专题07 力（方法与技巧）（解析版）

专题07 力 一．如何把握力的概念？ 【方法技巧】（1）力是物体对物体的作用：力是由物体产生的，力不能离开物体而存在，没有物体，就 没有力。 （2）力是成对出现的：一个物体对别的物体施力的同时，也受到后者对它施加的力。每个力都有一对相 互依存的受力物体和施力物体，独立的一个力是不存在的，在研究力的时候，我们把受到力的物体称为受 力物体，施加力的物体称为施力物体。 （3）物体间力的作用是相互的：一个物体对别的物体施加力的同时，也受到后者对它的作用力。物体间 的相互作用有两种方式：一是相互接触的物体间通过推、拉、挤、压等作用而产生的作用；二是彼此不接 触的物体间也能发生力的作用，如磁铁吸引铁钉不接触也会发生相互吸引作用；三是相互接触物体间也不 一定有力的作用，只有它们之间发生形变时才会有力的作用。 【典例剖析】如图所示，质量60kg 的甲同学和质量50kg 的乙两同学站在滑板上，在旱冰场上相对而立， 如果甲用60 的力推乙，乙对甲的推力为______；乙同学重力的反作用力的施力物是______。（选填“甲同 学”、“乙同学”、“滑板”或“地球”） 【答】 60 乙同学 【解析】 [1]由受力分析可知，甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对相互作用力，大小相等，由题意可知，甲对乙的 推力为60，故乙对甲的推力也为60。 [2]乙同学受到重力的作用，重力的施力物体是地球，乙同学受到地球的重力的作用力的同时，地球也受到 乙同学的重力的反作用力，施力物体是乙同学。 二．如何理解力的作用效果和物体运动状态改变？ 【方法技巧】（1）力作用在物体上产生的效果有两种：力可以改变物体的运动状态；力还可以改变物体 的形状，物体形状改变包括物体的体积的变化，是指物体被拉伸、压缩、弯曲和扭转。我们可以通过力的 效果感知力的存在。 （2）运动状态通常用速度描述，速度的大小或方向改变，物体的运动状态就发生了改变；只有当物体一 直处于静止或匀速直线运动时，物体的运动状态才没有改变。 （3）物体运动状态的改变是指物体运动速度大小的改变和运动方向的改变。物体由静止到运动或由运动 到静止，物体运动由快到慢或慢到快，物体的运动的方向改变等都是物体运动状态发生改变。如，做匀速 圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但是运动方向时刻变化，因此物体的运动状态是改变的。 【典例剖析】2021 年5 月15 日，“天问一号”火星着陆器成功着陆火星表面。如图所示，着陆器启动反 推火箭向下喷火减速着陆，利用了物体间力的作用是________的，同时说明力可以改变物体的________。 【答】 相互 运动状态 【解析】 [1]着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆，地面对火箭一个向上的力，从而减速，故说明力的作用是相互 的。 [2]物体的速度发生了变化，故物体的运动状态发生了改变，故说明力可以改变物体的运动状态。 三．如何画力的示意图？ 【方法技巧】画力的示意图的步骤是： （1）确定受力物体，为了作图方便，通常用一个方框来表示受力的物体。 （2）确定力的作用点，作用点必须画在受力物体上，一般画在物体的重心。 （3 ）画线段反映力的大小。从作用点沿力的方向画一条线段，线段的长度能粗略反映力的大小，在同一图 中，力越大，线段越长。 （４）在线段的末端画上箭头表示力的方向。箭头末端和线段的端点要对齐。并在箭头一旁标上力的符号 和数值。 注意：画重力的示意图时，作用点必须画在重心上，且方向一定是竖直向下。 【典例剖析】用60 的力沿水平方向向左推木箱，在图中画出力的示意图（力的作用点为点）。 