【快人一步】浙教版2022-2023学年寒假七(下)科学讲义(十四):力的存在【wrod,含答案】

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【快人一步】浙教版2022-2023学年寒假七(下)科学讲义(十四):力的存在【wrod,含答案】

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一、力是什么
1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象,说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用,这说明了力的存在。
2.一个物体对另一个物体施加拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
3. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体,另-一个是受力物体),单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的,即力是物体对物体的作用。
【能力拓展】
①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说,也是受力物体。
②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上,两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用),没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。
二、力的作用效果
科学上是从力的作用效果来认识力的,那么力的作用效果有哪些呢
(a)用力将拉力器拉长
(b)飞来的网球将球拍的网压变形
(c)熊猫将竹子拉弯
(d)足球运动员踢球,球由静止变为运动
(e)运动员用头顶球,使球改变运动方向
由(a)(b)(c)知,力改变了物体的形状,由(d)(e)知,力改变了物体的运动状态(速度大小和运动方向)。
力的作用效果:改变物体的形状;改变物体的运动状态
三、力的作用是相互的
(一)相互作用力
手拍桌子,手感到疼,说明一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受:到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
(二)相互作用力的特点
物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力,则另一个力就叫反作用(1)相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。(2)物体间力的作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
四、力的测量
(一)力的单位
要准确地区分力的大小,就要进行力的测量,而测量力的大小,首先应该确定力的单位。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
(二)弹性弹力
(1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来的形状,物体的这种性质称为弹性。
(2)弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。
(三)测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
(四)弹簧测力计的原理和使用
原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
使用弹簧测力计时应注意以下问题:
(1)调零:使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要调零。
(2)被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
(3)测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
(4)测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
(5)读数时,应让视线与面板表面刻度垂直。
五、力的三要素
人们通常把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。力的作用效果有两个,一是使物体的运动状态发生改变,二是使物体发生形变。那么力的作用效果跟什么因素有关呢
生活现象 现象分析 结论
小孩的力气小,一根弹簧也拉不开;大人的力气大,很容易拉开三根弹簧 由于力的大小不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果跟力的大小有关 力的作用效果跟力的大小、方向和作用点都有关
在排球运动中,手用力向上托球,球向上运动,主攻手用力向下扣球,球就改变运动方向,急速下落 由于力的方向不同,力的作用效果就不同,说明力的作用效果跟力的方向有关
一个长方体木块,立在水平桌面上,用手指沿水平方向推它的下部,木块可以在桌面上运动起来;用手指沿水平方向推它的上部,木块则会翻倒 由于力的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果跟力的作用点有关
【能力拓展】
(1)力的大小、方向和作用点共同影响力的作用效果。当其中一个要素改变时,力的作用效果也会随之改变。
