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七年级科学下册第三章3.23.3力的存在和重力培优练习考点一、力的产生与相互作用1.下列关于力的说法中正确的是()A.两个物体之间一定要直接接触,才会产生力的作用B.单独一个物体也会产生力的作用C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用2.“力的作用是相互的”,下列几种情景主要不是利用这一原理的是()A.水母向下喷水而上升B.鱿鱼向前喷水而后退C.将橡皮泥捏成各种形状D.企鹅向后划水而前进3.在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是()A.小鸟受到的力大B.小鸟和飞机的受力一样大C.飞机受到的力大D.主动撞击的一方产生的力大4、甲、乙两同学站在滑板上相对而立,如图所示,当甲用60N的力推乙,甲静止不动,乙向后退,以下分析正确的是()A.甲对乙的推力为60N,乙对甲的推力小于60N B.乙后退的过程中,仍会受到甲60N的推力的作用 C.如果最初是乙用60N的力推甲,仍然是甲静止不动,乙后退 D.如果最初是乙用60N的力推甲,那么可能是乙静止不动,甲后退(4)(5)5.水火箭升空原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度时,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,瓶飞向高空。(1)高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,瓶飞向高空,说明;(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?小明猜想:可能与瓶塞塞入深度有关;小军猜想:可能与瓶子的形状有关;你认为还可能与________有关(写出一点);(3)实验小组选用装有相同水量的同种可乐瓶,做了三次实验,实验结果如下:瓶塞塞入深度浅深更深水火箭上升高度/m2512这可验证水火箭上升高度与________有关的猜想是正确的。考点二、力的作用效果①使物体发生形变;②改变物体的运动状态。1.以下是我们生活中常见到的几种现象:①篮球撞击在篮板上被弹回;②用力揉面团,面团形状发生变化;③用力握小球,球变瘪了;④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞。在这些现象中,物体因为受力而改变运动状态的是()A.①②B.①④C.②③D.②④2.(株洲)乒乓球比赛中,有时会出现“擦网球”,乒乓球擦网前后运动状态的变化情况是()A.只改变了运动快慢B.只改变了运动方向C.运动快慢和运动方向都发生了变化D.运动快慢和运动方向都不发生变化3.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是()压缩过程说明力可以改变物体的形状B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向(3)(4)4.如图是运动员顶足球的情景,以下说法中正确的是()A.顶足球时,球对头没有作用力B.足球在空中一直受到头的作用力C.足球被头顶回去,说明力可以改变物体的运动状态D.头对足球的力大于足球对头的作用力5.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例最合适的是(
)举例1:用力踢足球,足球被踢飞
B.举例2:用力捏气球,气球被捏扁
C.举例3:用力推铅球,铅球被推出
D.举例4:用力击排球,手有痛感6.运动员用力拉开弓,弓被拉弯,说明力能改变物体的,松手后,拉弯的弓能将箭射出,说明力还能改变物体的。7.生活中处处有科学,我们可以利用气球做小实验来说明一些科学知识。(1)如图甲:轻推气球,气球从静止变为运动,说明力能改变物体的。(2)如图乙:左球挤右球,两球都变形了,说明力的作用是。8.(绍兴)如图实验,用力F按压平面镜之间的桌面时,经两平面镜反射后照到墙面上的光点位置将(填“上升”“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的。(8)(9)(10)9.如图所示,磁铁使钢球的发生了变化,证明两个物体不接触(填“能”或“不能”)产生力的作用。磁铁能(填“吸引”或“不吸引”)钢球,因为。10.如图在玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了,对此现象产生的原因,小明提出了两种猜想:猜想1:力使玻璃瓶发生了形变;猜想2:手挤压玻璃瓶壁时,使瓶内水的温度升高。于是小明进行如下探究:先用较大的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内水面上升,松手后水面迅速回到原位置;再用较小的力挤压玻璃瓶,细玻璃管内水面上升高度变小,重复多次,现象均相同,对于此探究()A.只能验证猜想1B.只能验证猜想2C.既能验证猜想1,也能验证猜想2D.既不能验证猜想1,也不能验证猜想2考点三、力的测量例1:(2023七下·婺城期末)学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用(填“甲”或“乙”)弹簧。