专题12 三种常见的力及其作用效果（易）2023-2024学年初中物理中考专项复习

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一、力的三要素及作用效果
1、力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
（1）一个力的产生一定有施力物体和受力物体，且同时存在。
（2）单独一个物体不能产生力的作用。
（3）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。
2、判断力的存在可通过力的作用效果来判断。
（1）力可以改变物体的运动状态。（运动状态的改变是指物体的快慢和运动方向发生改变）
举例：用力推小车，小车由静止变为运动，守门员接住飞来的足球。
（2）力可以改变物体的形状。举例：用力压弹簧，弹簧变形，用力拉弓弓变形。
3、力的单位：牛顿（N）
4、力的三要素：力的大小、方向、作用点，称为力的三要素，它们都能影响力的作用效果。
5、力的表示方法：画力的示意图。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，线段的起点或终点表示力的作用点，线段的长表示力的大小，这种图示法叫力的示意图。
二、三种常见的力
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）定义：物体由于发生弹性形变而产生的力。（例如：压力，支持力，拉力）
（3）产生条件：发生弹性形变。
（4）弹簧测力计
①测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
②弹簧测力计（弹簧秤）工作原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。即弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。
③使用弹簧测力计的注意事项：
A、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。
B、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。
C、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。
D、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。
E、指针稳定后再读数，视线要与刻度线垂直。
2、重力
（1）重力大小：物体所受的重力跟它的质量成正比。公式：G=mg或g=G/m，粗略计算可以取g=10N/kg。
（2）重力方向：重力的方向是竖直向下的，据此制成了重垂线来检查墙壁是否竖直，也可改进后检查窗台、桌面等是否水平。
（3）重心：重力的作用点叫做物体的重心。形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心上，例如，球的重心是它的球心。为了研究问题方便，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。
3、摩擦力
（1）定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
（2）分类：（1）静摩擦；（2）动摩擦：滑动摩擦和滚动摩擦。
（3）摩擦力方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
（4）在相同条件下（压力、接触面粗糙程度相同），滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
（5）滑动摩擦力的测量
①测量原理：二力平衡条件；
②测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
应用：
①增大摩擦力的方法：增大压力、增大接触面粗糙变滚动为滑动。
②减小摩擦力的方法：减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承），使接触面彼此分开（加润滑油）。
1.下列说法中错误的是( )
A. 小孩推墙时他也受到墙对他的推力
B. 足球运动员用头顶球，头感觉疼，说明力的作用是相互的
C. 人坐沙发，沙发凹下去，说明力可以使物体发生形变
D. 只有在直接接触的物体间才能发生力的作用
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查力的基本概念和力作用的相互性，知道力的作用效果是解题关键。
(1)力的作用效果：一是力可以改变物体的形状，二是力可以改变物体的运动状态；
(2)力是指物体对物体的作用，力的作用是相互的，即一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用；
(3)发生力的作用与物体间是否接触无关。【解答】
A.小孩推墙时，小孩对墙施加了力，由于力的作用是相互的，墙同时会对小孩施加力的作用，故A正确，不符合题意；
B.足球运动员用头顶球时，头对球施加了力，这时候头感觉疼，是因为球对头也施加了力，说明力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；
