第 6 课时 力 运动和力概念 力是物体对物体的作用,用字母F表示,发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一
个是受力物体
单位 牛顿,简称牛,符号是①
产生
条件
必须有两个或两个以上的物体;物体间必须有相互作用(可以不接触)
常见
力估
测
托起两个鸡蛋的力大小约为1 N,一名中学生的重力约为500 N,九年级物理课本的
重力约为2 N,黑板擦的重力约为1 N
考点知识聚焦
考点一 力
N
1.力作
用
效
果
图甲说明力能改变物体的形状,使它发生② ;图乙说明力可以改变物体的③ 。
在物理学中,物体由静止开始运动或由运动变为静止,以及物体运动的快慢或方向发生改变,这几
种情况都叫作物体的“运动状态”发生了改变
甲物体对乙物体施力时,乙物体也对甲物体施力,因为物体间力的作用是④
考点知识聚焦
运动状态形变
相互的考点知识聚焦
方向
三
要
素
力的作用效果跟力的⑤ 、⑥ 、⑦ 有关
表
示
方
法
力的示意图是用一条⑧ 的线段
表示力的大小、方向、作用点
大小 作用点
带箭头考点知识聚焦
弹力
力
2.弹力与弹簧测力计
定义及产生
条件
物体由于发生⑨ 而产生的力。产生条件:两物
体直接接触;物体发生弹性形变
示例
如图所示,桌面上的书受到的支持力、手受到弹簧的拉力
以及撑竿对人的力都是⑩
弹簧测力计 作用:测量 的大小
弹性形变考点知识聚焦
弹簧
测力
计
原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得越 ,弹簧的伸长量跟它
受到的拉力成 。图中弹簧测力计示数为 N
注意事项:使用前观察 和 ;测量前要检查指针是否指在
,如果不在,应该把指针调节到 ;使用前还应用手指拉住挂钩来回拉动几
次,防止弹簧或指针卡住;测量力时,要使弹簧测力计内弹簧的伸长方向跟所测力的方向
在
长
正比 4.2
量程 分度值
零刻度线上 零刻度线上
一条直线上定
义
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,用字母 表示
大
小
物体所受的重力跟它的质量成 ,两者的关系是G= ;g=
,它的含义:质量为 的物体受到的重力为 N
方
向
重力的方向总是 向下的,即垂直于水平面向下;建筑工人在砌
墙时利用铅垂线确定方向
作
用
点
物体各部分都受到重力的作用,从效果上看,可认为集中在一个点上,这个
点叫作物体的 ;形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几
何中心上;形状不规则、质量分布不均匀的物体,可用“悬挂法”确定重
心
mg
考点知识聚焦
正比
9.8N/kg
3.重力
G
1 kg
9.8
竖直
重心考点知识聚焦
考点二 运动与力
远 静止
物体不受力时
的运动情况 毛巾 棉布 木板
物体受平衡力
时的运动情况
在其他条件相同时,表面越光滑,小车受到的阻力越 ,小车前进的距离越
;进一步推理:一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或
状态。注意:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运
动状态的原因
物体受到几个力作用时,如果保持 或 运动状态,我们就说
这几个力相互平衡,物体处于平衡状态
小
匀速直线运动
静止 匀速直线考点知识聚焦
物体受非
平衡力的
运动情况
速度方向改变 速度大小改变
物体受非平衡力作用时,其运动状态是 的,有的速度方向发生改变,有的速度大小
发生改变,有的速度的方向和大小都发生改变
惯性定义
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们称之为惯性
理解
惯性不是力,不能说受到惯性力的作用;惯性是物体的一种固有属性,一切物体在任何情况
下都具有惯性,它的大小只与物体的 有关,与物体是否受力、运动状态等因素无
关
变化
质量考点知识聚焦
利
用
跳远助跑 套紧锤头 拍打灰尘
危
害
机车启动 急刹车人前倾 保持车距,
人后仰 以防追尾
平衡力和相互作用力考点知识聚焦
项目 平衡力 相互作用力
相同点 两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上
不
同
点
作用
对象
同时作在一个物体上 分别作在两个物体上
作用
时间
没有时间关系 同时产生,同时消失
力的作
用效果
作用在同一个物体上,使物
体处于平衡状态
作用在不同的物体上,一般产生
不同的效果考点知识聚焦
考点三 摩擦力
阻碍
相反
定义 两个相互接触的物体,当它们有 运动或 运动的趋势时,在接触面上产
生的一种 物体 运动或 运动趋势的力
产生条
件
两物体相互接触并发生相互挤压;两物体接触面粗糙;两物体将要发生或已经发生相对运
动
方向 与物体相对运动或相对运动趋势的方向
分类
滑动
摩擦
在粗糙面上运动的物体受到的摩擦力
压力越 ,接触面越 ,滑动
摩擦力越大,滑动摩擦力大小与运动快
慢无关
相对 相对
相对 相对
大 粗糙考点知识聚焦
分
类
滚动
摩擦
运动的小车受到的摩擦力
在其他条件相同时,滚动摩擦远远 滑
动摩擦
静摩
擦
物体推而不动时,物体所
受到的摩擦力(水平)
摩擦力的大小 推力的大小,即f=F,摩
擦力随着推力的变化而变化
手握瓶子不动(竖直)
摩擦力的大小等于重力的大小
小于
等于考点知识聚焦
增大
有益
摩擦
鞋底花纹 自行车车闸 擦镁粉
增加接触面的 ;增大物体间的 等
减小
有害
摩擦
“刷冰” 气垫船 滚动轴承
减小接触面的 ;减小物体间的 ;用 代替
;使接触面分离等