(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为牛。例2.如图所示,A、B为两个弹簧秤,钩码重G均为5N,若不计滑轮摩擦和绳重,当钩码静止时A、B弹簧秤的读数分别为()A.5N,0N B.5N,5N C.0N,5N D.5N,10N例3.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3)(例4)例4.某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧秤的秤钩上,测出物体对弹簧秤的拉力为2.5牛(如图甲),然后把弹簧秤倒过来,又将同一物体挂在弹簧秤的吊环上,如图所示,当物体静止时,弹簧秤的示数是(A)A.一定大于2.5牛B.一定等于2.5牛C.一定小于2.5牛D.一定等于5.0牛变式1:(2022七下·诸暨期中)一根弹簧原长为10cm,当挂上5N的钩码时弹簧长度变为11cm,若挂上10N的钩码时(不超过弹性限度),则弹簧长度变为()A.13cm B.12cm C.23cm D.21cm变式2:在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则()A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L丁<L乙<L甲<L丙C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L乙=L丁<L甲=L丙变式3:实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧秤,则稳定后弹簧秤的读数分别为()A.乙图读数为F0﹣G,丙图读数为F0+G B.乙图读数为F0+G,丙图读数为F0﹣G C.乙图读数为F0,丙图读数为F0﹣G D.乙图读数为F0﹣G,丙图读数为F0(3)(4)变式4:下列四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,受水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是()变式5:在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比,即F=kx,其中F为弹力大小,x为形变量,k为弹簧的劲度系数。已知某弹簧的劲度系数为100N/m,原始长度为10cm,则在弹力为5N时,弹簧长度可能为________或________。变式6:(2023七下·余杭期末)某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如右图所示,标记刻度如下表:弹簧所挂物体的重/N02468101214刻度尺示数/cm68101214161924(1)从表中可知弹簧秤制作原理:(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加N。(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为。变式7:(2023七下·常山期末)学校开展了制作台秤的项目化学习活动。某兴趣小组利用弹簧、托盘(20g)、大头针、纸板等材料,按图甲设计并制作了一台秤(固定装置未画出).弹簧的压缩长度△×与受到压力F的关系如图乙所示。(1)[标识刻度]将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,大头针指在硬纸板的B处,在B处标上克刻度(如图丙所示)。(2)[项目评价]请根据如”下的评价量表判断该台秤”量程”这一指标是否达到优秀并说明理由。指标优秀合格不合格量程/克大于等于600300~6000~300精度/克精确到10精确到20精确到40考点四、力的三要素例1:(2023七下·柯桥期中)如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的有关。(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的有关。(3)以上的这种实验问题的方法,在科学上叫作法。变式1:(2023七下·金东期末)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是()A. B. C. D.变式2:(2023七下·金华期末)如图是一款家用开瓶器,逆时针转动可以打开瓶盖,顺时针转动可以拧紧瓶盖。此现象说明影响力的作用效果的因素是()A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.受力面积(2)(3)变式3:(2022七下·椒江期末)2022年2月5日,中国短道速滑队在2000米混合团体接力A组决赛中获得冬奥会中国首金。如图所示,被接替者甲和接替者乙正在接力。请回答下列问题:(1)接力过程中,乙双手掌只有正对甲的臀大肌中部才能保证接力的效果最佳,这是因为力的作用效果与有关。(2)接力的瞬间,乙用力水平推甲,甲向前快速滑出,同时乙立马慢了下来,这是因为。变式4:为了探究力的作用效果与那些因素有关,小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果F1=F3=F4>F2,则:(1)小王同学在做实验前必须先分析问题,并做出猜测。从小王同学设计的实验来看,他认为力的作用效果与那些因素有关?
