7.1 力（解析版）

课时71 力（帮课堂）（解析版） 【学习目标】 1 理解力的概念； 2 认识力的相互作用、施力物体和受力物体； 3 认识力的作用效果； 4 理解力的三要素，会画力的示意图。 【知识导图】 【基础知识】 知识点一、力 1 现象探究：什么是力 图示 现象 分析 施力物体 受力物体 作用 用力推、拉课桌 人 课桌 推、拉 拉伸或压缩弹簧 人 弹簧 拉、压 用脚踢足球 脚 足球 踢 运动员举杠铃 运动员 杠铃 举 磁铁吸引铁屑 磁铁 铁屑 吸引 【探究归纳】在物理学中，一个物体对另一个物体发生推、拉、压、踢举、吸引等作 用，我们就说这个物体对另一个物体施加了力的作用，即力是物体对物体的作用，用符号 “F”表示。 2 对力的认识 力不能离开物体而单 独存在 力是物体对物体的作用，产生力的作用总要有两个物体（一个是施力物 体，一个是受力物体），单独一个物体不会产生力的作用，离开物体更不 会有力的作用 力的作用与是否接触 无关 相互接触的物体之间不一定产生力的作用，如并排放在水平桌面上的两个 物块，它们之间如无相互挤压，则两个物块间无力的作用。没有接触的两 个物体之间也可能有力的作用（如磁铁吸引铁屑），因此是否接触不是判 断物体间是否有力作用的依据 ★特别提醒 我们平时所说的物体受到了力，虽然没有明确指明施力物体，但施力物体一定是存在的。 3 力的单位 （1）单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用符号“”表示。 （2）常见力的大小 托起一个乒乓球所用的力约为 003 托起两个鸡蛋所用的力约为1 托起一本物理课本所用的力约为 3 托起一个篮球所用的力约为7 一名中学生对地面的压力约为 500 一辆小轿车对地面的压力约为 12×104 【典例1】手握住系有水桶的绳子，从井中往上提水的过程中，手受到竖直向下的拉 力，此拉力的施力物体是（ ）。 ．水桶 B．地球 ．手 D．绳子 【答】D。 【解析】力是物体对物体的相互作用，拉力是绳子和手之间的相互作用。受力物体是 手，施力物体是绳子。故B 不符合题意，D 符合题意。 故选D。 知识点二、力的作用效果 1 力的作用效果 实例 现象 作用效果 用手压、拉弹簧 手对弹簧的作用力使弹簧变短或变长 受到力的作用后，弹簧、橡皮泥、 橡皮筋的形状发生了变化，说明力 可以改变物体的形状，使物体发生 形变 用力挤压橡皮泥 用力挤压橡皮泥、橡皮泥变形 手拉弹弓 手拉弹弓使橡皮筋变长 磁体对小球的力 磁铁对小球的吸引力使铁球在桌面上运 动得越来越快 受到力的作用后，铁球、足球的运 动状态发生了变化，说明力可以改 变物体的运动状态（运动状态的改 变包括由静止到运动，由运动到静 止，速度大小或运动方向发生变 化） 守门员接住足球 守门员对足球的作用力使足球由运动变 为静止 磁体对小球的力 从斜面上滚下的小铁球在磁体的作用下 运动方向发生变化 【归纳总结】 力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，使物体发生形变；二是改变物体的运动 状态。 2 对力的作用效果的理解 力可以改变物体的运动状态，不表示“有力作用在物体上时，物体的运动状态一定会 发生改变”。如用力推静止的汽车，汽车仍然静止，此时虽然有力作用在物体上，但汽车 的运动状态没有改变。 【典例2】下列足球比赛的场景，不能说明力可以改变物体的运动状态的是（ ）。 ．足球在草地上越滚越慢； B．守门员一脚踢出放在地面上的足球； ．踢出去的足球在空中继续向前飞行； D．运动员用头将迎面飞来的足球顶回去 【答】。 【解析】．足球在草坪上滚动时，受到摩擦力的作用，摩擦力改变了足球的运动状态， 越滚越慢．故不符合题意； B．守门员一脚踢出放在地面上的足球，足球由静止变为运动，改变了物体的运动状 态，故B 不符合题意； ．踢出去的足球在空中继续向前飞行，由于惯性足球要保持原来运动状态，故符合题 意； D．