3.2 力的存在（解析版）

3.2力的存在知识点一、力定义：力是物体对物体的作用。通常用字母F表示单位：国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛（N）对力的理解物体间力的作用是相互的。一个物体受到另一个物体的作用力，必定也要反作用于另一个物体，一个物体是施力物体的同时也是受力物体。这两个力称为作用力和反作用力力不能脱离物体而单独存在。发生力的作用时一定有两个或两个以上的物体；有力存在必有施力物体和受力物体物体间力的作用是同时产生、同时消失的。相互作用的两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同的物体上知识点二、力的作用效果力可以改变物体的形状，使物体发生形变（如下图左）力可以改变物体的运动状态，运动状态包括物体的运动速度和运动方向（如下图右，1到2改变速度大小，1到3改变速度方向）知识点三、弹簧测力计用途：测量力的大小原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度就越长（弹簧的伸长量与受到的拉力成正比）弹簧测力计的使用方法及注意事项使用弹簧测力计测力前应先进行调零，使指针正对零刻度线，并注意弹簧测力计的量程和分度值测力时注意使弹簧测力计的轴线与被测力的作用线一致，指针不与弹簧测力计的外壳摩擦读数时，视线应正对刻度板拉力不要超过弹簧测力计的量程知识点四、弹力弹性：受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态，物体的这种性质叫弹性弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力弹力的大小：弹力的大小与弹性形变的大小有关，在弹性限度范围内，弹性形变越大，弹力越大；弹性形变消失，弹力也就随之消失弹力的方向：弹力的方向与物体发生弹性形变的方向相反弹力有无的判断方法物体是否直接接触，若不接触一定没有弹力接触处是否相互挤压或拉伸，只有接触且相互挤压或拉伸才能产生弹力我们可以假设将接触物体撤去，判断研究对象是否能维持现状。若能维持现状则接触物体对研究对象没有弹力；若不能维持现状则有弹力知识点五、力的三要素和力的示意图力的三要素：力的大小、方向、作用点叫力的三要素，他们都能影响力的作用效果力的示意图：人们常在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，表示物体在这个方向上所受的力，这种表示力的形式叫力的示意图在力的示意图中，线段的起点（图2）或终点（图1）表示力的作用点，线段的长短表示力的大小（图3），线段末端的箭头表示力的方向（2023春•金华期末）如图是一款家用开瓶器，逆时针转动可以打开瓶盖，顺时针转动可以拧紧瓶盖。此现象说明影响力的作用效果的因素是（）A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用点 D．受力面积【解答】解：由题意知，逆时针转动可以打开瓶盖，顺时针转动可以拧紧瓶盖，这说明影响力的作用效果的因素是力的方向。故选：B。（2023春•拱墅区期末）如图所示，打弹弓是很多男孩子年幼时的游戏，下列情景中关于力的作用效果的描述，其中一个与另外三个不同的是（）A．瞄准时，手的拉力把橡皮筋拉长 B．松手后，橡皮筋的弹力把石块射出 C．飞行中，重力让石块划出一道弧线 D．中靶时，靶把石块弹开【解答】解：A、瞄准时，手的拉力把橡皮筋拉长，说明力可以改变物体的形状；B、松手后，橡皮筋的弹力把石块射出，即弹力使石块由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态；C、飞行中，重力让石块划出一道弧线，是重力改变了石块的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态；D、中靶时，靶把石块弹开，即靶对石块的力改变了石块的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态；所以力的作用效果与另外三个不同的是A。故选：A。（2023春•乐清市期中）第19届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在杭州举行，共设40个竞赛大项，包括31个奥运项目和9个非奥运项目，温州赛区承办龙舟和足球比赛。