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文檔簡介
初中物理自主招生講義22
力和力的作用效果、力的示意圖與圖示
1.力的單位和概念
【知識點的認(rèn)識】
(1)力是物體對物體的作用,一個物體受到力的作用,一定有另一個物體對它施加這種作
用,前者是施力物體,后者是受力物體。如馬拉車時,馬是施力物體,車是受力物體。
(2)力不能離開施力物體與受力物體而單獨存在;只要有力的作用,就一定有受力物體和
施力物體。我們平常所說,物體受到了力,而沒指明施力物體,但施力物體一定是存在
的,不管是直接接觸的物體間的力的作用,還是非接觸的物體間的力的作用。也不管是宏
觀物體間力的作用,還是微觀物體間力的作用,都不能離開物體而單獨存在。
(3)力的作用:物理學(xué)中,通常將物體之間的推、拉、提、壓、排斥、吸引等叫做力的作
用。
(4)單位:在國際單位制中,力的單位是牛頓,簡稱牛,符號是N.這是為了紀(jì)念英國科
學(xué)家伊薩克?牛頓而命名的。
【命題方向】從力的定義方面出題,力不能離開物體而單獨存在,找出施力物體或受力物體
是本知識點的命題方向。
例1:關(guān)于力的認(rèn)識。下列說法中錯誤的是()
A.力是物體對物體的作用
B.力能使物體發(fā)生形變或改變物體運動狀態(tài)
C.物體間力的作用是相互的
D.只有相互接觸的物體才會產(chǎn)生力的作用
分析:解答此題的關(guān)鍵是理解好力的概念,物體間力的作用是相互的,力作用在物體上能
改變物體的形狀和運動狀態(tài)。
解:A、力是物體對物體的作用,沒有物體,力是不會單獨存在的,所以A正確;
B、力是改變物體運動狀態(tài)的原因,既能使物體發(fā)生形變,也能改變改變物體運動狀態(tài),
所以BIE確;
C、一個物體對另一個物體施加力的同時,也受到另一個物體力的作用,所以說力的作用
是相互的,選項C正確;
D、兩個磁鐵盡管沒有接觸,兩個磁極間仍然有磁力作用??罩蠸翔的小鳥仍受重力作
用,所以D錯誤。故選D。
點評:此題綜合性很強,既考查了學(xué)生對力的概念的理解和掌握,也考查了對力的作用效
果和力作用的相互性的理解和掌握。這是學(xué)習(xí)物體受力分析的基礎(chǔ),同學(xué)們應(yīng)聯(lián)系實際,
認(rèn)真分析和領(lǐng)會。
例2:用繩子系住水桶,手握住繩子從井中提水,手受到豎直向下的拉力,此拉力的施力
物體是()
A.地球B.水桶C.繩子D.手
分析:力是物體對物體的相互作用,分析拉力的施力物體和受力物體就可以得出答案來。
解:力是物體對物體的相互作用,拉力是繩子和手之間的相互作用。受力物體是手,施力
物體是繩子。故選C。
點評:此題主要考查物體間的相互作用,找到力的施力物體和受力物體。
【解題方法點撥】(1)相互接觸的物體間可能有力的作用,如用手提水桶;不相互接觸的物
體間也可能有力的作用,如磁鐵和鐵釘相隔一定距離也會有吸引力。
(2)在分析物體受力時,一定要找出施力的物體,如果沒有施力體,這個力就不存在。
如:正在空中向前飛行的子彈,受到重力和空氣的阻力,地球和空氣是施力體,子彈是受
力體。有人說,因為子彈正在向前飛行,所以它還應(yīng)受到一個向前的推力作用,這是不對
的,因為找不出推力的施力物體。
力的單位和概念(共2小題)
1.人從高處往下跳時,為了防止受傷,一般都是腳掌先著地,然后屈膝下蹲。這是為了
()
A.減小腳與地面的作用時間
B.減小腳與地面接觸面積
C.增大人對地面的壓強,使人站得更穩(wěn)
D.延長停下時間,減小地面對人腳作用力
答案與解析:人在和地面接觸時,人的速度減為零,由動量定理可知(F-mg)t=4mv;
腳掌先著地,然后屈膝下蹲可以增加人著地的時間,可以減小動量的變化率,故減小受
到地面的沖擊力。故選:D。
2.下列說法正確的是()
A.甲用力把乙推到,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用
B.只有有生命或是有動力的物體才會施力,無生命或無動力的物體只會受到力,不會
施力
C.任何一個物體,一定既是受力物,也是施力物
D.大小兩物體相互作用時,大物體對小物體的作用力一定比小物體對大物體的作用大
答案與解析:
A、力的作用是相互的,甲對乙有力的作用,乙對甲也有力的作用。此選項錯誤;
B、無論有無生命或有無動力,物體是施力物體的同時也是受力物體。此選項錯誤;
C、力的作用是相互的,一個物體在施加力的同時,一定受到另一個物體的反作用力。
此選項正確;
D、作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一條直線上,同時產(chǎn)生同時消失。此選
項錯誤。故選:Co
2.力的作用效果
【知識點的認(rèn)識[(1)力可以改變物體的運動狀態(tài):
①物體運動狀態(tài)的改變:一是指物體運動速度大小發(fā)生了改變.如物體從快到慢、從慢到
快、從靜止到運動和從運動到靜止都是速度大小在改變;二是指物體運動方向發(fā)生了改
變,如左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎等都是說明其運動方向在改變;三是指物體運動速度大小和運動方
向同時發(fā)生了改變.
