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第4课时力第三篇物质科学（物理部分）一、力(b)1．含义：力是_______________________。物体间力的作用是相互的，常把两个相互作用的力称为作用力和反作用力。物体对物体的作用【知识拓展】1．一个力的产生一定有施力物体和受力物体且它们同时存在，单独一个物体不能产生力的作用。2．力的作用可发生在相互接触的物体间，也可以发生在不直接接触的物体间。常见的可以产生力的作用却不相互接触的三种情况：地球对物体产生的重力(万有引力)、磁体间的相互作用力、电荷间的相互作用力。3．两个相互接触的物体不一定相互作用，即不一定有力的作用。2．作用效果：力的存在可通过力的作用效果来判断。(1)力可以改变_________________(运动状态包括物体的_________和_________)。(2)力可以改变___________。3．测量：力的单位是牛顿(N)。力的测量常用___________。弹簧测力计的工作原理是___________________________________________________。4．三要素：力的三要素指力的_________、_________、_________，都能影响力的作用效果。物体的运动状态运动速度运动方向物体的形状弹簧测力计在弹性限度内，弹簧的伸长与弹簧所受到的拉力成正比大小方向作用点5．力的表示方法力的示意图：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。二、弹力(a)物体受力发生形变，不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。弹力是由于_____________________而产生的力。压力、支持力、拉力都是弹力。同一物体在一定范围内，形变越大弹力越大。物体发生弹性形变三、重力(c)1．成因：地球与物体间存在吸引力。物体由于_________受到的力叫重力，用字母_________表示。重力的施力物体是地球。2．方向：_________；应用：重垂线是利用____________________________的性质制成的。3．作用点：物体的_________，质地均匀的物体的重心在它的几何中心。4．大小：物体受到的重力大小与它的质量成正比。公式：_________，其中g＝_________(近似计算时，g＝10N/kg)，g是重力与质量的比值，其科学意义是_______________________________________。地球吸引G竖直向下重力的方向总是竖直向下重心G＝mg9.8N/kg质量为1kg的物体受到的重力是9.8N【知识拓展】1．物体的重心有时会不在物体上，如圆环的重心在圆环的中心。2．为了方便研究问题，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。同一物体同时受到几个力时，常把作用点都画在重心上。3．重力的大小与物体的质量、地理位置有关。在地球上，越靠近赤道，物体受到的重力越小，越靠近两极，物体受到的重力越大。四、摩擦力(b)1．含义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或将要发生相对运动时，就产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。摩擦力可分为静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦三种。2．滑动摩擦力大小影响因素：(1)当_________时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。(2)当接触面粗糙程度相同时，_________，滑动摩擦力越大。3．增大有益摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。减小有害摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动摩擦代替滑动摩擦、使两接触面分离(加润滑油、气垫)。压力大小压力越大【知识拓展】1．影响滑动摩擦力大小的因素只有压力的大小和接触面的粗糙程度两个方面，与接触面大小、运动速度无关。2．摩擦力不一定是阻力，如一般家用小汽车前轮与地面的摩擦力为动力，后轮与地面的摩擦力为阻力；自行车后轮与地面的摩擦力为动力，前轮与地面的摩擦力为阻力。3．静摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度无关，静摩擦力的大小需要从物体受平衡力角度分析。类型一力典例1[2019·金华丽水改编]一只手握住甲、乙两个核桃，逐渐增大握力，发现甲核桃碎裂时乙核桃完好。下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是()A．两核桃相接触部位受到的压力相等B．甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力C．甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变D．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力A图4－1【解析】两核桃的接触面积相同，相互间的作用力大小相同，方向相反。甲对乙的作用力使乙也发生了形变，但形变不明显。甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，不是平衡力。跟踪训练1[2019·眉山]踢足球是初中学生喜爱的体育活动之一，下列说法中正确的是()A．足球离开运动员后还能在空中飞行，表明足球受到了惯性B．运动员踢足球时脚有疼痛的感觉，表明力的作用是相互的C．守门员抱住了飞向门框的足球，表明力可以改变物体的形状D．只要运动员对足球施加力的方向相同，力的作用效果就相同B类型二重力典例2[2019·杭州下城区二模]一个由“倒L”形支架和与支架垂直的底板组成的装置，在O点用棉线悬挂一个小球。现将一个装有水的杯子放在装置底板上(如图所示)，不断改变底板倾角(一定范围内)，可观察到__________________________________________。这个实验可以说明_______________________________________。