第二讲 力
思 维 导 图
知 识 梳 理
1.力的定义：力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的.
注意：(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.
※ ①有力的作用的两物体，哪一个是受力物体，哪一个是施力物体，这主要取决于研究对象，被研究的一般就是受力物体；
②有力的作用时，必定存在两个物体同时存在，但这两个物体不一定就是相接触的物体.
2.力的性质
(1)相互性：任何两个物体之间的力的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体.
(2)矢量性：力是矢量，既有大小又有方向.
(3)同时性：力的作用是同时的.
(4)独立性：一个力的作用并不影响另一个力的作用.
3.力的作用效果
(1)力可以改变物体的运动状态(速度大小、运动方向或两者同时改变).
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)力可以使物体发生形变.
举例：用力压弹簧，弹簧变形；用力拉弓，弓变形.
4.力的单位:牛顿(N).
5.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.
(1)力的大小：测量工具——弹簧测力计.
①主要结构：一根弹性很好的钢质弹簧，还有挂钩、指针、刻度及外壳.
②原理：首先任何测量都是将某一个物理量与标准量(即单位)比较的过程，力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的过程.如果一个力的作用效果与1 N的力的作用效果相同，这个力的大小就是1 N.其次弹簧的伸长与所受力的大小成正比，在确定1 N的力的作用效果后，容易确定更大的力和更小的力的效果.另外，弹簧的稳定性较好，可以重复使用，故可以运用弹簧测力计测量力的大小.
使用弹簧测力计时要注意：
①弹簧测力计没有好与不好之分，只有合适或不合适之分；
②弹簧测力计可水平使用，也可竖直使用或斜着拉等，但一定要注意调零，弹簧不可与外壳接触；
③不论是挂起来还是用手直接拉着圆环测力，测力计的读数就是弹簧受到的力；
④使用弹簧测力计测力时，要使弹簧伸长的方向与拉力方向在同一条直线上；
⑤用弹簧测力计测量力的大小时，一定要注意养成边测量边记录的实验习惯.
(2)力的方向：物体受力方向，就是物体运动状态改变的方向、加速度的方向.
(3)力的作用点：在科学研究中，为了方便，经常对研究对象抽象、具体和形象化.力是物体对物体的作用，具体有推、拉、提、压、吸引、排斥等作用方式.研究时，我们可以把作用在物体上的力，看作是集中在一点，这就是力的作用点.
6.力的描述
(1)力的图示：用一条有向线段把力的三要素准确表达出来的方式.力的大小用有标度的线段的长短表示；力的方向用箭头表示，作用点用箭头或箭尾表示，力的方向所沿直线为力的作用线.力的图示用于力的计算.
具体的画法是：
①用线段的起点表示力的作用点；
②沿力的方向画一条带箭头的线段，箭头的方向表示力的方向；
③若在同一个图中有几个力，则力越大，线段应越长.有时也可以在力的示意图中标出力的大小.
(2)力的示意图：不需要画出力的标度，只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向.力的示意图用于物体的受力分析.用力的示意图分析物体的受力情况时，力的作用点要画在受力物体上.
7.力的分类
(1)根据性质分为：重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等；
(2)根据力的效果分：拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等；
(3)根据研究对象分：外力和内力.
8.作用力与反作用力(相互作用力)的性质：等大、反向、异物、共线.
