资源简介

1 力、弹力
学习目标
1．知道力的概念和力的单位
2．知道弹力及弹力产生的条件
3．正确使用弹簧测力计
教学内容
1．辽宁号航母的舰载机载歼-15着舰时在拦阻索作用下停下来，这个过程中（ ）
A. 拦阻索对战机的作用力使拦阻索发生形变
B. 拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变
C. 战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的受力物体相同
D. 战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的作用效果相同
【分析】A项，力可以改变物体的形状，战机对拦阻索的作用力使拦阻索发生形变，故A项错误。B项，力可以改变物体的运动状态，拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变，故B项正确。C项，战机对拦阻索作用力受力物体为拦阻索，拦阻索对战机作用力的受力物体为战机，故受力物体不相同，故C项错误。?D项，战机对拦阻索作用力使拦阻索发生形变，拦阻索对战机作用力使战机运动状态发生变化，故作用效果不相同，故D项错误。综上所述，本题正确答案为B。
【答案】B
2．下列关于力的说法中错误的是（ ）
A. 相互不接触的物体也能产生力的作用
B. 做匀速圆周运动的物体受力平衡
C. 力是物体对物体的作用
D. 桌面上的茶杯受到支持力，施力物体是桌面
【答案】B
3．如图所示，分别在A、B处用同样大小、同样方向的力推门，可以感受到在_______（选填“A”或“B”）点用力容易把门推开。这说明力的作用效果与力的__________有关。
【答案】B，作用点
4．如图所示，乒乓球运动员用球拍击球时，如果以球为研究对象，施力物体是 　　 ，受力物体是 　 。
【分析】对于受力分析时受力物体和施力物体的对象判断，先看产生力的物体和承受力的物体，然后进行判断。
【答案】球拍；球
羽毛球拍发生凹陷和撑杆发生弯曲的原因是什么呢？
我们按压桌子会发生形变么？如何判断呢？
一、力的概念及单位
【知识梳理】
1．力的单位：牛顿(N) （1N→托起两只鸡蛋的力）
【例题精讲】
例1．就右图中的物体乙的受力情况，正确的说法是（ ）
A. 乙只受自身重力和桌面支持力的作用
B. 乙只受甲的重力和桌面支持力的作用
C. 乙受到自身重力、甲的压力和桌面的支持力的作用
D. 乙受甲、乙两个物体的重力和桌面支持力的作用
【答案】C
例2．下面关于力学现象的解释中,不正确的是( )
A. 地面上的小车从向西运动变成向东运动一定是因为受到力的作用的缘故
B. “蜘蛛人”攀爬高层建筑时，使他上升的力是他对自己的拉力
C. 把鸡蛋往碗沿上一碰，鸡蛋就破了，利用了力的作用是相互的
D. 包子皮上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状
【解答】解：
A、地面上的小车从向西运动变成向东运动，物体的运动状态发生改变，物体一定受到力的作用。说法正确，不符合题意。
B、“蜘蛛人”攀爬高层建筑时，脚给墙一个力，根据物体间力的作用是相互的，所以建筑给人一个向上的力，推动人上升，使人上升的力的施力物体是墙。说法错误，符合题意。
C、把鸡蛋往碗沿上一碰，鸡蛋给碗一个力，根据物体间力的作用是相互的，碗给鸡蛋一个反作用力把鸡蛋碰破。说法正确，不符合题意。
D、力使物体发生形变，包子皮上捏出了漂亮的花边，是力改变了包子皮的形状。说法正确，不符合题意。
【答案】B
例3．阅读短文，回答问题
线膨胀
科学研究表明：金属杆受到拉力会伸长，在一定范围内，金属杆的伸长与它所受到的拉力，在一定范围内，金属杆的伸长与它受到的拉力成正比. 现在有一金属杆L，长4m，横截面积为0.8cm2，实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm. 由于直接对这一金属杆厕所有困难，故利用甲图装置进行测试. 甲图中的金属杆在拉力作用下被拉长时，将带动指针转动，指针将指示刻度，显示伸长量. 在对长度和横截面积不同的同种材料制成的样品进行测试时，样品所受的拉力始终为1200N，分别测出伸长量，通过测试取得的数据如下表一：
金属和大多数物质一样都具有“热胀冷缩”的特性，也就是说金属受热后其长度也会增加，我们将其称为线膨胀. 这是由于物体内部分子热运动加剧或减弱造成的. 这个性质在工程结构的设计中，在机械和仪器的制造中，在材料的加工（如焊接）中，都应考虑. 否则，将影响结构的稳定性和仪表的精度. 考虑失当，甚至会造成工程的损毁，仪器的失灵，以及加工焊接中的缺陷和失败等等.