如图为龙舟、足球、射箭和公路自行车的体育图标，根据描述，其中与其他三个力所产的作用效果不同的是（）A．①划龙舟时用力划水，龙舟向前进 B．②踢足球时用力踢球，球飞出去 C．③射益时用力拉弓，弓弦弯了 D．④骑自行车时用力探脚踏板，自行车加速前进【解答】解：A、①划龙舟时用力划水，龙舟向前进，龙舟的速度大小发生变化，说明力可以改变物体的运动状态；B、②踢足球时用力踢球，球飞出去，足球的速度大小发生变化，说明力可以改变物体的运动状态；C、③射益时用力拉弓，弓弦弯了，弓弦的形状发生变化，说明力可以改变物体的形状；D、④骑自行车时用力探脚踏板，自行车加速前过，自行车的速度发生变化，说明力可以改变物体的运动状态。故选：C。（2023春•西湖区校级期中）如图是奥运会比赛时的一个场景，运动员用桨向后划水时艇向前运动，如果他们改为用桨向前划，艇会向后退，并且用力越大，艇运动的越快，在这一过程中不能说明的问题是（）A．力可以改变物体的运动状态 B．力的作用是相互的 C．力的大小不同，力的作用效果不同 D．因为桨对水的力大于水对桨的力，所以艇才会前进【解答】解：运动员用桨向后划水时艇向前运动，如果他们改为用桨向前划，艇会向后退。说明力的作用是相互的，还说明力可以改变物体的运动状态。并且用力越大，艇运动的越快，说明力的大小影响力的作用效果。桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力，其大小相等。故选项ABC都可以在这一过程中得到印证，而只有D选项的问题不能得到说明，故只有D符合题意。故选：D。（2023春•绍兴期中）如图“鸡蛋碰石头”，鸡蛋被碰破，而石头却完好无损。这个现象解释正确的是（）A．鸡蛋受到力的作用，而石头没有受到力的作用 B．石头的表面光滑 C．鸡蛋受到的力较大，而石头受到的力较小 D．它们间相互作用的力一样大【解答】解：物体间力的作用是相互的；两个相互作用力的大小是相等、方向相反的；A、力的作用是相互的，鸡蛋受力的同时，石头也受到鸡蛋对它的作用力；故A错误；BD、鸡蛋和石头受的力是一对相互作用力，其大小是相等的，之所以鸡蛋破是因为石头比鸡蛋硬；无法得出石头表面的光滑程度，故B错误、D正确；C、一对相互作用力的大小是相等、方向相反的；即鸡蛋和石头受的力是相等的；故C错误。故选：D。（2023春•婺城区期末）如图所示，A、B为两个弹簧秤，钩码重G均为5N，若不计滑轮摩擦和绳重，当钩码静止时A、B弹簧秤的读数分别为（）A．5N，0N B．5N，5N C．0N，5N D．5N，10N【解答】解：由图知，A弹簧测力计保持静止，说明A弹簧测力计水平方向上受力平衡，钩码的重力为5N，则弹簧测力计示数为5N，弹簧测力计受到水平向左的拉力也为5N；同理，B测力计两端受的力都是5N，示数也为5N。故选：B。（2023秋•北仑区校级期中）如图所示，将一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。（1）通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的大小有关。（2）通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向，可以发现：力的作用效果与力的方向有关。【解答】解：（1）比较图甲和图乙中钢片的形变程度，发现作用点一致，方向一致，钩码数量不一致，即力的大小不一致，所以填大小；（2）比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向，发现作用点一致，大小一致，方向不一致，所以填方向。故答案为：（1）大小；（2）方向。（2023•定海区三模）如果“嫦娥五号”卫星在到达月球附近时，需要减速才能围绕月球运动。减速的方法是卫星携带的制动火箭沿运动方向向前（填“前”或“后”）喷火。小舟用下列方法制作如图乙所示的“喷气火箭”：①将气球吹大，并用夹子把口封紧；②从一根吸管上剪取一小段，用胶带把它固定在气球上；③将一根细绳穿过吸管，并水平拉直，作为“喷气火箭”的运动轨道，把封口的夹子松开，气球就会向右（选填“左”或“右”）运动。使气球由静止变为运动的力，其施力物体是喷出的气体（选填“气球”或“喷出的气体”或“外界空气”）。【解答】解：卫星携带的制动火箭沿运动方向向前喷火，因为力的作用是相互的，喷出的气体会给它一个向后的作用力；吸管为“喷气火箭”的运动轨道，把封口的夹子松开，气球会向左喷气，气体会给气球一个向右的力，故气球就会向右运动；使气球由静止变为运动的力，其施力物体是喷出的气体。