运动员用头将迎面飞来的足球顶回去，足球的运动方向发生改变，力改变了物体 的运动状态，故D 不符合题意。 故选。 知识点三、力的三要素和力的示意图 1 力的三要素 （1）现象探究：影响力的作用效果的因素 实例 现象 归纳分析 作用在弹簧上力的大小不同 拉弹簧的力越大，弹簧被拉 得越长 力的大小影响力的作用效果 力的大小相同，方向不同 拉弹簧时，弹簧变长；压弹 簧时，弹簧变短 力的方向影响力的作用效果 推底部时，瓶子移动；推上 部时，瓶子倾倒 力的作用点影响力的作用效果 力的大小、方向相同，作用点不同 （2）的三要素 力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果。力的大小、方向、作用点叫做力的 三要素。 ★特别提醒 （1）力的三要素均能影响力的作用效果，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就会随之 改变； （2）因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要 素。 【典例3】修理汽车的工人师傅使用短套筒的六角扳手拧螺母时，发现很难拧开，于 是换用长套筒的六角扳手来拧，这是通过改变如下哪个因素来拧开螺母的（ ）。 ．力的大小 B．力的方向 ．力的作用点 D．用力的时间 【答】。 【解析】影响力的作用效果的因素是力的大小、方向、作用点，所以手握的位置即作 用点、手用力的大小、手用力的方向都会影响力的作用效果； 短套筒的六角扳手拧螺母时，发现很难拧开，换用长套筒的六角扳手来拧螺母时，是 通过改变力的作用点来改变力的作用效果的。故符合题意。 2 力的示意图 （1）概念：在物理学中，通常用一条带箭头的线段表示力。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，在线段的起点（或终点）表示 力的作用点。这种表示力的方式叫做力的示意图（运用了模型法）。 （2）画力的示意图 ①先确定受力物体：这是最重要的一步。如图，小车是受力物体。 ②在受力物体上找出力的作用点：若已知受力物体和施力物体，作用点一般在它们接 触的地方；若施力物体未知，作用点一般画在受力物体的几何中心。如图。 ③最后沿力的方向画一条带箭头的线段，标出力的符号、数值和单位。力的作用点可 以在线段的起点，也可以在线段的终点；同一图中，力越大，表示该力的线段越长；线段 要用实线；线段末端标出力的符号，有时还需用数值和单位标出力的大小。 【典例4】如图所示，一位同学沿水平方向用100 的力推箱子，请画出这个力的示意 图。 【解析】首先找到重心，即几何物体的中心，用虚线连接对角线，找到重心，后如图 所示，方向是向右，向右画一条直线，并标上箭头和力的大小和符号，如下图所示： 知识点四、力的作用是相互的 1 现象探究 图示 现象 分析 用手指压铅笔笔尖，手指感 到疼痛 手指对铅笔笔尖施力的同时， 铅笔笔尖也对手指施力 将固定了磁体的两个小车， 靠近后发现小车背向运动 两个小车上磁体都对对方施加 了力 穿着旱冰鞋推墙，人反而会 被墙推开 手对墙施加力的作用的同时， 墙也对手施加了力的作用 【探究归纳】 物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施力时，另一个物体也同时对它施 加力的作用。 2 正确理解力的相互性 （1）物体间相互作用力同时产生、同时消失，没有先后、主次之分。如运动员用脚 踢球时，球受到脚的作用力，同时脚也受到球的作用力；当球飞离脚时，球不再受脚的作 用力，同时脚也不再受球的作用力。 （2）两个相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，分别作用在两 个物体上。 （3）物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施 力物体。