】（1）重力的方向竖直向下；（2）；（3）惯性。 【解答】解：（1）在建造房屋时，建筑工人常常利用如图甲所示的重垂线检测墙体是否竖直，这是利用了重力的方向竖直向下的特征。 （2）作用点：画在物体重心（一般在几何中心）。方向：指向地心O。符号：标G。 重力示意图如下： 。 （3）用锤快速向下敲筷子，筷子瞬间向下运动。土豆因为惯性，要保持原来的静止状态，不想跟着筷子一起往下走。结果就是：筷子往下走，土豆相对往上“爬”。 故答案为：（1）重力的方向竖直向下；（2）；（3）惯性。 题型 课堂微型拓展实验 实验 1 探究力的作用效果（随堂分组） 器材：海绵、钢尺、小钢球、磁铁 步骤：按压海绵、拨动钢尺，观察形状变化；小钢球放在桌面，磁铁靠近钢球，观察钢球由静止开始运动； 滚动钢球，侧面用磁铁吸引，观察运动方向改变。 现象 按压海绵、钢尺发生形变；磁铁可以让小球动起来，也可以改变小球运动方向。 结论 力的作用效果：①使物体发生形变；②改变物体的运动状态（速度大小或运动方向改变） 实验 2 探究力的三要素（推门模拟实验） 器材：教室门 步骤（控制变量）用大小不同的力，在门的同一位置、沿同一方向推门；用同样大小的力，分别推靠近门轴位置、门把手位置；同样大小、同一作用点，分别推门、拉门。 现象 力越大门转动越明显；离转轴越近越难推动；推和拉门运动方向相反。 结论 力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果，即力的三要素。 实验 3 力的作用是相互的 方案 A：气球互推 器材2 个充气气球 步骤：两手各拿一个充气气球，将两个气球相互挤压。 现象 两个气球同时发生形变。 结论 A 对 B 施加力的同时，B 对 A 也施加力；力的作用是相互的，同时发生。 方案 B：铅笔指尖体验 器材：削尖铅笔 步骤：拇指和食指捏住铅笔两端，轻轻挤压。 现象 两端手指同时有压迫感，笔尖一侧痛感更强。 结论 两手指之间力大小相等；受力面积不同效果不同；相互作用力同时产生。 活学活用 11. 某校科学兴趣小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。如图（a）、（b）为他们设计的两种实验方案。 （1）他们应根据图 所示方案进行实验。 （2）20秒时它们的示数均为 N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的 是相等的。 【答案】（1）（b）；（2）10；大小。 【解答】解：（1）由图a可知，此时测力计的两个力是作用在硬纸板上，两个测力计的拉力不是一对相互作用力，故选（b）； （2）由图可知：20s时它的示数均为10N，两个物体间相互作用力的大小是相等的。 故答案为：（1）（b）；（2）10；大小。 12. 力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小科设计了这样的实验：把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形变来研究问题。如图所示是小科设计的实验的主要步骤（小科使用的钩码规格相同，重力均为G）。请分析回答： （1）通过比较 两组种钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的作用点有关。 （2）通过比较甲、丁两组中钢片的弯曲方向，可以发现： 。 （3）在本实验中，小科采用的科学研究方法叫 法。 【答案】（1）甲、丙；（2）力的作用效果与力的方向有关；（3）控制变量。 【解答】解： （1）研究力的作用效果与力的作用点有关，要控制力的大小和力的方向相同，改变力的作用点的位置，所以通过比较甲、丙两组种钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的作用点有关。 （2）甲、丁两组中，力的方向不同，而力的大小和作用点相同，故通过比较甲、丁两组中钢片的弯曲方向，可以发现：力的作用效果与力的方向有关。 （3）在本实验中，研究力的作用效果与其中一个因素的关系时，控制其它因素相同，所以小科采用的科学研究方法叫控制变量法。 故答案为：（1）甲、丙；（2）力的作用效果与力的方向有关；（3）控制变量。 基础通关 1. 如图所示，用相同大小的水平力轻推“哪吒”摆件底部，它会沿桌面平稳移动；但推其头部时，摆件却翻倒了，这说明力的作用效果与（　　） A．力的大小有关 B．力的方向有关 C．力的作用点有关 D．与以上三者都有关 【答案】C 【解答】解：A.力的大小有关题干明确“用相同大小的水平力”，两次推力大小一致，却产生了不同作用效果，说明力的大小不是导致差异的原因。故A错误； B.力的方向有关两次推力都是水平向右，方向完全相同，因此力的方向不是影响作用效果的因素。故B错误； C.力的作用点有关第一次推力作用在摆件底部，效果是平稳移动；第二次推力作用在头部，效果是翻倒。两次力的大小、方向均相同，仅作用点不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。故C正确； D.与以上三者都有关只有力的作用点发生了改变，大小和方向均未变化，因此并非三者都有关。故D错误。 故选：C。 2. 古诗词中蕴含丰富的物理知识。下列关于力的说法错误的是（　　） A．