逍遥学能 2013-03-08 17:50
力
一、知识概述
本周开始我们将学习物理学中新的内容——力学，我们主要学习什么是力以及力的测量与重力的性质。
二、重难点知识归纳及讲解
（一）力
1、力是物体对物体的作用，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。
2、物体间力的作用是相互的。甲物体对乙物体施力时，乙物体也对甲物体施力，即一个受力物体同时也一定是施力物体。
3、两个物体之间的相互作用，可以发生在两个直接接触的物体之间，也可能发生在两个不直接接触的物体之间。
4、力一般用字母“F”表示，在国际单位制中力的单位是牛顿，简称牛，用符号“N”表示。
5、力的作用效果有两个：一是使物体发生形变，二是使物体的运动状态发生改变。
6、力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
7、用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出的方法，叫做力的图示法。
例1、“只有有生命或有动力的物体才会施出力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施出力”的说法对吗？
解析：
本题要从力的概念以及力的相互作用性入手。力是物体对物体的相互作用，不论物体是否有生命，是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力，也就是说，受力物体一定同时也是施力物体，马拉车时，车也拉马、人扛木头时，同时木头也压人，所以上述说法是错的。
答案：
题目中的说法是错误的。物体间力的作用是相互的，当一个物体在受到力的作用时，它同时也充当施力物体给另外的物体施加力的作用
例2、如图所示，F1与F2的关系是( )
A．F1 > F2 B．F1 < F2
C．F1 = F2 D．F2可能大于 F1
解析：
根据力的图示法可知，线段的长短可以表示力的大小，但是必须先看标度，而不是直观地从线段的长短去确定力的大小，只能根据所确定的比例单位，即标度去计算力的大小，由于题目的图中未给出标度，所以选项A、B、C，不可能一定成立。
答案：D
（二）力的测量
1、弹簧测力计
（1）弹簧测力计的制作原理：在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长与它所受的拉力成正比。
（2）构造：弹簧、挂钩、指针、刻度板、外壳。
2、弹簧测力计的使用
（1）使用前：要估计一下你所要测力的大小，选择合适量程的测力计。
（2）使用时：第一、观察指针是否与零刻线对齐；第二，对弹簧测力计的拉杆施力，要沿着螺旋弹簧的中心轴线方向；第三，读数时指针靠近哪条刻线就取哪条刻度线的值，并带上单位。
例3、使用弹簧测力计时，下面几点说法中，错误的是（ ）
A．弹簧测力计必须竖直或水平放置，不得倾斜
B．使用前，必须检查零点是否准确，如不准确，先调准
C．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳有摩擦
D．使用时，必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
解析：
本题粗一看时，四个选项似乎都很正确，这就要求理解弹簧测力计使用时的各项注意事项．弹簧测力计是测量力的工具，不一定仅测竖直方向或水平方向的力，其他方向的力也可测量，在测量力时，只要保证弹簧测力计和该力平行就可以了。
答案：A
例4、演示的示教弹簧测力计下端挂有重4N的物体时，弹簧测力计伸长了4c。那么下面所设想的实验中，符合实验情况的是（ ）
A．将弹簧测力计的弹簧取下，放在光滑水平桌面上，在弹簧两端同时用4N的力去压弹簧，弹簧将缩短4c
B．在不超过量程的条件下，弹簧下挂5N重的物体时，弹簧伸长了5c
C．将弹簧测力计的弹簧取下，放在光滑水平桌面上，在弹簧的两端同时用2N的力拉弹簧，弹簧将伸长4c
D．将弹簧测力计倒置，手提住弹簧测力计的挂钩，将重4N的物体挂在弹簧测力计的提环上，静止时弹簧测力计的指针指在大于4N的位置上
解析：
弹簧测力计的制作原理是——在弹性范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。题目中当弹簧测力计下挂4N的物体时，弹簧伸长4c，选项B中挂5N的物体时，弹簧伸长5c是符合伸长与拉力成正比的，所以B是正确的。而选项A是弹簧受压力时，发生的是缩短的形变，对弹簧而言类似的也有弹簧的缩短与其受到的压力成正比，故A是正确的。而C与此结论不吻合。选项D由于弹簧测力计倒置过后，弹簧不仅要承受4N重物的拉力，还要承受弹簧测力计壳重的拉力，故D也是正确的。
答案：A、B、D
（三）重力
1、重力是地球上的一切物体都受到的一种力。这种由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。重力的施力物体是地球。
2、物体的质量越大，受到的重力越大，物体受到的重力跟物体的质量成正比。物体的重力计算公式为：G=g.
g一般取9.8N/kg，它表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N.
