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1、九年级物理项复习四：力、力与运动上海科技版【本讲教育信息】一. 教学内容：专项复习四：力、力与运动第一部分：力知识结构如图所示：一. 什么是力在物理学中，力是物体对物体的作用。在理解力这个概念时，要注意下列三点：（1）力是作用。推、压、拉等都是作用。在力的作用下，物体的运动状态或形状会发生变化。（2）力的作用是相互的。一个物体对另一个物体作用时，也受到另一个物体的反作用。例如人推车的同时，人也受到车的推力；用力拉弹簧时会感到弹簧有向回拉的力。（3）力不能脱离物体存在。有力必有施力物体和受力物体。研究问题时，我们常将被研究的物体定为受力物体，将对这个物体有作用力的物体称为施力物体。例如，甲、乙两
2、队人拔河，两队人都用力拉绳子。研究绳子如何运动时，以绳为研究对象，施力物体是拔河的两队人，受力物体是绳。二. 物体间力的作用是相互的当两个物体之间产生力时，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。如：脚踢球时，脚用力作用于球，球从静止到运动；反之球也作用于脚，使脚感到疼。实际问题中必须分清以哪个物体作为受力对象。通常，以被分析的对象作为受力物体；作用于被分析对象的物体为施力物体。两个相互作用的物体互为施力体和受力体。如踢足球中，研究球的运动时脚是施力体；研究脚踢球时为什么会感到疼时，脚是受力体。必须明确：一个物体是施力体的同时必定也是受力体。三. 力的作用效果力的作用效果有
3、两方面：改变物体运动状态和改变物体形状。（1）力可以改变物体的运动状态。表示物体运动状态有两个因素：运动的快慢及运动的方向。任一方面发生变化，都称为物体运动状态发生了变化。所以，一个物体由静止到运动或由运动到静止；运动的物体速度变大或变小；物体作曲线运动等都属于运动状态的变化，都要受到力的作用。将磁铁靠近一个铁钉，铁钉会被吸起来。用摩擦过的塑料尺靠近薄纸，薄纸会向塑料尺靠拢。原来静止的铁钉、薄纸在力的作用下，由静止变为运动。一个在草坪上滚动的足球，经过一段距离后会停下来。在平地行驶的汽车关闭了发动机后，速度会越来越慢。这是因为物体在地面运动时，受到地面摩擦和空气阻力，由运动变为静止。向斜上方扔
4、出一个物体，可以看到它受重力沿曲线运动。用棒打击迎面飞过来的垒球，可以使它改变运动方向向其他方向飞去。受到力作用的物体，它的运动方向也可以改变。（2）力可以引起物体的形变。任何一个物体受到力的作用时，都会产生形状的变化（简称形变），只是形变的大小不同。物体形变的情况与外界对物体的作用力有关。物体受到压挤时变短、受到拉伸时变长，物体受到斜向作用力时会出现弯曲。物体形变的大小与受到作用力的大小有关。外界施加在物体上的作用力越大，物体发生的形变也越大。用力拉弹簧，若力比较小，弹簧伸长的就小些，用较大的力才能将弹簧拉开较大的距离。物体形变的大小与物体本身的性质有关。不用费多大的力就可以将一根橡皮筋拉长
5、。把10根相同的橡皮筋捆在一起，把它们拉长就要施加大得多的力。四. 力的三要素，大小、方向、作用点影响力作用效果的重要因素有三个，这就是力的大小、方向和作用点，称为力的三要素。（l）力是有大小的。力的大小不但影响物体形变的大小，也影响物体运动状态变化的快慢。从日常生活经验可知，用较小的力拉桌子，桌子不动；加大拉力后，桌子将由静止开始运动，运动状态发生变化，但变化不快；用较大的力拉桌子，桌子将很快地运动起来而且运动状态变化很快。分析力的效果时，必须讲清作用力究竟多大。（2）力是有方向的。沿物体运动方向施加作用力，物体的运动速度会加快；逆物体运动方向施加作用力，物体的运动速度会减慢；垂直物体运动方
6、向施加作用力，物体的运动方向改变。形变情况也与此相似，拉物体时物体伸长；压物体时物体变短；沿横向施加作用力时物体会弯曲或扭转。不说明力的作用方向，无法确定力的作用效果。（3）力的作用点指力作用在物体上的位置。即使力的大小与方向不变，它作用在不同点上时产生的效果也不尽相同。例如用搬手拧螺丝，用同样大小、方向的力，将力作用在搬手远离螺母的一端时，容易将螺母拧下；若将力作用在搬手靠近螺母的一端时，会感到不易拧动。将门的把手安在离门轴较远的地方，就是让力的作用点离门轴远一些，使力的作用效果更明显。今后讨论力的作用效果时，都必须明确作用力的大小、方向和作用点。五. 力的单位在国际单位制中，力的单位是牛顿