(2)探究影响力的作用效果的三个要素时要用控制变量法。例如当研究力的作用效果与力的大小之间的关系时,需要控制力的方向与作用点相同。
六、力的示意图
科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力,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,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的
图形叫做力的示意图。
例1、如图所示,四个力中的一个与其他三个力所产生的作用效果不同的是(  )
A.斧头对木柴的力 B.球拍对乒乓球的力
C.手对弹簧的拉力 D.手捏橡皮泥的力
例2、如图所示,用手捏握力器时,手握在A点比握在B点要更省力。这现象能说明与力的作用效果有关的是力的( )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.大小、方向、作用点
例3、如图所示,某同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加6N的拉力。并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0牛 B.3牛 C.6牛 D.12牛
例4、如图所示,将一根原长为L0的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端,实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)分析比较图________可知,当力的大小和作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同。
(2)分析比较图(b)和(c)可知,________。
例5、小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:
拉力(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(cm) 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是   N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为   cm
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长   cm。
1.如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
2.质量相等的甲、乙两位同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立。若甲用60N的力推乙(如图所示),则下列分析中,正确的是( )
A.同时,乙对甲的推力小于60N
B.甲静止不动,乙向后退
C.乙后退的过程中,始终受到60N推力的作用
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态
3.下列有关力的认识中,错误的是( )
A.人推车前进时,人同时也受到车对人的推力
B.两个物体只要互相接触,就一定发生力的作用
C.用手捏塑料瓶会变瘪,表明力可以使物体发生形变
D.脚踢足球使球飞起来,表明力可以改变物体的运动状态
4.一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,用扳手拧螺母,手握在扳手的A处比握在C处更费力,此实验说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.力的大小、方向和作用点都有关
6.小乐为了制作橡皮筋测为计进行了如下研究:如图甲所示,将A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力F和橡皮筋的伸长量△x;多组实验后根据数据得到如图乙所示图线。
(1)当在橡皮筋A上悬挂重为6N的钩码时,其伸长量△x为________cm。
(2)若要制作量程较大的橡皮筋测力计,应选择橡皮筋________(选填“A”或“B”)。
7.小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表:
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图18所示,为________N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是________cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成________关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与________、________等有关。
1.如图所示,铅球被运动员推出,空中飞行后,落地并在草地上滚动一段距离,最后静止在丁处,若不计空气阻力,则在甲、乙、丙、丁4个位置中,受力示意图正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.如图所示,某同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加6N的拉力。并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0牛 B.3牛 C.6牛 D.12牛
3.关于力的说法,不正确的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.力是改变物体运动状态的原因
C.受力物体同时一定也是施力物体
