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文檔簡介
專題08力(講義)(原卷版)目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2知識建構 2考點一力 2夯基·必備基礎知識梳理 3提升·必考題型歸納 4考向01力的概念與力的作用效果 4考向02力的三要素與力的示意圖 4考向03物體間力的作用是相互的 5考點二彈力 6夯基·必備基礎知識梳理 6提升·必考題型歸納 8考向01彈力概念 8考向02彈簧測力計 9考點三重力 11夯基·必備基礎知識梳理 11提升·必考題型歸納 13考向01重力與重心 13考向02重力的大小 14考向03重力的方向及應用 15
一、課標考點分析考點內容課標要求命題預測力的概念與力的作用效果通過常見事例或實驗,了解力,認識力的作用效果對此考點的考查是學生基本考查內容,出現(xiàn)的概率較高,考查題型主要有選擇題、填空題,在考題中對此考點的考查經(jīng)常與摩擦力、相互作用力和平衡力共同組成一個考題。本考點的命題點有:什么是力、常見力的大小估測、辨別施力物體和受力物體、力的作用效果、相互作用力等力的三要素與力的示意圖通過改變力的大小、方向和作用點了解力的三要素的作用常見題型是作圖題,也有選擇題、填空題。命題點有:認識力的三要素對力的作用效果的理解、畫力的示意圖等彈力與彈簧測力計通過常見事例或實驗了解彈力,會測量力的大小,通過實驗探究,學會使用彈簧測力計測量各種力對彈力概念的考查題型出現(xiàn)概率較低,利用彈簧測力計測量力的大小屬于??紵狳c,實驗探究彈簧的彈力與彈簧伸長量的關系屬于冷門考點;常見考題題型有選擇題、填空題和實驗探究題。主要命題點有:彈力的概念、彈力的三要素、彈力作圖、用彈簧測力計測量力等重力通過常見事例或實驗了解重力,認識重力的三要素,了解重心的概念及應用對重力的考查屬于??紵狳c,常見題型有選擇題、填空題、作圖題、實驗探究題等。命題點有:重力的概念、重力的大小、重力方向的應用、重心的概念及應用、探究物體所受重力與質量的關系等二、考情分析《力》是中考必考內容,在考題中經(jīng)常和《運動和力》相結合。雖然本單元在試卷中所占分值不大(一般在1-3分之間),但作為必考內容,仍需要考生加強對本單元的復習,做好備考準備。對本單元的考查,從出現(xiàn)概率看,主要有:力的作用效果、相互作用力、力的測量與估測、重力的方向及應用、重心的概念等??荚囶}型也非常多樣,主要有:選擇題、填空題、實驗題和綜合題等。
考點一力一、力力的概念力是物體對物體的作用,用符號“F”表示正確理解“力”力的物質性:產(chǎn)生力的作用總要有兩個物體(一個是施力物體,一個是受力物體),單獨一個物體不會產(chǎn)生力的作用,離開物體更不會有力的作用有力不一定必須接觸:相互接觸的物體之間不一定產(chǎn)生力的作用;沒有接觸的兩個物體之間也可能有力的作用(如磁鐵吸引鐵屑),因此是否接觸不是判斷物體間是否有力作用的依據(jù)力的單位在國際單位制中,力的單位是牛頓,簡稱牛,用符號“N”表示力的作用效果力可以改變物體的形狀,使物體發(fā)生形變力可以改變物體的運動狀態(tài)(運動狀態(tài)的改變包括由靜止到運動,由運動到靜止,速度大小或運動方向發(fā)生變化)力的三要素大?。毫Φ拇笮∮绊懥Φ淖饔眯Чɡ瓘椈傻牧υ酱?,彈簧被拉得越長)方向:力的方向影響力的作用效果(拉彈簧時,彈簧變長;壓彈簧時,彈簧變短)作用點:力的作用點影響力的作用效果(推底部時,瓶子移動;推上部時,瓶子傾倒)力的示意圖用一條帶箭頭的線段表示力。在受力物體上沿著力的方向畫一條線段,在線段的末端畫一個箭頭表示力的方向,在線段的起點(或終點)表示力的作用點畫力的示意圖:①先確定受力物體;②在受力物體上找出力的作用點;③最后沿力的方向畫一條帶箭頭的線段,標出力的符號、數(shù)值和單位力的作用點可以在線段的起點,也可以在線段的終點;同一圖中,力越大,表示該力的線段越長;線段要用實線;線段末端標出力的符號,有時還需用數(shù)值和單位標出力的大小力的作用是相互的物體間力的作用是相互的。一個物體對另一個物體施力時,另一個物體也同時對它施加力的作用(1)物體間相互作用力同時產(chǎn)生、同時消失,沒有先后、主次之分;(2)兩個相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,分別作用在兩個物體上;(3)物體間力的作用是相互的,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體(1)我們平時所說的物體受到了力,雖然沒有明確指明施力物體,但施力物體一定是存在的;(1)我們平時所說的物體受到了力,雖然沒有明確指明施力物體,但施力物體一定是存在的;(2)力可以改變物體的運動狀態(tài),不表示“有力作用在物體上時,物體的運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變”。如用力推靜止的汽車,汽車仍然靜止,此時雖然有力作用在物體上,但汽車的運動狀態(tài)沒有改變;(3)力的三要素均能影響力的作用效果,當其中的任何一個要素改變時,力的作用效果就會隨之改變;(4)因為力的三要素決定了力的作用效果,所以我們要描述一個力時,就必須指明該力的三個要素。
考向01力的概念與力的作用效果(1)力是物體對物體的作用。(1)力是物體對物體的作用?!拔矬w對物體”:一個物體不會產(chǎn)生力的作用,有力一定有施力物體和受力物體兩個物體?!白饔谩保毫κ且环N作用,如果物體間沒有推、拉、擠、壓等作用,就不存在力。(2)力的作用效果:一是可使物體發(fā)生形變;二是可以改變物體的運動狀態(tài)(物體的速度、方向改變或速度和方向同時改變)?!纠?】(2023·貴州)力能產(chǎn)生不同的作用效果,下列情況中與其它三個力所產(chǎn)生的作用效果不同的是()。A.手對彈簧的力B.磁體對小球的力C.手對撐桿的力D.手對弓的力【變式1-1】(2023·德陽)下列體育項目中的一些現(xiàn)象,運用物理知識解釋錯誤的是()。A.拔河運動中甲隊贏得乙隊,但雙方的相互作用力是一樣大的;B.運動員投出籃球后,手對籃球不產(chǎn)生力的作用;C.足球比賽中,前鋒運動員將足球踢向球門,說明力可以改變足球的運動狀態(tài);D.滑冰運動員在比賽中穿與冰面接觸面積小的冰鞋,減小了對冰面的壓強【變式1-2】(2023·甘孜州)如圖所示,右邊小船上的人用力撐開左邊那一只小船,結果兩只小船將向______(選填“相同”或“相反”)方向移動,這說明力的作用是______的??