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

第1 页/ 共29 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 分析：解答此题的关键是理解好力的概念，物体间力的作用是相互的，力作用在物体上能 改变物体的形状和运动状态。 解：、力是物体对物体的作用，没有物体，力是不会单独存在的，所以正确； B、力是改变物体运动状态的原因，既能使物体发生形变，也能改变改变物体运动状态， 所以B 正确； 、一个物体对另一个物体施加力的同时，也受到另一个物体力的作用，所以说力的作用是 相互的，选项正确； D、两个磁铁尽管没有接触，两个磁极间仍然有磁力作用。空中飞翔的小鸟仍受重力作 第1 页/ 共29 页 用，所以D 错误。故选D。 点评：此题综合性很强，既考查了学生对力的概念的理解和掌握，也考查了对力的作用效 果和力作用的相互性的理解和掌握。这是学习物体受力分析的基础，同学们应联系实际， 认真分析和领会。 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 分析：力是物体对物体的相互作用，分析拉力的施力物体和受力物体就可以得出答来。 解：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。故选。 点评：此题主要考查物体间的相互作用，找到力的施力物体和受力物体。 【解题方法点拨】（1）相互接触的物体间可能有力的作用，如用手提水桶；不相互接触的 物体间也可能有力的作用，如磁铁和铁钉相隔一定距离也会有吸引力。 （2）在分析物体受力时，一定要找出施力的物体，如果没有施力体，这个力就不存在。 如：正在空中向前飞行的子弹，受到重力和空气的阻力，地球和空气是施力体，子弹是受 力体。有人说，因为子弹正在向前飞行，所以它还应受到一个向前的推力作用，这是不对 的，因为找不出推力的施力物体。 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 ．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 答与解析：人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（F mg ﹣ ）t △ ＝mv； 脚掌先着地，然后屈膝下蹲可以增加人着地的时间，可以减小动量的变化率，故减小受 到地面的冲击力。故选：D。 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 第1 页/ 共29 页 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 答与解析： 、力的作用是相互的，甲对乙有力的作用，乙对甲也有力的作用。此选项错误； B、无论有无生命或有无动力，物体是施力物体的同时也是受力物体。此选项错误； 、力的作用是相互的，一个物体在施加力的同时，一定受到另一个物体的反作用力。此 选项正确； D、作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，同时产生同时消失。此选 项错误。故选：。 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 分析：解决本题的关键是掌握力的作用效果：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的 运动状态．物体运动状态的改变包括：速度大小的改变和运动方向的改变． 解：、把橡皮泥捏成不同造型，橡皮泥的形状发生变化，所以选项属于力改变物体的形 状； B、进站的火车受阻力缓缓停下，速度在减小，所以选项B 属于力改变物体的运动状 态； 第1 页/ 共29 页 、苹果受重力竖直下落，苹果在重力作用下，速度越来越快，所以选项属于力改变物体 的运动状态； D、用力把铅球推出，铅球在重力作用下，运动速度和运动方向都在发生改变，所以选 项D 属于力改变物体的运动状态．故选：． 点评：本题考查了力的作用效果，力的这两个作用效果有明显的不同，比较容易辨别． 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 分析：力可以使物体发生形变，物体的形变包括：形状的变化和体积的变化． 解：、紧急刹车时，刹车皮和轮胎内圈之间的摩擦力使轮胎由运动变为静止，改变了物体 的运动状态； B、骑自行车加速运动，对自行车施加的作用力改变了自行车的运动速度，速度的改变是 运动状态改变的一种； 、运动方向的改变就是运动状态改变的一种； D、两手对竹条的作用力是竹条的形状变弯了．故选D． 点评：此题考查了力可以改变物体的形状，是一道基础题． 【解题方法点拨】 （1）一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变，这个物体一定受到力的作用． （2）一个物体若受到了力的作用，则物体要么改变了形状，要么改变了运动状态，要么两 者都发生了改变，要根据题意判断是哪一种情况，不能盲目地下结论． 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， 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（ ） 第1 页/ 共29 页 ．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 答与解析：、小铁球在桌面上继续运动是由于小铁球具有惯性，而不是受到向前的作用 力，故错误； B、小铁球的运动方向发生改变，说明磁铁对小铁球有作用力，故B 错误； 、铁球受到磁铁吸引力的作用，运动方向发生改变，说明力可以改变小铁球的运动方 向，故正确； D、尽管力可以使物体发生形变，但不能从题干提供的信息得出力可以使小铁球发生形 变的结论，故D 错误； 故选：。 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 b 、 d （均填写字母）。 答与解析：踢球、头球攻门、打球时都改变了球的运动状态，故表示力能使物体的运动 状态发生改变的是图、； 熊猫弄弯竹子和手把气球捏瘪都是改变了物体的形状，故表示力能使物体发生形变的是 图b、d。 故本题答为：、；b、d。 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 力可 第1 页/ 共29 页 以改变物体的运动状态 “ 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 运动 “ ” “ ” （选填静止或运动）的。 答与解析：卫星是在火箭里头的，也就是说火箭包括里面的卫星是通过火箭快速喷出气 体来控制整个物体的受力的。 获得的作用力是指卫星受到的力。而力的作用效果之一就是改变物体的运动状态。 “ ” 嫦娥一号卫星在绕月飞行的过程中，卫星飞行的速度远远大于地球运动的速度， “ ” 所以若以地球为参照物，嫦娥一号卫星是运动的。 