3、重力的方向总是竖直向下的，通常我们把与重力方向一致的线叫做重垂线，利用重垂线可以检查墙砌得是否竖直，可以测桌面是否水平。
4、重力在物体上的作用点叫重心，质地均匀，外形规则的物体的重心，在它的几何中心上，如均匀球的重心在球心，方形薄板的重心在两条对角线的交点。
质地不均匀，形状不规则的物体可以利用悬挂法找重心。
注：物体的重心不一定在物体上。
例5、下列关于重力的说法中，正确的是（ ）
A．向上抛出去的篮球，在上升过程中没有受到重力的作用
B．汽车在坡路上下行，受到的重力是垂直于坡面的
C．物体的重心一定在物体上
D．地面附近的物体在没有其他物体支持的时候，要向地面降落，这是由于物体受到重力作用的缘故。
解析：
根据重力的定义，地球表面附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向始终都是竖直向下的，跟物体怎样运动以及是否受到其他力的作用无关，物体的重心可能在物体上，也可能不在物体上。
答案：D
例6、质量为3kg的小球从斜面上滚下，请用力的图示法表示出小球在斜面上这一过程中所受到的重力，如图所示。
解析：
力的图示指的是用一根带箭头的线段表示力的三要素，而题目中所给的数据并非重力，而是质量，首先应根据G=g求出重力的大小，其次要明确重力的作用点，即重心的位置，对于球体其重心在几何中心上，即球心上，最后要注意重力的方向始终是竖直向下的。
答案：
G=g=3kg×9.8N/kg=29.4N.
小球所受重力的图示如下图所示：
A卷
一、选择题
1、关于力的下列说法中，正确的是（ ）
A．受力物体同时一定是施力物体
B．力是物体对物体的作用
C．彼此不接触的物体之间不可能发生力的作用
D．没有物体就不会有力的作用
2、一辆汽车停在水平路面上，汽车与路面之间的相互作用力为（ ）
A．汽车的重力和路面对汽车的支持力
B．路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力
C．汽车的重力和汽车对路面的压力
D．以上说法均不对
3、以下是我们生活中可见到的几种现象：
①用力揉面团，面团形状发生变化
②篮球撞击在蓝板上被弹回
③用力握小皮球，球变瘪了
④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞
在这些现象中，物体因为受力而改变运动状态的是（ ）
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
4、用绳子系住水桶，手抓住绳子从井中提水，手受到竖直向下的拉力，这个拉力的施力物体是（ ）
A．地球 B．水桶
C．绳子 D．水
5、端午节赛龙舟时，全体划桨手在指挥的统一号令下有节奏地齐力向后划水，龙舟快速前进，那么使龙舟、人、桨、一起前进的力的施力物体是（ ）
A．龙舟 B．人
C．船桨 D．水
6、关于对弹簧秤的认识，下列说法错误的是（ ）
A．弹簧秤上的测量范围就是它的量程
B．弹簧秤上的刻度是均匀的，原因在于弹簧的长度跟它所受到的拉力成正比
C．弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比，这是弹簧秤能测量力的大小的原因
D．弹簧秤是一种测力计，因此也可以用弹簧秤测水平方向上的力
7、实验室中的一个弹簧秤因弹簧断裂而损坏，现在去掉断裂的一小段弹簧，将剩余较长一段弹簧重新安装好，并校准了零刻度，那么用这个修复好的弹簧秤测量，测量值与原测量值相比较，结果是（ ）
A．测量值比原测量值大
B．测量值比原测量值小
C．测量值与原测量值一样，原因是由于弹簧取自原弹簧秤，且注意到了校准零刻度
D．以上三种情况都有可能出现
8、如图所示，弹簧秤在不受拉力时指针位置指在A处，当受到某个拉力时指针位置处于B，那么此拉力的实际大小为（ ）
A．6N B．6.4N
C．5.5N D．5.6N
9、如图所示，A、B两物体分别受到力F1和F2作用，则（ ）
A．F1 = F2 B．F1>F2
C．F1<F2 D．无法比较哪个力大
10、力的作用效果（ ）
A．只与力的大小有关 B．只与力的方向有关
C．只与力的作用点有关 D．与力的大小、方向、作用点都有关
11、同一物体在地球上不同位置时，它的重力与质量变化的情况，下列说法中正确的是（ ）
A．重力与质量都不变
B．重力变化，质量不变
C．重力不变，质量变化
D．重力与质量都变化
12、下列几种说法中，正确的是（ ）
A．物体所受的重力跟它所含的物质多少成正比
B．质量增大几倍，重力也增大几倍，因此物体的质量与它的物重相同
C．质量相同的木块与铁块相比，铁块所受重力比木块所受重力大
D．重力为1N的所有物体，其质量为9.8kg
13、地球表面的大属于地球的一部分，它在没有被开挖而和大地紧紧连在一起时（ ）
A．大是不受重力的
B．因为大高出地面，所以它仍然受到重力，地平面以下的泥土才是不受重力的
C．海平面以下的海水和大地才是不受重力的
D．大、泥土、海水都要受到重力
14、用天平和弹簧秤分别在地球和月球上称同一物体，称量的结果是（ ）
A．天平、弹簧秤称的结果都相同
B．天平称的相同，弹簧秤称的不同
C．天平称的不同，弹簧秤称的相同
D．天平、弹簧秤称的都不相同
15、质量为1kg的物体A与质量为2kg的物体B叠放在水平桌面上（如图），则B所受的重力的大小及作用点是（ ）