“风吹草低见牛羊”说明草受到力的作用 B．成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力 C．“飞流直下三千尺”说明水受到重力的作用 D．“以卵击石，自不量力”说明鸡蛋受到的力小于石头受到的力 【答案】D 【解答】解：A、力可以改变物体的形状，草受到力的作用，形状发生改变，从而出现“风吹草低见牛羊”的情景，故A正确； B、力是物体对物体的作用，产生力的作用至少得有两个物体，一个物体不会产生力，因此“孤掌难鸣”，故B正确； C、重力的方向竖直向下，水在重力作用下“飞流直下三千尺”，故C正确； D、力的作用是相互的，“以卵击石，自不量力”，鸡蛋和石头都受到力的作用，且相互作用力大小相等，故D错误。 故选：D。 3. 如图为游乐园中的“空中飞人”项目：甲躺在弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度，以下方法无效的是（　　） A．仅增加乙的体重 B．仅增加甲的体重 C．仅增加乙起跳速度 D．仅增加跳板的高度 【答案】B 【解答】解：由题意可知，甲躺在弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，乙方起跳时有一定速度，具有动能和重力势能。机械能是人的，弹性势能是垫子的，通过垫子的弹性将甲弹起，乙的机械能转化为垫子弹性势能； A、仅增加乙的体重，则乙的机械能增加，则垫子弹性势能增加，可以提高甲弹起的高度，故A不符合题意； B、仅增加甲的体重，垫子弹性势能不增加，不能提高甲弹起的高度，故B符合题意； C、仅增加乙起跳速度，乙的动能增加，动能转化为重力势能增加，乙的机械能增加，则垫子弹性势能增加，可以提高甲弹起的高度，故C不符合题意； D、仅增加跳板的高度，可以增加乙的重力势能，乙的机械能增加，则垫子弹性势能增加，可以提高甲弹起的高度，故D不符合题意。 故选：B。 4. 浙BA比赛中，戴子特进行投篮，篮球的运动轨迹如虚线所示。若不计空气阻力，则图中A点处，篮球的受力情况是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：不计空气阻力，在空中的篮球受到重力的作用，作用在球的重心，重力方向竖直向下，故B符合题意。 故选：B。 5. 游隼是公认的俯冲速度最快的一种猛禽。如图，游隼正沿直线朝斜右下方匀速俯冲。用G表示游隼所受的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中最能表示此过程中游隼受力情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：游隼正沿直线朝斜右下方匀速俯冲，处于平衡状态，游隼受到竖直向下的重力G，而受到的空气的作用力与重力是一对平衡力，大小与重力相等，方向与重力相反，受到空气的作用力的方向竖直向上，故B正确、ACD错误。 故选：B。 6. 科技改变生活，擦窗机器人能够帮助人们擦拭高层窗户，如图所示，擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿着A到B的方向匀速前进，下列对擦窗机器人在前进过程中的受力分析正确的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿着A到B的方向匀速前进，受到重力和摩擦力的作用，两个力为平衡力，重力方向竖直向下，摩擦力方向竖直向上；故ABD错误、C正确。 故选：C。 7. 下列情境中关于物体所受弹力的描述，正确的是（　　） A．图甲：反弹出去的篮球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B．图乙：用细线竖直悬挂的小球，静止在光滑斜面上，受到垂直斜面向上的支持力 C．图丙：静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力 D．图丁：固定在杆顶的小球一定受到沿杆向上的弹力 【答案】C 【解答】解：A.弹力产生的条件是接触且发生弹性形变。篮球在空中运动时，已与手、地面均无接触，因此不受弹力，只受重力和空气阻力。故A错误。 B.小球被细线竖直悬挂，若撤去斜面，小球仍保持静止，说明小球与斜面之间无挤压、无弹性形变，因此不受斜面的支持力。故B错误。 C.篮球与地面接触并挤压，受到地面竖直向上的支持力；若撤去墙面，小球仍保持静止，说明墙面与小球之间无挤压、无弹力。因此篮球只受地面的弹力。故C正确。 D.杆的弹力方向不一定沿杆，需根据受力平衡判断：若小球静止，杆的弹力可与重力平衡（竖直向上），也可沿其他方向，并非一定沿杆向上。故D错误。 故选：C。 8. 已知弹簧受到的弹力与其伸长量成正比（弹簧的质量忽略不计）。如图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置：①弹簧的左端固定在墙上，右端受到大小为F的拉力作用；②弹簧的左端挂一小物块，右端受到大小为F的拉力后，在粗糙的桌面上做匀速直线运动；③弹簧的左右两端都受到一个大小为的拉力作用保持静止。若以l1、l2、l3依次表示三个弹簧的伸长量，则三者之间的大小关系为（　　） A．l1＝l2＞l3 B．l1＞l2＞l3 C．l1＝l2＝l3 D．