故分别填写：力可以改变物体的运动状态；运动。 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。 答与解析： 用力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面上升，水面上升的高度记为1，松手后 细玻璃管内的水面迅速回到原位置； 再用较小的力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面也上升，水面上升的高度记为 2； 2小于1．这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。 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。 第1 页/ 共29 页 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： 为什么踢了出去的足球仍然向前运动？ 。 解答： 因为足球具有惯性 。 问题2： 篮球碰到地面被弹起来，说明了什么？ 。 解答： 力可以改变物体的运动状态 。 答与解析：问题1：为什么踢了出去的足球仍然向前运动？ 解答：因为足球具有惯性。 问题2：篮球碰到地面被弹起来，说明了什么？ 解答：力可以改变物体的运动状态。 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 分析：依据力的相互作用去解释，即一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也 同时对这个物体有力的作用． 解：在湖水中划船时，浆向后拨水，对水有一个向后的力，同时水也会对浆有一个向前的 推力，使船前进； 故、B、都不符合题意，只有D 符合题意；故选D． 第1 页/ 共29 页 点评：此类题目考查两个物体间力的作用总是相互的，即一个物体对另一个物体有力的作 用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的． 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（ ） ．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 分析：当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作 用，即力的作用是相互的；且一对相互作用力的大小是相等的． 解：物体间力的作用是相互的；两个相互作用力的大小是相等、方向相反的； 、力的作用是相互的，鸡蛋受力的同时，石头也受到鸡蛋对它的作用力；故错误； B、一对相互作用力的大小是相等、方向相反的；即鸡蛋和石头受的力是相等的；故B 错 误； 、鸡蛋和石头受的力是一对相互作用力，其大小是相等的，之所以鸡蛋破是因为石头比鸡 蛋硬；故正确； D、因为是正确的；故D 错误；故选 点评：解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑，即一个物体在施力的同时必然也受 力，另一个物体在受力的同时必然也是施力物体；且相互作用力的大小是相等的． 【解题方法点拨】 （1）两个物体间的作用力与反作用力有以下特点： ①大小相等，方向相反，作用在同一直线上，但是作用在两个物体上． ②同时产生，同时消灭，同时增大，同时减小． ③性质相同，如小孩对墙的力是推力，墙对小孩的力也是推力． ④施力物体和受力物体必须成对出现 （2）力是物体对物体的作用．只要有力的作用，就一定有施力物体和受力物体．一个物体 对别的物体施加了力，它同时也受到其他物体对它的反作用力． 第1 页/ 共29 页 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 答与解析： “ ” 、铅球运动员投出铅球后，身体由于惯性会向前倾倒，不能用力的作用是相互的来解 释，故符合题意； B、跳水运动员踩踏跳板，给踏板施加了一个力，由于物体间力的作用是相互的，踏板 也会给人的身体一个向上的力，使身体向上跳起，故B 不符合题意； 、滑冰运动员用力推墙，墙也给运动员一个力，使身体离墙而去，说明力的作用是相互 的，故不符合题意； D、游泳运动员向后划水，给水施加了一个向后力，由于物体间力的作用是相互的，水 也会给人的身体一个向前的力，使身体前进，故D 不符合题意。 故选：。 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 答与解析： 探测器匀速运动，受力平衡，合力为零，已知受到的月球的万有引力竖直向下，则受到 的气体的反冲力竖直向上，因此，探测器竖直向下喷气，故D 错误，B 正确。 故选：B。 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（ ） 第1 页/ 共29 页 指令 信号 发动机 00100 发动机B 11011 点火 10001 熄火 01110 ．00100 10001 B．00100 01110 ．11011 10001 D．11011 01110 答与解析：图片有一个向右的加速箭头，代表卫星向右运动加速离开，选择左边的喷气 式发动机，点火后发动机喷气推动卫星向右运动。如果选熄火，则发动机不工作，也就 没有动力了。 故选：。 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 答与解析：（1）人对湿地地面的压力和人受的重力二者大小相等、方向相同，但是二 者的性质不同，故选项说法不正确； （2）人对湿地的压力和湿地对人的支持力是作用力与反作用力，故二力一定相等，故 B、D 错误，正确； 故选：。 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 第1 页/ 共29 页 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 答与解析：做手拉手比力气游戏时，一方对另一方有一个拉力作用，同时另一方也受到 这一方对他的拉力，即物体间力的作用是相互的，两个物体之间的作用力和反作用力， 总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。 故选：。 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 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 答与解析：拍击球的力与球击拍的力是一对相互作用力，根据相互作用力同时产生，同 时消失，判断错误，B 正确；根据相互作用力大小相等，判断、D 都错误。 故选：B。 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 答与解析：甲、乙两队进行拔河比赛，甲在拉乙的同时，乙也会给甲一个反作用力，甲 对乙的力和乙对甲的力是作用力与反作用力的关系，所以两个力的大小相等。其中甲胜 利的原因是甲与地面之间的摩擦力大于乙与地面之间的摩擦力。