②力可以改變物體運動狀態(tài)并不是說物體只要受力,其運動狀態(tài)就一定要改變,“可以”
不是“一定”.
(2)力可以改變物體的形狀:用手拉彈簧使彈簧變長了;揉面時,面團形狀不斷變化;刀
片能劃破紙等,都表面力可以使物體的形狀發(fā)生改變.
【命題方向】
生活中力的作用效果的現(xiàn)象有哪些,判斷其是改變運動狀態(tài)還是形狀都是中考的命題方向
例1:下列過程中,有一個力的作用效果與其他三個不同類,它是()
A.把橡皮泥捏成不同造型B.進(jìn)站的火車受阻力緩緩?fù)O?/p>
C.蘋果受重力豎直下落D.用力把鉛球推出
分析:解決本題的關(guān)鍵是掌握力的作用效果:力可以改變物體的形狀、力可以改變物體的運
動狀態(tài).物體運動狀態(tài)的改變包括:速度大小的改變和運動方向的改變.
解:A、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形狀發(fā)生變化,所以選項A屬于力改變物體的
形狀;
B、進(jìn)站的火車受阻力緩緩?fù)O?,速度在減小,所以選項B屬于力改變物體的運動狀
態(tài);
C、蘋果受重力豎宜下落,蘋果在重力作用下,速度越來越快,所以選項C屬于力改
變物體的運動狀態(tài):
D、用力把鉛球推出,鉛球在重力作用下,運動速度和運動方向都在發(fā)生改變,所以
選項D屬于力改變物體的運動狀態(tài).故選:A.
點評:本題考查了力的作用效果,力的這兩個作用效果有明顯的不同,比較容易辨別.
例2:下列事例中,在力的作用下使物體的形狀發(fā)生變化的是()
A.緊急剎車
B.騎自行車加速前進(jìn)
C.做直線運動的足球,碰到球員后,運動方向發(fā)生改變
D.兩手用力扳竹條,使其彎曲
分析:力可以使物體發(fā)生形變,物體的形變包括:形狀的變化和體積的變化.
解:A、緊急剎車時,剎車皮和輪胎內(nèi)圈之間的摩擦力使輪胎由運動變?yōu)殪o止,改變了物
體的運動狀態(tài);
B、騎自行車加速運動,對自行車施加的作用力改變了自行車的運動速度,速度的改變是
運動狀態(tài)改變的一種;
C、運動方向的改變就是運動狀態(tài)改變的一種;
D、兩手對竹條的作用力是竹條的形狀變彎了.故選D.
點評:此題考查了力可以改變物體的形狀,是一道基礎(chǔ)題.
【解題方法點撥】
(I)一個物體只要發(fā)生了運動狀態(tài)的改變或形狀的改變,這個物體一定受到力的作用.
(2)一個物體若受到了力的作用,則物體要么改變了形狀,要么改變了運動狀態(tài),要么兩
者都發(fā)生了改變,要根據(jù)題意判斷是哪一種情況,不能盲目地下結(jié)論.
二.力的作用效果(共5小題)
3.在如圖所示實驗中,將小鐵球從斜面頂端由靜止釋放,觀察到它在水平桌面上運動的軌
跡如圖甲中虛線OA所示。在OA方向的側(cè)旁放一磁鐵,再次將小鐵球從斜面頂端由靜
止釋放,觀察到它在水平桌面上運動的軌跡如圖乙中虛線OB所示。由上述實驗現(xiàn)象可
以得出的結(jié)論是()
A.小鐵球在桌面上繼續(xù)運動是由于受到向前的作用力
B.磁鐵對小鐵球沒有作用力
C.力可以改變小鐵球的運動方向
D.力可以使小鐵球發(fā)生形變
答案與解析:A、小鐵球在桌面上繼續(xù)運動是由于小鐵球具有慣性,而不是受到向前的作
用力,故A錯誤;
B、小鐵球的運動方向發(fā)生改變,說明磁鐵對小鐵球有作用力,故B錯誤:
C、鐵球受到磁鐵吸引力的作用,運動方向發(fā)生改變,說明力可以改變小鐵球的運動方
向,故C正確;
D、盡管力可以使物體發(fā)生形變,但不能從題干提供的信息得出力可以使小鐵球發(fā)生形
變的結(jié)論,故D錯誤;
故選:Co
4.如圖所示的情景表示了力的作用效果,其中主要表示力能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變的
是圖a、c;其中主要表示力能使物體發(fā)生形變的是圖b、d(均填寫字母)。
答案與解析:踢球、頭球攻門、打球時都改變了球的運動狀態(tài),故表示力能使物體的運
動狀態(tài)發(fā)生改變的是圖a、c;
熊貓弄彎竹子和手把氣球捏癟都是改變了物體的形狀,故表示力能使物體發(fā)生形變的是
圖b、do
故本題答案為:a、c;b、do