C.人坐在沙发上，人对沙发产生向下的压力，沙发在压力的作用下，形状发生了改变，说明了力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；
D.是否发生力的作用与物体是否接触无关，未直接接触的物体也可能产生力的作用，如磁铁吸引大头针，未接触，有力的作用，故D错误，符合题意。
故选D。
2.下列估测数据中最接近实际的是( )
A. 八年级物理教材的质量约为2kgB. 托起两个鸡蛋所用的力大约是1N
C. 一名初中生的重力约为200ND. 一辆汽车受到的重力约为1000N
【答案】B
【解析】解：
A、八年级物理教材的质量约为200g=0.2kg，故A不符合题意；
B、2个鸡蛋的质量约为100g，其重力约为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，则托起两个鸡蛋所用的力大约是1N，故B符合题意；
C、一名初中生的质量约为50kg，其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，故C不符合题意；
D、一辆汽车的质量约为1000kg，受到的重力约为G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，故D不符合题意。
故选：B。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
对于生活中数据的估测，应从实际的角度出发进行判断，也可从自己的角度出发判断，如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较，只要相差不大，即该数据就是合理的。
3.如图所示，运动员被形变的撑竿弹起来，关于该弹力的下列说法，错误的是( )
A. 运动员是施力物体B. 撑竿是施力物体C. 撑竿发生弹性形变D. 运动员是受力物体
【答案】A
【解析】略
4.在水中划船时，使船前进的动力是( )
A. 船桨对水的推力B. 人对船的推力C. 水对桨的推力D. 水直接对船的推力
【答案】C
【解析】解：在水中划船时，船桨给水一个向后的力，由于力的作用是相互的，水会给船桨一个向前的力，故使船前进的动力是水对船桨的推力；
故ABD错误；C正确；
故选：C。
力是物体对物体的作用，发生力的作用时，至少要有两个物体；其中受到力的作用的物体叫受力物体；对别的物体施加了力的物体叫施力物体。物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力。
深入理解力的概念是解答此题的关键。
5.如图所示，一个长方体的物块A静止在水平桌面上，物块受到水平桌面的支持力本质上也是弹力，下列关于该支持力的分析正确的是( )
A. 该支持力的作用点在水平桌面上
B. 支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
C. 支持力是由于物块A发生弹性形变产生的
D. 该支持力的作用效果是使水平桌面发生形变
【答案】B
【解析】A、物块受到水平桌面的支持力的受力物体是物块，施力物体是桌面，则作用点在物块上，故A错误；
B、水平桌面发生向下凹的弹性形变，为了恢复原状，对物块产生向上的支持力作用，故B正确；
C、由B的分析可知，桌面发生形变对物块产生支持力，故C错误；
D、该支持力作用在物块上，使物块发生形变，故D错误；
故选：B。
发生弹性形变的物体，为了恢复原状，对与它接触的物体产生的力叫弹力，据此判断。
本题考查弹力的产生条件及其应用的知识，理解弹力的产生条件是解答本题的关键。
6.在下列单位中，力的单位是( )
A. 米B. 秒C. 牛顿D. 千克
【答案】C
【解析】解：A、米是长度的国际单位，故A错误。
B、秒是时间的国际单位，故B错误。
C、牛顿是力的国际单位，故C正确。
D、千克是质量的国际单位，故D错误。
故选：C。
力的国际单位是牛顿，简称牛，符号是N。
物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位，不要将各符号和各单位相互混淆。
7.为了较准确地测一个大小约6 N的力，应选用弹簧测力计最适当的规格是( )
A. 量程为0～10 N，分度值为0.2 NB. 量程为0～5 N，分度值为0.1 N
C. 量程为0～15 N，分度值为1 ND. 量程为0～20 N，分度值为0.5 N
【答案】A
【解析】略
8.用绳子系着水桶，手拿绳子从井中向上提水，此时手受到向下的力，这个力的施力物体是( )
A. 水B. 绳子C. 水和桶D. 地球
【答案】B
【解析】解：通过绳子提起水桶，与手接触的是绳子。手对绳子有一个向上的拉力，由于物体间力的作用是相互的，同时绳子也会对手有一个向下的拉力。所以手受到一个向下的力的作用，这个力的施力物体是绳子。
故选：B。
力是物体间的相互作用，对物体施加力的物体是施力物体，受到力的物体是受力物体，物体间力的作用是相互的。
本题考查了力的概念和力作用的相互性，属于力学基础知识的考查，比较简单，但容易出错，要明确拉力是绳子施加的，不是水桶。
9.如下图所示，纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针，将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来．下列说法正确的是( )