粗糙程度 压力
粗糙程度 压力 滚动 滑动考点知识聚焦
1.胡克定律:在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x
为弹簧的形变量,F为弹力。
说明:式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度
L与原长L0的差,x=|L—L0|。
2.滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正
比。公式:Ff=μFN(Ff表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ为动摩擦因数)。
3.受力分析的步骤
第一步:隔离物体。隔离物体就是把被分析的那个物体单独画出来,而不管其周围物体。
第二步:在已隔离的物体上画出重力和其他已知力。
考点四 初高衔接知识点考点知识聚焦
第三步:查找接触点或接触面。就是查找被分析物体与其他物体的接触点或接触面。弹力和摩擦力是接
触力,其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点或接触面来作用,这就是说寻找物体所受的
弹力(拉力、压力及支持力等)和摩擦力只能在被分析物体与其他物体相接触的点或面上找。查找接触
点或接触面要全面,每个接触点或面上最多有两个力(一个弹力,一个摩擦力)。
第四步:分析弹力(拉力、压力及支持力等)。在被分析物体与其他物体的接触处,如果有形变(挤压或拉伸
),则该处就有弹力,反之则没有。
第五步:分析摩擦力。常见的摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,它们的产生条件是两物体接触处不光滑,
除挤压外还要有相对滑动或相对滑动的趋势。因此分析接触面上有无摩擦力,首先要看接触面是否光滑
(这是题目中的已知条件),其次看有无弹力,然后再进行摩擦力的判断:接触面上有相对滑动时有滑动摩擦
力;接触面上无相对滑动但有相对滑动趋势时有静摩擦力。考点知识聚焦
4.分力和合力
(1)如果一个力作用于某一物体,对物体运动产生的效果相当于另外的几个力同时作用于
该物体时产生的效果,则这几个力就是原先那个作用力的分力。
(2)作用在物体上的几个力共同作用时产生的效果如果与某一个力F的效果相同,那么这个
力F就叫作几个力的合力。
(3)几种按效果分解的实例:考点知识聚焦
实例一:①力的分解:图6-1中对物体斜向上的拉力F有两个作用效果,一是竖直向
上的分力F2将物体向上提,二是水平向右的分力F1使物体向右运动。②分力的大
小:以F1、F2这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线长
度为拉力F的大小。由于F1、F2的夹角为90°,所以F1=Fcos θ,F2=Fsin θ。
图6-1考点知识聚焦
实例二:①力的分解:如图6-2所示,重为G的物体静止在斜面上,其重力产生两个
效果,一是使物体具有沿斜面向下滑的分力F1,二是使物体压紧斜面的分力F2。
②分力的大小:以F1、F2这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间
的对角线的长度为重力G的大小。由于F1、F2的夹角为90°,所以F1=Gsin
θ,F2=Gcos θ。
图6-2例1 [2018·长丰县三模] 鸡蛋与石头相碰,石头同时也会给鸡蛋一个力,这说
明 ;蛋破而石头不破,在相碰时,鸡蛋给石头的力
(选填“大于”“等于”或“小于”)石头给鸡蛋的力。
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探究一 力的基础知识
力的作用是相互的
等于【变式1】 如图6-3所示是一位老人与一辆小车的对话,写出对话中所含的
物理知识: 。
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图6-3
物体间力的作用是相互的【变式2】 [2018·蜀山区二模] 力可以用带箭头的线段表示:线
段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,箭头的
指向表示力的方向,箭尾通常表示力的作用点,此即为力的图
示。请用力的图示法在图6-4中画出重为6 N的物体静止时对
水平地面的压力F压。
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[答案]如图所示
[解析] 物体静止在水平地面上时对
水平地面的压力F压=G=6 N,方向垂
直于接触面向下(竖直向下),作用点
在接触面上。过压力的作用点,沿压
力的方向画一条有向线段,使线段长
度为标度的3倍。
图6-3例2 [2018·安庆二模] 关于惯性,下列说法中正确的是
( )
A.要消去运动物体的惯性,可以在运动的相反方向上加上
外力B.同一个物体在月球上受到的引力比在地球上小,但
惯性和在地球上相同
C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所
需的力大,所以静止的物体惯性大
D.两个质量相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不
容易停下来,所以速度大的物体惯性大
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探究二 惯性 [答案] B
[解析]一切物体都具有惯性,无法消除物体
的惯性,A错误。惯性大小与物体的质量有
关,同一物体在月球上的惯性和在地球上的