5.千古神話“嫦娥奔月”成為中國航天的現(xiàn)實。我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星在太空多次
通過噴射燃?xì)鈱崿F(xiàn)變軌(改變運行高度、運行方向),這實際上是運用了物理學(xué)中S
可以改變物體的運動狀態(tài)的原理。在繞月飛行的過程中,若以地球為參照物,“嫦娥
一號”衛(wèi)星是運動(選填“靜止”或“運動”)的。
答案與解析:衛(wèi)星是在火箭里頭的,也就是說火箭包括里面的衛(wèi)星是通過火箭快速噴出
氣體來控制整個物體的受力的。
獲得的作用力是指衛(wèi)星受到的力。而力的作用效果之一就是改變物體的運動狀態(tài)。
“嫦娥一號”衛(wèi)星在繞月飛行的過程中,衛(wèi)星飛行的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球運動的速度,
所以若以地球為參照物,“嫦娥一號”衛(wèi)星是運動的。
故分別填寫:力可以改變物體的運動狀態(tài);運動。
6.為了探究力能否是玻璃瓶發(fā)生形變,小林把玻璃瓶裝滿水,然后用帶有細(xì)玻璃管的橡膠
塞塞緊瓶口,組裝好的實驗裝置如圖所示。其中,細(xì)玻璃管上有刻度,便于觀察細(xì)玻璃
管內(nèi)水面的變化。小林用力擠壓玻璃瓶壁,發(fā)現(xiàn)細(xì)玻璃管內(nèi)水面上升了。于是他得出結(jié)
論:細(xì)玻璃管內(nèi)水面上升,表明力使玻璃瓶發(fā)生了形變。小華卻認(rèn)為:細(xì)玻璃管內(nèi)水面
上升,可能是由于手?jǐn)D壓玻璃瓶壁時,瓶內(nèi)水的溫度升高所致,因此不能說明力使玻璃
瓶發(fā)生了形變。要求只利用圖所示的裝置,通過實驗證明力能使玻璃瓶發(fā)生形變。請你
寫出主要實驗步驟和相應(yīng)的實驗現(xiàn)象。
答案與解析:
用力擠壓玻璃瓶壁,可以看到細(xì)玻璃管內(nèi)的水面上升,水面上升的高度記為hi,松手后
細(xì)玻璃管內(nèi)的水面迅速回到原位置;
再用較小的力擠壓玻璃瓶壁,可以看到細(xì)玻璃管內(nèi)的水面也上升,水面上升的高度記為
h2;
h2小于h∣.這說明力的作用使玻璃瓶發(fā)生了形變。
7.如圖幾幅圖片是福娃小運動健將在進(jìn)行奧運比賽,請你觀察圖片,想象圖片中運動項目
比賽的情景,提出兩個物理問題,并對提出的物理問題嘗試解答。
籃球足球羽毛球賽艇
BasketballFootballbadmintonRowing
示例:問題:踢球時,足球為什么會有微小的變形?
解答:力可以使物體發(fā)生形變。
問題1:為什么踢了出去的足球仍然向前運動?。
解答:因為足球具有慣性。
問題2:籃球碰到地面被彈起來,說明了什么?。
解答:力可以改變物體的運動狀態(tài)。
答案與解析:問題1:為什么踢了出去的足球仍然向前運動?
解答:因為足球具有慣性。
問題2:籃球碰到地面被彈起來,說明了什么?
解答:力可以改變物體的運動狀態(tài)。
3.力作用的相互性
【知識點的認(rèn)識】
(1)力是物體對物體的作用,物體間力的作用是相互的.
(2)由于力是一個物體對另一個物體的作用,因此力不能脫離物體而存在.當(dāng)我們討論某
一個力時,一定涉及兩個物體,一個是施力物體,另一個是受力物體.施力物體在施力的
同時也受到受力物體對它的作用,即施力物體同時也是受力物體.
(3)當(dāng)受力物體受到一個力的作用時,同時也給施力物體一個力,這兩個力互稱為作用力
與反作用力.
【命題方向】找出施力物體及受力物體,相互作用力與平衡力的區(qū)別是中考命題點.
例1:在湖水中劃船時,使船前進(jìn)的動力是()
A.槳對水的推力B.水直接對船的推力C.人對船的推力D.水對槳的推力
分析:依據(jù)力的相互作用去解釋,即一個物體對另一個物體有力的作用時,另一個物體也
同時對這個物體有力的作用.
解:在湖水中劃船時,漿向后撥水,對水有一個向后的力,同時水也會對漿有一個向前的
推力,使船前進(jìn);
故A、B、C都不符合題意,只有D符合題意;故選D.
點評:此類題目考查兩個物體間力的作用總是相互的,即一個物體對另一個物體有力的作
用時,另一個物體也同時對這個物體有力的作用,即力的作用是相互的.
