22讲 力和力的作用效果、力的示意图与图示（学生版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共16 页 初中物理自主招生讲义22 力和力的作用效果、力的示意图与图示 1．力的单位和概念 【知识点的认识】 （1）力是物体对物体的作用，一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作 用，前者是施力物体，后者是受力物体。如马拉车时，马是施力物体，车是受力物体。 （2）力不能离开施力物体与受力物体而单独存在；只要有力的作用，就一定有受力物体和 施力物体。我们平常所说，物体受到了力，而没指明施力物体，但施力物体一定是存在 的，不管是直接接触的物体间的力的作用，还是非接触的物体间的力的作用。也不管是宏 观物体间力的作用，还是微观物体间力的作用，都不能离开物体而单独存在。 （3）力的作用：物理学中，通常将物体之间的推、拉、提、压、排斥、吸引等叫做力的作 用。 （4）单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是．这是为了纪念英国科学 • 家伊萨克牛顿而命名的。 【命题方向】从力的定义方面出题，力不能离开物体而单独存在，找出施力物体或受力物 体是本知识点的命题方向。 例1 ：关于力的认识。下列说法中错误的是（ ） ．力是物体对物体的作用 B．力能使物体发生形变或改变物体运动状态 ．物体间力的作用是相互的 D．只有相互接触的物体才会产生力的作用 例2：用绳子系住水桶，手握住绳子从井中提水，手受到竖直向下的拉力，此拉力的施力 物体是（ ） ．地球 B ．水桶 ．绳子 D．手 一．力的单位和概念（共2 小题） 1．人从高处往下跳时，为了防止受伤，一般都是脚掌先着地，然后屈膝下蹲。这是为了（ ） ．减小脚与地面的作用时间 B．减小脚与地面接触面积 第1 页/ 共16 页 ．增大人对地面的压强，使人站得更稳 D．延长停下时间，减小地面对人脚作用力 2 ．下列说法正确的是（ ） ．甲用力把乙推到，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用 B．只有有生命或是有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会 施力 ．任何一个物体，一定既是受力物，也是施力物 D．大小两物体相互作用时，大物体对小物体的作用力一定比小物体对大物体的作用大 2．力的作用效果 【知识点的认识】（1）力可以改变物体的运动状态： ①物体运动状态的改变：一是指物体运动速度大小发生了改变．如物体从快到慢、从慢到 快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变；二是指物体运动方向发生了改 变，如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变；三是指物体运动速度大小和运动方 向同时发生了改变． ② “ ” 力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力，其运动状态就一定要改变，可以不 “ ” 是一定． （2）力可以改变物体的形状：用手拉弹簧使弹簧变长了；揉面时，面团形状不断变化；刀 片能划破纸等，都表面力可以使物体的形状发生改变． 【命题方向】 生活中力的作用效果的现象有哪些，判断其是改变运动状态还是形状都是中考的命题方向 例1 ：下列过程中，有一个力的作用效果与其他三个不同类，它是（ ） ．把橡皮泥捏成不同造型 B．进站的火车受阻力缓缓停下 ．苹果受重力竖直下落 D．用力把铅球推出 例2 ：下列事例中，在力的作用下使物体的形状发生变化的是（ ） ．紧急刹车 B．骑自行车加速前进 ．做直线运动的足球，碰到球员后，运动方向发生改变 D．两手用力扳竹条，使其弯曲 二．力的作用效果（共5 小题） 3．在如图所示实验中，将小铁球从斜面顶端由静止释放，观察到它在水平桌面上运动的轨 迹如图甲中虚线所示。在方向的侧旁放一磁铁，再次将小铁球从斜面顶端由静止释放， 第1 页/ 共16 页 观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线B 所示。由上述实验现象可以得出的结 论是（ ） ．小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力 B．磁铁对小铁球没有作用力 ．力可以改变小铁球的运动方向 D．力可以使小铁球发生形变 4．如图所示的情景表示了力的作用效果，其中主要表示力能使物体的运动状态发生改变的 是图 ；其中主要表示力能使物体发生形变的是图 （均填写字母）。 