考點5 力 力的圖示（解析版）

考點5力力的圖示一、力的概念1．定義：力是物體對物體的作用。2.力產生的條件：①必須有兩個或兩個以上的物體。②物體間必須有相互作用（可以不接觸）。3.力的作用是相互的。物體甲對物體乙一個力的作用，同時乙也一定對甲一個力的作用，這兩個力是一對相互的力，而且是同時存在同時消失的，其中一個力稱為作用力，另一個力稱為反作用力。作用力與反作用力的關系是：作用在不同物體上大小相等、方向相反、作用在一條直線上。二、力的作用效果1.力的作用效果有兩個（1）使物體發(fā)生形變；（2）使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。兩種效果可能同時產生也可能只產生一種。有時候力使物體發(fā)生的形變非常微小，眼睛很難觀察到，但形變是存在的，我們可以把形變放大來觀察。2.運動狀態(tài)的改變指的是：速度的大小改變；速度的方向改變；速度的大小、方向同時發(fā)生了改變三種情況。三、力的三要素力的大小、方向、作用點稱為力的三要素。力的作用效果與力的三要素有關。一個力的三要素中，只要有一個要素改變，力的作用效果就要改變。四、力的圖示法力的示意圖用一根帶箭頭的線段把力的三要素都表示出來的方法叫做力的圖示。沿力的方向畫一條帶箭頭的線段來表示物體受到的力，且不過分強調有向線段的長短和起點，這種表示力的方法叫做力的示意圖。用30牛的力豎直向上提著一桶水，我們可以分別用力的圖示法和力的示意圖畫出這個力。五、力的測量在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N。1牛頓的力相當于用手托兩個雞蛋的力，一個中學生重力約為500牛。測量力的工具是測力計，實驗室中測量力常用彈簧測力計。測量工具：彈簧測力計。使用方法（1）測量前要了解彈簧測力計的測量范圍（量程）分度值，測量前必須要調零。（2）在實際測量時，要使彈簧測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向一致。（3）讀數(shù)時，眼睛觀察指針的視線應與彈簧測力計的刻線相平。（4）在記錄結果時，既要記錄數(shù)字，還要注明單位。例1、以下關于力的概念中，不正確的是 （）A．力不可以脫離物體而獨立存在 B．力是物體與物體之間的相互作用 C．不接觸的物體間可能有力的作用 D．相互接觸的物體間一定有力的作用【答案】D【解析】解：A、力不能離開物體獨立存在，至少有兩個物體，故A正確；B、力是物體對物體的相互作用，故B正確；C、不接觸的物體間可能有力的作用，如兩個磁鐵不接觸也有力的作用，故C正確；D、相互接觸的物體間也不一定有力的作用，比如放在墻角的籃球與豎直墻壁之間就沒有力的作用，故D錯誤；故選：D。例2、如圖（a）（b）所示，兩圖表示力的作用效果。圖（a）主要表示力能使物體的_________發(fā)生改變；圖（b）主要表示力能使物體的_________發(fā)生改變；有時，這兩種作用效果同時發(fā)生，例如：發(fā)生碰撞時的汽車；___________________________（再舉一個例子）。【答案】運動狀態(tài)；形狀；從高處落到地面的雞蛋（答案合理即可）。【解析】圖（a）中，運動員用頭頂球時，足球的運動方向和運動快慢發(fā)生改變，這說明物體受力時運動狀態(tài)發(fā)生了改變；圖（b）中，用力拉弓射箭使弓弦的形狀發(fā)生了改變；通常物體發(fā)生碰撞時，形狀和運動狀態(tài)同時改變。下落的雞蛋碰到地面，運動停止的同時也破碎了（形狀發(fā)生改變）。例3、（2022?上海中考）如圖所示，靜止在水平地面上的物體重力G為6牛，請在圖中用力的圖示法畫出該物體所受的地面的支持力F。【解析】解：水平靜止在水平地面上的物體受到的重力和地面對它的支持力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對平衡力，所以地面上的物體所受地面的支持力F＝G＝6N，豎直向上，作用點在物體下表面的中點上，選取標度為3N，從力的作用點沿豎直向上作有向線段，使線段長度為標度的2倍，如圖所示：一．選擇題（共8小題）1．下列關于力的說法中正確的是（）A．力作用在堅硬物體的表面，不會產生作用效果B．雞蛋碰石頭，只有雞蛋碎了，說明相互作用的力大小可以不相等C．不接觸的物體之間，不會產生力的作用D．力是一個物體對另一個物體的作用【答案】D【解析】解：A、作用在堅硬物體的表面上的力可以使物體發(fā)生微小形變，會產生力的作用效果，故A錯誤；B、雞蛋碰石頭，根據(jù)相互作用力可知，石頭對雞蛋的力等于雞蛋對石頭的力，故B錯誤；C、不相互接觸的物體，不一定沒有力的作用，如兩個不相互接觸的磁鐵間有力的作用，故C錯誤；D、力是物體對物體的作用，故D正確。故選：D。2．俗話說“一個巴掌拍不響”。這句話反映的物理知識是（）A．一個巴掌不會振動，所以不會發(fā)聲 B．一個物體不會產生力的作用C．只有當兩個物體接觸才會產生力的作用 D．聲音是由力產生的【答案】B【解析】解：一個巴掌拍不響，意識是說一個物體不會產生力的作用，表明力是物體對物體的作用，物體間力的作用是相互的，故ACD錯誤，B正確。故選：B。3．以下事例中，能說明“力可以使物體發(fā)生形變”的是（）A．拋出的籃球最終落到地面 B．運動員用力蹬地起跑C．大象過獨木橋，橋被壓彎了 D．剎車后，公交車減速進站【答案】C【解析】解：A、拋出的籃球最終落到地面，籃球的速度和方向都發(fā)生變化，是重力改變了籃球的運動狀態(tài)，故A錯誤；B、運動員用力蹬地起跑，由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故B錯誤；C、大象過獨木橋，橋被壓彎了，橋的形狀發(fā)生變化，說明力可以改變物體的形狀，故C正確；D、剎車后，公交車減速進站，公交車速度變小，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故D錯誤。故選：C。4．下列物體的上升原理與火箭升空原理相同的是（）A．熱氣球 B．噴水火箭 C．電梯 D．上拋的籃球【答案】B【解析】解：火箭升空時對噴出的氣體有向下的力，同時氣體對火箭產生了向上巨大的推力，這說明力的作用是相互的；熱氣球升空是利用受到的浮力大于自身重力升空的，故A不符合題意；電梯上升，電梯受到向上的拉力，屬于改變運動狀態(tài)，C也不符合題意；上拋的籃球上升，是由于籃球具有慣性，只有噴水火箭發(fā)射時向后噴水，同時水對火箭產生了向上的推力，利用了力的作用是相互的，故B符合題意；故選：B。5．在下面所指出的四個力中，使受力物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的是（）A．手對彈簧的拉力 B．人對跳板的壓力C．手對弓的拉力 D．磁鐵對小鐵球的吸引力【答案】D【解析】解：A、彈簧受到拉力變長，說明力可改變物體的形狀，不符合題意；B、跳板受力變彎，說明力可改變物體的形狀，不符合題意；C、弓受力變彎，說明力可改變物體的形狀，不符合題意；D、小鐵球受到磁力后運動方向變化，說明力可改變物體的運動狀態(tài)，符合題意。故選：D。6．比較圖所示兩個力的大小，可得出的結論是（）A．F1＞F2 B．F1＜F2C．F1＝F2 D．條件不足，無法判斷【答案】D【解析】解：甲、乙兩圖，只知線段的長短，但標度未知，無法比較力的大小，故ABC錯誤，D正確。故選：D。7.如圖所示，小華用礦泉水瓶做實驗：他用水平力輕輕推動底部時，瓶子沿桌面平穩(wěn)地移動；當用水平力輕推瓶蓋時，瓶子翻了。他驗證的是力的作用效果與（）A．力的作用點有關 B．力的方向有關 C．力的大小有關 D．與以上三者都有關【答案】A【解答】解：用水平力推動底部時，瓶子沿桌面平穩(wěn)地移動；當用水平力輕推瓶蓋時，瓶子翻了；兩種情況下，推力的作用點不同，力的作用效果不同，這表明力的作用效果與力的作用點有關。故選：A。8．物體間“力的作用是相互的”，能生動體現(xiàn)這一規(guī)律的卡通圖是下列圖中的（）A． B．C． D．【答案】D【解析】解：A、在人的推力作用下，貨車由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故A不符合題意；B、用力將球接住，球由運動變?yōu)殪o止，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故B不符合題意；C、腳將靜止的足球踢出去，使足球由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故C不符合題意；D、甲用力推乙，甲給乙一個作用力，乙也給甲一個反作用力，使甲向后退，說明力的作用是相互的，故D符合題意。故選：D。二．填空題（共8小題）9．力是_________作用，一個物體受到力的作用，一定有_________對它施加這種作用。力是不能離開_________而獨立存在的。在國際單位制中，力的單位是_________；符號是_________?！敬鸢浮课矬w對物體；施力物體；物體；牛頓；N?！窘馕觥拷猓毫κ俏矬w對物體的作用，施加力的作用是施力物體，承受力的作用的是受力物體；要產生力的作用，至少有兩個物體，一個物體不能產生力的作用，沒有物體就沒有力的作用；在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N。故答案為：物體對物體；施力物體；物體；牛頓；N。10．游泳時，人用手和腳向后劃水，人就會前進。這是因為人在向后劃水時，對水施加了向_________的推力，于是水同時對人的手和腳產生向前_________，所以人會前進。這一事實說明了物體間力的作用總是_________的?！敬鸢浮亢?；反作用力；相互?！窘馕觥拷猓河斡緯r用手和腳給水一向后的作用力，根據(jù)物體間力的作用是相互的，水就給手和腳一向前的反作用力，使人前進，這個力的施力物體是水。故答案為：后；反作用力；相互。11.2022年6月5日，運載火箭將神舟十四號載人飛船送入太空。發(fā)射時，運載火箭向下噴射高溫氣體獲得向上的推力，說明物體間力的作用是________的；在推力作用下，運載火箭速度越來越大，說明力可以改變物體的________。飛船在接近“天宮”空間站的過程中，以飛船為參照物，空間站是________的。（選填“運動”或“靜止”）【答案】相互；運動狀態(tài)；運動。【解析】解：火箭點火后從尾部猛烈噴出高溫氣體，對氣體施加了一個向下的作用力，從而使火箭受到了氣體對它施加了一個向上的反作用力，這是利用了物體間力的作用是相互的，才使火箭得到向上的動力；在推力作用下，運載火箭速度越來越大，說明了力可以改變物體的運動狀態(tài)；以飛船為參照物，空間站與飛船之間的相對位置發(fā)生改變，所以空間站是運動的。故答案為：相互；運動狀態(tài)；運動。12．如圖（a）、（b）所示表示力的兩種作用效果，圖（a）主要說明力可以改變物體的________，圖（b）主要說明力可以改變物體的________。力的作用效果，不僅與力的大小有關，同時也與力的________和________有關?！敬鸢浮啃螤?；運動狀態(tài)；方向；作用點?！窘馕觥拷猓河蓤D（a）可知，氣球的形狀發(fā)生了改變，表示力能使物體發(fā)生形變；由圖（b）可知，氣球飛出，所以（b）圖主要表示力能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變；力的作用效果，不僅與力的大小有關，同時也與力的方向和作用點有關。故答案為：形狀；運動狀態(tài)；方向；作用點。13．如圖，小向用腳向后蹬地，滑板車會沿地面向前運動，這說明力的作用是________的；如果不再蹬地，滑板車的速度會越來越慢，最后停下來，這表明力可以改變物體的________；滑板車在水平地面上運動，且人的兩腳站立在滑板車上時，滑板車對人的支持力________滑板車對地的壓力（選填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】相互；運動狀態(tài)；小于?！窘馕觥拷猓盒∠蛴媚_向后蹬地，滑板車會沿地面向前運動，這說明力的作用是相互的；如果不再蹬地，滑板車的速度會越來越慢，最后停下來，這表明力可以改變物體的運動狀態(tài)；滑板車在水平地面上運動，且人的兩腳站立在滑板車上時，滑板車對人的支持力等于人的重力，滑板車對地的壓力等于人和滑板車的重力之和，所以滑板車對人的支持力小于滑板車對地的壓力。故答案為：相互；運動狀態(tài)；小于。14．如圖所示，某人用大小相同的力作用于彈簧，觀察比較（a）（b）兩圖，可知力的作用效果于力的________有關。如圖（c）所示，開門時，用手推在A處比推在B處更容易打開，這表明力的作用效果跟________有關。【答案】方向；作用點。【解析】解：（a）（b）兩圖，力的大小相同，作用點相同，力方向不同，力的作用效果不同，說明力的作用效果跟力的方向有關。開門時，用手推在A處比推在B處更容易打開，A處和B處，力的方向相同，力的大小相同，力的作用點不同，力的作用效果不同，說明力的作用效果跟力的作用點有關。故答案為：方向；作用點。15．如圖所示為“用彈簧測力計測重力”的情景，實驗前應先沿著________（選填“水平”或“豎直”）方向調零。該測力計的量程為________牛，最小分度值為________，讀數(shù)為________牛。【答案】豎直；0~2.5；0.1N；1.6?！窘馕觥拷猓簻y量物體重力時，由于重力是豎直向下的，應將彈簧測力計在豎直方向調零；圖中彈簧測力計的量程為0~2.5N，分度值為0.1N，讀數(shù)為1.6N。故答案為：豎直；0~2.5；0.1N；1.6。16．如圖（a）所示，將一根原長為L0的彈簧一端固定在墻面上，分別用大小或方向不同的力作用在彈簧的另一端，實驗現(xiàn)象如圖（b）、（c）、（d）、（e）所示；（1）分析比較圖_________可知，當力的大小和作用點相同時，力的方向不同，力的作用效果不同；（2）分析比較圖（c）和（d）可知，當力的大小和方向相同時，力的_________不同，力的作用效果不同；（3）分析比較圖（b）和（c）可知：_________。（4）能不能比較（b）和（e），為什么？_________。【答案】（1）（c）和（e）；（2）作用點；（3）當力的方向和作用點相同時，力的大小不同，力的作用效果不同；（4）因為它們同時改變了力的方向和力的大小，無法比較?！窘馕觥拷猓海?）要比較力的作用效果與力的方向有關，要控制力的大小和作用點相同時，力的方向不同，通過分析可知圖c和圖e，力的大小和作用點相同時，力的方向不同，力的作用效果不同；（2）分析比較圖（c）和（d）可知，當力的大小和方向相同時，力的作用點不同，彈簧伸長的長度不同，說明力的作用效果與力的作用點有關；（3）分析比較圖（b）和（c）可知，當力的作用點和方向相同時，力的大小不同，彈簧伸長的長度不同，說明力的作用效果與力的大小有關；（4）分析比較（b）和（e）可知，當力的大小和方向同時改變時，不能對它們進行比較了，因為沒有控制變量，無法比較。故答案為：（1）（c）和（e）；（2）作用點；（3）當力的方向和作用點相同時，力的大小不同，力的作用效果不同；（4）因為它們同時改變了力的方向和力的大小，無法比較。三．作圖題（共4小題）17．在圖中，小球受到繩子的拉力F大小為10牛。用力的圖示法畫出拉力F?！窘馕觥拷猓合冗x取一段表示5N的線段作為標度，小球受拉力的作用點在繩與球相連處，并且方向沿繩向上，大小為10N，故答案為：18．如圖所示，物體對斜面的壓力為10牛，請用力的圖示法畫出斜面受到的壓力F。【解析】解：物體對斜面的壓力，作用點在接觸面的中點處，方向垂直于斜面向下，大小為10N；選取標度為5N，則所畫線段長度為標度的兩倍。如圖所示19．用細繩將球懸掛在豎直的墻壁上，如圖所示，球受到墻壁的支持力為4牛。請用力的圖示法畫出該支持力?！窘馕觥拷猓呵蚴艿綁Ρ诘闹С至?，作用點在接觸面的中點處，也可以等效畫在球心處，方向垂直于墻壁水平向右，大小為4N；。如圖所示：2N2NF=4N20．如圖所示，水平地面上的足球處于靜止狀態(tài)，畫出他受力的示意圖?！窘馕觥拷猓哼^球心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向畫一條帶箭頭、等長的線段，分別表示重力和支持力，分別用符號G和F表示。如圖所示：四．綜合題（共2小題）21．某小組同學研究兩個物體間相互作用力F1和F2的特點?，F(xiàn)有器材為：力傳感器（相當于測力計）、數(shù)據(jù)采集器（可將傳感器測得數(shù)據(jù)采集后輸送至計算機）、計算機、硬紙板、細繩等。圖（a）、（b）為他們設計的兩種實驗方案。①應根據(jù)圖________所示方案進行實驗。②圖（c）是該組同學正確進行實驗，在計算機上得到的實驗圖線（縱軸分別顯示F1和F2的大小，橫軸表示時間t）。請依據(jù)相關信息，寫出兩條結論。（A）___________________________。 （B）____________________________________?！敬鸢浮浚?）（b）；（2）兩個物體間相互作用力的大小是相等的；兩個物體間相互作用力是同時產生（消失）的?！窘馕觥拷猓海?）由圖a可知，此時測力計的兩個力是作用在硬紙板上，兩個測力計的拉力不是一對相互作用力，故選（b）；（2）由圖像可知：兩個物體間相互作用力的大小是相等的；兩個物體間相互作用力是同時產生（消失）的。故答案為：（1）（b）；（2）兩個物體間相互作用力的大小是相等的；兩個物體間相互作用力是同時產生（消失）的。22．牛頓第三定律觀察和實驗表明：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。這就是牛頓第三定律。牛頓第三定律在生活和生產中應用很廣泛。人走路時用腳蹬地，腳對地面施加一個作用力，地面同時給腳一個反作用力，使人前進。輪船的螺旋槳旋轉時，用力向后推水，水同時給螺旋槳一個反作用力，推動輪船前進。摩托車的發(fā)動機驅動后輪轉動，由于輪胎和地面間有摩擦，車輪向后推地面，地面給車輪一個向前的反作用力，使摩托車前進。摩托車的牽引力就是這樣產生的。如果把后輪架空，不讓它跟地面接觸，這時讓發(fā)動機驅動后輪轉動，由于車輪不推地面，地面也不產生向前推車的力，摩托車就不能前進。請同學們根據(jù)上述自學的知識，回答下列問題：（1）兩個物體之間的作用力和反作用