例2:我們常用“雞蛋碰石頭”來形容對立雙方的勢力懸殊非常大,雞蛋(弱者)很容易被
碰的“頭破血流”,而石頭(強者)卻完好無損,對此現(xiàn)象的正確解釋是()
A.雞蛋受到力的作用,而石頭沒有受到力的作用
B.雞蛋受到較大的力的作用,石頭受到較小力的作用
C.它們相互作用力大小一樣,只是石頭比雞蛋硬
D.以上說法都不對
分析:當(dāng)一個物體對另一個物體有力的作用時,另一個物體也同時對這個物體有力的作
用,即力的作用是相互的;且一對相互作用力的大小是相等的.
解:物體間力的作用是相互的;兩個相互作用力的大小是相等、方向相反的:
A、力的作用是相互的,雞蛋受力的同時,石頭也受到雞蛋對它的作用力;故A錯誤;
B、一對相互作用力的大小是相等、方向相反的;即雞蛋和石頭受的力是相等的;故B錯
誤;
C、雞蛋和石頭受的力是一對相互作用力,其大小是相等的,之所以雞蛋破是因為石頭比
雞蛋硬;故C正確;
D、因為C是正確的;故D錯誤;故選C
點評:解決此類題目要結(jié)合作用力和反作用力考慮,即一個物體在施力的同時必然也受
力,另一個物體在受力的同時必然也是施力物體;且相互作用力的大小是相等的.
【解題方法點撥】
(1)兩個物體間的作用力與反作用力有以下特點:
①大小相等,方向相反,作用在同一直線上,但是作用在兩個物體上.
②同時產(chǎn)生,同時消滅,同時增大,同時減小.
③性質(zhì)相同,如小孩對墻的力是推力,墻對小孩的力也是推力.
④施力物體和受力物體必須成對出現(xiàn)
(2)力是物體對物體的作用.只要有力的作用,就一定有施力物體和受力物體.一個物體
對別的物體施加了力,它同時也受到其他物體對它的反作用力.
三.力作用的相互性(共11小題)
8.下列體育項目中的一些現(xiàn)象,不能用“力的作用是相互的”來解釋的是()
A.鉛球運動員投出鉛球后,身體隨著向前傾倒
B.跳水運動員踩踏跳板,身體向上彈起
C.滑冰運動員用力推墻身體離墻而去
D.游泳運動員向后劃水,身體前進(jìn)
答案與解析:
A、鉛球運動員投出鉛球后,身體由于慣性會向前傾倒,不能用“力的作用是相互的”
來解釋,故A符合題意;
B、跳水運動員踩踏跳板,給踏板施加了一個力,由于物體間力的作用是相互的,踏板
也會給人的身體一個向上的力,使身體向上跳起,故B不符合題意;
C、滑冰運動員用力推墻,墻也給運動員一個力,使身體離墻而去,說明力的作用是相
互的,故C不符合題意;
D、游泳運動員向后劃水,給水施加了一個向后力,由于物體間力的作用是相互的,水
也會給人的身體一個向前的力,使身體前進(jìn),故D不符合題意。
故選:A=
9.一航天探測器完成對月球的探測任務(wù)后,在離開月球的過程中,由靜止開始沿著與月球
表面成一傾斜角的直線飛行,先加速,再勻速運動。探測器通過噴氣而獲得推動力。以
下關(guān)于探測器勻速運動時噴氣方向的描述中正確的是()
A.沿直線向后噴氣
B.豎直向下噴氣
C.與直線成某角度向后下方噴氣
D.不需要噴氣
答案與解析:
探測器勻速運動,受力平衡,合力為零,已知受到的月球的萬有引力豎直向下,則受到
的氣體的反沖力豎直向上,因此,探測器豎直向下噴氣,故ACD錯誤,B正確。
故選:Bo
10.2011年6月9日,持續(xù)繞月9個多月的“嫦娥二號”衛(wèi)星加速以離開月球,并繼續(xù)進(jìn)
行深空探測,如圖所示,A、B為衛(wèi)星的兩個噴氣發(fā)動機。根據(jù)表中指令可知,使“嫦
娥二號”衛(wèi)星加速離月的信號應(yīng)為()
指令信號
發(fā)動機AOOlOO
發(fā)動機BIlOll
點火10001
熄火OlllO
答案與解析:圖片有一個向右的加速箭頭,代表衛(wèi)星向右運動加速離開,選擇左邊的噴
氣式發(fā)動機A,點火后發(fā)動機A噴氣推動衛(wèi)星向右運動。如果選熄火,則發(fā)動機A不工
作,也就沒有動力了。
故選:A0
11.春天來了,長江邊上的濕地很松軟,人在濕地上行走時容易下陷。在人勻速下陷時
()
A.人對濕地地面的壓力就是他受的重力
B.人對濕地地面的壓力大于濕地地面對他的支持力
C.人對濕地地面的壓力等于濕地地面對他的支持力
D.人對濕地地面的壓力小于濕地地面對他的支持力
答案與解析:(1)人對濕地地面的壓力和人受的重力二者大小相等、方向相同,但是二
者的性質(zhì)不同,故A選項說法不正確;
(2)人對濕地的壓力和濕地對人的支持力是作用力與反作用力,故二力一定相等,故
B、D錯誤,C正確;
故選:Co
12.如圖所示,甲、乙兩位小朋友站在水平地面上做手拉手比力氣游戲,結(jié)果甲把乙拉了
過來,對這個過程中作用于雙方的力的關(guān)系,下列說法正確的是()
A.甲拉乙的力一定比乙拉甲的力大
B.甲對乙的拉力與乙對甲的拉力是一對平衡力
C.甲拉乙的力和乙拉甲的力一定大小相等
D.只有在甲把乙拉動的過程中,甲的力才比乙的力大,在可能出現(xiàn)的短暫相持過程
中,兩個力才一樣大