;(2)小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象,是为了验证猜想:
;(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,小王同学须分析比较
两次实验;(4)小王同学能不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论?为什么?考点五、力的示意图例1:用力的示意图画出如图所示物体所受的力。(1)用10牛的力沿水平方向向右拉弹簧。(1)(2)(2)(2)用200牛的力提水桶。(3)用与水平方向成30°角的50牛的力向右上方拉小车。变式1:(2023七下·瓯海月考)下列力的示意图中,表示斜面上物体A对斜面压力的示意图的是()A.B.C.D.变式2:请在图中画出小球所受力的示意图。(2)(3)变式3:画出静止在竖直墙角的篮球的受力情况。考点六、重力例1:如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高(例1)(例2)例2:如图是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是()A.大小变化,方向不变 B.大小和方向都不变C.大小和方向都变化 D.方向变化,大小不变变式1:(2022七下·诸暨期中)法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100克”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”,测得方便面的示数是(地球的g取10N/kg)()A.天平示数为100克,弹簧测力计示数为1牛B.天平示数为100克,弹簧测力计示数为2牛C.天平示数为200克,弹簧测力计示数为1牛D.天平示数为200克,弹簧测力计示数为2牛变式2:如图所示,用一根细线和一个重物制成的铅垂线在生产和生活中有广泛的应用。相关说法中,错误的是()A.铅垂线的原理是重力的方向总是竖直向下的B.图甲中利用铅垂线可以检查墙体是否竖直C.图乙中利用铅垂线可以检查窗台是否水平D.在月球表面不能用铅垂线来检查物体是否竖直变式3:(2022七下·武义期末)小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图。(1)相同质量的物体在甲星球表面上的重力(填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力;(2)据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的数量关系式是;(3)质量为15千克的物体在乙星球上的重力为多少?变式4:试用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术而不采用“跨越式”(图)。考点七、探究重力大小的相关因素例1:小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上的物体的“重力”G与其质量m的关系如图所示。由图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”(填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的“重力”;据图可得甲星球表面上物体的“重力”G与其质量m的关系式是。(例1)(变式1)变式1:(2022七下·椒江期末)如图甲所示,小科在水桶内加入适量水,桶口固定一根末端系有小球的细线。再将水桶置于斜面上,观察到现象如图乙。(1)分析实验说明重力方向始终是。(2)若桶内的小球质量为100克,请在图丙中画出小球受到的重力的示意图。变式2:飞船在进入预定轨道并关闭发动机后在太空运行,甲宇航员在这飞船中用天平测物体的质量;另一乙宇航员站在月球表面用天平测物体的质量,结果是()A.甲乙测量结果和在地球上测得的质量一样B.甲乙都无法测出物体的质量C.甲测量结果比在地球上测得的大,乙的结果比在地球上测得的小D.甲测不出物体的质量,乙测得和地球上一样变式3:(2023七下·富阳期末)2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。某一在地球上质量为2kg的物体,在地球上竖直悬挂在某一弹簧测力计下,弹簧测力计的读数是N;若把此物体带到“葛利斯581d”行星上,用托盘天平可以测得此物体的质量是kg,把此物体竖直悬挂在上述同样的弹簧测力计下,读数是N,此时该物体的惯性与在地球上相比将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。变式4:(2023七下·上城期末)小金同学想把弹簧测力计改装成“质量秤”。他用量程为5N的弹簧测力计测量不同的物块的重力,所得数据记录于表中。(g取10N/kg)物块质量100g200g300g测力计示数1N2N3N(1)小金改装的原理是m=(填公式)。(2)利用该“质量秤”可测得最大物体质量为g。(3)已知月球上的g约为地球上的16,若把如图弹簧测力计移至月球表面,称量同一物体时指针的示数将A.变大B.变小C.不变D.不能确定课后作业1.(2023七下·柯桥期中)如图是两车发生交通事故后的现场照片,下列说法正确的是()A.—定是左车去撞右车的B.碰撞前瞬间右车的速度比左车大C.碰撞时两车各自所受的力大小相等D.碰撞时两车的形变程度相同2.(2022七下·诸暨期末)下图四种情况,力的作用效果与其他几项不同的是()A.风力使树枝弯曲B.运动员将标枪投出C.压力将铝板压成锅D.压力使球和脸都变了样3.(2022七下·嘉兴期末)如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若学生获胜,则关于两力的大小关系正确的是()A.F1=F2B.F1>F2C.F1<F2D.F1<或=F24.如图所示一根羽毛放置在长木条上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力分析中错误的是()A.重力大小等于木条对羽毛的支持力B.重力方向是竖直向下的C.重心位置在羽毛上的a点D.重心位置在羽毛上的b点(4)(5)(6)5.