A．重力大小为9.8N，作用点在B物体的上方
B．重力大小为19.6N，作用点在B物体的重心
C．重力大小为29.4N，作用点在B物体的底部
D．重力大小为29.4N，作用点在桌面上
提示：
3、①③是力改变物体的形状，②④是力改变物体的运动状态
4、手受到绳子的拉力，绳子受到水桶的拉力
5、物体间力的作用是相互的
8、F=6N-0.4N=5.6N
11、质量是物体的属性。
13、地球上的一切物体都会受到重力的作用。
15、物体所受重力的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关。
第1题 正确答案为 ABD
第2题 正确答案为 B
第3题 正确答案为 D
第4题 正确答案为 C
第5题 正确答案为 D
第6题 正确答案为 B
第7题 正确答案为 B
第8题 正确答案为 D
第9题 正确答案为 B
第10题 正确答案为 D
第11题 正确答案为 B
第12题 正确答案为 A
第13题 正确答案为 D
第14题 正确答案为 B
第15题 正确答案为 B
Ｂ卷
二、填空题
16、小孩力气小，一根弹簧也拉不开，运动员力气大，很容易拉开三根弹簧，这说明力的____________影响力的作用效果；马向东拉车，车就向东前进，马向南拉车，车就向南前进，可见力的____________能够影响它的作用效果；推门的时候，推力作用到离门轴较远的点，比作用到离门轴较近的点，易于把门拉开，这说明力的____________也能影响它的作用效果，以上三个因素我们叫做力的____________。
17、一根弹簧受10N的拉力时，长度为21c；受5N的拉力时，长度是20c；受10N的压力，弹簧的长度是____________c，弹簧原长是____________c。
18、力的作用效果：
（1）________________________；
（2）________________________，下列现象中是属于力的作用效果(1)的是____________；是属于力的作用效果两种兼并的是____________。
A、头顶足球弹回去 B、人坐沙发，沙发凹陷
C、人骑自行车 D、吊灯拉灯绳
E、运动员拉弓 F、汽车匀速前进
答案：
16、大小；方向； 作用点； 三要素
17、17；19
18、使物体发生形变；使物体的运动状态发生改变；BDE；ACF
三、综合题
19、小球用细绳系住，挂在墙上，如图所示，小球的重力是16N，绳子给小球的拉力是20N，球对墙的水平作用力是12N，用力的图示法作出绳子对小球的拉力和墙对球的支持力。
答案：
如图所示
10、如图所示，一根弹簧原长9c，当用5N的力拉这根弹簧时弹簧长为1lc，当这弹簧长为15c时，拉力多大?当用10N的力拉这根弹簧时，这时弹簧长多少c?
答案：
F2=15N L=13c
中考解析
一、中考要求
力学是历年中考的重点和难点，知道什么是力，以及力的作用效果，力作用时的相互性，力的三要素及用力的图示法表示力的三要素都是中考的要求。
二、中考新题例说
1、（盐城)关于力的概念，下列说法中错误的是（ ）
A．力是物体对物体的作用
B．物体受力的同时也一定在施力
C．只有直接接触的物体才能产生力的作用
D．力是改变物体运动状态的原因
答案：C
2、(上海)图中的(a)、(b)、(c)三图分别表示打棒球的三种情况，观察图中的现象可以得出的初步结论是：____________。
答案：力能够改变物体的运动状态
3、(温州市)学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧秤。他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如下所示图像．图像中只有0A段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧秤，应选弹簧____________；若要制作精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧____________。
答案：乙；甲
外拓展
重力与地球引力
17世纪末，英国科学家牛顿在前人观察天体运动的基础上，发现了万有引力定律 ，即任何两个物体之间都存在着引力，引力的大小F跟两个物体的质量之积12成正比，跟两个物体间距离的二次方r2成反比。式中的G0为引力常数。地球引力即地球与物体之间的万有引力。
重力是地球对物体的引力，但一般的说重力并不等于地球引力。这是因为地球上的物体随着地球自转做匀速圆周运动，而需要向心力。这个向心力也自地球引力，如图，地球对物体的引力F分解为两个力，一个力是物体随地球自转做匀速圆周运动的向心力F′，另一个力是重力G。因此重力G等于地球引力F与向心力F′的矢量差，即重力略小于地球引力。方向竖直向下但并不指向地心。
重力与地球引力的差值随纬度而异，在纬度不同的地方物体随地球自转做匀速圆周运动的半径不同，由向心力公式F′=ω2R可知，半径越大所需要的向心力越大。因而在赤道重力与地球的引力差值大些而在两极可以认为差值等于零。
另外根据万有引力定律可知，在同一纬度物体所受重力的大小随高度的增加而减小。把一个物体从赤道移到两极增加的重力大约是纬度45°（海平面）的千分之五；从地面物体每升高1k所减小的重力不超过原的万分之三，相差的数值很小。
此外，由于地球各处地质构造不同对重力也有影响，这是重力探矿的依据。