A. 装回形针降低了小鸟的重心B. 装回形针升高了小鸟的重心
C. 小鸟的重心一定在其几何中心上D. 小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了重心的位置，难度不大。装上回形针小鸟的重心降低，稳定性增强。
【解答】
装上回形针小鸟的重心降低，稳定性增强；小鸟的形状不规则，重心不在几何中心上，鸟嘴上并没有胶水；故A正确，BCD错误。
故选A。
10.下列图片中，力的作用效果与其他三组不同的是( )
A. 垒球被接住B. 拉力器被拉开
C. 足球被顶回去D. 篮球被投出
【答案】B
【解析】垒球被接住，足球被顶回去，篮球被投出去，力改变了球的运动速度和方向，属于力改变物体的运动状态，三组的力的作用效果相同；拉力器被拉开，力使拉力器发生了形变，属于力改变物体的形状，与其他三组的里的作用效果不同，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11.如图所示，为一中学生手握水杯的情景，水杯始终静止于手中。关于水杯的受力情况，下列说法正确的是( )
A. 人对水杯的摩擦力的方向是竖直向下的
B. 用力按压水杯，水杯受到的摩擦力增大
C. 倒入部分水后，水杯受到的摩擦力增大
D. 手对水杯的摩擦力和水杯对手的摩擦力是平衡力
【答案】C
【解析】解：A、由题意可知，水杯始终静止于手中，则水杯的重力与所受的摩擦力是一对平衡力，故摩擦力的方向与重力方向相反，为竖下向上，故A错误；
B、用力按压水杯，水杯依然静止，摩擦力与重力仍平衡，所以水杯受到的摩擦力不变，故B错误；
C、倒入部分水后，水杯的总重力增大，此时仍静止，所以摩擦力与重力平衡，即受到的摩擦力增大，故C正确；
D、手对水杯的摩擦力和水杯对手的摩擦力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。
故选：C。
对水杯的受力情况进行分析，根据二力平衡的条件和影响摩擦力的因素等，可对选项中的说法做出判断。
解答本题的关键是熟知二力平衡的条件，并判断水杯所受的状态为平衡状态，再进一步确定摩擦力的大小和方向情况。
12.利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图所示的做法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解：三角尺有两个直角边，把三角尺竖直放置，一个直角边放在桌面上，另一个直角边放上重锤线，因为重力的方向是竖直向下的，如果重锤线与直角边是平行的，则表明桌面是水平的，故C符合题意；而ABD都无法判定桌面是否水平。
故选：C。
地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向始终是竖直向下的。
知道重力的方向总是竖直向下的，会根据重力的方向正确使用水平仪检查物体是否竖直或是否水平。
13.小欣的质量50kg，当她站在地面上时受到的重力的方向是 ，大小是 N，重力与地面对小欣的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。(取g=10N/kg)
【答案】竖直向下 500 平衡力
【解析】人受到的重力的方向是竖直向下的，大小为G=mg=50kg×10N/kg=500N，
重力与地面对小欣的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、都作用同一物体上，是一对平衡力。
故答案为：竖直向下；500；平衡力。
重力的方向竖直向下，利用G=mg求出小欣的重力；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上。缺一不可。
此题考查重力的计算、平衡力和相互作用力，关键是知道平衡力和相互作用力的区别。
14.塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹，这样做是为了使摩擦明显 ；气垫船利用压缩气体使船体与水面脱离接触，是为了使摩擦明显 .(填“增大”或“减小”)
【答案】增大
减小
【解析】略
15.如图所示，用左手掌平压在气球上，右手的食指顶住气球，处于静止状态的气球发生了形变，右手指对气球的压力 左手掌对气球的压力(选填“大于”、“小于”或“等于”)；右手指对气球的压强 左手掌对气球的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)，判断依据是 。
【答案】等于 大于 压力相同，气球左边的受力面积大于右边的受力面积
【解析】气球静止处于平衡状态，受到两手的压力是一对平衡力，二者大小相等，所以左手掌对气球的压力等于右手指对气球的压力；
由于压力相同，气球左边的受力面积大于右边的受力面积，由p=FS可知右手指对气球的压强大于左手掌对气球的压强。
故答案为：等于；大于；压力相同，气球左边的受力面积大于右边的受力面积。
(1)从气球所处的平衡状态入手，左手对气球的压力等于右手指对气球的压力；
(2)压强的大小由压力的大小和受力面积的大小来确定。在压力相同的情况下，只需比较受力面积的大小即可。
本题考查了压力、压强大小的比较，是一道综合题。
16.如图所示，弹簧测力计示数为 N.