枷?2力的三要素與力的示意圖力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關。力的三要素指的是力的大小、方向和作用點。力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關。力的三要素指的是力的大小、方向和作用點。畫力的示意圖的步驟:一找點:找力的作用點;二畫線:沿力的方向畫線;三線段末端畫箭頭;四標符號:在箭頭附近標上力的符號和大小?!纠?】(2023·蘇州)按要求作圖:圖中,箱子靜止在水平桌面上,畫出箱子受力示意圖?!咀兪?-1】(2023·武威)如圖甲所示,小陽乘坐機場水平電梯時,放在電梯上的手提箱與水平電梯以相同速度勻速直線前進,乙圖是手提箱在水平電梯上的簡化圖,請在乙圖中畫出手提箱此時受力的示意圖?!咀兪?-2】(2023·深圳)小白同學用斜向右上的拉力拉動物體向右做勻速運動,請在圖中:①畫出繩子對手的拉力F,②物塊受到的摩擦力f??枷?3物體間力的作用是相互的任何力的作用都是相互的。但要注意題目中針對的是什么問題。若力的相互性在該問題中不是主要因素,即可認為該問題與“力的作用是相互的原理”無關。任何力的作用都是相互的。但要注意題目中針對的是什么問題。若力的相互性在該問題中不是主要因素,即可認為該問題與“力的作用是相互的原理”無關。根據(jù)相互作用力的特點來區(qū)分平衡力與相互作用力:(2)兩個相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,分別作用在兩個物體上。【例2】(2023·涼山州)車站廣場上,常??吹饺藗儗⒙眯邪旁诶瓧U箱上,如圖所示,若地面和拉桿箱A的上表面均水平,拉桿箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做勻速直線運動,不計空氣阻力,下列分析正確的是()。A.A對B具有水平向右的摩擦力;B.B的重力和A對B的支持力是一對平衡力;C.A的重力和地面對A的支持力是一對平衡力;D.B對A的壓力和B的重力是一對相互作用力【變式2-1】(2023·貴州)“交通文明,從我做起”,交通安全一直是人們時刻關注的話題。如圖所示,A、B,兩車發(fā)生了追尾。在兩車撞擊瞬間,A車對B車的力___________(選填“大于”、“小于”或“等于”)B車對A車的力?!咀兪?-2】(2023·廣西)如圖,在龍舟比賽的整個過程中,下列說法正確的是()。A.各隊的平均速度一定一樣大 B.打鼓聲主要通過水傳給選手C.向后劃槳,槳會受到水向前力 D.冠軍隊的龍舟所受阻力一定最小考點二彈力一、彈力彈性與塑性(1)彈性:物體受力發(fā)生形變,撤去外力后又恢復到原來的形狀,發(fā)生這種形變叫做彈性形變,物體這種性質叫做彈性;(2)塑性:有些物體發(fā)生形變后不能自動恢復到原來的形狀,發(fā)生的這種形變叫做塑形形變,物體的這種性質叫做塑性。彈力彈力:物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫做彈力產(chǎn)生條件:①兩物體相互接觸;②接觸處相互擠壓或拉伸而發(fā)生彈性形變(相互接觸的物體間不一定產(chǎn)生彈力,如相互接觸但沒有發(fā)生相互作用的物體間是沒有彈力的)彈力的三要素大小:與物體的材料和彈性形變程度有關。彈力與彈性形變的關系:物體的彈性有一定的限度,超過了這個限度物體就不能恢復原狀,該限度稱為彈性限度。在彈性限度內,物體的形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大方向:始終與物體形變方向相反,與物體恢復原狀的方向相同,或與使物體發(fā)生形變的力的方向相反,且總是與接觸面垂直作用點:在兩個物體的接觸面上,也可等效在接觸面的一點二、彈簧測力計1.彈簧測力計彈簧測力計測量力的大小的工具叫做測力計。其中利用彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長的原理制成的測力計叫做彈簧測力計彈簧測力計的使用方法使用前:(1)觀察量程:待測力的大小不能超過量程;(2)明確分度值:知道每一小格表示多少牛;(3)校零:檢查指針是否指在零刻度線上。若沒有,要調節(jié)至對齊;(4)沿彈簧軸線方向輕輕來回拉動幾次掛鉤,放手后觀察指針是否能回到零刻度線處,以防止彈簧卡殼使用時:(1)測量:要使彈簧測力計的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上,彈簧不要靠在刻度盤上(避免因摩擦而影響測量的準確程度);(2)讀數(shù):應讓視線垂直于刻度盤讀數(shù);(3)記錄:在記錄數(shù)據(jù)時要帶上單位;(4)待測的力(物體)一定要在彈簧測力計的掛鉤一端★特別提醒:彈簧測力計是測量力的工具,不僅能測豎直方向或水平方向的力,其他方向的力也可測量。在測量時,只要保證彈簧測力計所測力的方向與彈簧測力計的軸線方向一致即可。2.彈簧測力計的測量原理(拓展實驗)【實驗探究】彈簧的伸長量與拉力的關系【實驗過程】如圖所示,將彈簧固定在支架上,旁邊直立放置一刻度尺,記下掛鉤上掛鉤碼前彈簧下端的位置,然后每次增加兩個鉤碼(每個鉤碼對彈簧的拉力均為0.5N),使彈簧所受拉力逐漸增大,通過刻度尺讀出彈簧每次的總伸長量Δl,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗序號1234567拉力F/N0123456彈簧伸長量Δl/cm01234711【探究歸納】通過實驗可以發(fā)現(xiàn),在彈簧限度內,彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量越長,且彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比,這就是彈簧測力計的測量原理。當超過彈簧的彈性限度后(如本實驗中當拉力超過4N后),彈簧發(fā)生非彈性形變,撤去外力后彈簧將無法自動恢復到原狀?!锾貏e提醒彈簧長度與彈簧伸長量彈簧的伸長量與彈簧的長度不一樣。彈簧不受任何拉力時的長度叫做彈簧的原長,一般用l0表示,彈簧受到拉力之后的長度一般用l表示,則彈簧的伸長量就是Δl=l-l0,如圖所示??枷?1彈力概念(1)彈力產(chǎn)生的條件:“接觸”且“產(chǎn)生彈簧形變”;(1)彈力產(chǎn)生的條件:“接觸”且“產(chǎn)生彈簧形變”;(2)常見的壓力、拉力、支持力等都是彈力;(3)受力物體受到的彈力是由施力物體發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的。