例题精讲
一、力的概念
【例题1】如图所示，手对桌子作用一个力F ，桌子也对手作用一个力F ，则下列说法正确的是 ( )
A. F 的施力物体是手，受力物体是桌子
B. F 的施力物体是手，受力物体是桌子
C. F 的施力物体是地球，受力物体是桌子
D. F 的施力物体是地球，受力物体是手
【例题2】关于力的认识，下列说法错误的是 ( )
A.力是物体对物体的作用
B.力能使物体发生形变或改变物体的运动状态
C.物体间力的作用是相互的
D.只有相互接触的物体才会产生力的作用
【变式训练1】下列说法中，正确的是 ( )
A.马拉车时，马只施力不受力，车只受力不施力，所以马才能把车拉动
B.物体运动时才能施力，静止时不能施力
C.两个物体只有直接接触，才能产生力的作用
D.没有物体，就不会有力的作用
【变式训练2】下列关于力的叙述正确的是 ( )
A.一个物体就能产生力的作用
B.任何一个物体，它一定既是受力物体，又是施力物体
C.彼此不直接接触的物体之间不可能有力的作用
D.彼此直接接触的物体之间不可能有力的作用
【变式训练3】下列关于力的概念，正确的是 ( )
A.彼此不接触的物体之间一定没有力的作用
B.彼此接触的物体之间一定有力的作用
C.一个受力物体同时也是施力物体
D.相互作用的两个物体之间的力一般不相等
二、力的相互性
【例题1】下列体育项目中的一些现象，不能用“力的作用是相互的”来解释的是 ( )
A.跳水运动员踩踏跳板，身体向上跳起
B.跨栏运动员跨过栏架没有与栏架接触
C.滑冰运动员用力推墙身体离墙而去
D.游泳运动员向后划水，身体前进
【例题2】图中甲、乙两个同学穿着 甲滑冰鞋面对面静止站在冰面上，如果甲用力推一下乙，其结果是( )
A.甲仍然静止，乙被推开
B.乙受到甲的推力作用，甲不受乙的推力作用
C.乙受到的推力大于甲受到的推力
D.甲、乙同时相对离开
【变式训练1】在湖中划船时，使船前进的动力是( )
A.桨划水的推力 B.水直接对船的推力
C.人对船的推力 D.水对桨的推力
【变式训练2】力的作用是相互的，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，要向后方蹬地
C.喷气式飞机起飞时，要向后方喷气
D.头球攻门时，要向球门方向用力顶球
【变式训练3】我们常用“鸡蛋碰石头”来形容对立双方的实力悬殊，鸡蛋(弱者)很容易被碰得“头破血流”，而石头(强者)却完好无损.对此现象的正确解释是( )
A.鸡蛋受到力的作用，而石头没有受到力的作用
B.鸡蛋受到较大的力的作用，石头受到较小的力的作用
C.它们相互作用力大小一样，只是石头比鸡蛋硬
D.以上说法都不对
【变式训练4】下列实例不能说明力的作用是相互的是（ )
A.机场附近不能有鸟巢，因为起飞或降落的飞机撞上鸟，飞机会被鸟撞出洞
B.把鸡蛋向硬物上一磕，蛋壳破了
C.橡皮泥被捏后变形了
D.把篮球掷到墙上，篮球被反弹回来
三、力的测量——弹簧测力计
【例题1】小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服.现有两种办法：一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做.关于这两种做法下列说法正确的是 ( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【例题2】如图所示，使弹簧测力计保持静止，此时弹簧测力计的示数为 ( )
A.0 N B.3 N
C.6 N D.19 N
【例题3】如图所示，3个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来，在C 弹簧测力计下面挂一个物体.已知 A、B弹簧测力计的示数分别为2 N、1.5N，第三个弹簧测力计C刻度模糊不清.则所挂物体所受到的重力为 N.
【变式训练1】用弹簧测力计测出一物体受到的重力是3 N，然后将弹簧测力计倒过来，把秤钩固定住，将此物体挂在弹簧测力计的提环上，则弹簧测力计的示数 ( )
A.仍等于 3 N B.大于 3 N
C.小于 3 N D.等于零
【变式训练2】用测力计测量力的大小时，选测力计的原则是 ( )
A.分度值越小越好
B.分度值越大越好
C.根据需要选择分度值的大小
D.根据爱好选择测量工具
【变式训练3】有关弹簧测力计，下列说法正确的是
( )
A.弹簧测力计的弹簧越长，所受的拉力一定越大
B.只要弹簧不断，弹簧测力计可以测任何大小的力
C.弹簧测力计可以直接测量物体的质量
D.在量程范围内，弹簧伸长越多，表示弹簧受到的拉力越大
四、力的三要素
【例题 1】如图所示为一种常用核桃夹，用大小相同的力垂直作用在B 点比A 点更易夹碎核桃，这说明力的作用效果与 ( )
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.受力面积有关