答案與解析:做手拉手比力氣游戲時,一方對另一方有一個拉力作用,同時另一方也受
到這一方對他的拉力,即物體間力的作用是相互的,兩個物體之間的作用力和反作用
力,總是同時在同一條直線上,大小相等,方向相反。
故選:C,
13.如圖所示,運動員用網(wǎng)球拍擊打飛過來的網(wǎng)球時,網(wǎng)球拍擊打網(wǎng)球的力應(yīng)該()
A.比球撞擊球拍的力更早產(chǎn)生
B.與球撞擊球拍的力同時產(chǎn)生
C.大于球撞擊球拍的力
D.小于球撞擊球拍的力
答案與解析:拍擊球的力與球擊拍的力是一對相互作用力,根據(jù)相互作用力同時產(chǎn)生,
同時消失,判斷A錯誤,B正確;根據(jù)相互作用力大小相等,判斷C、D都錯誤。
故選:Bo
14.甲、乙兩隊進(jìn)行拔河比賽,甲隊拉繩的力為Fi,乙隊拉繩的力為F2,比賽結(jié)果甲勝乙
負(fù),若不計繩子的質(zhì)量,則Fl的F2的關(guān)系為()
A.F∣>F2B.FI<F2C.Fi=F2D.無法確定
答案與解析:甲、乙兩隊進(jìn)行拔河比賽,甲在拉乙的同時,乙也會給甲一個反作用力,
甲對乙的力和乙對甲的力是作用力與反作用力的關(guān)系,所以兩個力的大小相等。其中甲
勝利的原因是甲與地面之間的摩擦力大于乙與地面之間的摩擦力。故選:Co
15.一高爾夫球以二百多公里的時速水平撞擊鋼板。圖為球撞擊過程中的三個狀態(tài),其中
甲是剛要撞擊的時刻,乙是球的形變最大的時刻,丙是剛撞擊完的時刻。之后形狀不斷
發(fā)生變化,最終恢復(fù)到碰撞前的球形。在碰撞過程中,鋼板對球的作用力等于(填
“大于”“等于”或“小于”)球撞擊鋼板的作用力;球所發(fā)生的形變屬于彈性
(填“彈性”或“塑性”)形變;從運動的角度看,球的形狀不斷發(fā)生變化,主要原因
是球的各部分的速度不同。
tJ甲Π乙KJ丙
答案與解析:
高爾夫球在撞擊鋼板的過程中,鋼板對球的作用力與球撞擊鋼板的作用力是一對相互作
用力,大小相等;
高爾夫球形變后,撤去外力后,能恢復(fù)原狀,發(fā)生的彈性形變;
從運動的角度看,球的形狀不斷發(fā)生變化,主要原因是球上各部分的速度不同。
故答案為:等于;彈性;速度。
16.端午節(jié)“賽龍舟”是我國的傳統(tǒng)民俗,劃槳手用力向后劃水,龍舟快速前進(jìn)。這說
明:物體間力的作用是相互的,力可以改變物體的運動狀態(tài)。
答案與解析:
①劃槳手向后劃水,同時水也會給槳一個反作用力而使龍舟前進(jìn),說明物體間力的作用
是相互的;
②龍舟在力的作用下,向前運動,這說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。
故答案為:相互;運動狀態(tài)。
17.如圖所示,某人用12N的力沿水平方向向右拉一根輕質(zhì)彈簧,彈簧對手的拉力等于
12N(選填“大于”、“小于”或“等于”),手受到的拉力的施力物體是彈簧。
I≡l≡q
答案與解析:(1)由于物體間力的作用是相互的,且大小相等;故人用12N的力沿水平
方向向右拉一根輕質(zhì)彈簧,彈簧對手的拉力也為12N;
(2)手受到的拉力的施力物體是彈簧;
故答案為:等于;彈簧。
18.如圖所示,在加速向右運動的車廂中,一人用力向前推車廂(人與車廂始終保持相對靜
止)有同學(xué)認(rèn)為該人對車廂作用力為動力,促進(jìn)車廂的動能增加,你同意嗎?簡述理
由。
答案與解析:不同意。
該人手、腳對車廂均有水平作用力。人向右加速,車廂對人的總水平作用力為向右的動
力,人對車廂的總水平作用力向左,與車的運動方向相反,為阻力。
4.力的示意圖與圖示
【知識點的認(rèn)識】
(1)力的示意圖指用一根帶箭頭的線段來表示力。箭頭的方向表示力的方向;線段的起點
或終點表示力的作用點。
(2)畫力的示意圖的步驟:①確定受力物體;
②在受力物體上畫出力的作用點;
③確定力的方向后沿力的方向畫一條線段;
④在線段的末端標(biāo)箭頭,在箭頭旁標(biāo)出所畫力的符號、數(shù)值大小和單位。
【知識擴展】
力的圖示:(1)為了形象、直觀地表示力,我們可用一根帶箭頭的線段來表示力的大小、
方向和作用點(即力的三要素)。這種表示力的方法叫做力的圖示。沿力的方向所畫的直線
叫力的作用線。
(2)畫力的圖示的步驟:①選定標(biāo)度(用多少毫米表示多少牛的力);
②從作用點沿力的方向畫一條線段,根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段的長度,
并在線段上加上刻度;
③在線段的末端加箭頭表示力的方向,箭尾在力的作用點上,如圖所示。
(4)力的圖示與力的示意圖不同,力的示意圖側(cè)重于力的方向,它在力的大小、標(biāo)度上沒
有力的圖示那么嚴(yán)格。
【命題方向】初中段重力、浮力、壓力、支持力、摩擦力、拉力、推力這些力的示意圖的作