【例1】關于彈力的敘述正確的是()。A.彈力的大小只與形變的程度有關;B.壓力、拉力、支持力都屬于彈力;C.放在桌面上的一根彈簧一定產(chǎn)生了彈力;D.只有彈簧、橡皮筋等物體才可能產(chǎn)生彈力【變式1-1】(2023·宜昌)如圖在跳板跳水比賽中,運動員向下壓跳板使之彎曲,跳板恢復原狀時將運動員向上高高彈起,下列說法正確的是()。A.運動員對跳板的壓力是跳板形變產(chǎn)生的;B.運動員對跳板的壓力與跳板對運動員的支持力是一對平衡力;C.運動員起跳時的動能是由跳板的彈性勢能轉化而來的;D.運動員在空中上升過程中,機械能逐漸增大【變式1-2】(2023·徐州)如圖所示,請畫出水壩上O點受到水壓力F的示意圖??枷?2彈簧測力計(1)彈簧測力計的使用口訣:(1)彈簧測力計的使用口訣:認分度、看量程、先校零;要順拉、勿摩擦、不猛拉;正對看、記數(shù)值、帶單位。(2)彈簧測力計的讀數(shù):彈簧測力計倒掛時,彈簧測力計顯示的拉力=彈簧測力計外殼對彈簧的拉力+重物對彈簧的拉力。(3)彈簧測力計和力的相互性:當彈簧測力計處于靜止狀態(tài)或用彈簧測力計勻速拉動物體時,彈簧測力計的示數(shù)就等于作用在掛鉤上的力的大小。【例2】(2023·廣州)小明計劃制作一個簡易彈簧測力計,要求:①測量范圍為0~30N;②分度值為1N;③用木板M做刻度板;④相鄰兩刻度線之間的距離相等且適當大一些。為了滿足上述要求,小明對已有的四根彈簧做了如下測試:如圖1,把彈簧掛在豎直木板M上,測出彈簧原長l0,如圖2,把30N的重物掛在彈簧下端,測出彈簧總長l。測試結果如下表。請你幫小明選擇一根最合適的彈簧,并說明不選其他三根的理由。彈簧代號甲乙丙丁l0/cm2.004.004.008.00l/cm20.0022.006.1035.00取走重物后彈簧能否恢復原狀不能能能能【變式2-1】從實驗室借來一把彈簧測力計如圖甲所示,直接測量鐵柱的重量,讀數(shù)如圖乙所示;測完后同學發(fā)現(xiàn)了問題,問題是______。如果要改正問題,他要______(選A或B);A.把刻度板向上拉,指針對準零刻度線。B.把刻度板向下拉,指針對準零刻度線。用調整好后的此彈簧測力計測量鐵柱,鐵柱的重量應為______N?!咀兪?-2】(2023·無錫)如圖所示,用手拉彈簧使彈簧伸長,彈簧發(fā)生了彈性形變。關于該實驗,下列說法中錯誤的是()。A.說明力能改變物體的形狀;B.拉彈簧的力越大彈簧伸長越長;C.發(fā)生形變后的彈簧對手指產(chǎn)生彈力;D.手對彈簧的拉力和彈簧對手的拉力是一對平衡力【變式2-3】(2023·內江)在“探究相互作用力的關系”的實驗中,取A、B兩個相同的彈資測力計,平放在水平桌面上,讓它們互相鉤掛在一起。實驗一:用兩只手水平向左右兩邊拉A和B;實驗二:固定B,用手水平向左拉A;如圖所示,當彈簧測力計均靜止時,觀察彈簧測力計所顯示的拉力大小,則:(1)由圖可知,所選彈簧測力計的分度值為________N;(2)彈簧測力計A在豎直方向上受到的合力為_________N;(3)在第一次實驗中,彈簧測力計A顯示的是B對A的作用力F1,彈簧測力計B顯示的是A對B的作用力F2,這兩個相互作用力的關系是F1_______F2(選填“<”“>”或“=”);(4)如果每只手的拉力均相同,那么,在兩次實驗中彈簧測力計B的示數(shù)________(選填“相等”或“不相等”)??键c三重力一、重力重力的產(chǎn)生由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力,通常用字母G表示重力的特點地球附近的所有物體都受到重力作用,不管它是運動的還是靜止的(重力是非接觸力,只要在地球附近就受到重力作用)重力的施力物體是地球,受力物體是地球附近的物體重力的效應:使物體從高處落向地面或使物體由向下落的趨勢物體間力的作用是相互的,地球吸引物體的同時,物體也吸引地球重力的大小物體所受重力跟它的質量成正比。G=mg,G表示重力,m表示質量,g表示重力與質量的比值重力的方向(1)重力的方向總是豎直向下,而不是垂直向下。(2)重力的方向不受其他作用力的影響,與物體的運動狀態(tài)及位置無關;(3)重力方向的應用:人們在一根線下吊一重物,就做成了一根鉛垂線。因為重力方向始終豎直向下,所以鉛垂線靜止時總豎直向下,故用鉛垂線可以檢查工作臺面是否水平,墻壁上的畫是否掛正等二、探究重力的大小和質量的關系提出問題物體所受重力與它質量有什么關系猜想與假設通常我們感覺到物體的質量越大,就越重。因此可以作出猜想:物體所受的重力與質量存在一定的關系,物體的質量越大,它所受的重力越大設計實驗與制定計劃用彈簧測力計分別測出總質量不同的鉤碼所受重力的大小,觀察、比較鉤碼所受總重力的大小與總質量有何關系進行實驗與收集證據(jù)(1)固定彈簧測力計,使其保持豎直狀態(tài)。(2)把一個質量為50g的鉤碼掛在彈簧測力計的掛鉤上,當鉤碼靜止時,讀出的彈簧測力計的示數(shù)即鉤碼所受重力的大小,將其記錄在表格中。(3)用同樣的方法分別測出2個、3個、4個、5個、6個、7個相同的鉤碼的重力,并把測量結果記錄在表格中。(4)以質量為橫坐標,重力為縱坐標,作出鉤碼重力大小跟其質量的關系圖像,如圖所示。質量m/kg0.050.100.150.200.250.300.35重力G/N0.490.981.471.962.452.943.43重力與質量的比值/(N·kg-1)9.89.89.89.89.89.89.8分析論證(1)由實驗數(shù)據(jù)可知,當質量成倍數(shù)增加時,重力也成倍數(shù)增加,物體所受的重力與其質量的比值不變。(2)由G-m圖像可知,此圖線是一條過原點的直線,說明物體所受的重力跟它的質量成正比。歸納總結大量精確的實驗表明,物體所受重力跟它的質量成正比。如果用G表示重力,m表示質量,g表示重力與質量的比值,地球附近的物體所受重力跟它的質量之間的關系可以寫成,即G=mg。三、重心1.概念:地球吸引物體的每一部分,物體的各部分都受到重力的作用。但是,對于整個物體,重力的作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一點上,這個點叫做物體的重心。重心實際上是物體各部分受到重力作用的等效作用點。2.重心的位置(1)形狀規(guī)則、質量分布均勻的物體,它的重心在它的幾何中心處,如圖所示。(2)質量分布不均勻的物體,重心的位置除與物體的形狀有關外,還跟物體的質量分布有關。