惯性大小相等,B正确。推动地面上静止的
物体比维持这个物体做匀速运动所需的力
大,是因为最大静摩擦力比滑动摩擦力大,与
惯性无关,C错误。一切物体在任何时候都
具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,
惯性大小只与质量有关,与速度无关,D错误。【变式1】 [2018·濉溪县三模] 下列关于生活中力学现象的解释,说法正确的是 ( )
A.拍打衣服,衣服上的灰尘会脱离,是因为灰尘受到了力的作用
B.转动雨伞,伞上的雨水会被甩出,是因为雨水受到惯性力的作用
C.高速行驶的火车不容易停下来,是因为速度越大惯性越大
D.短跑运动员在跑步时穿运动短裤和背心是为了减小惯性
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D【变式2】 一辆卡车空载时行驶速度为25 m/s,满载货物时行驶速度为20 m/s,满载货物时车的惯性
比空载时 (选填“大”或“小”)。
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大例3 [2018·蜀山区二模] 如图6-5所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随着扶梯斜向上匀速运动,以
下说法正确的是 ( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人受到的重力和踏板对人的支持力是一对相互作用力
D.人对踏板的压力就是人受到的重力
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探究三 物体的受力分析
A
图6-5【变式1】 [2018·包河区一模] 如图6-6所示,一个物块恰能沿斜面向下做匀速直线运动。在此过程
中,关于物块的受力分析,下列说法正确的是 ( )
A.物块受到重力、支持力、下滑力和滑动摩擦力
B.物块受到重力、支持力和滑动摩擦力
C.物块受到的支持力和压力是一对平衡力
D.物块受到的重力和支持力是一对平衡力
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B
图6-6【变式2】 [2018·包河区二模] 如图6-7所示,水平传送带上的
物块A随传送带一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列
说法中正确的是 ( )
A.物块A所受的合力不为零
B.物块A只受到重力和支持力
C.物块A受到重力、支持力和摩擦力
D.物块A所受的摩擦力方向水平向左
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[答案] B
[解析]物块A随传送带一起做匀速直
线运动,处于平衡状态,所以物块A所
受的合力为零,A错误。物块A处于平
衡状态,和传送带没有发生相对运动
或相对运动趋势,水平方向上不受摩
擦力的作用,则物块A只受到重力和
支持力,故B正确,C、D错误。
图6-7例4 [2018·庐阳区二模] 如图6-8所示,用3 N水平力F拉长木板A在水平地面上匀速向
右运动,B相对地面静止不动,此时与B连接的弹簧测力计示数为2 N,下列说法正确的
是( )
A.物体B受到的摩擦力大小为2 N,方向水平向左
B.如果增大F,则物体B受到A的摩擦力也增大
C.物体A受到的拉力F和地面对A的摩擦力是一对平衡力
D.物体A受到地面的摩擦力大小为1 N
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探究四 平衡力的应用
图6-8热点考向探究
[答案] D
[解析] B处于平衡状态,由二力平衡条件可知,摩擦力与拉力应大小相等、方向相反,所以B受到的
摩擦力大小为2 N,方向水平向右,A错误。如果增大F,因物体B相对地面静止不动,B受到的拉力与
摩擦力仍然平衡,大小相等,弹簧测力计的拉力不变,则物体B受到A的摩擦力大小不变,B错误。以
A为研究对象,A做匀速直线运动, A受到向右的拉力为3 N,所以A受到地面对它的摩擦力与物体B
对它的摩擦力之和为3 N,则地面对物体A的摩擦力为3 N-2 N=1 N,方向水平向左,D正确。物体A
受到的拉力F和地面对A的摩擦力大小不相等,不是一对平衡力,C错误。【变式】 [2018·安庆二模] 如图6-9所示,水平面上叠放着A、B
两个物体,在水平方向力F1和F2作用下,两者以共同速度v向右
做匀速直线运动,已知F1=3 N,F2=2 N,那么物体B的下表面所受
摩擦力的大小为 N。
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[解析]将AB看成一个整体,由于做匀
速直线运动,则受平衡力,在水平方向
上,F1和F2的合力为1 N,方向向右。因
AB向右做匀速直线运动,则B受到水
平面的滑动摩擦力方向向左,与F1和
F2的合力平衡,所以B下表面所受摩擦
力的大小为1 N。图6-9
1例5 当作用在物体上的两个力在同一直线上时,方向相反的两个力的合力大小为两力之差,方向与较大力
的方向相同;方向相同的两个力的合力大小为两力之和,方向与二力方向相同。如图6-10所示,一轻弹簧上
端固定,下端连接一金属小球,A处是小球在自然状态下静止时的位置。开始时将小球拉到C位置,释放后,
小球以A为中心位置在B、C间做往复运动(已知AB=AC)。研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,则
( )
A.小球从C运动到A的过程中所受重力与弹簧弹力的合力方向向上,速度不断增大