表二是某探究小组的同学探究影响物体线膨胀因素的样品实验记录（铜、铝线的横截面积和原长相同，不受力）.
请分析图甲和表中数据，回答下列问题：
（1）当图甲中金属杆受到拉力的作用时，指针会向 （填“左”或“右”）偏转.
（2）分析表一样品测试数据可知，金属杆伸长的长度和 有关.
（3）分析表二样品测试数据可知，你能初步判断，在相同条件下，铝的线膨胀程度比铜 （选填：“显著”或“不显著”）.
（4）如图乙所示，是一个由铜铝组成的双金属片，在30℃时是平直的，则在80℃时，双金属片将向 （选填“上”或“下”）弯.
（5）由第一段文字和表一可知金属杆L能够承受的最大拉力为 牛.
【答案】（1）右；（2）横截面积；（3）显著；（4）下；（5）12000
例4．用如图所示的水壶提水时，手应提在水壶把手的　　处（选填“A”或“B”，下同）；把水壶里的水灌到保温瓶中去时，手应提在水壶把手的　　处。出现这样的差别主要是因为力的三要素中力的　　影响力的　　所导致的。
【分析】力的作用点不同，产生的力的效果也就不同，用水壶提水时，手应提在水壶把手的A处，把水壶里的水灌到保温瓶中去时，手应提在水壶把手的B处。
【答案】A；B；作用点；作用效果
【针对训练】
1．（3分）将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的液体，可完成如下四个实验：在这些实验的设计中，把微小变化放大以利于观察的是（　　）
①验证力使物体发生形变；②观察大气压随高度的变化
③观察液体的热胀冷缩：④模拟潜水艇的浮沉。
A. ①②③
B. ②③④
C. ①③④
D. ①②④
【答案】A
2．如图，弹簧在大小为2N的水平拉力下静止，请画出手受到弹簧的拉力的示意图。
【分析】弹簧在大小为2N的水平拉力下静止，由于物体间力的作用是相互的，则弹簧对手的作用力也为2N，且作用在手上，方向指向弹簧。
过拉力的作用点，沿指向弹簧的方向画一条有向线段，用F表示即可，如图所示：
【答案】
3．“以卵击石”，卵破的施力物体是（　　）
A. 人
B. 卵
C. 石
D. 手
【解答】解：“以卵击石”，卵对石头施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，因此石头对卵施加反作用力，大小相同，卵承受力的能力差，石头承受力的能力强，所以卵碎了石头没什么变化，故C正确。
【答案】C
二、形变和弹力
【知识梳理】
1．弹力
(1)弹性：物体受力发生形变不受力自动恢复原来形状的特性；塑性：物体受力发生形变不受力不能自动恢复原来形状的特性。
(2)弹力的定义：物体由于发生弹性形变而产生的力。(如压力，支持力，拉力)
(3)产生条件：发生弹性形变 ；
(4)大小：与弹性形变的大小有关；
(5)方向：与形变方向相反。

【例题精讲】
例1．下列物体间的作用力：
①手握瓶子的压力；
②电线对电灯的拉力；
③磁铁对铁钉的吸引力；
④压缩的弹簧对手的推力；
⑤课桌对课本的支持力．
其中属于弹力的有（ ）
A. ①②③⑤
B. ①②③④
C. ①②④⑤
D. ①②③④⑤
【答案】C
【针对训练】
1．静止在水平桌面上的水杯，受到支持力和重力的作用，其中受到的　　力是弹力。由于力的作用是相互的，水杯对桌面会产生压力，此压力是　　（选填“水杯”或“桌面”）发生形变产生的。
【答案】支持力；水杯2．如图所示,利用弹簧测力计测量一块停表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A. 停表的重力
B. 停表和测力计的总重力
C. 停表对弹簧的拉力
D. 弹簧对停表的拉力
【解答】解：
A、当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡，即弹簧测力计向上的拉力与物体的重力相等，因弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力为相互作用力，此时弹簧测力计的示数才是准确的。所以，使测力计内弹簧伸长的力是停表对弹簧的拉力。
B、B错误；
C、C正确；
D、D错误；
【答案】C
三、力的测量及弹簧测力计
【知识梳理】
1．使用弹簧测力计的注意事项：
(1)观察弹簧测力计的量程和分度值，不能超过它的 测量范围。（否则会损坏测力计）
(2)使用前指针要校零；如果不能调节归零，应该在读数后减去起始末测量力时的示数，才得到被测力的大小。
(3)测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指针的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦；
(4)被测力的方向要与弹簧的轴线的方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦；
(5)指针稳定后再读数，视线要与刻度线垂直。

【例题精讲】
例1．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重G＝5N，则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A. 5N，0N
B. 0N，5N
C. 5N，5N
D. 5N，10N
【分析】当弹簧测力计受到平衡力时静止，在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时，测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向，不改变力的大小。
【解答】因为物重G=5N，所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力，静止，向左受的拉力也是5N，示数也为5N;同理，B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N。
【答案】C
【针对训练】
1．弹簧测力计是根据在一定范围内，弹簧的________和所受拉力成正比的原理制成的，如图所示，正在使用的弹簧测力计指针指在某一位置，这个弹簧测力计的量程是________N，分度值是________N，所测物体的重力是________N.