【例题2】小红和小明站在冰面上静止.小明在后面推了小红一下，使小红向前滑去，同时，小明后退，这个现象不能说明 ( )
A.力可以改变物体的运动状态
B.力的作用效果与力的方向有关
C.力的作用效果与力的作用点有关
D.物体间力的作用是相互的
【变式训练1】以下关于力的描述不正确的是 ( )
A.力是物体运动的原因
B.力能改变物体的运动状态
C.力能使物体发生形变
D.力的作用效果与力的三要素有关
【变式训练2】踢足球是广大青少年喜爱的运动，下列与踢球有关的说法正确的是 ( )
A.踢球时，脚对球施加了力，球对脚没有力的作用
B.只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中，没有受到任何力的作用
D.守门员使球停下来的过程中，力改变了球的运动状态
【变式训练3】中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体赛决赛中实现六连冠，为国争得了荣誉.有关羽毛球的运动，下列说法正确的是 ( )
A.在空中运动的羽毛球不受重力作用
B.击球时只有球拍发生了形变
C.运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦
D.运动员挥拍将羽毛球击出说明力可以改变物体的运动状态
五、力的作用效果
【例题1】力的作用效果 ( )
A.一定改变物体的形状
B.一定改变物体的状态
C.一定改变物体的运动状态
D.可能改变物体的形状，也可能改变物体的运动状态
【例题2】力的作用效果与哪些因素有关呢 为了探究这个问题，小华设计了这样的实验：用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的形变来研究问题.如图所示的是小华设计的实验的几个主要步骤.(小华使用的钩码规格相同)
(1)通过比较(a)和(c)中钢片的形变程度，说明力的作用效果与力的 有关；
(2)通过比较(a)和(d)中钢片的弯曲方向，可以发现： ;
(3)通过比较 和 中钢片的形变程度，说明力的作用效果与力的作用点有关；
(4)在本实验中，小华采用的方法叫做 法.
【变式训练】力的三要素能影响力的作用效果.如我们推门时，用不同方式推门，即改变力的三要素，开门的效果不同.现在请你以用扳手拧螺丝为例，分别说明力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关.
(1)只改变力的大小而效果不同.
(2)只改变力的方向而效果不同.
(3)只改变力的作用点而效果不同.
六、力的图示和力的示意图
为了形象、直观地表示力，我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点(即力的三要素)，这种表示力的方法叫做力的图示.
【例题1】斜面上有一个物体，受到沿斜面向上推物体的150 N的推力.试画出力的图示.
【例题2】如图所示，斜面上有一个物体.受到沿斜面向上推物体的150 N的推力.试画出力的示意图.
【变式训练】作出下列力的图示：
(1)如图所示，用力的图示画出放在水平面上的木箱受到的100 N的支持力.
(2)如图所示，用40 N的平行于斜面的力沿斜面向上推木箱，用力的图示表示这个力.
【例题精讲】
一、力的概念
【例题1】【解析】手对桌子作用一个力F ，施力物体是手，受力物体是桌子，故A正确，C不正确；桌子也对手作用一个力F ，施力物体是桌子，受力物体是手，故B、D均不正确.
【答案】A
【例题2】【解析】力是物体对物体的作用，没有物体，力是不会单独存在的，所以A正确.力是改变物体运动状态的原因，既能使物体发生形变，也能改变物体的运动状态，B正确.一个物体对另一个物体施加力的同时，也受到另一个物体力的作用，所以力的作用是相互的，C正确.两个磁铁尽管没有接触，两个磁极间仍然有磁力的作用，空中飞翔的小鸟仍受重力作用，所以D错误.
【答案】D
【变式训练 1】D
【变式训练2】B
【变式训练3】C
二、力的相互性
【例题1】【解析】跳水运动员踩踏跳板，给踏板施加了一个力，由于物体间力的作用是相互的，踏板也会给人的身体一个向上的力，使身体向上跳起；跨栏运动员跨过栏架，运动员与栏架没有产生力的作用；滑冰运动员用力推墙，运动员给墙施加了一个力，由于物体间力的作用是相互的，墙会给身体施加一个力，使身体离墙而去；游泳运动员向后划水，给水施加了一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水也会给人的身体一个向前的力，使身体前进.
【答案】B
【例题2】【解析】甲、乙两个同学穿着滑冰鞋面对面静止站在冰面上，如果甲对乙用力推一下，那么根据力的作用是相互的，乙也会对甲有个方向相反且大小相等的作用力，因此结果就是甲、乙将同时相对离开.