5 “ ” “ ” ．千古神话嫦娥奔月成为中国航天的现实。我国发射的嫦娥一号卫星在太空多次通 过喷射燃气实现变轨（改变运行高度、运行方向），这实际上是运用了物理学中 “ ” 的原理。在绕月飞行的过程中，若以地球为参照物，嫦娥一号卫星是 （选 “ ” “ ” 填静止或运动）的。 6．为了探究力能否是玻璃瓶发生形变，小林把玻璃瓶装满水，然后用带有细玻璃管的橡胶 塞塞紧瓶口，组装好的实验装置如图所示。其中，细玻璃管上有刻度，便于观察细玻璃 管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结 论：细玻璃管内水面上升，表明力使玻璃瓶发生了形变。小华却认为：细玻璃管内水面 上升，可能是由于手挤压玻璃瓶壁时，瓶内水的温度升高所致，因此不能说明力使玻璃 瓶发生了形变。要求只利用图所示的装置，通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你 写出主要实验步骤和相应的实验现象。 第1 页/ 共16 页 7．如图几幅图片是福娃小运动健将在进行奥运比赛，请你观察图片，想象图片中运动项目 比赛的情景，提出两个物理问题，并对提出的物理问题尝试解答。 示例：问题：踢球时，足球为什么会有微小的变形？ 解答：力可以使物体发生形变。 问题1： 。解答： 。 问题2： 。解答： 。 3．力作用的相互性 【知识点的认识】（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的． （2）由于力是一个物体对另一个物体的作用，因此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．施力物体在施力的 同时也受到受力物体对它的作用，即施力物体同时也是受力物体． （3）当受力物体受到一个力的作用时，同时也给施力物体一个力，这两个力互称为作用力 与反作用力． 【命题方向】找出施力物体及受力物体，相互作用力与平衡力的区别是中考命题点． 例1 ：在湖水中划船时，使船前进的动力是（ ） ．桨对水的推力 B ．水直接对船的推力 ．人对船的推力 D．水对桨的推力 例2 “ ” ：我们常用鸡蛋碰石头来形容对立双方的势力悬殊非常大，鸡蛋（弱者）很容易被 “ ” 碰的头破血流，而石头（强者）却完好无损，对此现象的正确解释是（ ） 第1 页/ 共16 页 ．鸡蛋受到力的作用，而石头没有受到力的作用 B．鸡蛋受到较大的力的作用，石头受到较小力的作用 ．它们相互作用力大小一样，只是石头比鸡蛋硬 D．以上说法都不对 三．力作用的相互性（共11 小题） 8 “ ” ．下列体育项目中的一些现象，不能用力的作用是相互的来解释的是（ ） ．铅球运动员投出铅球后，身体随着向前倾倒 B．跳水运动员踩踏跳板，身体向上弹起 ．滑冰运动员用力推墙身体离墙而去 D．游泳运动员向后划水，身体前进 9．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球 表面成一倾斜角的直线飞行，先加速，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以 下关于探测器匀速运动时喷气方向的描述中正确的是（ ） ．沿直线向后喷气 B．竖直向下喷气 ．与直线成某角度向后下方喷气 D．不需要喷气 10．2011 年6 月9 日，持续绕月9 “ ” 个多月的嫦娥二号卫星加速以离开月球，并继续进行 深空探测，如图所示，、B “ 为卫星的两个喷气发动机。根据表中指令可知，使嫦娥二 ” 号卫星加速离月的信号应为（ ） 指令 信号 发动机 00100 发动机B 11011 点火 10001 熄火 01110 第1 页/ 共16 页 ．00100 10001 B．00100 01110 ．11011 10001 D．11011 01110 11．春天来了，长江边上的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷。在人匀速下陷时（ ） ．人对湿地地面的压力就是他受的重力 B．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力 ．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力 D．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力 12．如图所示，甲、乙两位小朋友站在水平地面上做手拉手比力气游戏，结果甲把乙拉了 过来，对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是（ ） ．甲拉乙的力一定比乙拉甲的力大 B．甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对平衡力 ．甲拉乙的力和乙拉甲的力一定大小相等 D．只有在甲把乙拉动的过程中，甲的力才比乙的力大，在可能出现的短暂相持过程 中，两个力才一样大 13 ．如图所示，运动员用球拍击打飞过来的球时球拍击打球的力应该（ ） ．比球撞击球拍的力更早产生 第1 页/ 共16 页 B．与球撞击球拍的力同时产生 ．大于球撞击球拍的力 D．小于球撞击球拍的力 14．甲、乙两队进行拔河比赛，甲队拉绳的力为F1，乙队拉绳的力为F2，比赛结果甲胜乙 负，若不计绳子的质量，则F1的F2 的关系为（ ） ．F1＞F2 B．F1＜F2 ．F1＝F2 D．无法确定 15．一高尔夫球以二百多公里的时速水平撞击钢板。图为球撞击过程中的三个状态，其中 甲是刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻。之后形状不断 发生变化，最终恢复到碰撞前的球形。在碰撞过程中，钢板对球的作用力 “ ”“ ” “ ” （填大于 等于或小于）球撞击钢板的作用力；球所发生的形变属于 “ ” “ ” （填弹性或塑性）形变；从运动的角度看，球的形状不断发生变化，主要原因是球 的各部分的 不同。 16 “ ” ．端午节赛龙舟是我国的传统民俗，划桨手用力向后划水，龙舟快速前进。这说明： 物体间力的作用是 的，力可以改变物体的 。 17．如图所示，某人用12 的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，弹簧对手的拉力 12 “ ” “ ” “ ” （选填大于、小于或等于），手受到的拉力的施力物体是 。 18．如图所示，在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢（人与车厢始终保持相对 静止）有同学认为该人对车厢作用力为动力，促进车厢的动能增加，你同意吗？简述理 由。 第1 页/ 共16 页 4．力的示意图与图示 【知识点的认识】 （1）力的示意图指用一根带箭头的线段来表示力。箭头的方向表示力的方向；线段的起点 或终点表示力的作用点。 （2）画力的示意图的步骤：①确定受力物体； ②在受力物体上画出力的作用点； ③确定力的方向后沿力的方向画一条线段； ④在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。 【知识扩展】 力的图示：（1）为了形象、直观地表示力，我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、 方向和作用点（即力的三要素）。这种表示力的方法叫做力的图示。沿力的方向所画的直 线叫力的作用线。 （2）画力的图示的步骤：①选定标度（用多少毫米表示多少牛的力）； ②从作用点沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度， 并在线段上加上刻度； ③在线段的末端加箭头表示力的方向，箭尾在力的作用点上，如图所示。 （4）力的图示与力的示意图不同，力的示意图侧重于力的方向，它在力的大小、标度上没 有力的图示那么严格。 【命题方向】初中段重力、浮力、压力、支持力、摩擦力、拉力、推力这些力的示意图的 作法是中考的重点。与二力平衡等知识点相结合也是命题方向。 例1：如图，物体沿粗糙水平面向右运动。画出该物体所受重力、支持力和摩擦力的示意 图。 分析：要解决此题，需要掌握力的示意图的画法。同时根据物体的运动情况分析出物体所 受到的力：确定重力、支持力、和摩擦力的方向。 【解题方法点拨】 第1 页/ 共16 页 一、怎样画力的图示： （1）明确图示对象，根据题意，明确要描述的是哪个力，这个力的三要素，即大小时多 少，方向如何，作用点在哪里，如题中只有文字描述，没有给出实物图，一般还要用示意 图或小方框来表示受力物体，以便作图。 （2）确定标度。标度是可以任意选取的，但其大小要适当，应使图示中力的大小是标度大 小的整数倍。若要在同一受力图上同时画几个力的图示，这几个力必须采用同一标度，这 样各力的大小才能一目了然。 （3）在受力图上标出力的作用点（实心小圆点）。如题中没有指明力的作用点时，一般以 物体的重心为力的作用点。重力的作用点在物体的重心（几何中心）上。若要在同一受力 图上同时画出几个力的图示时，这几个力的作用点一般要画在同一点上。 （4）从力的作用点起，沿力的方向画出力的作用线，根据力的大小和标度的大小，确定线 段的长度，并在线段的末端画出箭头表示力的方向。若力的方向与水平或竖直方向有夹角 时，还要用（虚）线表示水平面或竖直面，并标出角度的大小。如已知一个物体的质量， 还要根据公式G＝mg 求出物体所受重力的大小。 