l1＝l3＞l2 【答案】A 【解答】解：弹簧受到了一对平衡力，无论弹簧的左端情况怎样，弹簧受的是平衡力，它两端的拉力总相等。且在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以三个弹簧的伸长量关系为l1＝l2＞l3。 故选：A。 9. 如图所示，用大小相同的力F分别向右推动可乐瓶的底部和顶部，可乐瓶出现了不同的现象。这个现象说明影响力的作用效果的因素是（　　） A．力的方向 B．力的大小 C．力的作用点 D．力的大小、方向、作用点都有关 【答案】C 【解答】解：用大小相同的力F分别推可乐瓶的底部和顶部，力的大小和方向都相同，只有作用点不同，产生的效果不同。说明影响力的作用效果的因素是：力的作用点，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 素养提升 10. 在2020东京奥运会中，我国14岁的小将全红婵夺得女子10米跳台跳水冠军，下列分析中正确的是（　　） A．全红婵站在跳台上，受到重力的施力物体是地球 B．起跳后，下落过程中全红婵受到重力和弹力的作用 C．起跳后，下落过程中全红婵受到的重力减小 D．整个跳水过程中，全红婵受到重力的方向始终垂直向下 【答案】A 【解答】解：A、全红婵站在跳台上，受到重力的施力物体是地球，故A正确； B、起跳后，她与跳台不接触，所以不受弹力的作用，故B错误； C、下落过程中，她的质量不变，所以受到的重力也不变，故C错误； D、整个跳水过程中，全红婵受到重力的方向总是竖直向下的，故D错误。 故选：A。 11. 不久的将来，我国的宇航员将登上月球，宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动，则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：在月球表面上，以月球为参照物，火箭虽然是沿斜向上方向运动，但是做的是匀速直线运动，火箭受平衡力作用，因在月球上，没有空气，火箭不受阻力作用，只受月球对它的吸引而产生的重力作用，所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡，即与竖直向下的重力方向相反，是竖直向上的。 因力的作用是相互的，为得到竖直向上的力，所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的方向施加。 故答案为：竖直向下。 12. 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。三根大小和长度一样的弹簧和一根橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系分别如图乙、丙。 【评价量表】在老师的指导下，小组同学制订了评价量表，表中为部分评价指标。 评价指标 评价等级 优秀 良好 待改进 功能性 最大测量值大，携带方便 最大测量值较大，携带较方便 最大测量值小，携带不方便 精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛 刻度 刻度均匀 刻度部分均匀 刻度不均匀 【项目制作】 （1）项目中提供了三根大小和长度一样的弹簧与一根橡皮筋材料，为了保证自制测力计刻度标注均匀，不能选择哪一根材料制作并说明原因： 。 【项目评价】 （2）为使“精确度”指标达到“优秀”标准，每颗铅粒的重量应为 牛。 【答案】（1）橡皮筋在一定范围内，伸长量与受到的拉力不成正比，标注的刻度不均匀，不适合做测力计； （2）0.1。 【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，弹簧更合适做测力计；而橡皮筋在一定范围内，伸长量与受到的拉力不成正比，标注的刻度不均匀，不适合做测力计； （2）评价等级优秀的测力计精确度为0.1N，即分度值为0.1N，故每粒铅粒的重量为0.1牛。 故答案为：（1）橡皮筋在一定范围内，伸长量与受到的拉力不成正比，标注的刻度不均匀，不适合做测力计； （2）0.1。 13. 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，具备地一月遥控能力，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时重力的6倍。求：（g取10N/kg） （1）月球车被送到月球上时的重力是多少？ （2）若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N，则返回地球后这个随身装备的质量是多少？ （3）月地距离约为3.84×105km，若在月球表面放置一平面镜，地面工作人员向该平面镜发射一束激光，经过多长时间工作人员能接收到反射回来的激光？（激光传播的速度均为3×108m/s） 【答案】（1）月球车被送到月球上时的重力是200N； （2）返回地球后这个随身装备的质量是1.2kg； （3）经过2.56s工作人员能接收到反射回来的激光。 