法是中考的重點。與二力平衡等知識點相結(jié)合也是命題方向。
例1:如圖,物體沿粗糙水平面向右運動。畫出該物體所受重力、支持力和摩擦力的示意
圖。
分析:要解決此題,需要掌握力的示意圖的畫法。同時根據(jù)物體的運動情況分析出物體所
受到的力:確定重力、支持力、和摩擦力的方向。
解:物體在粗糙水平面上向右運動,所以受地面對它向左的摩擦力。
同時受到重力作用,方向豎直向下。受到地面對其向上的支持力。
點評:此題主要考查了重力、支持力、摩擦力的畫法,關(guān)鍵是確定這幾個力的方向。
例2:在圖中,重為200牛的物體靜止在水平地面上,在圖中用力的圖示法中畫出它所受的
支持力F。
分析:要畫出其受到的支持力的圖示,首先要求出其受到的支持力的值;根據(jù)二力平衡的
條件結(jié)合物體的重力即可求得其受到的支持力,從而可以用力的圖示法表示出物體受到的
支持力。
解:物體靜止在水平面上,處于平衡狀態(tài),所以受到的重力和桌面的支持力是一對平衡
力,兩者大小相等,所以支持力等于重力等于200N,支持力的方向與重力方向相反,豎直
向上。由此可以用力的圖示法表示出物體受到的支持力。答案如下圖所示:
IlOONI
點評:力的圖示的畫法與示意圖不同,它要求更精確。在畫力的圖示時,一定要附上標(biāo)
度。
【解題方法點撥】
一、怎樣畫力的圖示:
(1)明確圖示對象,根據(jù)題意,明確要描述的是哪個力,這個力的三要素,即大小時多
少,方向如何,作用點在哪里,如題中只有文字描述,沒有給出實物圖,一般還要用示意
圖或小方框來表示受力物體,以便作圖。
(2)確定標(biāo)度。標(biāo)度是可以任意選取的,但其大小要適當(dāng),應(yīng)使圖示中力的大小是標(biāo)度大
小的整數(shù)倍。若要在同一受力圖上同時畫幾個力的圖示,這幾個力必須采用同一標(biāo)度,這
樣各力的大小才能一目了然。
(3)在受力圖上標(biāo)出力的作用點(實心小圓點)。如題中沒有指明力的作用點時,一般以
物體的重心為力的作用點。重力的作用點在物體的重心(幾何中心)上。若要在同一受力圖
上同時畫出幾個力的圖示時,這幾個力的作用點一般要畫在同一點上。
(4)從力的作用點起,沿力的方向畫出力的作用線,根據(jù)力的大小和標(biāo)度的大小,確定線
段的長度,并在線段的末端畫出箭頭表示力的方向。若力的方向與水平或豎直方向有夾角
時,還要用(虛)線表示水平面或豎直面,并標(biāo)出角度的大小。如已知一個物體的質(zhì)量,還
要根據(jù)公式G=mg求出物體所受重力的大小。
二、怎樣畫力的示意圖:
首先,應(yīng)弄清力的大小、方向、作用點,然后從力的作用點開始,沿力的方向畫一條線
段,在線段末端畫上箭頭,在箭頭旁標(biāo)明該力的字母符號,在同一圖上畫幾個力的示意圖
時,力越大線段應(yīng)越長,大小相同的力線段長度應(yīng)相等。
工G-ION
?hMl富W力的示意圖
四.力的示意圖與圖示(共25小題)
19.在圖中物體受力示意圖正確的是()
答案與解析:A、自由下滑的木塊,受到豎直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力
FN、沿斜面向上的摩擦力Ff,但不受沿斜面向下的力F,故A錯誤;
B、投出去的籃球,受到豎直向下的重力G、向后的阻力f,但不受向前的力F,故B錯
誤;
C、水平地面靠著墻的足球,受到豎直向下的重力G、豎直向上的支持力FN,但不受向
右的支持力FN,故C錯誤;
D、細(xì)線拉住的氫氣球,受到豎直向下的重力G、沿細(xì)線向下的拉力F、豎直向上的浮力
F浮,故D正確。
故選:D。
20.如圖壁虎在豎直面斜向上勻速爬行,則它在豎直平面內(nèi)的受力分析,正確的是()
答案與解析:壁虎在豎直平面上勻速爬行,處于平衡狀態(tài),受平衡力的作用;對壁虎進(jìn)
行受力分析可知,F(xiàn)與重力G的大小相等,方向相反,故只有選項A正確;
故選:Ao
21.如圖所示的容器中盛有水,器壁AB呈傾斜狀,有一個小物塊P處于圖示,并保持靜止
狀態(tài),則該物體受力的情況正確的是()
A.P可能只受一個力B.P可能只受兩個力
C.P可能只受三個力D.P不可能受四個
答案勺解析:物體一定受到地球的吸引而產(chǎn)生重力,同時因為排開一定質(zhì)量的液體,故
一定受浮力,即可能受2個力;
若浮力大于重力,則物體一定會受AB對P的彈力,由于彈力垂直于接觸面向下,如圖
所示,物體只有受到向下的摩擦力才能受力平衡,故可能受四個力:
綜上分析可知,ACD錯誤,B正確。故選:Bo
22.如圖所示,物體A靠在豎直墻面上,在豎直向上的力F的作用下,A、B保持靜止,物
體B的受力個數(shù)為()
A.2個B.3個D.5個
答案與解析:對于B來講它一定受到重力和力F的作用,同時還受到A對它的壓力的作
用,又因此B與A有相對運動的趨勢,所以接觸面上還有摩擦力的作用,因此,共受到
的4個力的作用。故選:C?