D.不接触的物体之间一定没有力的作用
4.在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁 , 则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁<L甲=L丙
C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L丁<L乙<L甲<L丙
5.如图所示,坐在船中的人用力向前推动另一艘船时,发现自己坐的船向后退,说明力可以改变物体的 , 还可说明物体间 。
6.“嫦娥三号”探月卫星,在距离月球表面100km高度经过多次“刹车制动”,最终绕月球做圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是   的。在绕月球做圆周运动时,卫星的运动状态   (填“改变”或“不改变”),在绕月飞行的过程中,若以地球为参照物,“嫦娥三号”卫星是   (填“静止”或“运动”)的。
7.学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,测试结果如图所示。图中OA段和OB段在弹性形变范围内。若要制作量程较大的弹簧测力计,他们应选弹簧 ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 。
8.为了研究弹簧受到拉力作用时,其伸长量与弹簧自身因素的关系。小明同学选择了如下器材弹簧测力计,弹簧A、B、C、D,其中弹簧A、C由同种金属丝绕制而成,弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成。A、B原来的长度均为L0 , C、D原来的长度均为L0',且A、B、C、D的横截面均相同。实验操作如下:他将弹簧A、B、C、D的左端固定,并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧,它们的长度各自增加了△L1、△L2、△L3和△L4 , 如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)甲实验中弹簧测力计受到A弹簧水平向________(选填“左”或“右”)的拉力。
(2)操作甲、乙、丙、丁中,比较________,说明弹簧的伸长量与金属丝的材料有关。
(3)小明同学通过比较甲、丙和乙、丁,进一步得出“同种材料制成的粗细相同的弹簧,在弹性限度内,弹簧的伸长量越大产生的弹力越大”的结论。你认为他的结论是否正确 ________,并说明理由 ________。
答案及解析
例1、B
【解析】A、斧头对木柴的力改变了木柴的形状;
B、球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态;
C、手对弹簧的拉力改变了弹簧的形状;
D、手捏橡皮泥的力改变了橡皮泥的形状;
由此可知,B中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
例2、C
【解析】力的大小、方向和作用点影响力的作用效果,根据题目描述分析哪个因素改变即可。
用手捏握力器时,手握在A点比握在B点要更省力,这里力的作用点不同,则说明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而A、B、D错误。
例3、C
【解析】弹簧测力计测量的是挂钩上拉力的大小,根据图片可知,测力计挂钩上受到的拉力为6N,那么它的示数为6N,故C正确,而A、B、D错误。
例4、(1)ce (2)当力的方向和作用点不同时力的大小,不同力的作用效果不同。
【解析】(1)根据描述确定哪些因素相同,哪些因素不同,据此选择对照实验;
(2)比较图b和c,确定相同的因素和不同的因素,根据控制变量法的要求描述结论。
【解答】(1)探究力的方向对作用效果的影响时,必须控制大小和作用点相同而改变力的方向,故选图c和e。
(2)图b和c中,力的方向和作用点相同,但是力的大小不同,因此得到结论:当力的方向和作用点相同时,力的大小不同,力的作用效果不同。
例5、(1)1.5 (2)0.2 (3)1.5
【解析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,比较前两组数据找到它们之间的数量关系,然后再确定最大称量值即可。(2)(3)利用前面两组数据计算出弹簧的伸长与拉力的数量关系,再根据这个关系计算即可。
【解答】(1)比较第1和2组数据可知,当弹簧受到的拉力为0.5N时伸长:7.5cm-6.5cm=1cm。那么当弹簧受到的拉力为2N时,弹簧应该伸长:1cm×=4cm,此时弹簧的长度应该为:6.5cm+4cm=10.5cm≠11cm,因此此时已经超出弹簧的弹性限度,那么该测力计的最大称量为1.5N。
(2)设相邻刻度线之间的距离为x,; 解得:x=0.2cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧受到的拉力为F=G=mg=0.075kg×10N/kg=0.75N;设此时弹簧伸长距离为y,; 解得:y=1.5N。
1.A
【解析】力的作用效果:①力可以改变物体的形状;②力可改变物体的运动状态,据此分析判断。
①用力拉弓,弓弦弯了,即力改变物体的形状;
②用力蹬脚踏板,自行车加速前进,即力改变物体的运动状态;
③用力垫球,球飞出去,即力改变物体的运动状态;
④用力划水,人加速前进,即力改变物体的运动状态。
其中与其它三个力的作用效果不同的是①。
2.D
【解析】A.乙对甲的力和甲对乙的力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,因此乙对甲的推力也是60N,故A错误;
B.甲和乙质量相同,滑板也相同,受到相同的力后,乙和甲都会向相反方向后退,故B错误;