【分析】弹簧测力的原理是:在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比; 使用弹簧测力计测量力的大小时，首先要明确弹簧测力计的量程和分度值，读数时视线与指针所指刻线相垂直
【解答】解：
（1）弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大的原理制成的;
（2）在弹簧测力计上，最大示数是5N,所以弹簧测力计的量程为0~5N;
（3）1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，即弹簧测力计的分度值为0.2N;
图中弹簧测力计指针恰好在“2”后面1个小格处，所以弹簧测力计的示数为2.2N.
【答案】伸长;0~5;0.2;2.2
四、探究弹性形变与外力的关系
【知识梳理】
1．实验：弹簧测力计测力
【实验目的】用弹簧测力计测力
【实验器材】细线、弹簧测力计、钩码、木块
【实验步骤】
(1)测量前：
①完成弹簧测力计的调零。（沿测量方向调零）
看一下弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，如果不是的话，要来回拉动几次挂钩，看一下是否弹簧很好的恢复初始形状，检查一下，是否与外壳之间存在较大摩擦，让指针指在零刻度线的位置才能使用。
②记录该弹簧测力计的测量范围是0~5牛，最小分度值是0.2牛。不能超过量程。
(2)测量时：
①拉力方向沿着弹簧伸长方向
②等弹簧测力计的示数稳定之后再读数，并且读数的时候视线要与刻度线相垂直。
【误差分析】
（1）测量前未调零，偏大
（2）被测物超过量程范围，偏小
（3）俯视或仰视读数，偏大偏小

【例题精讲】
例1．小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：
猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量
猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量
猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量
小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：
①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2。
②固定弹簧的一端，用大小相同的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′。
③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。
（1）该实验方案研究的是猜想　　（填写序号）。
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是　　。
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与　　有关。
（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是弹簧伸长量和　　。
【解答】解：
（1）保持弹簧材料、粗细相同，原长不同，改变拉力大小，对比伸长量的大小关系，这是探究弹簧伸长量与原长的关系，故是研究猜想2；
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，保持了弹簧材料、粗细相同，原长不同；
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化，探究伸长量与拉力大小的关系；
（4）该探究过程需要探究的物理量是弹簧的原长，比较弹簧的伸长量。
【答案】（1）2（2）得到材料、粗细均相同的两根弹簧（3）拉力大小（4）对应的原长
【针对训练】
1．科学研究表明：在一定的范围内,金属杆的伸长与它所受拉力成正比。现在,我们要知道一根长度为2.5m、横截面积为0.8cm2的金属杆A，最大伸长0.4cm时所能承受的拉力。但是直接对A进行测试有困难，因此我们就对同种材料制成的不同规格的样品进行了测试。测试中，所用拉力始终为1000N，测得的数据如下表。请回答：
(1)解答数据可知,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成___,与金属杆的横截面积成___.(填“正比”或“反比”)
(2)金属杆A所能承受的最大拉力为___N.