7、，简称牛。这是为了纪念伟大的科学家牛顿而命名的。你拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛顿。拿起一块砖用的力大约是20牛顿。运动员举起杠铃时需要用1000至3000牛顿的力。六. 力的示意图力是普遍存在的，但是力又是抽象的，力无法直接“看到”，只能通过力的效果间接地“看到”力的存在。有些情况下，力的效果也很难用眼直接观察到，只能凭我们去分析才能认识力的存在。为了使物体受到的力更形象、更具体、更直观地展现在人们眼前，我们借助画图的方法把力表示出来，也就是把力这个抽象的东西画出来，这就是我们下面要学的力的示意图。要想表现出力，就必须表示出力的三要素。1. 力的作用点的画法一般来说，把力的作用点画在受力物体
8、上即可。2. 力的方向的画法沿力的方向画一条带有箭头的线段，箭头的方向就表示出了力的方向。3. 力的大小的画法在线段的末端标示出力的大小，如F=50N。七. 弹力与弹簧测力计弹力是由于物体发生形变而产生的力。在湖面上有一个漂浮的木块，当我们用一根竹条拔动木块时，我们发现竹条弯曲了，也就是发生了弹性形变，当然这根竹条是要恢复原状的，这样它就会对阻碍它恢复原状的物体产生力的作用，将木块推开，我们把物体由于形变而产生的力叫做弹力，木块就是在弹力的作用下被推开的。再比如说，当我们用力拉弹簧时，弹簧发生的形变，这时弹簧也要恢复原状，这样它也会对阻碍它恢复原状的物体产生弹力，也就是我们的手所感受到的这个力
9、。因此弹力就是因物体发生形变而产生的力。弹力总是与物体的形变方向相反，向上拉弹簧时，我们发现它形变的方向是向上的，可是我们所感受到的弹力却是向下的；同样如果我们向下压弹簧，它形变的方向是向下，我们感受到弹力的方向是向上的，总之弹力的方向是与物体的形变方向相反。我们通常所说的压力和支持力都是弹力。当一个物体放在另一个物体的表面时，上面的物体由于受到重力的作用，所以它必然有一种向下运动的趋势，可是另一个物体不让它向下运动，这样上面的物体就要产生向上的形变，这时它自然会产生一个向下的弹力，这个向下的弹力就是上面物体对下面物体的压力。由于上面物体对下面物体有压力的作用，下面的物体自然也会产生一个向下的
10、弹力，当然它也会产生一个向上的弹力，这个向上的弹力就是支持力。弹簧秤是测力的仪器，它利用弹簧在一定范围内，伸长量与拉力大小成正比的原理制成的。弹簧秤使用前应注意三点：零刻度调整（即弹簧在自然状态下的原长位置）；量程；最小刻度值。弹簧秤使用时应先将钩子拉伸几下，检查摩擦情况以及弹簧有否与底板相碰。使用后应检查指针是否回复到零位（这是为了防止弹簧使用久后失去弹性）。在使用过程中拉力方向应沿弹簧秤轴线方向。弹簧秤是可以向任意方向拉引，不一定局限于竖直位置。八. 重力重力的产生:重力是我们最常见的一种力。重力是由于地球对物体的吸引产生的，但这个吸引力并不能都叫重力。只有地球对地面附近物体的吸引力才能叫
11、重力。一切近地面的物体都受到重力，物体受重力时并不一定要与地球接触。如：树上苹果，空中飞的小鸟等都具有重力。重力的施力体是地球。（l）重力的大小与物体的质量有关。质量为1千克的物体，受到的重力为9.8牛。如果用G表示物体受到的重力，用m表示物体的质量，则重力Gmg。在同一地点重力与物体质量成正比，表示为G=mg。要注意的是：g的数值会随地点发生变化，因此物体重力也会随地点变化。如：1kg物体从北欧移到非洲时，质量不变，重力由9.81N减少至9.79N。不能认为质量是物体的属性，重力又与质量成正比，因此重力也是物体属性。重力与质量成正比只能对同一地点的物体而言。这个公式为重力的计算式，式中g=9
12、.8牛/千克，是重力与质量的比值。利用这个公式，可以通过物体的质量得知其所受重力的大小。使用时注意各物理量的单位，m的单位为千克，G的单位为牛。如果只要求作粗略的计算，可将g近似取为10牛千克。（2）重力的方向是竖直向下的。用一根细绳系住重物并悬挂起来，当绳静止时，绳的方向沿重力的方向，称为竖直方向。地球是一个半径为6400千米的巨大圆球，在地球上不同地方的人所说的竖直方向是不同的。地球对物体的吸引力指向地心，重力的方向也大致指向地心，也可以说沿地球半径方向、与地球表面垂直。我们平常所说的竖直方向指与水平地面（实际是球面）垂直的方向。我们站在地球表面，受到重力的作用，头朝上脚在下沿竖直方向站立