所以要判断某个物体是施力物体还是受力物体，要先确定研究对象。如桌面上放 一本书，书和桌面间有相互作用力，以书为研究对象，书受到桌面的支持力，书是受力物 体，桌面是施力物体；以桌面为研究对象，桌面受到书的压力，桌面是受力物体，书是施 力物体。 ▲拓展培优 “反作用力”是什么力 生活中，人们习惯上把一个物体主动施加在另一个物体上的力叫作用力，而被动地反抗施力物体产 生的力叫反作用力。例如，冰面上人推重物，人后退，习惯上把人的推力叫作用力，而把重物推人 的力叫反作用力。实质上，作用力和反作用力就是物体间的相互作用力，只是说法不同而已。 作用力和反作用力是同时产生的，并没有先后之分。在初中物理中，为了表述准确、规范，一般说 相互作用力，而不说作用力和反作用力。 3 利用力的相互性解释生活中的现象 实例 受力图 受力分析 走路 脚用力向后蹬地，对地面有力的作用→同时 地面对脚产生一个反向的向前的作用力→人 在这个反向作用力的作用下前行 划船 人用船桨向后方划水，桨对水有一个向后的 力→同时水对桨产生一个反向的向前的推力 →人和船在水的推力的作用下前行 直升机起飞 飞机利用螺旋桨向下推动空气，对空气有向 下的力→同时空气对螺旋桨产生一个反向向 上的力→直升机在空气向上的力的作用下起 飞 火箭飞行 火箭向后方喷出燃气→因为力的作用相互 性，燃气对火箭产生一个向前的作用力→推 动火箭不断加速，逐渐升空 【典例5】下列现象中，不属于相互作用力的是（ ）。 ．提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力； B．汽车行驶时，汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力； ．地球对人的吸引力与人对地球的压力； D．拍手时，左手对右手拍打的力与右手对左手拍打的力 【答】。 【解析】．提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力，分别作用在水桶和手上， 二力是一对相互作用力。故不符合题意； B．汽车行驶时，汽车轮向后推地面的力与地面对车轮向前的力，分别作用在地面和 车轮上，二力是一对相互作用力。故B 不符合题意； ．地球对人的吸引力与人对地球的压力，分别作用在人和地球上，但是二力方向相同， 二力不是一对相互作用力。故符合题意； D．拍手时，左手对右手拍打的力与右手对左手拍打的力是一对相互作用力。故D 不 符合题意。 故选。 【方法帮】 题型一：对力的理解 力是物体对物体的作用 “物体对物体”：一个物体不会产生力的作用，有力一定有施力物体和受力物体两个 物体。 “作用”：力是一种作用，如果物体间没有推、拉、挤、压等作用，就不存在力。 【典例6】任何力都不能离开__________而存在，力是物体间的相互__________。小 勇穿着旱冰鞋用力推墙时会离墙而去，使小勇离墙而去的力是__________施加的，其大小_ _________小勇推墙所用力的大小（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【答】物体；作用；墙；等于。 【解析】力是物体对物体的作用，任何力都不能离开物体而存在。 力是物体间的相互作用，力的作用是相互的。 小勇穿着旱冰鞋用力推墙时，对墙有一个力的作用。因为力的作用是相互的，墙也会 对小勇有一个力的作用，因此使小勇离墙而去的力是墙施加的，其大小等于小勇推墙所用 力的大小。 题型二：力的作用效果 力的作用效果：一是可使物体发生形变；二是可以改变物体的运动状态（物体的速度、 方向改变或速度和方向同时改变）。 【典例7】“足球进校”活动的开展，使同学们越来越喜欢足球运动，下列现象中属 于力改变物体运动状态的是（ ）。 ．足球在空中沿弧线飞行 B．足球在草地上越滚越慢 ．被踩在脚下的足球变扁 D．守门员抱住飞来的足球 【答】BD。 【解析】．足球在空中沿弧线飞行，阻力和重力改变了物体的运动状态，故符合题意； B．