23.如圖所示,一個質(zhì)量均勻的斜四棱柱,斜楞長21厘米,其底面為正四方形,邊寬IO
厘米,斜楞與豎直方向的夾角為。=30°.斜四棱柱的上端靠著光滑的豎直墻壁,底部
置于粗糙的水平地面上,處于平衡狀態(tài)。該物體受到作用力共有()
A.二個B.三個C.四個D.五個
答案與解析:四棱柱受重力作用,在地面,還受地面的支持力:由于靠壓在豎直墻壁,
還會受到豎直墻壁的支持力,豎直墻壁光滑,二者之間沒有摩擦力;
四棱柱有向左滑動的趨勢,所以還受地面對其向右的摩擦力。如圖所示:
由以上分析可知,四棱柱共受四個力的作用。故選:Co
24.如圖,一磁性小球用細(xì)線懸掛在某一水平磁場中,靜止時如圖所示,請畫出此時小球
受力示意圖。
答案與解析:由題知,磁性小球靜止在水平磁場中,小球受到豎直向下的重力G、沿繩
子向上的拉力F拉,還受到磁場對它水平向右的磁場力F的作用,三個力的作用點都作用
在小球的重心,小球受力示意圖如圖所示:
25.如圖所示,一木塊重為G,在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下,處于靜止
狀態(tài),請畫出木塊受力示意圖。
答案與解析:推力F的方向是垂直于天花板向上,木塊由于受豎直向下的重力作用,有
沿天花板下滑的趨勢,木塊受沿天花板向上的摩擦力;由于受摩擦力,木塊與天花板之
間存在壓力,所以木塊受到豎直向下的重力G、垂直天花板向上的推力F推、垂直天花板
向下的壓力F壓、沿天花板向上的摩擦力f,四力的作用點都畫在木塊的重心,木塊受力
示意圖如圖所示:
tG
26.物體M靜止在傳送帶上,跟隨傳送帶一起勻速向上運動,請畫出M的受力示意圖(不
計空氣阻力)。
答案與解析:
不計空氣阻力,物體M受到自身重力G、傳送帶的支持力F和摩擦力f的作用,在這三
個力的作用下處于平衡狀態(tài):因為物體M在隨傳送帶勻速向上運動的過程中具有向下滑
動的趨勢,所以摩擦力方向沿傳送帶向上;
過物體M的重心,沿豎直向下方向畫一條有向線段,表示重力G,垂直于傳送帶向上的
支持力F和沿傳送帶向上摩擦力f,如圖所示:
θ
27.如圖所示,2018年上期開學(xué)典禮,我校為了表達(dá)開校的喜慶氣氛,學(xué)校的工作人員在
運動場用大型氫氣球吊著長標(biāo)語。請你作出此時氫氣球的受力示意圖。
標(biāo)
語
?X?λΛXXN
答案與解析:此時的氫氣球受到拉力、重力、浮力三個力的作用,其中拉力、重力的方
向豎直向下,浮力的方向豎直向上,三個力的作用點均畫在氫氣球的重心上,如圖所
不:
???λ?x??