【答】 【解析】 由图示知，水平推力的方向水平向左，作用点为，作图如下： 四．如何确定弹簧测力计的示数？ 弹簧测力计受力平衡时所显示的示数就是弹力大小。不要误认为测力计受力平衡时合力为零视为弹力的大 小。 【典例剖析】两个相同规格的弹簧测力计以如图（1）所示方式悬挂一个重物，上面弹簧测力计（甲）的 示数和下面弹簧测力计（乙）的示数分别为F1和F2。当对弹簧测力计甲施加大小为F 的竖直拉力，使整个 装置沿竖直向下做匀速运动时如图（2）所示，弹簧测力计甲和乙的示数分别为F3和F4。则 F1________F2________F4（前两空均填“大于”“小于”或“等于”），表示F、F3、和F4三者关系的等 式为F=________。（不考虑空气的作用） 【答】 大于 等于 2F3-F4 【解析】 [1][2]设两个相同规格的弹簧测力计重力为G，物体的重力为G'，由图可知，乙弹簧测力计的挂钩上都悬挂 重物，即 F2=F4=G' 挂在墙上的甲弹簧测力计的挂钩上悬挂一个弹簧测力计和一个重物，则 F1=G+G' 故F1大于F2，F2等于F4。 [3]如图所示，先运用整体思想，整个装置沿竖直向下做匀速运动，故整个装置受力平衡，将弹簧测力计 （甲）和弹簧测力计（乙）及重物看作是整体，受力分析可得 F=G'+2G① 再利用分割思想，只看弹簧测力计（乙）及重物，受力分析可得 F3=F4+G② 下面的弹簧测力计的示数 F4=G'③ 由①②③式可得 F=2F3-F4 五．如何进行受力分析？ 【方法技巧】（1）首先要确定研究对象（可以把它从周围物体中隔离出来，只分析它所受的力，不考虑 研究对象对周围物体的作用力）； （2）在分析物体受力时，应先考虑重力，然后是弹性力、摩擦力等，并分析物体在已知力的作用下，将 产生怎样的运动或运动趋势； （3）根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况，确定力，保证力既不能多也不能少； （4）画出研究对象的受力示意图； （5）检验，根据物体的运动状态和平衡力的知识来检验所画出的力是否正确。 【典例剖析】 1．小渝同学通过查资料得知，弹簧的弹力大小满足胡克定律F=k⋅∆x，其中k 称为劲度系数，由弹簧自身 决定，∆x 是弹簧的伸长量。小渝同学用如图所示的三个装置进行探究，弹簧和小球均完全相同，弹簧原长 L0=12m，劲度系数k=05/m，小球重力为2，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，静止时各弹簧 的长度分别为L1、L2、L3，下列说法正确的是（ ） ．L1=L2=L3=16m B．甲图中弹簧所受合力为2 ．乙图中弹簧的弹力为4 D．丙图中细线的拉力是2 【答】 【解析】 ．结合题意及图示知，甲、乙、丙图中的弹簧完全相同，静止时弹力都等于小球的重力2，则弹簧的伸长 量 那么静止时各弹簧的长度 L1=L2=L3=L0+∆x=12m+4m=16m 故正确，错误； B．甲图中，弹簧处于静止，即处于平衡状态，则受到合力为0，故B 错误； D．丙图中，将两个小球及弹簧看成一个整体，而弹簧的质量不计，则细线受到的拉力等于两个小球的重 力为4，故D 错误。 故选。 2．如图所示，篮球队员小明在进行上抛球训练，不计空气阻力，竖直向上抛出去的篮球（ ） ．在向上运动过程中，篮球受重力和向上的抛力 B．在向上运动过程中，篮球只受向上的抛力 ．在向上运动过程中，篮球只受重力 D．运动到最高点时，篮球不受任何力 【答】 【解析】 地球上任何物体在任何时候都会受到重力作用，重力的方向总是竖直向下的，所以竖直上升的篮球受重力 作用；竖直向上抛出篮球，篮球之所以向上运动（不计空气阻力）是由于篮球具有惯性，不受竖直向上抛 的力。故选。