13、。在地球另一边的阿根廷人，与我们一样，也认为自已是头朝上脚在下竖直站立在地面。重力方向总是竖直向下。这里说的“竖直”必须与水平垂直，不要把竖直误解为垂直，垂直的概念仅仅指两方向成90。这里的“向下”是以人自身位置作参照的一种习惯说法，由于地球是圆的，因此指向地球球心的方向都叫“向下”。人们处在地球的任何地方时，重力总是竖直向下。（3）重力作用在物体的重心。重心是重力的作用点。规则物体的重心是它的几何中心，如圆球的重心是球心，均匀球壳的重心也是球心，一块长方形薄板的重心在两条对角线的交点。在画物体的受力图时，应当将重力的作用点画在重心上。重心是物体各部分受到的重力所集中作用的点。一般均匀分布，形
14、状规则的物体重心在其几何中心点上。如：均匀正方形板，重心在两条对角线交点上；均匀球体，重心在球心上。对于不规则、不均匀的薄板状物体，可采用“悬吊法”画出两条重力作用线，其交点就是重心位置。九. 摩擦力1. 什么是摩擦力：摩擦力是一种常见的力。两个互相接触的物体，当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时，就会产生一种阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力。我们用比较小的力推桌子，桌子并没有开始运动，原来桌子和地面之间有摩擦力，它的作用效果跟推力相抵消。我们用比较大的力推桌子，桌子开始运动起来，这时推力的大小超过了摩擦力当桌子运动起来后，我们必须继续施加推力才能使它保持这种运动，如果不用力，桌子会
15、停下来，这时的推力用来平衡摩擦力。当我们推桌子时，桌子没有动，这时有摩擦力。桌子和地面接触，当桌子要运动时，产生了阻碍相对运动的力，这就是摩擦力。正是由于有摩擦力，导致桌子要发生相对运动，但是没有动起来。当桌子运动起来后，我们不再用力推它，桌子很快停下来。其原因是桌子受摩擦力。可见，桌子和地面接触，桌子在地面上已经发生相对运动，这时也有摩擦力。还要注意以下几个问题：（1）摩擦力产生的条件，（2）摩擦力的作用点，（3）摩擦力的方向，（4）摩擦力的实质。2. 滑动摩擦力的大小由日常生活的经验可以得到滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力有关，可能与接触面的粗糙程度有关，可能与接触面的大小有关，可能
16、与物体的运动速度有关，可能与运动方向有关等等。在这些可能的因素中，我们研究的是滑动摩擦力的大小与接触面的压力和接触面的粗糙程度的关系。滑动摩擦力的测量。我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，此时，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力，当物体做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力和拉力大小相等、方向相反。所以，只要用弹簧秤测出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小。通过以上实验可知，摩擦力的大小跟压力大小有关。压力越大，摩擦力越大。摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。3. 增大有益摩擦摩擦力是普遍存在的在很多场合，摩擦力是有益的。人走路时不打滑多亏了摩擦力，所以我们要把鞋底子
17、做的粗糙一些。我们拿起一个茶杯，靠的就是手和杯子之间的摩擦力，由此我们发现人的手表面上也是粗糙的，也就是有手纹和指纹。缝纫机的大轮带动小轮转动，那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故。在冰面上有两辆汽车，一辆是空载，另一辆是满载，哪一辆车更容易起动，当然是重车更容易起动，因为它加在接触面上的压力较大，所以摩擦力也较大，因此更容易起动。为了让空载的汽车也让它顺利起动，我们把车胎的下面放一些砂子，从而增大了接触面的粗糙程度，来增大有益的摩擦。 4. 减小有害摩擦摩擦力并不是都有好处，在有些场合是有害的，必须设法减小它。机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力，而且造成机件的摩损，影响机器的寿命。由于摩擦力的