(2022七下·柯桥期中)如图所示,这是我国“神舟十三号”乘组三位航天员在空间站的情景,若航天员在“失重”状态的空间站进行体能锻炼,下列活动中可采用的是()A.用弹簧拉力器健身 B.做俯卧撑C.用单杠做引体向上 D.举哑铃6.(2023七下·期末)如图所示,使用弹簧拉力器锻炼身体,小东的四位同学也都可以将弹簧拉力器拉开至两臂水平伸直。小东的四位同学中两臂水平伸直时对弹簧拉力器的拉力最大的是()A.手臂最长的同学 B.体重最大的同学C.身高最高的同学 D.力气最大的同学7.(2023七下·富阳期末)现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于同学们在足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是()①足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的接触面积,从而减小摩擦力②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的③足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用④守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态A.③④ B.①③④ C.②④ D.①②③④8.足球运动员把足球踢向空中(如下图)。若不计空气阻力,则下列表示足球在空中飞行过程中的受力的示意图中,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)()A.B.C.D.9.(2023七下·柯桥期末)将一质量为m的金属球向左滚动,撞击固定在墙上的弹簧,从球刚接触弹簧(如图甲所示)到球恰好脱离弹簧(如图乙所示)的过程中,下列说法中正确的是()①弹簧被压缩过程说明力可以使物体发生形变②球被弹开可以说明力能改变物体的运动状态③整个过程中球对弹簧的力的方向始终向左④弹簧对小球的弹力始终大于对墙面的弹力A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④(9)(10)10.(2021七下·吴兴期中)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx(k叫做弹簧的劲度系数)如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是(
)A.弹簧的原长L0是10厘米B.弹簧的劲度系数是200牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到F=30牛11.(2023七下·上虞期末)2022年2月6日,中国女足再次问鼎亚洲杯,为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球,说明力可以改变物体的,同时他觉得头疼,说明力的作用是的;足球在空中飞行时,若没有受到力的作用,足球将做运动。12.(2023七下·金华期中)如图甲所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置,将该装置放在水平面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向(填“变化”或“不变”)。分析以上实验现象,可得出:重力的方向是。13.(2022七下·柯桥期末)小红为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:拉力(N)00.51.01.52.03.04.0弹簧长度(cm)6.57.58.59.510.514.218.0若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:(1)从表格信息可得,它的最大称量是N。(2)右图中左边表示力的刻度,右边表示弹簧伸长长度的刻度,则横线处的刻度是。(3)当该弹簧测力计悬挂100g的重物时,弹簧比原长伸长了cm。14.(2022七下·丽水期末)在研究弹簧的伸长与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10厘米,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量X做出的FX图象如图所示。(1)该图线不过原点0的原因是;(2)当弹簧下端受到竖直向下4牛的拉力作用时,弹簧的长度为厘米。15.(2021七下·诸暨期中)在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(F=k△x)。下表记录了某根弹簧弹性限度内所受拉力和伸长量的数据,根据表中数据可知,表中空格处应填
,该弹簧所受拉力与伸长量之间的关系为k=
N/cm。实验次数123456弹力F/N00.30.60.91.21.5弹簧伸长量△r/cm01.22.43.66.016.(2022七下·东阳期中)某同学学习了“力的测量”,为深入研究弹簧秤的原理,想探究弹簧的形变与受到的拉力的关系,他选用刻度尺和四个相同的钩码进行如下的实验:将四个钩码依次挂到弹簧下面,分别测出弹簧的长度,得到如表的数据。所挂钩码的个数(个)01234弹簧长度(cm)810121416弹簧伸长量(cm)02468(1)由此可得出的结论是。(2)弹簧下的钩码不能不断增加,原因是。(3)如果现有和上面相同的两根弹簧L1、L2,组成如图甲、乙两种装置,则甲图中弹簧L1、L2的长度均为cm,乙图中弹簧L1、L2的长度均为cm。(弹簧的重力不计)。(16)(17)17.(2022七下·杭州期末)小应观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,他决定进行实验。(1)要完成实验,除了需要如图中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是。(2)进行实验后记录数据如下表,表中数据明显错误的是第次实验。实验次数1234567拉力(钩码总重)F/N0123456弹簧伸长量△L/cm00.400.801.701.602.002.40去除错误的一组数据,在图中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线。(3)由图像可验证小应的猜想是(填"正确"或"错误")的。