如圖所示是空杯、少半杯水、大半杯水時杯子和水重心大致位置。(3)物體的重心不一定在物體上。如質量分布均勻的圓環(huán)的重心在環(huán)的中心處,不在環(huán)上。(4)重心的位置與物體所在的位置及運動狀態(tài)無關。(5)為了研究問題方便,在受力物體上畫力的示意圖時,常把力的作用點畫在重心上?!卣古鄡?yōu)“支撐法”和“懸掛法”確定重心(1)支撐法:適用于長條狀物體。把掛有兩個鸚鵡的長條棍放在手指上,仔細調節(jié)手指在長條棍的位置,使其在手指上平衡這是就可以找到長條棍的重心(即在支點上方,如圖甲所示)。甲乙丙(2)懸掛法:適用于薄板,如圖乙所示,用細線通過薄板上某一點A將其懸掛起來。當薄板靜止時,用鉛筆沿懸線在薄板上畫出豎線AB;如圖丙所示,用細線再通過另一點C把薄板懸掛起來,當薄板靜止時,沿懸線在其上畫出另一條豎線CD,則AB、CD兩直線的交點O就是薄板的重心。考向01重力與重心【例1】下列物體所受重力的的示意圖正確的是()。A. B.C. D.【變式1-1】關于重心,下列說法正確的是()。A.空心的足球沒有重心;B.物體的重心不一定在物體上;C.將質地均勻的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了;D.物體受到的力全部都作用在重心上【變式1-2】(2023·德陽)如圖所示,手提箱子離地在豎直方向處于靜止狀態(tài),請在圖中畫出箱子的受力示意圖?!锾貏e提醒豎直向下≠垂直向下“豎直向下”是指處置以是水平面向下,近似指向地心?!按怪毕蛳隆笔侵复怪庇谀硞€面向下,這個面不一定是水平面。所以“豎直向下”是“垂直向下”的一個特例,我們不能把重力方向說成是“垂直向下”。G豎直向下,F(xiàn)垂直向下考向02重力的大小物體質量的大小與外界條件無關,只取決于物體本身所含物質的多少。航天員在月球上所受重力雖然大小不同,但在月球上的質量和地球上的質量是相等的。物體質量的大小與外界條件無關,只取決于物體本身所含物質的多少。航天員在月球上所受重力雖然大小不同,但在月球上的質量和地球上的質量是相等的。【例2】(2023·上海)以下哪個物體的重力最接近0.5N()。A.一張課桌 B.一個手機 C.一個雞蛋 D.一個中學生【變式2-1】(2023·德陽)重力的方向總是______的,一物體質量m=10kg,則物體的重力G=______N?!咀兪?-2】小明同學在探究“重力的大小跟質量的關系”實驗中,得到下表中的實驗數(shù)據(jù)(1)實驗中,需要的測量工具包括彈簧測力計,以及______;實驗次數(shù)被測物體物體質量m(kg)重力G(N)比值G/m(N/kg)1物體10.10.999.92物體20.43.88973物體30.5____________(2)第3次實驗“物體3”的重力如圖a所示(物體處于靜止狀態(tài)),根據(jù)實驗結果完成表格中第3次實驗的有關數(shù)據(jù)。(3)根據(jù)上面實驗結果可知:同一物體重力與質量的比值為______N/kg;(4)月球對它表面附近的物體也有引力,這個引力是地球對地面附近同一物體引力的1/6。若一個連同隨身裝備共90kg的航天員到達月球表面,根據(jù)上面實驗結果,月球對他的引力是______N;(5)小明對太空中的星球比較感興趣,他從網(wǎng)上查得:甲、乙兩個星球表面上物體的重力(G)與其質量(m)的關系如圖b所示,從圖中信息可知,相同質量的物體在甲星球表面上的重力______(選填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力??枷?3重力的方向及應用【例3】(2023·天津)如圖所示,建筑工人在砌墻時常用鉛垂線來檢查墻壁是否豎直。這是利用了()A.重力的方向 B.重力的大小 C.重力的作用點 D.重力與質量的關系【變式3-1】(2023·福建)投擲實心球是體育項目之一。請在圖中畫出靜止在水平地面上實心球的受力示意圖。【變式3-2】如圖所示是同學們在老師指導下探究重力方向的實驗裝置。(1)將該裝置放在水平桌面上后,逐漸改變木板M與桌面的夾角α,會觀察到懸線OA的方向_____(填“變化”或“不變”);(2)剪斷懸線OA,觀察小球下落的方向是__________;(3)從以上實驗現(xiàn)象分析可得出:重力方向_________,建筑工人經(jīng)常使用的____就是該原理的應用。
專題08力(講義)(解析版)目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2知識建構 2考點一力 2夯基·必備基礎知識梳理 3提升·必考題型歸納 4考向01力的概念與力的作用效果 4考向02力的三要素與力的示意圖 5考向03物體間力的作用是相互的 6考點二彈力 8夯基·必備基礎知識梳理 8提升·必考題型歸納 10考向01彈力概念 10考向02彈簧測力計 11考點三重力 14夯基·必備基礎知識梳理 14提升·必考題型歸納 16考向01重力與重心 16考向02重力的大小 17考向03重力的方向及應用 19
一、課標考點分析考點內容課標要求命題預測力的概念與力的作用效果通過常見事例或實驗,了解力,認識力的作用效果對此考點的考查是學生基本考查內容,出現(xiàn)的概率較高,考查題型主要有選擇題、填空題,在考題中對此考點的考查經(jīng)常與摩擦力、相互作用力和平衡力共同組成一個考題。本考點的命題點有:什么是力、常見力的大小估測、辨別施力物體和受力物體、力的作用效果、相互作用力等力的三要素與力的示意圖通過改變力的大小、方向和作用點了解力的三要素的作用常見題型是作圖題,也有選擇題、填空題。命題點有:認識力的三要素對力的作用效果的理解、畫力的示意圖等彈力與彈簧測力計通過常見事例或實驗了解彈力,會測量力的大小,通過實驗探究,學會使用彈簧測力計測量各種力對彈力概念的考查題型出現(xiàn)概率較低,利用彈簧測力計測量力的大小屬于??紵狳c,實驗探究彈簧的彈力與彈簧伸長量的關系屬于冷門考點;常見考題題型有選擇題、填空題和實驗探究題。主要命題點有:彈力的概念、彈力的三要素、彈力作圖、用彈簧測力計測量力等重力通過常見事例或實驗了解重力,認識重力的三要素,了解重心的概念及應用對重力的考查屬于??紵狳c,常見題型有選擇題、填空題、作圖題、實驗探究題等。命題點有:重力的概念、重力的大小、重力方向的應用、重心的概念及應用、探究物體所受重力與質量的關系等二、考情分析《力》是中考必考內容,在考題中經(jīng)常和《運動和力》相結合。雖然本單元在試卷中所占分值不大(一般在1-3分之間),但作為必考內容,仍需要考生加強對本單元的復習,做好備考準備。對本單元的考查,從出現(xiàn)概率看,主要有:力的作用效果、相互作用力、力的測量與估測、重力的方向及應用、重心的概念等??荚囶}型也非常多樣,主要有:選擇題、填空題、實驗題和綜合題等。