二、怎样画力的示意图： 首先，应弄清力的大小、方向、作用点，然后从力的作用点开始，沿力的方向画一条线 段，在线段末端画上箭头，在箭头旁标明该力的字母符号，在同一图上画几个力的示意图 时，力越大线段应越长，大小相同的力线段长度应相等。 四．力的示意图与图示（共25 小题） 19 ．在图中物体受力示意图正确的是（ ） ． 自由下滑的木块 B． 投出的篮球 第1 页/ 共16 页 ． 水平地面靠着墙的足球 D． 细线拉住的氢气球 20．如图壁虎在竖直面斜向上匀速爬行，则它在竖直平面内的受力分析，正确的是 （ ） ． B． ． D． 21．如图所示的容器中盛有水，器壁B 呈倾斜状，有一个小物块P 处于图示，并保持静止 状态，则该物体受力的情况正确的是（ ） ．P 可能只受一个力 B．P 可能只受两个力 第1 页/ 共16 页 ．P 可能只受三个力 D．P 不可能受四个 22．如图所示，物体靠在竖直墙面上，在竖直向上的力F 的作用下，、B 保持静止，物体 B 的受力个数为（ ） ．2 个 B．3 个 ．4 个 D．5 个 23．如图所示，一个质量均匀的斜四棱柱，斜楞长21 厘米，其底面为正四方形，边宽10 厘米，斜楞与竖直方向的夹角为θ＝30°．斜四棱柱的上端靠着光滑的竖直墙壁，底部 置于粗糙的水平地面上，处于平衡状态。该物体受到作用力共有（ ） ．二个 B．三个 ．四个 D．五个 24．如图，一磁性小球用细线悬挂在某一水平磁场中，静止时如图所示，请画出此时小球 受力示意图。 25．如图所示，一木块重为G，在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F 作用下，处于静止 状态，请画出木块受力示意图。 26．物体M 静止在传送带上，跟随传送带一起匀速向上运动，请画出M 的受力示意图 （不计空气阻力）。 第1 页/ 共16 页 27．如图所示，2018 年上期开学典礼，我校为了表达开校的喜庆气氛，学校的工作人员在 运动场用大型氢气球吊着长标语。请你作出此时氢气球的受力示意图。 28．如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，请根据小球的受力情况分析其可能出 现的运动情况。（可画受力示意图辅助说明） 29．物体、B 一起在水平面上向右做匀速直线运动，请画出的受力示意图 30．、B 两物体一起沿斜面匀速下滑，请画出B 物体的受力示意图。 31．如图所示，物块与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动，当小车突然静止时，木 块随即在小车的平板上滑行，画出木块滑行过程中受力示意图。 第1 页/ 共16 页 32．如图所示，用细绳悬挂一个小球，小球与光滑斜面相接触，并保持静止，绳子处于竖 直状态。请画出小球的受力示意图。 33．小强用100 的力去踢重为5 的足球，请在图中画出踢出去的足球在地面上运动时受到 的力的示意图（不计空气阻力）。 34．请画出物体由于惯性沿斜面向上运动时的受力示意图。 35．如图所示，某公司在风和日丽的天气，利用氢气球进行新产品宣传，请你画出氢气球 受力的示意图。 36．如图所示，是向上斜上方抛出的铅球，请在图中画出铅球的受力示意图，（不计空气 阻力） 第1 页/ 共16 页 37．将一个鸡蛋轻轻放入烧杯里的水中，然后向水中加盐，使鸡蛋上浮，如下图所示。在 图中画出鸡蛋上浮时所受浮力的示意图。 38．如图所示，一物体以一初速度滑上光滑的斜面，请画出物体在上滑过程中受到的所有 力的示意图。（不计空气阻力） 39．如图所示，有一根粗细均匀的长木棒，斜放在墙角，画出木棒所受重力G、木棒对墙 面的压力F 和地面对木棒的支持力FB的示意图。 40．一个物体往往同时受到多个力的作用。将一个物体所受到的力都分析出来并画出各力 的示意图的过程称为受力分析。对一个物体进行准确的受力分析是学好高中物理的基 础。（如图）一个物体静止在斜面上，请你对该物体进行受力分析。 41．潜水艇是通过改变自身 来实现沉浮的，如图所示，潜水艇将压力舱中的海水排 第1 页/ 共16 页 出，就会上浮，请画出潜水艇在上浮过程中所受的浮力F 浮和重力G 的受力示意图。 （不计海水的阻力） 42．（1）如图所示，在下面三种情况下，物体都随传送带一起做匀速运动，运动方向图中 已用箭头标出，作出物体受力示意图（用字母标出各力） （2）如图1 所示，M 为平面镜，、b 为两个点状物体。用作图法画出人眼看到、b 的像 “ 恰好重叠时人眼所在位置（人眼用 ”表示），并用文字简要叙述为 。 43．一根绳子系着一个泡沫小球，悬挂在一个带电体右边，小球静止时与带电体等高且不 接触。请画出小球受力示意图。 第1 页/ 共16 页