（2023春•新昌县期末）力的作用效果与哪些因素有关呢？小敏做了四次实验：将一个弹性较好的钢片一端固定在O点，分别在钢片上施加一个力，观察力的作用效果，如图所示。（1）实验时，通过钢片的弯曲程度来反映力的作用效果大小。（2）比较甲、丁两图，小敏得出结论：力的作用效果与力的方向有关。（3）比较乙、丙两图，小敏得出结论：力的作用效果与力的大小有关。该结论不正确（选填“正确”或“不正确”），其原因是没有控制力的作用点相同。【解答】解：（1）力的作用效果，力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态。本实验研究的是力可以改变物体的形状，所以应观察钢片的弯曲程度；（2）力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。根据控制变量法的思想，每次只能研究一个变量，因此可以选取甲、丁，研究力的作用效果与力的方向有关；（3）力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。根据控制变量法的思想，每次只能研究一个变量，而乙、丙两图力的作用点和大小都不同，所以不能说明力的作用效果与力的大小有关。故答案为：（1）钢片的弯曲程度；（2）方向；（3）不正确；没有控制力的作用点相同。（2023春•玉环市期末）某校科学兴趣小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。如图（a）、（b）为他们设计的两种实验方案。（1）他们应根据图（b）所示方案进行实验。（2）20秒时它们的示数均为10N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的大小是相等的。【解答】解：（1）由图a可知，此时测力计的两个力是作用在硬纸板上，两个测力计的拉力不是一对相互作用力，故选（b）；（2）由图可知：20s时它的示数均为10N，两个物体间相互作用力的大小是相等的。故答案为：（1）（b）；（2）10；大小。（2023春•金东区校级期中）“鸡蛋碰石头”时，破碎的总是鸡蛋，对这一事实的分析，正确的是（）A．石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力一样大 B．鸡蛋对石头有力的作用，石头对鸡蛋没有力的作用 C．石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 D．鸡蛋对石头没有作用力，石头对鸡蛋有作用力【解答】解：鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是鸡蛋与石头间的相互作用力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，只是鸡蛋硬度低，容易破碎，故A正确、BCD错误。故选：A。（2022春•新昌县期末）用扳手旋动螺母时，手握在A点比握在B点更省力。这说明力的作用效果与力的（）A．大小有关 B．方向有关 C．作用点有关 D．大小、方向、作用点都有关【解答】解：由图和题意可知，手握在A点比握在B点要更省力些，两处的位置不同，力的作用点不同，手握在A点要省力些，这表明力的作用效果与力的作用点有关，故C正确。故选：C。（2022春•德清县期末）同学们自制了一把弹簧测力计，关于它的使用，以下几种说法中正确的是（）A．小明：弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜 B．小红：使用中，要避免弹簧、拉杆与外壳摩擦 C．小英：在中国空间站“天宫一号”中无法使用弹簧测力计 D．小奕：在弹性限度内，弹簧的长度与受到的拉力成正比【解答】解：A、测竖直方向上的力弹簧测力计要竖直放置，测水平方向上的力弹簧测力计就要水平放置，故A是错误的；B、使用中弹簧、指针、挂钩与外壳摩擦时，弹簧测力计的示数会偏小，故B是正确的；C、在中国空间站“天宫一号”中处于失重状态，弹簧测力计和重力无关，所以能使用，故C是错误的；D、在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，故D是错误的。故选：B。（2022•南浔区一模）利用生活用品可以完成很多科学实验。如图用水平力推矿泉水瓶的下部，矿泉水瓶沿桌面滑动，改用同样大小的水平力推矿泉水瓶的上部时，矿泉水瓶被推倒。