考點一力一、力力的概念力是物體對物體的作用,用符號“F”表示正確理解“力”力的物質性:產(chǎn)生力的作用總要有兩個物體(一個是施力物體,一個是受力物體),單獨一個物體不會產(chǎn)生力的作用,離開物體更不會有力的作用有力不一定必須接觸:相互接觸的物體之間不一定產(chǎn)生力的作用;沒有接觸的兩個物體之間也可能有力的作用(如磁鐵吸引鐵屑),因此是否接觸不是判斷物體間是否有力作用的依據(jù)力的單位在國際單位制中,力的單位是牛頓,簡稱牛,用符號“N”表示力的作用效果力可以改變物體的形狀,使物體發(fā)生形變力可以改變物體的運動狀態(tài)(運動狀態(tài)的改變包括由靜止到運動,由運動到靜止,速度大小或運動方向發(fā)生變化)力的三要素大小:力的大小影響力的作用效果(拉彈簧的力越大,彈簧被拉得越長)方向:力的方向影響力的作用效果(拉彈簧時,彈簧變長;壓彈簧時,彈簧變短)作用點:力的作用點影響力的作用效果(推底部時,瓶子移動;推上部時,瓶子傾倒)力的示意圖用一條帶箭頭的線段表示力。在受力物體上沿著力的方向畫一條線段,在線段的末端畫一個箭頭表示力的方向,在線段的起點(或終點)表示力的作用點畫力的示意圖:①先確定受力物體;②在受力物體上找出力的作用點;③最后沿力的方向畫一條帶箭頭的線段,標出力的符號、數(shù)值和單位力的作用點可以在線段的起點,也可以在線段的終點;同一圖中,力越大,表示該力的線段越長;線段要用實線;線段末端標出力的符號,有時還需用數(shù)值和單位標出力的大小力的作用是相互的物體間力的作用是相互的。一個物體對另一個物體施力時,另一個物體也同時對它施加力的作用(1)物體間相互作用力同時產(chǎn)生、同時消失,沒有先后、主次之分;(2)兩個相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,分別作用在兩個物體上;(3)物體間力的作用是相互的,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體(1)我們平時所說的物體受到了力,雖然沒有明確指明施力物體,但施力物體一定是存在的;(1)我們平時所說的物體受到了力,雖然沒有明確指明施力物體,但施力物體一定是存在的;(2)力可以改變物體的運動狀態(tài),不表示“有力作用在物體上時,物體的運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變”。如用力推靜止的汽車,汽車仍然靜止,此時雖然有力作用在物體上,但汽車的運動狀態(tài)沒有改變;(3)力的三要素均能影響力的作用效果,當其中的任何一個要素改變時,力的作用效果就會隨之改變;(4)因為力的三要素決定了力的作用效果,所以我們要描述一個力時,就必須指明該力的三個要素。
考向01力的概念與力的作用效果(1)力是物體對物體的作用。(1)力是物體對物體的作用?!拔矬w對物體”:一個物體不會產(chǎn)生力的作用,有力一定有施力物體和受力物體兩個物體?!白饔谩保毫κ且环N作用,如果物體間沒有推、拉、擠、壓等作用,就不存在力。(2)力的作用效果:一是可使物體發(fā)生形變;二是可以改變物體的運動狀態(tài)(物體的速度、方向改變或速度和方向同時改變)?!纠?】(2023·貴州)力能產(chǎn)生不同的作用效果,下列情況中與其它三個力所產(chǎn)生的作用效果不同的是()。A.手對彈簧的力B.磁體對小球的力C.手對撐桿的力D.手對弓的力【答案】B。【解析】A.用力壓彈簧,使彈簧的形狀發(fā)生變化,說明力可以改變物體的形狀;B.小鐵球受到磁鐵吸引力的作用,運動方向發(fā)生變化,說明力改變了物體的運動狀態(tài);C.撐桿跳運動員對竿的拉力,使撐桿的形狀發(fā)生變化,說明力可以改變物體的形狀;D.用力拉開弓,使弓的形狀發(fā)生變化,說明力可以改變物體的形狀;由此可知,B圖中力與其它三個力所產(chǎn)生作用效果不同,故B符合題意;ACD不符合題意。故選B?!咀兪?-1】(2023·德陽)下列體育項目中的一些現(xiàn)象,運用物理知識解釋錯誤的是()。A.拔河運動中甲隊贏得乙隊,但雙方的相互作用力是一樣大的;B.運動員投出籃球后,手對籃球不產(chǎn)生力的作用;C.足球比賽中,前鋒運動員將足球踢向球門,說明力可以改變足球的運動狀態(tài);D.滑冰運動員在比賽中穿與冰面接觸面積小的冰鞋,減小了對冰面的壓強【答案】D?!窘馕觥緼.拔河運動中,力的作用是相互的,雙方的相互作用力大小相等、方向相反、在一條直線上,作用在兩個物體上,與地面之間摩擦力較大的一方不容易移動,會獲勝,故A正確,不符合題意;B.運動員投出籃球后,手與籃球不接觸,不產(chǎn)生力的作用,故B正確,不符合題意;C.足球比賽中,前鋒運動員將足球踢向球門,足球的運動狀態(tài)發(fā)生改變,說明力可以改變足球的運動狀態(tài),故C正確,不符合題意;D.滑冰運動員在比賽中穿與冰面接觸面積小的冰鞋,在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故D錯誤,符合題意。故選D?!咀兪?-2】(2023·甘孜州)如圖所示,右邊小船上的人用力撐開左邊那一只小船,結果兩只小船將向______(選填“相同”或“相反”)方向移動,這說明力的作用是______的。【答案】①相反;②相互?!窘馕觥縖1]右邊小船上的人用力撐開左邊那一只小船,左邊的船受到了向左的力,左邊的船向左運動,同時由于力的作用是相互的,左邊的船給右邊的船一個向右的力,右邊的船向右運動,結果兩只小船將相反的方向運動。[2]這一現(xiàn)象說明力的作用是相互的,右邊小船上的人用力撐開左邊那一只小船,右邊的小船同時也受到了撐桿給其向右的力,兩個力同時產(chǎn)生,同時消失??枷?2力的三要素與力的示意圖力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關。力的三要素指的是力的大小、方向和作用點。力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關。力的三要素指的是力的大小、方向和作用點。畫力的示意圖的步驟:一找點:找力的作用點;二畫線:沿力的方向畫線;三線段末端畫箭頭;四標符號:在箭頭附近標上力的符號和大小?!纠?】(2023·蘇州)按要求作圖:圖中,箱子靜止在水平桌面上,畫出箱子受力示意圖?!