足球在草坪上滚动时，受到摩擦力的作用，摩擦力改变了足球的运动状态，越滚 越慢，故B 符合题意； ．被踩在脚下的足球变扁，力可以改变物体的形状，故不符合题意； D．守门员抱住飞来的足球，足球由运动到静止，力改变了物体的运动状态，故D 符 合题意。 故选BD。 题型三：力的三要素和力的示意图 【角度1】力的三要素 力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。力的三要素指的是力的大小、方向和 作用点。 【典例8】两个力先后作用在同一物体上，要产生相同的作用效果，则（ ）。 ．只要两个力的大小相同； B．只要两个力的方向相同； ．只要两个力的作用点相同； D．两个力的大小、方向、作用点均要相同 【答】D。 【解析】力的三要素是力的大小、方向和作用点，三个要素都会影响力的作用效果， 要产生相同的作用效果，则两个力的三要素要相同，即两个力的大小、方向、作用点均要 相同。 故选D。 【角度2】画力的示意图 画力的示意图的步骤：一找点：找力的作用点；二画线：沿力的方向画线；三线段末 端画箭头；四标符号：在箭头附近标上力的符号和大小。 【典例9】如图，一辆重100 的小车，在B 点用与水平方向成30°角、大小为40 的 力斜向上拉，用力的示意图画出小车所受的拉力。（_____） 【解析】根据题意知道，拉力的作用点在小车右边缘的B 点，大小是40，方向与水 平地面成30°角的斜向右上方，示意图如下图： 题型四：物体间力的作用是相互的 任何力的作用都是相互的。但要注意题目中针对的是什么问题。若力的相互性在该问 题中不是主要因素，即可认为该问题与“力的作用是相互的原理”无关。 【典例10】由下列几个实例联想到的物理知识，其中错误的是（ ）。 ．“孤掌难鸣”表明力是物体对物体的作用； B．划船时，使船前进的力的施力物体是船桨； ．点心师傅将包子皮捏出漂亮的花边，是力改变了物体的形状； D．把鸡蛋往碗沿上一磕，鸡蛋就破了，说明力的作用是相互的 【答】B。 【解析】．“孤掌难鸣”，表明力是物体对物体的作用，力不能离开施力物体与受力 物体而单独存在，故正确，不符合题意； B．划船时，用浆向后划水，桨给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的， 所以水对桨和船也施加了一个向前的力，这个力就是船前进的动力，则使船前进的施力物 体是水，故B 错误，符合题意； ．点心师傅将包子皮上捏出漂亮的花边，是力改变了物体的形状，故正确，不符合题 意； D．把鸡蛋往碗沿上一磕，鸡蛋就破了，说明力的作用是相互的，鸡蛋对碗施加力的 同时也受到碗对它的作用力，故D 正确，不符合题意。 故选B。 【中考帮】 考点一：力的作用效果 【典例11】（2022·武威）2022 年3 月28 日在亚洲杯女足决赛中，中国姑娘在落 后两球的情况下，顽强拼搏，最终实现了史诗般的逆转，赢得冠军。如图所示是中国队员 “头球攻门”的情景，当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，说明力能改变物体的 __ ____（选填“形状”或“运动状态”）。滚动的足球会在草坪上慢慢停下来，是因为足球 ______力的作用（选填“受到”或“不受”）。 【答】①运动状态；②受到。 【解析】[1] 当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，即足球的运动状态发生了改 变，说明力能改变物体的运动状态。 [2]足球在草坪上滚动时慢慢停下来，足球的运动状态发生了变化，这是因为足球受到 了草坪阻力的作用。 中考考题要求同学们能从物理学的视角观察自然现象，具有将物理学与 实际相联系的意识，这是物理核心素养的物理概念的体现。 考点二：力的示意图 【典例12】（2022·湖南岳阳）请画出地面对小球的支持力F 的示意图。 