【解答】解：（1）月球车在地球上受到的重力：G地＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N， 因在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍， 所以，月球车被送到月球上时的重力：G月G地1200N＝200N； （2）若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N， 则返回地球后这个随身装备受到的重力：G地′＝6G月′＝6×2N＝12N， 返回地球后这个随身装备的质量：m′1.2kg。 （3）由v可知，激光由地面到平面镜的时间： 1.28s， 则航天员能接受到反射回来的激光的时间为： t′＝2t＝2×1.28s＝2.56s。 答：（1）月球车被送到月球上时的重力是200N； （2）返回地球后这个随身装备的质量是1.2kg； （3）经过2.56s工作人员能接收到反射回来的激光。 14. 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。 15. 小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是（　　） 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快慢 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方向 【答案】C 【解答】解： A、小球向左运动与弹簧接触后，在压缩过程中，弹簧受到了力，弹簧变短，说明力可以改变物体的形状，故A正确； B、小球向左运动与弹簧接触后，在压缩过程中，小球受向右的弹力，小球的运动速度逐渐变小，说明力可以改变物体的运动快慢，故B正确； C、小球被弹开的过程中，弹簧对小球有力的作用，物体间力的作用是相互的，小球对弹簧也有力的作用，这个力改变了弹簧的形状，说明力可以改变物体的形状，故C错误； D、在压缩过程和弹开过程中，小球受到弹力的方向相同，小球的运动方向发生了变化，说明力可以改变物体的运动方向，故D正确。 故选：C。 16. 下列物体的受力分析，错误的是（　　） A．图1自由放置在水平地面上的木块 B．图2挂在天花板上的小球 C．图3小球摆动到最高点B时受力情况 D．图4站在匀速上行的电梯上的人 【答案】C 【解答】解：A、放在水平地面上的木块，受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F，故A正确； B、挂在天花板的小球，受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F，故B正确； C、球在摆动过程只受到重力和绳子的拉力，到最高点没有水平方向的推力，故C错误； D、站在匀速上行的电梯上的人，受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F，故D正确； 故选：C。 17. 在探究弹簧长度与力的关系时，选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧，将甲、乙弹簧左端固定在墙上，用大小为F的力拉甲的右端，用大小为F的力压乙的右端，在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力，在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力，四根弹簧都水平静止，如图所示，此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁，则（　　） A．L甲＝L乙＝L丙＝L丁 B．L乙＝L丁＜L甲＝L丙 C．L甲＝L乙＜L丙＝L丁 D．L丁＜L乙＜L甲＜L丙 【答案】B 【解答】解：弹簧受到的拉力与其伸长量（弹簧实际长度与原长之间的差值）成正比；而图甲和丙都是使弹簧伸长的，图乙和图丁都是让弹簧压缩的，图甲和图丙上的作用力相同，故伸长的长度相同；图乙和图丁上的作用力相同，故压缩的长度相同，故有L乙＝L丁＜L甲＝L丙；故ACD错误，B正确； 故选：B。 迁移创新 18. 过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（　　） A．换用质量大的重锤 B．调整年画，使年画的长边与重垂线平行 C．上下移动年画的位置 D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行 【答案】B 【解答】解：根据重力方向竖直向下，如果画框的长边和重垂线是平行的，画框是竖直的，否则画框不竖直。所以为了把年画贴正，应调整年画，使年画的长边与重垂线平行。 故选：B。 19. 小车在100N的拉力作用下向前运动，如图所示的是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（　　） A．该示意图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 【解答】解：A、图中力的示意图表示出了拉的大小F＝100N、方向沿绳子向上、作用点在绳子与小车的接触点，故A正确； B、在力的示意图中，线段的长短表示力的大小，力越大，线段应该越长，故B正确； C、力的大小、方向、作用点，即力的三要素都会影响力的作用效果，故C正确； D、小车所受拉力的施力物体是绳子，故D错误。 