18、大小跟接触面的粗糙程度有关，要减小有害摩擦，应该使物体表面更光滑和减小压力。但是，利用这两种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度，我们可以做这样一个实验。在木块和木板之间放一排圆铅笔，使木块做匀速直线运动，测出拉力的大小。可见，利用滚动代替滑动可以减小摩擦，这就是所有的车辆都安上轮子的道理。机器的转动部分安装滚动轴承，轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱，这样，转动时的滚动摩擦非常小。还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开。加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，运动部件只在油膜上滑动，减小了摩擦。利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小。
19、气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的。我国现在正在研究的磁悬浮列车，也是利用这种方法来减小摩擦力的。第二部分：力和运动的关系基本要求：（1）知道牛顿第一定律。（2）知道什么是惯性，会解释简单的惯性现象。（3）知道什么是合力和同一直线二力合成的法则。（4）知道什么是力的平衡和二力平衡的条件，会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。重点：牛顿第一定律惯性同一直线上二力的合成法则二力平衡条件难点：牛顿第一定律的得出及含义力的平衡及二力平衡条件主要内容的讲解：一. 牛顿第一定律和惯性1. 亚里士多德的观点：古希腊的学者亚里士多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体（例
20、如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来。初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。2. 科学家对力和运动的关系问题的研究及结论：a、伽利略的理想实验和我们的教学实验：b. 笛卡尔的补充c. 牛顿的总结英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律，牛顿第一定律。一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律。d. 由牛顿第一定律，我们可以得出以下几个方面的问题：（1）匀速直线运动不需要外力来维持。（2）力是使物体运动状态发生改变的原因。（3
21、）任何物体都有一种性质，也就是保持自己原有的运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体本身的一种固有的一种属性。任何物体在任何时候都有惯性。它只与物体的质量有关系。（4）惯性是维持物体做匀速直线运动的原因。（5）牛顿第一定律又叫惯性定律。（6）牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，也就是说它不是一个实验定律，当然也就不能用实验来验证。但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。3. 惯性与惯性现象：任何物体都有一种性质，也就是保持自己原有的运动
22、状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体本身的一种固有的一种属性。任何物体在任何时候都有惯性。它只与物体的质量有关系。一些惯性现象我们可以用玻璃杯，光滑塑料片，乒乓球，木棒，纸条，小车，金属块，木板，瓷碗，钩码等做如下操作 （1）在普通玻璃杯上，搁一块光滑的塑料片（或木片），塑料片上放一只乒乓球（乒乓球放在杯子的正上方，为防止乒乓球滚动，可在乒乓球下加一个小垫圈）。（2）用棒对准塑料片沿水平方向用力一击，可以看到塑料片突然飞出，乒乓球却安然地落在玻璃杯中。（图a）（3）将盛水的茶杯放在桌上的纸条上。手持纸条的一端慢慢地拉动，茶杯随纸条移动如果迅速地将纸条抽走，茶杯安然不动。（图b）（