小球仍然竖直向下；烧杯内液面水平物体重力方向竖直向下；水具有流动性图4－2跟踪训练2[2019·诸暨押题]关于万有引力，下列说法正确的是()A．万有引力是开普勒首先发现的B．只有质量极大的天体间才有万有引力，质量较小的物体间没有万有引力C．地面附近物体所受到的重力就是万有引力D．重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的，但重力并不是万有引力D类型三摩擦力典例3[2019·嘉兴舟山]学习摩擦力时，老师做了如图所示的实验：将牙刷放在木板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛向右弯曲；保持牙刷不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。图4－3(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向都是向_________。(2)当向右拉木板时。若以木板为参照物，也可把牙刷看成向左运动，所以滑动摩擦力的方向与物体_______________相反。右相对运动的方向【解析】(1)牙刷放在木板表面，向左拉动牙刷，牙刷相对于木板向左运动，则刷毛受到的摩擦力水平向右；若保持牙刷不动，向右拉动木板，牙刷相对于木板仍然是向左运动，所以刷毛受到的摩擦力仍然水平向右。(2)摩擦力是阻碍相对运动的力，其方向与发生相对运动的方向相反。跟踪训练3[2019·德清二模]质量为M的木块A在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮与质量为m的钩码相连，在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动。若突然剪断轻绳(不考虑绳重和绳子与滑轮的摩擦)，则()A．绳子没有剪断前A所受的摩擦力为mg，方向向右B．绳子剪断后A所受的摩擦力为(M－m)g，方向向右C．绳子剪断时A所受的摩擦力为mg，方向向左D．绳子剪断后A所受的摩擦力将越来越大C图4－4类型四探究摩擦力大小的影响因素典例4[2019·衢州模拟]在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明用弹簧秤水平拉着木块在水平木板上匀速直线滑动(如图)，进行了6次测定，实验数据整理如表。(木块因纹路不同，侧面比正面粗糙)次数接触面压力(N)弹簧秤示数(N)1木块正面1.70.32木块正面3.70.83木块正面5.71.24木块侧面1.70.65木块侧面3.71.56木块侧面5.72.5图4－5(1)小明认为滑动摩擦力的大小与弹簧秤的拉力大小相等，理由是________________________________________________________________________________。(2)比较分析实验次数1、2、3或4、5、6，可以得出的结论是____________________________________________________________。(3)比较实验次数1和4，小明发现木块受到的滑动摩擦力不同，他认为有可能是由于接触面积的大小不同引起的。为了研究这个问题，在不增加任何辅助工具的前提下，请你简要设计实验方案：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。木块做匀速直线运动，所受摩擦力和拉力是一对平衡力，两者大小相等，方向相反在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大使用同一个接触面，将木块放置在桌子边缘，并使木块部分露出桌面，用弹簧秤匀速拉着木块，读出弹簧秤的示数，并与全部接触匀速拉动时的示数进行比较跟踪训练4[2019·深圳]如图所示，同一木块在同一粗糙水平面上，先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1，乙图中速度为v2，丙图中木块上叠放一重物，共同速度为v3，且v1＜v2＜v3，匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是()图4－6A．F甲＜F乙＜F丙B．F甲＞F乙＞F丙C．F甲＝F乙＜F丙D．F甲＜F乙＝F丙C【解析】滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与速度大小无关。由于甲、乙、丙三图中，接触面的粗糙程度相同，甲、乙中木块对水平面的压力相同，丙稍大，故摩擦力f甲＝f乙f丙，因为三图中木块都在做匀速直线运动，故F＝f，即F甲＝F乙F丙。类型五受力分析典例5[2019·衢州]如图，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是()A．f1＞500N，方向竖直向下B．f2＝500N，方向竖直向下C．f3＜500N，方向竖直向上D．f1＝f2＝f3，方向都竖直向上【解析】小科在三种状态下均处于平衡状态，受平衡力作用。对小科进行受力分析，竖直方向上，摩擦力与重力平衡，重力大小不变、方向始终竖直向下，因此三个阶段摩擦力大小不变为500N、方向都竖直向上。D图4－7跟踪训练5[2019·宁波校级模拟]当箱子在如图所示的甲、乙两部电梯中分别匀速上行、匀速下行的过程中，对箱子受力分析正确的是()A．箱子上行过程和下行过程都受到摩擦力的作用B．箱子在甲图中受到的摩擦力小于物体的重力C．箱子甲图中上行时受到的摩擦力是沿斜面向下D．箱子在乙图水平面上受到摩擦力等于物体的重力B图4－81．[2019·青岛]下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C．一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用，同时自身也受到摩擦力D．滚动摩擦一定比滑动摩擦小C2．[2018·绵阳]辽宁号航母的舰载机歼—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B图4－9【解析】使拦阻索发生形变的是战机对拦阻索的作用力。战机对拦阻索作用力的受力物体是拦阻索，拦阻索对战机作用力的受力物体是战机，两者不同。战机对拦阻索作用力的作用效果是使拦阻索发生形变，拦阻索对战机作用力的作用效果是改变战机的运动状态，两者也不同。3．[2019·杭州校级二模]如图所示，甲、乙两弹簧秤的示数均为1.1N，以下说法正确的是()A．手对甲的挂钩的拉力与手对乙的拉环的力是相互作用力B．手对甲的挂钩的拉力与钩码所受重力大小相等C．手对乙