【答案】1.2
【解析】【分析】
此题考查弹簧测力计的认识与读数方法，是力学中最常用的测量工具之一，应重点掌握。
使用弹簧测力计测量前，先观察其测量范围及分度值，然后看指针在什么位置，从而得出示数。
【解答】
由图可知弹簧测力计的量程为0到5N，分度值是0.2N，则示数为1.2N。
17.我国大力提倡“低碳环保，绿色出行”，选择自行车出行是大家喜爱的方式之一。自行车启动时，人用脚向后蹬地，自行车向前运动，说明物体间力的作用是______的；骑行时，轮胎被压瘪一些，说明力可以改变物体的______。
【答案】相互 形状
【解析】解：(1)自行车启动时，人用脚向后蹬地，脚给地向后的力，同时地给脚向前的力，人和自行车一起向前运动，说明物体间力的作用是相互的；
(2)轮胎受力后被压瘪，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：相互；形状。
(1)物体间力的作用是相互的；
(2)力的作用效果：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
本题要求学生理解物体间力的作用是相互的，知道力的作用效果：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
18.中国跳水队被称为“梦之队”，如图，跳水运动员在向下压跳板的过程中，跳板由于发生______ ，产生了弹力。运动员在空中向上运动的过程中受到______ 个力的作用(不考虑空气阻力)。运动员站在A点时跳板的弯曲程度比站在B点时大，说明力的作用效果与力的______ 有关。
【答案】弹性形变 1 作用点
【解析】解：力可以使物体发生形变，有跳水运动员压跳板的力使跳板发生弹性形变，则跳板产生向上的弹力。
因为地球附近的物体都要受到重力作用，所以运动员离开跳板在空中向上运动过程中，(不考虑空气阻力)仍只受重力1个力的作用。
图中的跳板被跳水运动员压弯，跳板发生了弹性形变，运动员踏板时过于靠近踏板边缘，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为：弹性形变；1；作用点。
力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态；
地球上的物体都要受到重力作用；
力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果。
本题考查了物体的受力分析以及影响力的作用效果的因素，难度不大。
19.如图所示，体育课上用握力计进行握力锻炼，握力计对手施加的力属于 力；手握的力越大，握力计的 程度越大．
【答案】弹
形变

【解析】略
20.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。
(1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做______运动。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为______N。
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与______有关；比较______两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)实验现象说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重______(选填“大”或“小”)的。同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中______(选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋。
【答案】匀速直线 3.6 压力大小 甲丙 大 (a)
【解析】解：(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。
故实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做匀速直线运动。图甲中测力计分度值为0.2N，木块与木板表面间滑动摩擦力大小为3.6N。
(2)比较甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力示数越大，滑动摩擦力越大，
结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关；研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力大小相同，故比较甲丙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素，压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，故要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重大的。压力相同时接触面越粗糙，摩擦力越大，变滑动为滚动可减小摩擦，故同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中类型的鞋。
故答案为：(1)匀速直线；3.6；(2)压力大小；甲丙；(3)大；(a)。
(1)根据二力平衡的条件分析；根据测力计分度值读数；
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论；
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素，压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
21.如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3 s推力F大小为 N，3～6 s物体所受摩擦力大小为____ N，6～9 s内推力F对物体所做的功为___ J．
【答案】2；4；24
【解析】【分析】
本题考查学生对图象的认识，并能将v−t图象和F−t图象相结合，判断出物体的运动状态，根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
(1)由F−t图象可得出答案；
(2)首先从速度图象中6～9s得出物体匀速直线运动，然后对应的从F−t图象中得出物体所受的推力，然后由二力平衡的条件求出滑动摩擦力的大小；
再根据滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，从而得出3～6s物体受摩擦力；
(3)知道物体在6～9s末的速度和时间，利用s=vt求出物体的运动距离，根据W=Fs求出推力对物体做的功。
【解答】
(1)由F−t图象可知，在0～3s内，推力F=2N，
(2)由v−t图象可知，6～9s内，物体做匀速直线运动，受平衡力作用，即滑动摩擦力f=F′=4N；
由于滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，3～6s内，物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度均不变，
所以滑动摩擦力不变，仍为4N。
(3)6～9s内，推力F′=4N，物体的速度v=2m/s，
由v=st得，物体移动的距离：
s′=vt=2m/s×3s=6m，
则推力对物体做的功：
W′=F′s′=4N×6m=24J。
故答案为：2；4；24。
22.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示：
(1)该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做______运动；
(2)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选______两图的实验；下列现象中，运用到这两次实验所得到的结论的是______。
A.气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
B.鞋底凹凸不平
C.骑自行车刹车时，用力捏闸
D.移动很重的木块时，在地面上铺滚木
【答案】(1)匀速直线；(2)甲、乙；B
【解析】【分析】
(1)根据二力平衡的条件分析；
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
解：(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小，该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动；
(2)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，应选甲、乙两图；
由甲、乙两图的实验得出的结论是：在压力大小相等时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
A.气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫这是通过让两接触面分离来减小摩擦力，故A不符合题意；
B.鞋底凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故B符合题意；
C.骑自行车刹车时，用力捏闸是通过增大压力来增大摩擦力的，故C不符合题意；
D.移动很重的木块时，在地面上铺滚木是通过将滑动摩擦力改成滚动摩擦力来减小摩擦力的，故D不符合题意。
故选：B。