23、4）将金属长方体放在小车上，钩码用细绳通过定滑轮拉着小车作加速运动（加速度应大一些），当小车遇到障碍物突然停止时，金属长方体就越过小车表面向前运动（图c）。（5）将瓷碗内盛满水，放在小车上，突然急速拉动小车。碗内原来静止的水由于惯性，会向小车运动的相反方向泼出（图a）。（6）拉着小车在桌面上作匀速运动，小车遇到障碍物而突然停止，碗中原来运动的水由于惯性，会向小车运动的前方泼出（图b）。二. 牛顿第一定律与惯性1. 第一定律中包含的基本概念，奠定了经典力学的概念基础，从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位。这主要表现在：（1）首次批驳了延续两千多年的亚里士多德等人错误的力的概念，为确立正确的
24、力的概念扫清了道路。（2）第一次科学地给出了力的定性定义（含力的本质和力的效果）。（3）第一次提出了经典力学的几个基本概念，为其他几个原理奠定了概念基础。牛顿第一定律首先表明了“不受力”下，物体的动力学规律（作惯性运动）。在此基础上才能表明其他几个基本原理。2. 伽利略第一次从实验出发，运用科学推理推翻了延续两千多年的错误的力的概念，这在物理学研究方法上具有十分重要的意义。物理学的正确认识只能来源于科学实验。也只有科学实验对错误观点的批判才是最强有力的。亚里士多德错误的力的概念所以能延续两千多年，正是由于人们过分相信了“直觉”而没拿起“实验”这一科学研究的武器。爱因斯坦对伽利略的工作给予很高的
25、评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”。伽利略被人们誉为“实验科学之父”是当之无愧的。3. “惯性”的本质。惯性是物体的固有属性，不论宏观物体，还是微小粒子，不论固体、液体、气体，不论静止物体，还是运动物体，不论物体在地球上，还是在月球上。一切物体在任何时刻，任何情况下都具有惯性。不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性，而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性，也不能说惯性“仅在物体处于匀速直线运动状态或静止状态时起作用”，而“在物体运动状态改变或所受合外力不为零时不起作用”。对运动物体即使加上很大的阻力，要使
26、它停下来仍需一段时间”，正是运动物体要保持匀速直线运动状态的性质表现；“对静止物体即使加上很大的推动力，要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要保持静止状态的性质表现。4. “惯性”与“第一定律”的区别。同学们往往把牛顿第一定律的内容当作惯性概念，即“惯性”与“惯性定律”混为一谈。这也正是同学们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性。为了纠正这种错误，除了使同学们能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容，同学们还要知道它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界条件而改变。它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀
27、速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质仍顽强地表现出来。5. “惯性”与“力”的区别。同学们往往把“惯性”当作力，认为“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果等。惯性与力的区别：物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体
28、的作用。惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力。构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成。它的大小有具体的数值，单位是牛。惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态。6. “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系。物体原来具有某个速度，物体惯性则力图使其继续保持这一速度，但力图保持与能否保持则是不同的。当物体受到合外力为零时，物体可保持这个速度，当物体所受合外力不为零时，物体便不能再保持原来的速度，运动状态就发生了变化。物体的惯性