C.乙在后退的过程中,甲的手不再与乙接触,因此乙不再受到60N的推力,故C错误;
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
3.B
【解析】A.人推车前进时,人同时也受到车对人的推力,因为物体间力作用是相互的,故A正确不合题意;
B.两个物体互相接触还要发生形变,才会产生力的作用,故B错误符合题意;
C.用手捏塑料瓶会变瘪,表明力可以使物体发生形变,故C正确不合题意;
D.脚踢足球使球飞起来,表明力可以改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
4.D
【解析】从斜面上匀速下滑的物体,受到斜面的支持力,方向与斜面垂直且向上;受到斜面的摩擦力,方向与斜面平行且向上;受到重力,方向竖直向下,如下图:
故D正确,而A、B、C错误。
5.C
【解析】用扳手拧螺母,手握在扳手的A处比握在C处更费力,这就是力的作用点不同,因此本实验说明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而A、B、D错误。
6.(1)12 (2)B
【解析】(1)根据乙图确定橡皮筋A的伸长与受到拉力的关系,据此计算拉力为6N时伸长量;
(2)橡皮筋能够承受的拉力越大,测力计的量程越大。
【解答】(1)根据乙图可知,在拉力小于10N时,橡皮筋的伸长与拉力成正比,据此得到:;
解得:△x=12cm。
(2)根据图乙可知,橡皮筋A能够承受的最大拉力为10N,B能够承受的最大拉力为15N,则制作量程大的测力计,应该选择橡皮筋B。
7.(1)3.5 (2)2.1 (3)正比 (4)长度;厚度
【解析】(1)根据图片可知,测力计的分度值为0.1N,则示数为:3N+0.1N×5=3.5N;
(2)根据表格可知,拉力每增大1N,形变量增大0.6N,据此可知:;
则实验4中形变量x:1.8cm+0.3cm=2.1cm。
(3)根据表格可知,每组中形变量和拉力的比值都是0.6,则得到:簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比关系 。
(4)弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与长度、厚度等有关。
1.B
【解析】在甲位置时,铅球只受到重力,不受推力,故A错误;
在乙位置时,铅球只受重力,故B正确;
在丙位置时,铅球受到竖直向上的支持力,竖直向下的重力,水平向左的摩擦力,故C错误;
在丁位置时,铅球除以静止状态,它只受重力和支持力,故D错误。
2.C
【解析】弹簧测力计测量的是挂钩上拉力的大小,根据图片可知,测力计挂钩上受到的拉力为6N,那么它的示数为6N,故C正确,而A、B、D错误。
3.D
【解析】A.力是物体对物体的作用,故A正确不合题意;
B.力是改变物体运动状态的原因,故B正确不合题意;
C.受力物体同时一定也是施力物体,故C正确不合题意;
D.不接触的物体之间也会发生力的作用,例如重力、万有引力、电磁力等,故D错误符合题意。
4.B
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,即拉力越大,伸长的长度越大,据此分析即可。
甲和丙中,弹簧都处于静止状态,它的伸长情况只与向右的拉力大小有关,与是否连接在墙壁上无关,所以甲和丙弹簧的伸长相同,即弹簧的长度相同;
乙和丁中,弹簧都处于静止状态,它的伸长情况只与向右的拉力大小有关,与是否连接在墙壁上无关,所以乙和丁弹簧的伸长相同,即弹簧的长度相同;甲和丙,弹簧都是受到拉力,那么它们的长度都是增大的;
乙和丁,弹簧都是受到压力,那么它们的长度都是缩小的,因此甲和丙中弹簧的长度肯定大于乙和丁中弹簧的长度;
那么弹簧长度的大小关系:L乙=L丁<L甲=L丙。
5.运动状态;力的作用是相互的
【解析】(1)物体运动状态的改变包括:速度大小和方向的改变;
(2)甲对乙施加力,同时乙对甲也施加力,这说明物体间力的作用是相互的,据此分析解答。
【解答】如图所示,坐在船中的人用力向前推动另一艘船时,发现自己坐的船向后退,说明力可以改变物体的运动状态,还可说明物体间力的作用是相互的。
6.相互;改变;运动。
【解析】(1)卫星用力喷射高温气体时被喷射的气体对卫星也有力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
(2)卫星在绕月球做匀速圆周运动时,速度方向不断改变,运动状态不断改变。
(3)“嫦娥三号”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,“嫦娥三号”卫星是运动的。
7.乙;甲
【解析】在弹性限度内,弹簧能够承受的拉力越大,它的量程就越大;伸长相同的长度时,弹簧受到的拉力越小,则它的精确度越高。
(1)根据图像可知,在弹性限度内,甲能承受的最大拉力为4N,乙能承受的最大拉力为8N,则制作量程大的测力计,应该选乙;
(2)根据图像可知,伸长4cm时,甲弹簧受到拉力大约为2.5N,而乙弹簧受到拉力单位8N,则制作精确度较高的测力计,应该选弹簧甲。
8.(1)左
(2)甲和乙(或丙和丁)
(3)错误;没有控制弹簧原长相等
【解析】(1)甲实验中,弹簧向右伸长,因此弹簧产生的弹力方向向左,那么弹簧测力计受到A弹簧水平向左的拉力。
(2)探究弹簧的伸长量与金属丝的材料的关系时,必须控制弹簧的长度和横截面积,拉力相等,因此选择甲和乙(或丙和丁)。
(3)甲和丙比较,它们受到的拉力相同,但是伸长量不同,因此不能得到弹簧伸长量越大产生弹力越大的结论,理由是:没有控制弹簧原长相等。
浙教版寒假“快人一步”七(下)科学讲义(十四)
力的存在

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