窘馕觥肯渥屿o止在水平桌面上,則箱子受到豎直向下的重力,豎直向上的支持力,兩個力是一對平衡力,大小相等,方向相反。如圖所示:【變式2-1】(2023·武威)如圖甲所示,小陽乘坐機場水平電梯時,放在電梯上的手提箱與水平電梯以相同速度勻速直線前進,乙圖是手提箱在水平電梯上的簡化圖,請在乙圖中畫出手提箱此時受力的示意圖?!窘馕觥繉κ痔嵯涫芰Ψ治隹芍痔嵯涫艿截Q直向下的重力G,豎直向上的水平電梯的支持力F,手提箱做勻速直線運動,處于受力平衡狀態(tài),若手提箱受到水平電梯的摩擦力,則此時手提箱在水平方向受力不平衡,將不能保持勻速直線運動,故可知手提箱只受到豎直向下的重力G和豎直向上的水平電梯的支持力F,不受摩擦力作用,力的示意圖如下圖所示【變式2-2】(2023·深圳)小白同學用斜向右上的拉力拉動物體向右做勻速運動,請在圖中:①畫出繩子對手的拉力F,②物塊受到的摩擦力f。【解析】小白同學用斜向右上的拉力拉動物體,根據(jù)力的作用的相互性,繩子對手的拉力沿著繩子向下;物體沿水平面向右勻速運動,物塊受到的摩擦力水平向左。如圖所示:考向03物體間力的作用是相互的任何力的作用都是相互的。但要注意題目中針對的是什么問題。若力的相互性在該問題中不是主要因素,即可認為該問題與“力的作用是相互的原理”無關。任何力的作用都是相互的。但要注意題目中針對的是什么問題。若力的相互性在該問題中不是主要因素,即可認為該問題與“力的作用是相互的原理”無關。根據(jù)相互作用力的特點來區(qū)分平衡力與相互作用力:(2)兩個相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,分別作用在兩個物體上。【例2】(2023·涼山州)車站廣場上,常??吹饺藗儗⒙眯邪旁诶瓧U箱上,如圖所示,若地面和拉桿箱A的上表面均水平,拉桿箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做勻速直線運動,不計空氣阻力,下列分析正確的是()。A.A對B具有水平向右的摩擦力;B.B的重力和A對B的支持力是一對平衡力;C.A的重力和地面對A的支持力是一對平衡力;D.B對A的壓力和B的重力是一對相互作用力【答案】B?!窘馕觥緼.由題意可知,B做勻速直線運動,處于受力平衡狀態(tài),若A對B具有水平向右的摩擦力,則B在水平方向上受力不平衡,故A錯誤,不符合題意;B.對B受力分析可知,B受到豎直向下的重力和豎直向上的A對B的支持力,B在這兩個力的作用下做勻速直線運動,處于受力平衡狀態(tài),故B的重力和A對B的支持力是一對平衡力,故B正確,符合題意;C.對A受力分析可知,A受到向下的重力、向上的地面對A的支持力和向下的B對A的壓力,A在這三個力的作用下處于受力平衡狀態(tài),故A的重力和地面對A的支持力不是一對平衡力,故C錯誤,不符合題意;D.B對A的壓力作用在A上,B的重力作用在B上,兩個力不是作用在同一個物體上,故不是一對相互作用力,故D錯誤,不符合題意。故選B。【變式2-1】(2023·貴州)“交通文明,從我做起”,交通安全一直是人們時刻關注的話題。如圖所示,A、B,兩車發(fā)生了追尾。在兩車撞擊瞬間,A車對B車的力___________(選填“大于”、“小于”或“等于”)B車對A車的力?!敬鸢浮康扔?。【解析】碰撞瞬間,B車撞擊A車的力和A車撞擊B車的力是一對相互作用力,所以二者大小相等?!咀兪?-2】(2023·廣西)如圖,在龍舟比賽的整個過程中,下列說法正確的是()。A.各隊的平均速度一定一樣大 B.打鼓聲主要通過水傳給選手C.向后劃槳,槳會受到水向前力 D.冠軍隊的龍舟所受阻力一定最小【答案】C。【解析】A.平均速度,各隊的總路程相同,但所用時間不同,所以平均速度不一定一樣大,故A錯誤;B.聲音的傳播需要介質,打鼓聲主要通過空氣將聲音傳遞給選手,故B錯誤;C.向后劃槳,槳作用于水一個向后的力,根據(jù)力的作用是相互的,槳會受到水向前的力,故C正確;D.冠軍隊的龍舟在水平方向所受的拉力和阻力的合力更大,所以運動的更快,但龍舟所受阻力不一定小,故D錯誤。故選C??键c二彈力一、彈力彈性與塑性(1)彈性:物體受力發(fā)生形變,撤去外力后又恢復到原來的形狀,發(fā)生這種形變叫做彈性形變,物體這種性質叫做彈性;(2)塑性:有些物體發(fā)生形變后不能自動恢復到原來的形狀,發(fā)生的這種形變叫做塑形形變,物體的這種性質叫做塑性。彈力彈力:物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫做彈力產(chǎn)生條件:①兩物體相互接觸;②接觸處相互擠壓或拉伸而發(fā)生彈性形變(相互接觸的物體間不一定產(chǎn)生彈力,如相互接觸但沒有發(fā)生相互作用的物體間是沒有彈力的)彈力的三要素大?。号c物體的材料和彈性形變程度有關。彈力與彈性形變的關系:物體的彈性有一定的限度,超過了這個限度物體就不能恢復原狀,該限度稱為彈性限度。在彈性限度內,物體的形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大方向:始終與物體形變方向相反,與物體恢復原狀的方向相同,或與使物體發(fā)生形變的力的方向相反,且總是與接觸面垂直作用點:在兩個物體的接觸面上,也可等效在接觸面的一點二、彈簧測力計1.彈簧測力計彈簧測力計測量力的大小的工具叫做測力計。其中利用彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長的原理制成的測力計叫做彈簧測力計彈簧測力計的使用方法使用前:(1)觀察量程:待測力的大小不能超過量程;(2)明確分度值:知道每一小格表示多少牛;(3)校零:檢查指針是否指在零刻度線上。若沒有,要調節(jié)至對齊;(4)沿彈簧軸線方向輕輕來回拉動幾次掛鉤,放手后觀察指針是否能回到零刻度線處,以防止彈簧卡殼使用時:(1)測量:要使彈簧測力計的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上,彈簧不要靠在刻度盤上(避免因摩擦而影響測量的準確程度);(2)讀數(shù):應讓視線垂直于刻度盤讀數(shù);(3)記錄:在記錄數(shù)據(jù)時要帶上單位;(4)待測的力(物體)一定要在彈簧測力計的掛鉤一端★特別提醒:彈簧測力計是測量力的工具,不僅能測豎直方向或水平方向的力,其他方向的力也可測量。在測量時,只要保證彈簧測力計所測力的方向與彈簧測力計的軸線方向一致即可。2.