29、和外力作用这一对矛盾的对立统一。形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用，只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象。例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。三. 同一直线上二力的合成（1）如何理解合力几个力共同作用的效果可以用一个力来代替，则这个力就是那几个力的合力（那几个称为这个力的分力）。可见
30、，合力概念是建立在“等效”的基础上。既然是从力的作用效果着手，因此在分析一个物体受力时，合力和分力是不共存的。如：甲、乙两人拉车前进，也可用一个丙代替这甲、乙两人拉车前进，则丙对车的拉力就是甲、乙两人对车拉力的合力。显然不能理解为甲、乙、丙三个人同时在拉车。（2）如何求合力求合力的方法叫力的合成。最简单、最基本的合成是同一直线上二力的合成。作用在同一个物体上的两个力，如果它们的作用方向相同，合力的方向与这两个力的方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和。例如甲、乙两人都对同一个桌子作用，甲用20牛力向东拉，乙用30牛力向东推，桌子受到的合力方向向东，大小为50牛。如果同一直线上两个力的作用方
31、向相反，合力的方向为较大一个力的方向，合力的大小等于两个力大小之差。如果甲向东拉桌子，乙向西拉桌子，力的大小仍为20牛、30牛，合力向西、大小为10牛。四. 互成角度的二力的合成（1）用平行四边形的对角线表示合力的含义按图示法作出力的平行四边形后，对角线的起点合力作用点；对角线的长度按标度比例表示合力的大小；对角线的方向合力的方向。如图所示。（2）合力大小的变化范围两力合成的最大值是同向合成，最小值是反向合成，因此F1F2F合F1+F2（设F1F2）。两力夹角越大，合力越小。五. 二力平衡1. 什么是力的平衡物体在受到几个力作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。
32、2. 实验研究二力平衡的条件在木板A、B、C处钉上三个钉子，钉子上套上小滑轮，用绕过小滑轮的线来拉一块硬纸板，如图（甲）所示。在A、B处挂等重的钩码时，F1与F2在一条直线上，纸板不动，说明纸板受到的两个力是平衡的。如图乙在A、C处挂等重的钩码时，F1与F2虽然大小相等，方向相反，但是不在一条直线上，纸板转动，说明这样两个力不是平衡力。纸板转过一定角度后，作用在纸板上的两个力又在一条直线上时，两个力平衡，纸板重新静止下来。可见，两个力的平衡必须满足以下四个条件：两个力作用在一个物体上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上。根据同一条直线上力的合成的法则可知，当两个力彼此平衡时，物体受到的合力是
33、0。3. 二力平衡条件的应用（1）根据物体的运动状态判断物体的受力情况。（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态。【典型例题】例1. 关于力的说法错误的是（ ）A. 力的作用是使物体运动。B. 人拉车时车并不拉人。C. 力可以改变物体运动状态，也可以改变物体形状。D. 力的存在必须有两个物体。分析：力的作用效果是改变物体运动而不是产生物体运动，选项A错，C正确。力的作用是相互的，每一个受力物体同时也是施力体，D正确，B错。解答：A、B。例2. 茶杯放在水平桌面上时，它们之间力的作用有什么效果？分析：茶杯与桌面之间有挤压的作用，因此它们都会由于力的作用而发生形变。解答：茶杯对桌面的压力使桌面发
34、生微小形变，桌面对茶杯的支持力又使茶杯发生微小形变。说明：我们可以设想一下，如果桌面是一张橡片膜，或把茶杯换成一个薄膜气球放在桌上时，它们的外形又会怎样呢？所以，不易感觉到的形变不等于没发生形变。例3. 说明在下列情况中，哪两个物体间发生了相互作用，谁是施力物体？谁是受力物体？（1）手用力提起书包。（2）人踢足球时。（3）石块从空中下落。解答：（1）是手和书包之间发生相互作用，对书包来说，手是施力物体，书包是受力物体。（2）人踢足球时，是人和足球之间发生了力的作用。对球来说，人是施力物体，球是受力物体；对人来说，球是施力物体，人是受力物体。（3）是石块和地球之间发生了相互作用。对石块来说，地球