28.如圖所示,將一個小球浸沒在水中由靜止釋放,請根據(jù)小球的受力情況分析其可能出
現(xiàn)的運動情況。(可畫受力示意圖輔助說明)
答案與解析:浸入水中的小球受到重力和浮力的作用:如果重力大于浮力,小球?qū)?/p>
沉;
如果重力小于浮力,小球?qū)细。?/p>
如果重力等于浮力,小球?qū)腋。?/p>
重力和浮力的作用點都在物體的重心上,如圖所示:
下沉上浮懸浮
29.物體A、B一起在水平面上向右做勻速直線運動,請畫出A的受力示意圖
答案與解析:物體A隨B一起做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),A受到豎直向下的重力
G和豎直向上的支持力F,G與F是一對平衡力,它們大小相等、方向相反,且作用在
同一直線上,作用點在物體A的重心;由于A與B處于相對靜止?fàn)顟B(tài),故A與B之間
無摩擦力,則A在水平方向上不受力的作用;
重力從重心豎直向下畫,符號為G;支持力從重心豎直向上畫,符號為F,注意兩條線
段的長度相同,如圖所示:
30.A、B兩物體一起沿斜面勻速下滑,請畫出B物體的受力示意圖。
答案與解析:
分析可知,A、B兩物體一起沿斜面勻速下滑,A由于受重力的作用,則A有向下滑動
的趨勢,故A一定受斜向上的摩擦力(否則A不能勻速下滑),力的作用是相互的,則
B也受A的摩擦力,其方向平行于斜面向下;同時,B還受到豎直向下的重力、垂直于
斜面向上的支持力、平行于斜面向上的摩擦力(斜面對B施加的)、A對B的壓力;
過B的重心,分別沿各力的方向畫一條有向線段,并標(biāo)出力的符號,如圖所示:
/
F
G
31.如圖所示,物塊A與平板小車一起在水平桌面上向右勻速運動,當(dāng)小車突然靜止時,
木塊隨即在小車的平板上滑行,畫出木塊滑行過程中受力示意圖。
答案與解析:原來物塊A與平板小車一起在水平桌面上向右勻速運動,當(dāng)小車突然靜
止,由于慣性木塊保持原來的速度繼續(xù)運動,木塊相對于平板向右滑動,收到水平向左
的摩擦力;同時木塊受豎直向下的重力G、平板對它豎直向上支持力F的作用,這兩個
力是一對平衡力,三個力的作用點都在物塊的重心上,如圖所示:
32.如圖所示,用細(xì)繩懸掛一個小球,小球與光滑斜面相接觸,并保持靜止,繩子處于豎
直狀態(tài)。請畫出小球的受力示意圖。
答案與解析:
因為是光滑的斜面,且繩子處于豎直狀態(tài)(球與斜面雖然接觸但不發(fā)生擠壓),所以小
球不受摩擦力和支持力的作用;分析可知,小球受到重力和拉力的作用,重力的方向豎
直向下,拉力的方向沿繩子向上,兩個力的作用點都畫在重心上。如圖所示:
33.小強用IOON的力去踢重為5N的足球,請在圖中畫出踢出去的足球在地面上運動時受
到的力的示意圖(不計空氣阻力)。
答案與解析:足球在地面上運動時會受到重力、摩擦力和支持力的作用,重力的方向豎
直向下,作用點在重心上,支持力方向豎直向上,作用點也畫在重心上,摩擦力的方向
水平向左,作用點畫在重心上,故畫重力G、摩擦力f和支持力F的示意圖,如圖:
34.請畫出物體由于慣性沿斜面向上運動時的受力示意圖。
答案與解析:
由題意知,木塊因為慣性沿斜面向上運動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作
用;
重力的方向豎直向下,支持力的方向垂直于斜面向上,摩擦力的方向平行于斜面向下,
分別用符號G、F和f表示。如圖所示:
F
35.如圖所示,某公司在風(fēng)和日麗的天氣,利用氫氣球進(jìn)行新產(chǎn)品宣傳,請你畫出氫氣球
受力的示意圖。?.
答案與解析:氫氣球受到重力、浮力、風(fēng)的推力和繩子的拉力作用,四個力的作用點都
畫在氫氣球的重心上,重力的方向豎直向下,浮力的方向豎直向上,風(fēng)的推力水平向
左,繩子的拉力沿繩子向下,所以,氫氣球受力的示意圖如圖:
36.如圖所示,是向上斜上方拋出的鉛球,請在圖中畫出鉛球的受力示意圖,(不計空氣阻
力)
答案與解析:過球心做豎直向下的力,即重力,如圖所示:
37.將一個雞蛋輕輕放入燒杯里的水中,然后向水中加鹽,使雞蛋上浮,如下圖所示。在
圖中畫出雞蛋上浮時所受浮力的示意圖。
答案與解析:雞蛋受豎直向上的浮力及豎直向下的重力,兩力在同條直線上,上浮時浮
力要大于重力,故浮力線段的長度應(yīng)大于重力線段的長度,如下圖所示:
38.如圖所示,一物體以一初速度滑上光滑的斜面,請畫出物體在上滑過程中受到的所有
力的示意圖。(不計空氣阻力)
答案與解析:物體以某一初速度沖上光滑斜面時,不受摩擦力的作用,受到的力有重力
和支持力。重力的方向豎直向下;支持力的方向垂直于支持面向下。該物體受力的示意
圖如下:
39.如圖所示,有一根粗細(xì)均勻的長木棒,斜放在墻角,畫出木棒所受重力G、木棒對墻
面的壓力FA和地面對木棒的支持力FB的示意圖。
答案與解析:過木棒重心做豎直向下的重力,過木棒與墻壁的接觸點做垂直于墻面的壓
力。過木棒下端與地面的接觸點做垂直于地面的支持力。在B點有地面給木棒的水平向
左的摩擦力,并與墻面給A點的支
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