【答案】D
【变式训练1】D
【变式训练2】D
【变式训练3】C
【变式训练4】C
三、力的测量——弹簧测力计
【例题1】【解析】弹性绳在两种情况下承受的拉力相同，根据力的作用是相互的，人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相当，两种情况下，甲图中两人的拉力都等于弹性绳受到的拉力，乙图中两个人的拉力之和等于弹性绳受到的拉力，所以图甲中每个人的拉力都大于图乙中每个人的拉力.
【答案】B
【例题2】【解析】弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的，静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态，受到的就一定是平衡力；在平衡力的作用下，弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变，所以弹簧测力计一定有示数；我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定
的，弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，题中弹簧测力计的挂钩上受到了6 N的力，所以弹簧测力计的示数为 6 N.
【答案】C
【例题3】【解析】设物体重为G ，每个弹簧测力计重G ，根据二力平衡条件有：
C 弹簧测力计的示数： ①
B 弹簧测力计的示数： ②
A 弹簧测力计的示数： ③
③-②式可得: ④
所以G =2 N—1.5 N=0.5 N,
由②式可得：
【点拨】弹簧测力计示数等于挂钩上所受的力，挂钩属于弹簧的一部分，圆环与外壳是固定在弹簧前端的另一个物体，不属于弹簧的一部分.
【答案】1
【变式训练1】B
【变式训练2】C
【变式训练3】D
四、力的三要素
【例题1】【解析】力的大小和方向相同，由题图可看出，作用点A、B不同，在B点比A 点更易夹碎核桃，说明力的作用效果与力的作用点有关.
【答案】C
【例题2】【解析】小红和小明站在冰面上静止，小明在后面推了小红一下，使小红向前滑去，同时，小明后退，说明物体间力的作用是相互的；小红向前滑去说明力可以改变物体的运动状态，同时小明受到小红大小相等、方向相反的力向后退，表明力的作用效果与力的方向有关；但没有提到力的作用点的改变，所以题目中的信息不能体现出力的作用效果与力的作用点有关.
【答案】C
【变式训练1】A
【变式训练2】D
【变式训练3】D
五、力的作用效果
【例题1】【解析】一个力的产生，会使物体发生两方面的变化，一是物体形状的改变，二是物体运动状态的改变.力有可能改变物体的形状，也有可能改变物体的运动状态，力可以同时改变物体这两个方面，也可以只改变其中一个方面.
【答案】D
【例题2】【解析】
(1)通过比较(a)和(c)中钢片的形变程度，可以发现：
(a)中一个砝码弯曲程度比(c)中两个砝码弯曲程度小，故力的作用效果与力的大小有关；
(2)通过比较(a)和(d)中钢片的弯曲方向，可知，同样大小的力向上拉和向下拉效果不同，故力的作用效果与力的方向有关；
(3)(a)和(b)力的作用点不同，在同样力的作用下效果不同，故力的作用效果与力的作用点有关；
(4)这种研究问题的方法叫做控制变量法.
【答案】(1)大小
(2)力的作用效果与力的方向有关
(3)(a)和(b)
(4)控制变量
【变式训练】【答案】
(1)用同一扳手，在相同位置向同一方向用力，作用力较小时可能螺丝不动，而增大作用力后，螺丝动了.
(2)用同一扳手，在相同位置用相同大小的力拧同一螺丝时，改变力的方向，螺丝转动的方向不同.
(3)当用相同的力向同一方向用力时，作用在扳手上的位置不同，螺丝转动情况不同.
六、力的图示和力的示意图
【例题 1】【解析】画力的图示的步骤：
①选定标准(单位长度表示力的大小)；
②从作用点沿力的方向画一条线段，根据选定的标准的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度.在线段的末端加箭头表示力的方向，箭尾在力的作用点上.
【答案】
【例题2】【解析】画力的示意图的步骤：
①确定受力物体；
②在受力物体上画出力的作用点；
③确定力的方向后沿力的方向画一条线段；
④在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位.
【答案】
※力的图示与力的示意图的区别：力的示意图侧重于力的方向，在力的大小、标度上没有力的图示严格.
【变式训练】作图略