35、是施力物体，石块是受力物体，对地球来说，反之。例4. 游泳的人，手用力向后划水，人就向前。这个事实表明了什么？分析：游泳的人，手向后给水作用力的同时，也受到了水给人向前的推力，这个事实说明：物体之间力的作用是相互的。例5. 弹簧秤根据什么道理测量力的大小。分析：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。需要注意，弹簧的伸长是有限度的，拉力太大了弹簧伸长超过了它的限度，就不能恢复到原来的长度了，这样一根已损坏的弹簧不能用来测量力的大小。弹簧伸长越多，所受拉力越大，因此可以根据弹簧伸长的多少，表示力的大小。例6. 下列有关重力概念的说法中正确的是（ ）A. 重力方向总是垂直于物体的支持面B. 重力不随
36、物体位置变化而变化C. 粉笔在使用时，质量变小，重力变小D. 空中向上飘的汽球没有受到重大分析：重力方向是竖直向下，而支持面可以不在水平位置上，A错。在同一地点重力与质量成正比，但比值与位置有关。在地面附近的物体都将受到重力。解答：C。例7. 有一个铁块，它的质量是600克，能否用量程为5牛顿的弹簧秤称量？为什么？分析：铁块的质量是600克，它受到的重力应为G=gm=0.6千克10牛千克=6牛。又知弹簧秤的最大测量值是5牛顿。铁块的物重（6牛）大于弹簧秤的量程。所以不能用这个弹簧秤测量。例8. 月球对物体的吸引力只有地球上物体所受重力的16。在地球上用弹簧秤称得物重是9.8牛顿，问同一物体在月
37、球上称量，物重是多少？质量是多少？分析：物重与质量是两个不同的物理量，它们的主要区别之一是：质量不随物体的位置而改变。但重力却与物体的位置有关，一个质量为m千克的物体，它在地球上、月球上质量都是m干克。解：物重为：1.63N，质量为：1kg例9. 一个物体在水平方向上受到两个力F1、F2作用，如图所示。求这两个力的合力大小和方向。分析：由图示知，两力沿同一直线，方向相反。按反向力合成方法可求出合力。解答：F合=F1-F2=32N-24N=8N。F1F2，合力方向向右。答：合力大小等于8N，方向向右。说明：当同一直线上出现方向不一致的三个或三个以上力作用时。可先根据同向和反向分别合成为两个力最后
38、再将这两个力合成为一个力。例10. 正在运动着的物体，若受到的力都同时消失，那么它将（ ）。 A. 立即停止 B. 改变运动方向 C. 先慢下来，然后停止 D. 做匀速直线运动分析：此题研究的情况是一种理想的情况。根据牛顿第一运动定律可知，若受到的一切力都同时消失的时候，正在运动着的物体将做匀速直线运动。 答案：此题应选D。 例11. 下列说法中正确的是（ ）。 A. 力是维持物体运动的原因 B. 力是使物体运动状态改变的原因 C. 力是使物体运动的原因 D. 力是使物体运动速度不变的原因分析：根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。如果要改变
39、物体的运动状态，就必须对物体加力。力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态的改变是指速度的大小和方向的改变。答案：此题应选B。例12. 物体在不受外力作用时，则（ ）。 A. 一定处于静止状态 B. 一定处于匀速运动状态 C. 一定处于匀速直线运动状态 D. 保持静止或匀速直线运动状态分析：根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。答案：此题应选D。例13. 掷出的篮球，在空中飞行时（忽略空气阻力），受到的力有（ ）。 A. 手对篮球的作用力 B. 手对篮球的作用力、重力 C. 篮球向前飞行的惯
40、性力、重力 D. 重力分析：篮球离开手以后，已不再受手的作用力。而惯性不是力，因而“惯力”、“惯性”等提法都是错误的。答案：此题应选D。例14. 在一段平直铁轨上匀速直线运动的列车车厢中，有位乘客仰起头时看到他头顶的正上方行李架上有一小包衣物放得不稳。那么在行车当中这小包衣物若落下来，将落在这位乘客的（ ）。 A. 后面 B. 前面 C. 头上 D. 旁边分析：这小包衣物落下时，在水平方向由于惯性仍保持原来的和列车相同的速度，所以这小包衣物将落在乘客的头上。答案：此题应选C。例15. 下面关于惯性的说法中，正确的是（ ）。 A. 运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性 B. 物体运动的速度越大