【解答】解：
(1)要探究“金属杆伸长的长度与金属杆的长度”间的关系,应控制金属杆的横截面积不变,由表中第1组与第4组实验数据(或第2组与第3组实验数据)可知,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比;探究“金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积”间的关系时,要控制金属杆的长度长度不变,由表中第1组与第3组(或第2组与第5组)实验数据可知，金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积成反比。
(2)金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比;并且金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关,解答表中的数据可知,其他条件相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比,与金属杆的横截面积成反比;因此拉力F=K'S△L/L,则金属杆的伸长量△L=KLF/S，将表中第1组实验数据代入，得：0.16cm=K×(1000N×1m)/0.05cm2 ①，设金属杆A承受的最大拉力是F,把△L=0.4cm=0.004m,L=2.5m,S=0.8cm2，代入关系式，得：0.004cm=K×(F×2.5m)/0.8cm2 ②，②①，解得：F=16000N
【答案】(1)正比;反比(2)16000
1．下列关于弹簧测力计使用的说法，错误的是（　　）
A. 每个弹簧测力计都有一个测量范围，被测力应小于这个范围
B. 使用前必须先对弹簧测力计校零
C. 弹簧测力计只能竖直放置，测竖直方向的力
D. 弹簧测力计可以测不同方向的力
【解答】解:
A.弹簧测力计都有自己的测量范围，被测力大于这个范围就可能会损坏弹簧测力计，小于这个范围弹簧测力计测不出，所以A是正确的；
B.每次使用弹簧测力计是都要观察指针是否指在零点，不在零点的就要校零，所以B是错误的；
C.弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比。弹簧测力计的可以测量竖直方向上的力，但需要竖直放置；也可以测水平方向上的力，但需要水平放置；也可以测倾斜方向上的力，但需要弹簧倾斜放置，所以C是错误的；
D.由选项C的解析可知：弹簧测力计可以测不同方向上的力，所以D是正确的。故选C.
【答案】C
2．甲是一个被拉伸了0.5m的弹簧；乙是一个从地面被举髙0.5m的小球，丙是一个正在以0.5m/s的速度运动的小球。根据以上信息，请你判断上列三个物体具有的共性是（ ）
A. 都具有能量
B. 都受到拉力的作用
C. 所受的作用力相等
D. 除数字相同外，没有其他共性
【答案】A
3．“以卵击石”，卵破的施力物体是（ ）
A. 人
B. 卵
C. 石
D. 手
【分析】“以卵击石”，卵对石头施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，因此石头对卵施加反作用力，大小相同，卵承受力的能力差，石头承受力的能力强，所以卵碎了石头没什么变化，故C正确。
故选：C。
【答案】C
4．如图所示，悬停在空中的直升机，受到向上的升力，这个力的施力物体是（ ）
A. 空气
B. 螺旋桨
C. 地球
D. 发动机
【答案】A
5．“以卵击石” 导致卵破，此情境中的施力物体是（ ）
A. 人
B. 手
C. 石
D. 卵
【答案】D
1．人长时间坐在椅子上会感觉屁股酸疼，产生这个效果的力的施力物体是（ ）
A. 地球
B. 座椅
C. 屁股
D. 空气
【答案】B
2．仔细观察图（甲），说明力的作用效果不仅跟力的大小、方向有关，还跟力的_____有关；观察图（乙）发现，将滑动变为____的方式可以减小摩擦。
【分析】图甲大人和小孩在门上的作用点不同，使得大人虽然力气大却推不过小孩，说明力的作用效果不仅跟力的大小和方向有关，还跟力的作用点有关。在图乙中小轮子可以滚动，大大减小了与地面间的摩擦。
点睛：此题考查：①力的大小、方向、作用点称为力的三要素；力的三要素共同影响着力的作用效果．②在同样的压力下，物体滑动时所受的摩擦力远远大于滚动时所受到的摩擦力．
【答案】作用点；滚动
3.把弹簧测力计的一端固定，另一端用3 N的力拉它时，弹簧测力计的示数为3 N，若将弹簧测力计的固定端取下，两端各施一个3 N的拉力而使弹簧测力计静止，如图所示。此时弹簧测力计的示数是( )
A.0 B.3 N C.6 N D.无法判断
【答案】B
【解析】弹簧测力计的示数是指弹簧受到的拉力的大小。所以弹簧测力计的示数仍然为3 N。
4． 铅球放在水平地面上处于静止状态，关于铅球和地面受力的叙述正确的是
A. 地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球坚硬没发生形变
B. 地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力，是因为铅球也发生了形变
C. 地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力，是因为地面发生了形变
D. 铅球对地面的压力即为铅球的重力
【答案】C
重力，力的示意图

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