该实验可以说明力的作用效果与下列因素有关的是（）A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用点 D．受力面积【解答】解：图中用水平力推矿泉水瓶的下部和上部，力的作用点不同，所以力的作用效果不同。故选：C。（2022春•诸暨市期末）如图四个完全相同弹簧秤，甲、乙均水平放置，丙、丁均竖直悬挂，四图中的弹簧秤均处于静止状态，已知弹簧秤的自身重力是1N，弹簧秤受到的拉力情况如图所示，则下列有关弹簧秤的示数说法正确的是（）A．甲为4N，乙为4N B．乙为3N，丙为5N C．丙为5N，丁为3N D．丙为4N，丁为4N【解答】解：甲图中，弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计的示数为4N；乙图中，弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计的示数为2N；丙图中，弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计的示数为4N；丁图中，弹簧测力计的示数等于挂环上受到的力加上弹簧测力计自重，弹簧测力计的示数为3N+1N＝4N；可见，ABC错、D正确。故选：D。（2022春•义乌市期末）日本宇航员和另一位加拿大宇航员在太空中国际空间站和日本“希望号“实验舱中进行了拔河比赛，已知日本宇航员（甲方）体重轻于加拿大宇航员（乙方），那么比赛的结果是（）A．向甲方向移动 B．向乙方向移动 C．两人迅速靠近并撞在一起 D．无法确定【解答】解：宇航员在太空舱中处于失重状态，双脚与舱底没有摩擦力。当宇航员拉着拔河绳向自己一端用力时，由于力的作用是相互的，拔河绳对两人产生向中间运动的力，所以两人会迅速靠近并撞在一起。故选：C。（2022秋•鄞州区期中）力的作用都是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是（）A．向前划船时，要用桨向后拨水 B．人向前跑步时，要向后下方蹬地 C．火箭起飞时，要向下方喷气 D．头球攻门时，要向球门方向用力顶球【解答】解：A、向前划船时，要用桨向后拨水，水同时也会给浆一个向前的力，故船前进，利用了力的作用是相互的原理，不符合题意；B、人向前跑步时，要向后下方蹬地，地同时也会给人向前的力，利用了力的作用是相互的原理，不符合题意；C、火箭起飞时，要向下方喷气，火箭对喷出的燃气产生向下的推力，反之燃气对火箭产生向上的推力，使火箭升空的，利用了力的作用是相互的原理，不符合题意；D、头球攻门时，要向球门方向用力顶球，只是说明了力可以改变运动状态与方向，没有利用力的作用是相互的原理，符合题意；故选：D。（2022春•吴兴区期末）如图所示是小明在学校举行的科学制作创新大赛中，用纸餐盘、纸杯和吸管制作的一只“纸杯船”。（1）往纸杯里倒些水，水从吸管喷出时，纸杯船会向右前进（填“左”或“右”）。（2）判断纸杯船在运动，小明是选择水面或桌面作为参照物。【解答】解：（1）往纸杯里倒些水，水从吸管喷出时，由于力的作用是相互的，纸杯给水一个向左的力，水给纸杯船一个向右的力，故纸杯船就会右前进；（2）以水面或桌面为参照物时，纸杯船相对于水面或桌面的位置发生了变化，则纸杯船在运动。故答案为：（1）右；（2）水面或桌面。（2022春•永嘉县校级期中）4月份我校将举办科技节，小宇想做一个水火箭。他将一个大的塑料饮料瓶顶部做成子弹头形，瓶中装入约13的水，瓶口用带有气门芯的橡皮塞塞紧，瓶子两侧装上侧翼。用打气筒通过气门芯向瓶内打气，当气压增大到一定程度时，高压气体将水向下喷射出去，火箭就会向上腾空而起，水火箭从静止变为运动，说明力能改变物体运动状态。使水火箭腾飞的施力物体是水，小宇想，神舟十三号上的三位宇航员预计在4月16日左右乘坐返回舱返回地面，为了使返回舱不至于高速撞击地面，火箭到达地面附近点火，应向下【解答】解：水火箭由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态；水火箭升空时，对水施加一个向下的力，物体间力的作用是相互的，水就对火箭施加一个向上的力，火箭就会升空了；返回舱返回地面时，为了使返回舱不至于高速撞击到地面上，因此必须向下喷气，利用这个反冲力减速。故答案为：运动状态；水；下。（2022春•新昌县期末）为研究橡皮筋是否与弹簧有类似的性质，某兴趣小组的同学对A、