41、，它的惯性越大 C. 物体受到外力越大时，它的惯性就越大 D. 物体的质量越大，它的惯性越大分析：惯性是物体的固有属性，与运动状态、速度大小、受力大小等因素都没有关系，只与物体本身的质量有关系，物体的质量越大，它的惯性就越大。答案：此题应选D。例16. 作用在同一个物体上的两个力，它们在同一直线上，已知这两个力的合力是40牛，其中一个力的大小是10牛，则另一个力的大小可能是（ ）A. 70牛B. 50牛 C. 40牛D. 20牛分析：已知合力F=40牛，分力F2=10牛。设所求另一分力为F1。若在同一直线上的F1与F2同向，则 F = F1+F2，40牛= F1 +10牛F1=30牛若F1与F
42、2方向相反 F = F1F2，40牛= F1 10牛F1 = 50牛因此，可知F1与F2方向相反，它的大小是50牛。答案：此题应选B。例17. 放在水平桌面上静止不动的电视机，受到彼此平衡的两个力是（ ）。 A. 电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力 B. 电视机受到的重力和电视机对桌面的压力 C. 桌面对电视机的支持力和电视机对桌面的压力 D. 桌面受到的重力和电视机对桌面的压力分析：力是物体对物体的作用，每个力都有施力物体和受力物体。这个问题中被研究的对象是电视机，因此，凡是受力物体是电视机的力才是作用到电视机上的力。电视机受到两个力的作用：一是重力，重力的施力物体是地球，方向竖直向下，
43、受力物体是电视机；二是支持力，支持力的施力物体是桌子，方向竖直向上，受力物体是电视机。电视机处于静止状态，说明重力和支持力大小相等，满足二力平衡的条件，这时的重力和支持力是电视机受到的一对平衡力。答案：此题应选A。例18. 起重机吊着2.5吨货物，甲货物以4米/秒速度匀速上升，乙货物以2米/秒速度匀速下降，丙货物静止在空中。那么起重机钢绳在以上三种情况下受力大小是（ ）。 A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 三种情况一样大分析：货物受重力和起重机钢绳的拉力作用。在甲、乙、丙三种情况下，货物保持匀速直线运动或静止状态，这时货物所受重力和钢绳的拉力是一对平衡力。重力大小不变，钢绳的拉力
44、在三种情况下也就一样大。答案：此题应选D。【模拟试题】（答题时间：120分钟）关于力的练习一. 填空题1. 力是物体_的作用，力的作用效果是改变物体的_或改变物体_。2. 弹簧秤是测_的工具，力的单位是_。3. 上抛的物体最终落回地面是由于_的缘故，这个力的施力体是_。4. 质量1.5kg的物体，所受重力_N。重力是125N的物体，其质量约_kg。 5. 在实验室中常用_测重力，使用弹簧秤时，首先要看清它的_，加在弹簧秤上的力不许超过它的_。6. 甲、乙两个金属球的质量之比是53，若甲球重为1500牛，则乙球重为_牛。7. 影响摩擦力大小的因素是接触面的_和_。在轴承中加润滑油是为了_。8.
45、圆珠笔在纸上写字时，笔尖与纸之间是_摩擦；用卷笔刀削卷铅笔时，铅笔与转孔之间的摩擦是_摩擦；手握住油瓶，手和油瓶之间的摩擦是_摩擦。9. 减小有害摩擦的方法是_、_；增大有益摩擦的方法是_，_。10. 自行车的外车胎和手柄表面都要做成凹凸不平的花纹，这是为了_摩擦。二. 选择题1. 某人在湖中划船时，使船前进的动力是（ ）A. 浆对水的推力B. 水对浆的推力C. 人对水的推力D. 人直接对船的推力2. 用绳子系着一个水桶，从井口提水时，手受到一个向下的作用力，该力的施力物体是（ ）A. 地球B. 水桶C. 手D. 绳子3. 有关重力产生的原因说法正确的（ ）A. 物体只有接触地球，才被地球吸引。B. 地球吸引物体，物体不吸引地球。C. 地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力。D. 地球吸引近地面的物体，物体也吸引地球。4. 有关重力和质量的关系正确的是（ ）A. 一个物体的质量随重力增大而增大。B. 质量、重力都属于物体属性。C. 一个物体在不同地方，质量不变但重力要变。D. 质量与重力只是单位不同。5. 铅球被推出后，不计空气阻力，在空中飞行时（ ）A. 只受到重力作用。B. 受到重力和推力的共同作用。C. 只受到推力作用。D. 不受任何力的作用。6. 当人用力提起一个物体后，