彈簧測力計的測量原理(拓展實驗)【實驗探究】彈簧的伸長量與拉力的關系【實驗過程】如圖所示,將彈簧固定在支架上,旁邊直立放置一刻度尺,記下掛鉤上掛鉤碼前彈簧下端的位置,然后每次增加兩個鉤碼(每個鉤碼對彈簧的拉力均為0.5N),使彈簧所受拉力逐漸增大,通過刻度尺讀出彈簧每次的總伸長量Δl,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗序號1234567拉力F/N0123456彈簧伸長量Δl/cm01234711【探究歸納】通過實驗可以發(fā)現(xiàn),在彈簧限度內,彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量越長,且彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比,這就是彈簧測力計的測量原理。當超過彈簧的彈性限度后(如本實驗中當拉力超過4N后),彈簧發(fā)生非彈性形變,撤去外力后彈簧將無法自動恢復到原狀?!锾貏e提醒彈簧長度與彈簧伸長量彈簧的伸長量與彈簧的長度不一樣。彈簧不受任何拉力時的長度叫做彈簧的原長,一般用l0表示,彈簧受到拉力之后的長度一般用l表示,則彈簧的伸長量就是Δl=l-l0,如圖所示。考向01彈力概念(1)彈力產(chǎn)生的條件:“接觸”且“產(chǎn)生彈簧形變”;(1)彈力產(chǎn)生的條件:“接觸”且“產(chǎn)生彈簧形變”;(2)常見的壓力、拉力、支持力等都是彈力;(3)受力物體受到的彈力是由施力物體發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的?!纠?】關于彈力的敘述正確的是()。A.彈力的大小只與形變的程度有關;B.壓力、拉力、支持力都屬于彈力;C.放在桌面上的一根彈簧一定產(chǎn)生了彈力;D.只有彈簧、橡皮筋等物體才可能產(chǎn)生彈力【答案】B?!窘馕觥緼.同一個物體在彈性限度內,彈力的大小與形變程度有關,但不同物體,即使形變程度相同,其彈力也不一定相同,故A錯誤;B.壓力、拉力、支持力都是物體發(fā)生彈性形變后產(chǎn)生的力,所以都是彈力,故B正確;C.放在桌面上的彈簧如果沒有發(fā)生彈性形變,則不會產(chǎn)生彈力,故C錯誤;D.任何能夠發(fā)生彈性形變的物體在其彈性限度內都會產(chǎn)生彈力,故D錯誤。故選B。【變式1-1】(2023·宜昌)如圖在跳板跳水比賽中,運動員向下壓跳板使之彎曲,跳板恢復原狀時將運動員向上高高彈起,下列說法正確的是()。A.運動員對跳板的壓力是跳板形變產(chǎn)生的;B.運動員對跳板的壓力與跳板對運動員的支持力是一對平衡力;C.運動員起跳時的動能是由跳板的彈性勢能轉化而來的;D.運動員在空中上升過程中,機械能逐漸增大【答案】C。【解析】A.運動員對跳板的壓力,施力物體是運動員,不是跳板形變產(chǎn)生的,而是運動員施加給跳板的壓力使跳板發(fā)生了形變,故A錯誤;B.運動員對跳板的壓力,受力物體是跳板;跳板對運動員的支持力,受力物體是運動員;兩個力沒有作用在同一個物體上,所以不是一對平衡力,故B錯誤;C.運動員起跳時,受到了跳板的彈力,跳板在恢復原狀的過程中,彈性勢能變小,運動員受力后速度變大動能變大,所以是彈性勢能轉化為動能,故C正確;D.運動員在空中上升過程中,動能減小,重力勢能增大;但運動員還受到了空氣阻力作用,部分機械能會轉化成內能,所以機械能會逐漸減小,故D錯誤。故選C。【變式1-2】(2023·徐州)如圖所示,請畫出水壩上O點受到水壓力F的示意圖。【解析】水對F點的壓力是垂直于壩面向下的,作用在O點,作圖如下:考向02彈簧測力計(1)彈簧測力計的使用口訣:(1)彈簧測力計的使用口訣:認分度、看量程、先校零;要順拉、勿摩擦、不猛拉;正對看、記數(shù)值、帶單位。(2)彈簧測力計的讀數(shù):彈簧測力計倒掛時,彈簧測力計顯示的拉力=彈簧測力計外殼對彈簧的拉力+重物對彈簧的拉力。(3)彈簧測力計和力的相互性:當彈簧測力計處于靜止狀態(tài)或用彈簧測力計勻速拉動物體時,彈簧測力計的示數(shù)就等于作用在掛鉤上的力的大小?!纠?】(2023·廣州)小明計劃制作一個簡易彈簧測力計,要求:①測量范圍為0~30N;②分度值為1N;③用木板M做刻度板;④相鄰兩刻度線之間的距離相等且適當大一些。為了滿足上述要求,小明對已有的四根彈簧做了如下測試:如圖1,把彈簧掛在豎直木板M上,測出彈簧原長l0,如圖2,把30N的重物掛在彈簧下端,測出彈簧總長l。測試結果如下表。請你幫小明選擇一根最合適的彈簧,并說明不選其他三根的理由。彈簧代號甲乙丙丁l0/cm2.004.004.008.00l/cm20.0022.006.1035.00取走重物后彈簧能否恢復原狀不能能能能【答案】見解析?!窘馕觥繎x用乙彈簧制作一個簡易彈簧測力計。不選用其他三根彈簧的理由是:(1)彈簧測力計在取走重物后需恢復形變,即發(fā)生退行性變,而甲測力計不能,所以甲不能選取。(2)丙彈簧原長4.00cm,把30N的重物掛在彈簧下端后,彈簧總長l=6.10cm,形變量太小,不能滿足鄰兩刻度線之間的距離適當大一些的要求。(3)丁彈簧最終長度為35cm,大于木板長度30cm,所以丁不可以?!咀兪?-1】從實驗室借來一把彈簧測力計如圖甲所示,直接測量鐵柱的重量,讀數(shù)如圖乙所示;測完后同學發(fā)現(xiàn)了問題,問題是______。如果要改正問題,他要______(選A或B);A.把刻度板向上拉,指針對準零刻度線。B.把刻度板向下拉,指針對準零刻度線。用調整好后的此彈簧測力計測量鐵柱,鐵柱的重量應為______N?!敬鸢浮繘]有校零;B;1.8。【解析】[1]剛拿來的彈簧測力計,圖甲可知指針沒有對準零刻度線,則沒有校零。故問題是沒有校零。[2]彈簧測力計的校零方法,移動刻度板,應向下反復輕拉刻度板才能對準零刻度。故選B。[3]未校零前,刻度在0.4N,則準確的讀數(shù)為。【變式2-2】(2023·無錫)如圖所示,用手拉彈簧使彈簧伸長,彈簧發(fā)生了彈性形變。關于該實驗,下列說法中錯誤的是()。A.說明力能改變物體的形狀;B.拉彈簧的力越大彈簧伸長越長;C.發(fā)生形變后的彈簧對手指產(chǎn)生彈力;D.手對彈簧的拉力和彈簧對手的拉力是一對平衡力【答案】D?!窘馕觥緼.用手拉彈簧使彈簧伸長,即用力使彈簧形狀改變,所以說明力能改變物體的形狀,故A正確,不符合題意;B.由于在彈性限度內,彈簧伸長量與彈簧受到拉力成正比,所以拉彈簧的力越大彈簧伸長越長,故B正確,不符合題意;C.由于力的作用是相互的,手對彈簧有力的作用,所以發(fā)生形變后的彈簧對手指產(chǎn)生彈力,故C正確,不會符合題意;D.手對彈簧的拉力的受力物體是彈簧,彈簧對手的拉力的受力物體是手,兩個力大小相等、方向相反,所以是一對相互作用力,故D錯誤,符合題意。