故选：D。 20. 阅读短文，回答问题。 失重现象 在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。 老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象，如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小明在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图丙所示，已知小明的实际质量为60kg。 课后小明和同学们查资料还了解到：当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，我们称这种现象为完全失重。 请回答以下问题： （1）由图丙可知，小明在 时间段内处于失重状态。（填“0﹣t1”、“t1﹣t2”或“t2﹣t3”） （2）物体处于完全失重状态，是指物体 。 A.质量为零 B.重力为零 C.受到的支持力或拉力为零 （3）航天飞机在太空中飞行，宇航员处于失重状态，他们要锻炼身体，可行的是 。 A.举哑铃 B.做俯卧撑 C.用弹簧拉力器健身 D.用单杠做引体向上 （4）丙图中体重秤的示数为74kg时，可能是小明在电梯中处于下列哪种情形 。 A.加速上升或加速下降 B.减速上升或减速下降 C.减速上升或加速下降 D.加速上升或减速下降 【答案】（1）0～t1；（2）C；（3）C；（4）D。 【解答】解：（1）已知小明的实际质量为m＝60kg，由图像可知，在0～t1阶段，小明的质量为45kg，此时处于失重状态； （2）由失重现象定义可知，物体处于完全失重状态，是指物体（的）受到的支持力或拉力为零，故选C； （3）A、当没有重力时，人可以用很小的力举哑铃，起不到锻炼的作用，故A不合题意； B、没有重力时，身体不受重力作用，用很小的力就可做俯卧撑，得不到锻炼的作用，故B不合题意； C、没有重力时，不影响用力拉弹簧，所以可以用拉力器进行锻炼，故C符合题意； D、没有重力时，身体不受重力作用，用很小的力就可做引体向上，得不到锻炼的作用，故D不合题意； （4）小明的质量为60kg，丙图中体重秤的示数为74kg时，大于小明的质量，这说明支持力要大于小明的重力，所以电梯处于加速上升或减速下降状态，故D正确。 故答案为：（1）0～t1；（2）C；（3）C；（4）D。 21. 阅读短文，回答问题 万有引力 牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。如图所示，任意两个物体有通过连心线方向上的力相互吸引，这种力叫万有引力，该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们中心之间距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。万有引力的计算公式为，其中F表示两个物体之间的引力，k表示万有引力常量，m1表示物体1的质量，m2表示物体2的质量，r表示两个物体中心之间的距离。依照国际单位制，F的单位为牛顿（N），m1和m2的单位为千克（kg），r的单位为米（m），常数k在数值上近似地等于6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2。 物体所受地球的重力，大小几乎等于物体与地球间的万有引力。当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力时，这种现象称为失重。当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力时，这种现象称为超重。在距地球约400km轨道绕地运行的“天宫二号“的宇航员就是在“失重“状态下工作的。 （1）我们任意两个同学之间也有引力，但我们的行动却几乎没有受到影响，原因是 。 （2）宇航员在天宫二号中处于失重状态时，他与地球之间 （选填“存在”或“不存在”）引力。 （3）我们知道质量为1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N，如果地球半径约为6.67×106m，地球质量约为 kg。 【答案】（1）两个同学之间质量较小； （2）存在； （3）6.67×1024。 【解答】解：（1）根据万有引力公式可知，万有引力常量k的数值极小（6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2），由于两个人的质量相对较小，所以两个同学之间的引力非常微弱，远小于我们受到的摩擦力等其他力，因此行动几乎不受影响。 （2）失重是指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于自身重力的现象，而不是万有引力消失。宇航员在天宫二号中仍然受到地球的万有引力，这个引力提供了他做圆周运动所需的向心力。 （3）由万有引力公式可知，地球质量m6.67×1024kg。 故答案为：（1）两个同学之间质量较小； （2）存在； （3）6.67×1024。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $