2017春季初一竞赛第6讲力的基本概念与重力弹力教师版

1、力的基本概念与重力、弹力第六讲模块一力的概念知识导航相互的, 同时你给了我等大的力.你没有吃亏的！,手和鼻子耐疼度不一样啊！2017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版87竞赛预备【例1】 下列说法正确的是()物体和受力物体, 找不到A. 每个必须有物体或受力物体的不的B. 武术运动员在训练时, 用力冲拳和踢腿, 并没有受力物体, 说明力可以没有受力物体C. “风吹草动”, 草受到了力, 但没有物体, 说明没有物体的是的D. 两个是 5N, 这两个力一定相同产生就必有物体和受力物体, 故A 正确, B、C 错误. 而D 中的方向未知,A.【】A:故两个力不一定相

2、同.【例2】于力的作用, 下列说法正确的是()A体操运动员上单杠时, 用手向下压单杠, 人却上了单杠, 是因为人对单杠的单杠对人的.B放风筝时, 风筝受到拉力作用, 这个力的物体是人手C只有当两个物体直接接触时, 相互间才会发生力的作用D如下图, 这种方法是不能比较出两个人的力气大小的, 因为一对相互作用力大小相等.这样能比 吗?比比咱俩谁的【】 D882017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版力的概念物体间的相互作用力不能脱离物体而单独, 要有物体和受力物体 单个物体不能产生力的作用相互作用力: 力成对出现, 甲对同时对甲(一对相互作用力, 等大、反向、共线

3、、作用在两个受力物体上)一些物体与受力物体直接接触而产生, 如: 弹性力、摩擦力等; 另一些物体与受力物体不直接接触, 如: 磁铁之间的磁性力、地球对人的吸引力等力的力的国际是, 简称“牛”, 符号“N”力的大小用弹簧测力计(弹簧秤)来测量模块二力的三要素及力的作用效果知识导航2017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版89力的作用效果可以使物体发生形变可以改变物体的运动状态可以使物体的速度大小、运动方向发生改变 理想状态: 如果物体不受任何外力的作用, 将保持静止或者匀速直线运动, 直到有外力去改变它的运动状态说明: 1. 静止和匀速直线运动属于平衡状态, 即

4、运动状态不改变2. 明确系统或整体的概念, 即系统内部的作用力 改变系统的状态, 如: 甲同学骑自行车带着,想帮忙使自行车加快速度, 这时坐在后座上用力推甲同学的后背, 不能起到使自行车 的效果 改变物体运动状态的 , 不是维持运动状态的力的 三要素力的大小、 方向和作用点力的各个要素都直接影响着力的作用效果力的大小不同力的方向不同竞赛预备【例3】 实验探究: 某同学为了探究力的作用效果与哪些因素有, 他利用开门和门进行比较,通过一些现象发现了力的作用效果与哪些因素有他的探究过程如下: ()(1)用适当的A 点推门时, 发现门被打开了; 而用同样的A 点时, 发现门被上了由此, 他得出了结论:

5、 力的不同时, 力的作用效果不同(2)用较大的A 点推门时, 发现门迅速被推开了, 用稍小的A 点推门时, 发现门慢慢被推开了, 由此, 他得出结论: 力的不同时, 力的作用效果不同(3)用适当的A 点推门时, 发现门被推开了; 而用同样的B 点推门时, 发现门没有被推开由此, 他得出结论: 力的不同时, 力的作用效果也不同最后, 他总结上述实验现象, 得出了结论; 力的、能够影响力的作用效果】 (1)方向(2)大小(3)作用点 方向 大小 作用点【902017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版力的作用点不同力的示意图用一条带箭头的线段表示力的作用点和方向画力

6、的示意图的要领: 确定受力物体、力的作用点和力的方向; 从力的作用点沿力的方向画力的作用线, 用箭头表示力的方向; 力的作用点可以用线段的起点, 也可以用终点表示; 表示力的方向的箭头, 必须画段的末端力的图示用一条带箭头的线段表示力的三要素画力的图示的要领: 画出受力物体; 确定标准长度, 根据力的大小选定合适的标度此标度必须为力的整数分之一 确定物体的受力作用点; 从力的作用点起沿力的方向按几倍于标度的长度画出一线段, 线段的长度表示力的大小;段的末端画出箭头, 表示力的方向; 将图示的力的符号和数值标在箭头附近【例4】于力的知识, 下列说法中错误的是()A. 足球运动员踢球时, 球由静止

7、变为运动, 表明力可以改变物体运动状态B. 用力握小橡皮球, 球变瘪了, 表明力可以改变物体的形状C. 篮球撞在篮球板上被弹回, 说明力可以使物体发生形变D如右图, 跳水运动员总是站在跳板的最前端蹬跳板,是在力的大小相同时, 力的作用点在跳板的最前端点处, 力的作用效果最显著.】 C【的各种现象中, 物体运动状态没有改变的是()【例5】 B【(多选)用一根绳子拖着重物在地面上前进,则(【例6】)A物体是人,受力物体是重物B如研究绳对重物的拉C如研究重物对绳的拉D如研究绳对人的拉物体是人,受力物体是重物物体是重物,受力物体是绳物体是绳,受力物体是人】 CD【结合生活中的现象, 下列说明力可以改变

8、物体形状的是,态的是A飞机在空中匀速盘旋 B足球在草地上越滚越慢C用力压弹簧, 弹簧缩短了D吊在天花板下静止的电灯E篮球撞击到篮板上被弹回F. 坐在沙发上时, 沙发会出现凹陷G. 物体从静止开始竖直下落H. 在竖直方向匀速上升的气球I. 汽车在盘山公路上匀速行驶J. 用绳子拴着一小石块, 然后手拉着绳子, 甩动小石块作圆周运动力可以改变物体运动状【例7】【】 CDFABEGIJ2017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版91按照要求作图(1) 小球放在水平桌面上受到水平向右 10N 的拉力,请在图中画出小球受到的拉力的图示；(2) 起重机用 8000N 的力吊起

9、重物的示意图；(3) 用力的示意图画出小车受到的大小为 20N，与水平方向成 30°斜向上的拉力【例8】【】为了探究力能否使瓶发生形变,把圆形其中, 发现细瓶装满水, 然后用带有细管的橡【例9】胶塞塞紧瓶口, 组装好的实验装置内水面的变化用力挤压管内水面上升, 表明力使细管上有刻度, 便于观察细管瓶壁,管内水面上升了于是他得出结论: 细却认为: 细管内水面上升, 可能瓶发生了形变是由于手挤压壁时, 瓶内水的温度升高所致, 因此不能说明力使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瓶发生形变请你写出主要实验步骤和相应的实验现象】用力挤压壁, 可以看到细管内的水面上升, 水

10、面上升的高度记为松手后细玻【h1,瓶壁, 可以看到细璃管内的水面迅速回到原来位置再用较小的力挤压管内的水面也上升,水面上升的高度记为 h2; h2 小于 h1这说明力的作用使瓶发生了形变922017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版模块三弹力、重力知识导航竞赛预备概念强化1. 直尺、橡皮筋、弹簧等受力会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状, 物体的这种特性叫做.有些物体, 例如橡皮泥, 变形后不能自动恢复原来的形状, 物体的这种特性叫做.【】弹性; 塑性2. 我们在压尺子、拉皮筋、拉弹簧时, 感到它们对手物体由于而产生的.【】弹力; 弹性形变的作用, 这种力叫

11、做. 这种2017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版93几种常见的力产生条件大小方向作用点补充说明重力由于地球的吸引而使物体受到的力G=mg竖直向下重心 g=9.8N/kg 的物理意义:质量为 1kg 的物体在地面附近所受重力的大小是 9.8N 形状规则、质量分布均匀的物体重心在其几何中心以在物体上, 也可以不在物体上 形状不规则薄木板可以使用悬挂法、支点法找重心 重心越低越稳定, 自然状态下, 寻求重心最低状态弹力接触有挤压 如桌面上的物体受到的支持力、电灯受到绳的拉力等从力的性质上来说都属于弹力 支持力与垂直于接触面, 各自指向被支持和被压物体; 支持力与

12、互为相互作用力FDx 在弹性限度内, 弹簧的伸长与受到的拉力成正比.1 =1 (F = kDx)F2Dx2力的分类按力的作用效果可分为、支持力、拉力、推力等按力的性质可分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等3. 弹簧的弹性有一定的限度, 超过了这个限度也不能完全复原. 所以使用弹簧时不能超过它的, 否则会使弹簧损坏.【】弹性限度4. 使用弹簧测力计的时候, 首先要看清它的, 在测量时不能超过, 否则会损坏弹簧测力计.【】量程5. 测量时, 弹簧测力计的轴线应与一致, 避免由于弹簧伸缩时与外壳摩擦而造成较大的测量误差, 弹簧测力计使用【】所测力的方向将挂钩拉伸几下, 检查摩擦情况引导思考:1.在光滑的

13、水平面上有一个物体靠墙静止着, 问：（1）物体与墙壁之间有没有弹力作用?（2）给物体一个水平向左的力 F,物体与墙壁间是否有弹力作用?【】（1）由图可知,物体靠墙壁静止时,物体与墙壁之间虽有接触但没有互相挤压而发生形变,所以物体和墙壁之间没有弹力作用（2）当给物体一个水平向左的推力 F 之后,物体与墙壁之间由于互相挤压而发生形变,这时墙壁与物体之间着弹力作用小球是否受到光滑斜面对它的支持力.2.【】甲绳子竖直, 撤去斜面仍然可以竖直,所以甲不受到. 乙绳子倾斜, 撤去斜面【例10】放在水平桌面上的茶杯,对桌面有,下列有“茶杯对桌面”的说法,正确的是()A. 茶杯对桌面的B. 茶杯对桌面的C.

14、茶杯对桌面的D茶杯对桌面的是由于茶杯发生形变而产生的是作用在茶杯上的就是重力是由于桌面发生形变而产生的【】A942017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版, 弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计, 重物的重力G = 1N , 则弹簧测力计【例11】A 和 B 的示数分别为()A. 1N, C. 0.5N,】D00.5NB. 0,1ND. 1N, 1N【例12】在科技活动中,同学们准备动手制成弹簧测力计,它们选了A、B 两种规格不同的弹簧进试,绘出的图象若他们要制作量程较大的弹簧测力计,用弹簧,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,用弹簧 （填“A”或“B”）【】B

15、, A【例13】请画出力的示意图请画出图甲中台灯所受重力、拉力的示意图请画出图乙、图丙中小球所受重力、支持力、拉力的示意图图甲图乙图丙【】略【例14】 于重心的说法中, 正确的是()A. 重心是物体所受重力的等效作用点B. 重心是物体上最重的一点C.重心的位置一定在物体上D.质量不均匀但形状规则的物体的重心在它的几何中心: 物体各部分都受到重力作用, 为了研究问题的方便, 往往把物体看做一个整体, 物体各部分受到的重力用一个力来代替, 把各部分受到的重力集中到一点上, 这就是重心. 因此重心不是物体上最重的一点, 重心位置由物体的质量分布和几何形状决定, 质量分布均匀, 有规则几何形状的物体的

16、重心在其几何中心上. 重心的位置不一定在物体上, 如金属【】环的重心在圆心上.: A2017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版95【例15】下列事例中, 属于运用了重力方向的是()【】A, 东东同学在探究物体重力和质量的系, 他的猜想是: 物体受到的重力可能跟【例16】质量成正比. 为了验证他的猜想, 设计了实验, 而用到的实验器材是: 弹簧测力计, 钩码. 在进行实验中, 他先后把质量分别是 100g、200g、300g、400g、500g、600g 的钩码依次挂在弹簧测力计上, 分别读出它们所受重力, 并在表中. 现在请你分析东东同学的实验数据, 看看重力

17、跟它的质量的比值是多少? 可以得出什么结论?【】重力与质量成正比, 比例系数为9.8N/kg ;或者G = 9.8(N/kg) × m【例17】对于 9.8N/kg 的物理意义理解正确的是( A1kg 等于 9.8NC1kg 质量的物体, 受到重力 9.8N)B1N 等于 9.8kgD1N 重力的物体, 质量是 9.8kg【】C教师引导估算题:中学生的体重最接近 500N两个鸡蛋 1N【例18】去冬今春,某市罕见的严重旱灾,各界全力支援抗旱救灾领到的一瓶“凉元帅”饮用纯净水上标有“550ml”的字样,则水的重力为N. (g 取 10N/kg)【】5.5962017 春季·初

18、一竞赛班·第 6 讲·教师版质量 m(kg)重力 G（N）0.10.980.21.960.32.940.43.920.54.90.65.88【例19】如图, 向空杯中逐渐注水, 直到满为止, 问: 杯子与水的整体重心如何变化?【】先降低后升高分析: 变式可以思考:满杯水漏水时重心如何变化若从C 处向下拉绳子, 绳子的重心如何变化? 升高考点: 自然状态下是重心最低状态趣味:重心和稳度的扩展1.支面越大, 稳度越好支面并不一定是接触面三条腿的圆凳, 腿是斜向外边的, 那空白部分就表示了圆凳的支面,它是由三条腿和地面的接触点连一个三角形人们经常用加大支面的办法来提高物体的稳度:

19、 台灯下边有个大底座, 瓶子的底部比瓶口大, 大烟囱的下边比上边粗汽车起重机的前部和后部, 各有一对能收起或放下的支腿2.重心越低, 稳度越大(自然状态, 寻求最稳状态)这是不倒翁为何不倒的; 装货的时候要注意把重的货物装在下面, 轻的货物装在上面, 而且货物不能装得过高; 高高的塔式起重机要把成吨的器材提上高楼, 所以提高它的稳度就很重要你看,塔式起重机的下边有一个压重架, 在压重架里放进了很多沉重的钢锭, 这就都为了降低重心, 增加稳度重心如果低于支撑点, 物体就更加稳定的航海家在帆船的底仓里放了砂石, 降低了船的重心, 提高了船的稳度家利用这种重心低的船, 在惊涛骇浪中穿越洋,了亚非三十

20、多个国2017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版97【例20】把一条盘在地上、长为 L 的质量分布均匀的软绳向上提起,当绳刚好拉直时,它的重心位置升高了; 把一边长为 L 的正方形均质薄板 ABCD（线 AC 处于竖直位置时,其重心升高了 ）绕 C 点翻到对角L 2 - 1】 ,L【22【例21】用天平和弹簧秤测力计称量同一物体, 在地球和月球上称量的结果(A天平的称量结果相同, 弹簧测力计的称量结果不同B天平的称量结果不同, 弹簧测力计的称量结果相同C天平和弹簧测力计的称量结果都相同D天平和弹簧测力计的称量结果都不同)【】A拓展: 若在完全失重状态下(需要说

21、明什么情况下是完全失重, 如太空中闭发的飞船在星球转动的时候), 测力计可以正常使用, 可以测出力的大小; 天平不能够正常使用, 已不能测出物体质量大小【例22】某质量为 60 千克的物体在月球表面时, 重约 100 牛, 一根绳子在地球表面最多能悬挂重600 牛的物体, 它在月球表面最多能悬挂的物体的质量约为()D600 千克A60 千克B100 千克C360 千克1【】由题意可知, 地球上的物体到了月球上, 重力会变为原来的 6 , 所以绳子在地球上能悬挂600N 的重物, 到月球上则可悬挂 3600N 的重物, 即约为 360kg选C【例23】小刚一个弹簧测力计, 他找来了弹簧, 钩码,

22、 直尺, 指针等器材, 首先测出弹簧长度然后在弹簧上挂上不同的钩码, 测出弹簧长度 L, 算出比L0 伸长的长度L0=2.10cm,填在表格中从表中数据可以看出弹簧的伸长 L 与拉力 F 的系式为L(L=LL0), 】 DL = 0.4cm/ N× F【982017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版拉力 F/N123456长度 L/cm2.502.903.303.704.104.50伸长L/cm0.400.801.201.602.002.40【例24】一根轻质弹簧, 当用 2N 力拉时长度为 5cm, 用 3N 力拉时长度为 7 cm, 求弹簧的【】

23、根据在弹性限度内, 弹簧的伸长跟受到的拉力成正比的道理去解决F1 = 2N ; F2 = 3N ;l1 = 5cm ,代入数据l2 = 7cm由题中知道= l1 - l02N5cm - lF1所以据弹簧的性质有=0解方程得l0 = 1cm3N7cm - l0 ,F2l2 - l0【例25】(思考题)科学研究表明：金属杆受到拉力会伸长, 在一定范围内, 金属杆的伸长量与它所受到的拉力成正比.现有一金属杆 L , 长为4m , 横截面积为0.8cm2 , 实际使用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测试有, 故选用同种材料制试, 测试时样品所受的拉力始终为1000N ,

24、通过测试取得数据如下：样品进请分析表中数据回答下列问题：(1)在对样品进试时, 采用的装置, 这样设计有何优点?(2) 分析样品测试数据可知, 金属杆伸长的长度还跟什么因素有?(3) 金属杆 L 能够承受的最大拉力为多大?【】(1)可以放大实验现象, 使实验现象更加明显; (2)金属杆的长度和横截面积; (3)把试题表格L中第五行数据和金属杆 L 的参数代入表达式1F1L1S2=,L2F2 L2 S10.16cm = 1000N ´ 4 m´ 0.8cm2可得,F = 104 N .0.4cmF ´ 4 m´ 0.20cm222017 春季·初

25、一竞赛班·第 6 讲·教师版99长度 L(m)横截面积 S (cm2 )伸长L(cm)10.050.1610.100.0820.050.3220.200.0840.100.3240.200.16课后创新培养【练1】 在图中所指出的四个, 使受力物体运动状态发生改变的是()【】D【练2】于力的作用效果的叙述中, 正确的是()A. 物体运动状态发生改变, 一定受外力作用B. 物体的运动状态不发生变化, 一定不受外力作用C. 物体受力作用后, 一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D. 力的作用效果完全由力的大小决定：物体运动状态发生改变, 一定受到了力的作用, 但运动状态并不

26、一定没有受到【】A的作用, 力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者是使物体发生形变.作用点都影响力的作用效果.力的大小、方向、【练3】 在钢丝上骑自行车的人, 为什么能够稳稳地在高高的钢丝上不掉下来啊?【】下面挂上一个重物, 降低重心, 使重心低于支持力的作用点, 稳度增加.【练4】 下列说法中正确的是()A物体的质量跟它受到的重力成正比B重力的物体是地球,方向总是竖直向下C质量为 1 千克的物体重 9.8 牛,可以写成 1 千克=9.8 牛D重力的方向总是垂直于物体表面】B【1002017 春季·初一竞赛班·第 6 讲·教师版本周课题本周课题: 小制作.1.可以制作会爬