故選D。【變式2-3】(2023·內江)在“探究相互作用力的關系”的實驗中,取A、B兩個相同的彈資測力計,平放在水平桌面上,讓它們互相鉤掛在一起。實驗一:用兩只手水平向左右兩邊拉A和B;實驗二:固定B,用手水平向左拉A;如圖所示,當彈簧測力計均靜止時,觀察彈簧測力計所顯示的拉力大小,則:(1)由圖可知,所選彈簧測力計的分度值為________N;(2)彈簧測力計A在豎直方向上受到的合力為_________N;(3)在第一次實驗中,彈簧測力計A顯示的是B對A的作用力F1,彈簧測力計B顯示的是A對B的作用力F2,這兩個相互作用力的關系是F1_______F2(選填“<”“>”或“=”);(4)如果每只手的拉力均相同,那么,在兩次實驗中彈簧測力計B的示數(shù)________(選填“相等”或“不相等”)?!敬鸢浮竣?.1;②0;③=;④相等?!窘馕觥浚?)[1]由圖可知,1N里面有10個小格,每小格代表0.1N,則所選彈簧測力計的分度值為0.1N。(2)[2]由于彈簧測力計靜止,處于平衡狀態(tài),故在豎直方向受到平衡力的作用,合力為0N。(3)[3]由于物體間力的作用是相互的,B對A有力的作用的同時,A對B也有力的作用,這兩個力符合作用力與反作用力的要求,因此這兩個力是一對相互作用力,大小相等,即F1=F2。(4)[4]每只手的拉力均相同,故兩次實驗手對A的拉力相等;由于A處于靜止狀態(tài),水平方向上受到的是平衡力作用,即手對A的拉力大小等于B對A的拉力大小,故兩次實驗B對A的拉力大小相等。根據(jù)物體間力的作用是相互的可知,A對B的拉力大小等于B對A的拉力大小,則A對B的拉力大小相等,即在兩次實驗中彈簧測力計B的示數(shù)相等。考點三重力一、重力重力的產(chǎn)生由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力,通常用字母G表示重力的特點地球附近的所有物體都受到重力作用,不管它是運動的還是靜止的(重力是非接觸力,只要在地球附近就受到重力作用)重力的施力物體是地球,受力物體是地球附近的物體重力的效應:使物體從高處落向地面或使物體由向下落的趨勢物體間力的作用是相互的,地球吸引物體的同時,物體也吸引地球重力的大小物體所受重力跟它的質量成正比。G=mg,G表示重力,m表示質量,g表示重力與質量的比值重力的方向(1)重力的方向總是豎直向下,而不是垂直向下。(2)重力的方向不受其他作用力的影響,與物體的運動狀態(tài)及位置無關;(3)重力方向的應用:人們在一根線下吊一重物,就做成了一根鉛垂線。因為重力方向始終豎直向下,所以鉛垂線靜止時總豎直向下,故用鉛垂線可以檢查工作臺面是否水平,墻壁上的畫是否掛正等二、探究重力的大小和質量的關系提出問題物體所受重力與它質量有什么關系猜想與假設通常我們感覺到物體的質量越大,就越重。因此可以作出猜想:物體所受的重力與質量存在一定的關系,物體的質量越大,它所受的重力越大設計實驗與制定計劃用彈簧測力計分別測出總質量不同的鉤碼所受重力的大小,觀察、比較鉤碼所受總重力的大小與總質量有何關系進行實驗與收集證據(jù)(1)固定彈簧測力計,使其保持豎直狀態(tài)。(2)把一個質量為50g的鉤碼掛在彈簧測力計的掛鉤上,當鉤碼靜止時,讀出的彈簧測力計的示數(shù)即鉤碼所受重力的大小,將其記錄在表格中。(3)用同樣的方法分別測出2個、3個、4個、5個、6個、7個相同的鉤碼的重力,并把測量結果記錄在表格中。(4)以質量為橫坐標,重力為縱坐標,作出鉤碼重力大小跟其質量的關系圖像,如圖所示。質量m/kg0.050.100.150.200.250.300.35重力G/N0.490.981.471.962.452.943.43重力與質量的比值/(N·kg-1)9.89.89.89.89.89.89.8分析論證(1)由實驗數(shù)據(jù)可知,當質量成倍數(shù)增加時,重力也成倍數(shù)增加,物體所受的重力與其質量的比值不變。(2)由G-m圖像可知,此圖線是一條過原點的直線,說明物體所受的重力跟它的質量成正比。歸納總結大量精確的實驗表明,物體所受重力跟它的質量成正比。如果用G表示重力,m表示質量,g表示重力與質量的比值,地球附近的物體所受重力跟它的質量之間的關系可以寫成,即G=mg。三、重心1.概念:地球吸引物體的每一部分,物體的各部分都受到重力的作用。但是,對于整個物體,重力的作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一點上,這個點叫做物體的重心。重心實際上是物體各部分受到重力作用的等效作用點。2.重心的位置(1)形狀規(guī)則、質量分布均勻的物體,它的重心在它的幾何中心處,如圖所示。(2)質量分布不均勻的物體,重心的位置除與物體的形狀有關外,還跟物體的質量分布有關。如圖所示是空杯、少半杯水、大半杯水時杯子和水重心大致位置。(3)物體的重心不一定在物體上。如質量分布均勻的圓環(huán)的重心在環(huán)的中心處,不在環(huán)上。(4)重心的位置與物體所在的位置及運動狀態(tài)無關。(5)為了研究問題方便,在受力物體上畫力的示意圖時,常把力的作用點畫在重心上?!卣古鄡?yōu)“支撐法”和“懸掛法”確定重心(1)支撐法:適用于長條狀物體。把掛有兩個鸚鵡的長條棍放在手指上,仔細調節(jié)手指在長條棍的位置,使其在手指上平衡這是就可以找到長條棍的重心(即在支點上方,如圖甲所示)。甲乙丙(2)懸掛法:適用于薄板,如圖乙所示,用細線通過薄板上某一點A將其懸掛起來。當薄板靜止時,用鉛筆沿懸線在薄板上畫出豎線AB;如圖丙所示,用細線再通過另一點C把薄板懸掛起來,當薄板靜止時,沿懸線在其上畫出另一條豎線CD,則AB、CD兩直線的交點O就是薄板的重心??枷?1重力與重心【例1】下列物體所受重力的的示意圖正確的是()。A. B.C. D.【答案】A?!窘馕觥恐亓Φ姆较蜇Q直向下,由于球是形狀規(guī)則的物體,其重心在其幾何中心(球心)上。故只有A正確?!咀兪?-1】關于重心,下列說法正確的是()。A.空心的足球沒有重心;B.物體的重心不一定在物體上;C.將質地均勻的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了;D.物體受到的力全部都作用在重心上【答案】B?!窘馕觥緼.任何物體都有重心,故A錯誤;B.重心不一定在物體上,也可以物體之外,比如均勻的圓環(huán),重心在環(huán)外,故B正確;C.物體重心的位置可以在物體
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