【解析】地面对小球的支持力作用上小球的重心上，方向垂直地面向上，作图如下： 考点三：力的作用的相互性 【典例13】（2022·四川内江）如图所示，右边小船上的人用力撑开左边那一只小 船，结果两只小船将向______（选填“相同”或“相反”）方向移动，这说明力的作用是_ _____的。 【答】① 相反；②相互。 【解析】[1]右边小船上的人用力撑开左边那一只小船，左边的船受到了向左的力，左 边的船向左运动，同时由于力的作用是相互的，左边的船给右边的船一个向右的力，右边 的船向右运动，结果两只小船将相反的方向运动。 [2]这一现象说明力的作用是相互的，右边小船上的人用力撑开左边那一只小船，右边 的小船同时也受到了撑杆给其向右的力，两个力同时产生，同时消失。 中考考题要求同学们理解力的作用相互性，能从物理学视角解释生活现 象，这是物理核心素养的物理概念的体现。 【作业帮】 一、基础练（知识巩固） 1 端午节赛龙舟是我国民间传统习俗之一。如图所示，队员们拿着船桨奋力向后划水， 龙舟向前直冲。使龙舟前进的力的施力物体是（ ）。 龙舟 B 水 运动员 D 船桨 【答】B。 【解析】由于物体间力的作用是相互的，所以用船桨奋力向后划水时，水也给船桨一 下向前的反作用力，从而带动船前进，故使龙舟向前直冲的力的施力物体是水。 故选B。 2 如图，一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另 一端，下列有关弹簧形变产生的力的描述正确的是（ ）。 手对弹簧的拉力 B 弹簧对手的拉力 墙对弹簧的拉力 D 以上说法都不正确 【答】B。 【解析】弹簧形变产生的力，即弹簧的弹力，施力物体为弹簧，因为是手拉弹簧，所 以弹簧发生形变，产生的是对手的拉力，故D 错误，B 正确。 故选：B。 3 如图所示，四个力中的一个与其它三个力所产生的作用效果不同的是（ ）。 球拍对乒乓球的力；B 斧头对木柴的力； 手对弹簧的拉力；D 瓶对海绵的力 【答】。 【解析】、由图可知，球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向，即力改变了物体 的运动状态； B、斧头对木柴的力，使木柴的形状发生了变化； 、手对弹簧的拉力，使弹簧变长，弹簧的形状发生变化； D、瓶子对海绵的力，使海绵的形状发生变化； 可见图中力与其它三个力所产生的作用效果不同。 故选：。 4 如图所示，是甲、乙两组拔河比赛的场景，不计绳重 如果比赛时甲组最终获胜， 下列说法正确的是（ ）。 比赛时，甲组的拉力较大 B 比赛时，乙组的拉力较大 比赛时，甲组的拉力等于乙组的拉力 D 无法判断 【答】。 【解析】因为物体间力的作用是相互的，对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力， 乙对甲也同时产生一样大小的拉力，故符合题意，BD 不符合题意。 故选。 5 关于力的描述下列说法中正确的是（ ）。 ．力的作用效果与力的三要素无关； B．力是维持物体运动的原因； ．力是一个物体对另一个物体的作用； D．相互接触的物体才会产生力的作用 【答】。 【解析】．力的大小、方向和作用点是力的三要素，都能影响到力的作用效果，故错 误； B．力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故B 错误； ．力是物体对物体的作用，因此力不能脱离物体而存在，由此可见，一个力肯定同时 至少涉及两个物体，其中一个叫施力物体，另一个叫受力物体，故正确； D．两个物体产生力的作用时，不一定相互接触，比如磁铁吸引铁钉，故D 错误。 故选。 6 同学们通过学习物理养成了关注社会和生活的良好习惯，对下列物理量的估测中， 你认为最接近实际的是（ ）。 ．正常人lm 脉膊的次数约为30 次 B．人步行的平均速度约为10m/s ．室课桌的高度约为80m D．人拿起一个鸡蛋的力大约是2 【答】。 【解析】．正常人1 分钟脉搏次数约