B.小球从A运动到B的过程中所受重力与弹簧弹力的合力方向向上,速度不断减小
C.小球运动到B位置时速度为零并保持平衡状态
D.小球在运动过程中所受合力的方向保持不变
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探究五 力与运动综合
图6-10热点考向探究
[答案] A
[解析] A处是小球在自然状态下静止时的位置,说明在A处小球所受弹力与重力是一对平衡力,弹力与
重力大小相等。小球从C运动到A的过程中,弹力大于重力,所以合力方向向上,且合力方向与物体运动
方向相同,所以速度不断增大,A正确;小球从A运动到B的过程中,弹簧的弹力小于重力,所以合力方向向
下,与物体运动方向相反,因此小球速度不断减小,B错误;小球运动到B处时速度为零,但合力不为零,所
以不是平衡状态,C错误;由以上分析可知小球所受合力的方向是变化的,D错误。【变式1】 [2018·阜阳三模] 如图6-11所示,用弹簧测力计拉着
木块向右加速运动的过程中 ( )
A.弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
B.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对相
互作用力
C.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平
衡力
D.木块受到的所有力的合力为零
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[答案] A
[解析] 木块做加速运动,所以弹簧测
力计对木块的拉力大于桌面对木块
的摩擦力,A正确。弹簧测力计对木
块的拉力和桌面对木块的摩擦力作
用在同一物体上,不是一对相互作用
力,B错误。木块做加速运动,受力不
平衡力,C错误。物体只有处于平衡
状态时,所受力的合力才为零,本题中
木块不处于平衡状态,所以合力不为
零,D错误。图6-11[解析]木块受到的重力为G=mg。在
竖直方向上,当木块在F1和F2的作用
下匀速下滑时,由二力平衡条件可知
木块受到的摩擦力大小为f=G=mg,
方向竖直向上。当木块在F1、F2以
及向上的推力F的作用下匀速上升时,
由二力平衡条件可知:向上的推力与
物体受到的向下的重力、向下的摩
擦力的合力是平衡力,F=G+f',f=f',则
F=G+f=2G=2mg。
【变式2】 [2018·贵池区二模] 如图6-12所示,在两个大小相等
的力F1和F2的作用下,质量为m的木块可在两长板之间以v的速
度匀速向下滑落,如果保持两力F1和F2的大小、方向不变,能
使木块m以3v的速度匀速向上滑动,那么木块受到的向上的推
力应是 。
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图6-12
2mg例6 [2018·蜀山区一模] 在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的弹力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即
F=kΔx,k叫作弹簧的劲度系数,如表所示是某同学测得弹簧所受的弹力F与弹簧伸长量Δx的关系的部分数
据,请你根据表格中的数据判断,下列说法中不正确的是( )
A.弹簧的劲度系数是25 N/m
B.弹簧的劲度系数是0.25 N/m
C.当受到的拉力为2 N(弹性限度内)时,弹簧伸长了8 cm
D.当弹簧伸长了10 cm(弹性限度内)时,受到的拉力为2.5 N
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探究六 与力相关的初高衔接
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
弹簧伸长
量Δx/cm
0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0热点考向探究例7 如图6-13所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉
力作用,但物体仍保持静止状态,现将F按作用效果分为水平方
向的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 ( )
A.F1是物体对水平面的摩擦力
B.F2是水平面对物体的支持力
C.F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反
D.F2与物体的重力大小相等、方向相反
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[答案] C
[解析] F1是F的水平分力,不是物体对
水平面的摩擦力,A错误。F2是F的竖
直分力,不是水平面对物体的支持力。
根据平衡条件可知,水平面对物体的
支持力N=G-F2,B错误。根据平衡条
件得知,F1与水平面给物体的静摩擦
力平衡,大小相等、方向相反,C正确。
根据平衡条件可知,F2与物体的重力
大小不相等,方向相反,D错误。
图6-13【变式1】 [2018·滁州市南谯区二模] 一根轻质弹簧,左端固定
在竖直墙壁上,右端受到大小为F的水平拉力,弹簧伸长ΔL1,如
图6-14甲所示;再在同样的弹簧左右两端均施加大小为F的水
平拉力,弹簧伸长ΔL2,如图乙所示,两根弹簧都水平静止,则ΔL1
(选填“>”“
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