(4)小皓认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是∶用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。在实际实验中,小应认为用钩码比用弹簧测力计更好一些,理由是。18(2022七下·诸暨期中)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的1/6.若一个身着装备的航天员达到月球表面,月球对他的引力约为150N,则(1)这个宇航员在地球上,地球对他的引力约为多少牛?(2)这位宇航员连同装备的总质量约为多少?(g地取10N/kg)19.如图所示为手拉质量为0.4kg的小球做圆周运动的示意图。(1)计算这个做圆周运动的小球的重力是多少牛顿。(g取10N/kg)(2)请在图中画出小球所受重力的示意图。20.(2023七下·武义期末)一辆自重为5×104N的货车装载着20箱货物,每箱货物的质量是400kg,行驶到一座立有限重标志牌的桥前,标志牌如图所示。回答下列问题:(1)这辆货车和货物的总质量为多少?(2)这辆车能安全过桥吗?若不能,则需要卸下几箱货物?21.(2023七下·兰溪期中)月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5米,质量为120千克.求:(1)月球车在地球上受到的重力.(2)在地球上重6牛的物体放到月球上时重为1牛,那么月球车被送到月球上时的质量和受到的重力分别是多少?(g取10牛/千克)22.(2023七下·海宁期中)某中学组织学生进行郊游,队伍要经过一大桥,该桥的两端有类似如图的标志(t是“吨”的符号,30t表示桥梁最大能承受质量为30t的物体).试求:(1)重力的方向总是,重力的施力物体是。(2)根据标示牌所示,桥梁最大能承受的物体的重力。(3)若一辆自身质量为3t的卡车,装有10m3的砖,已知ρ砖=2.5×103kg/m3,通过计算判断卡车能否通过这座桥?(g取10N/kg)23.(2021七下·滨江期中)采用空心砖砌筑墙壁时,人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外表总体积的比例。如图所示为某砖厂生产的一种外表总体积为0.003m3的长方体空心砖,砖块所用材料的密度为2×103kg/m3,砖块的孔洞率为30%。(1)一块这种砖受到的质量为多少千克?(2)一块这种砖受到的重力大小为多少牛?(g取10N/kg)(3)已知物体在月球上,受到月球的吸引力的大小是其在地球上受到重力的1/6,若将这种砖放到月球上,则每块砖的重力大小为多少牛?七年级科学下册第三章3.23.3力的存在和重力培优练习解析考点一、力的产生与相互作用1.下列关于力的说法中正确的是()A.两个物体之间一定要直接接触,才会产生力的作用B.单独一个物体也会产生力的作用C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用【答案】C【解析】力是物体对物体的作用,单独一个物体或没有物体不会产生力的作用,产生力的作用时,总有两个物体存在,故B错误、C正确;两个物体相互接触,如果没有发生相互作用,就没有力的作用,而不接触的物体却有可能有力的作用,如磁体吸引铁钉,故A、D错误2.“力的作用是相互的”,下列几种情景主要不是利用这一原理的是(C)A.水母向下喷水而上升B.鱿鱼向前喷水而后退C.将橡皮泥捏成各种形状D.企鹅向后划水而前进3.在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件。下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是(B)A.小鸟受到的力大B.小鸟和飞机的受力一样大C.飞机受到的力大D.主动撞击的一方产生的力大4、甲、乙两同学站在滑板上相对而立,如图所示,当甲用60N的力推乙,甲静止不动,乙向后退,以下分析正确的是()A.甲对乙的推力为60N,乙对甲的推力小于60N B.乙后退的过程中,仍会受到甲60N的推力的作用 C.如果最初是乙用60N的力推甲,仍然是甲静止不动,乙后退 D.如果最初是乙用60N的力推甲,那么可能是乙静止不动,甲后退解:A、甲用60N的力推乙,由于力的作用是相互的,乙给甲一个60N的推力,方向相反,大小相等,故A错误;B、乙向后退的过程中与甲不再接触,所以不受到推力的作用,故B错误;CD、如果最初是乙用60N的力推甲,乙与地面间的摩擦力小于60N,而甲与地面间的摩擦力等于60N,所以仍然是甲静止不动,乙向后退,故C正确,D错误;故选:C。4.水火箭升空原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度时,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,瓶飞向高空。(1)高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,瓶飞向高空,说明________;(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?小明猜想:可能与瓶塞塞入深度有关;小军猜想:可能与瓶子的形状有关;你认为还可能与________有关(写出一点);(3)实验小组选用装有相同水量的同种可乐瓶,做了三次实验,实验结果如下:瓶塞塞入深度浅深更深水火箭上升高度/m2512这可验证水火箭上升高度与________有关的猜想是正确的。【答案】(1)力的作用是相互的(2)水的体积(3)瓶塞塞入深度考点二、力的作用效果1.以下是我们生活中常见到的几种现象:①篮球撞击在篮板上被弹回;②用力揉面团,面团形状发生变化;③用力握小球,球变瘪了;④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞。在这些现象中,物体因为受力而改变运动状态的是(B)A.①②B.①④C.②③D.②④2.(株洲)乒乓球比赛中,有时会出现“擦网球”,乒乓球擦网前后运动状态的变化情况是(C)A.只改变了运动快慢B.只改变了运动方向C.运动快慢和运动方向都发生了变化D.运动快慢和运动方向都不发生变化3.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是(C)甲乙A.压缩过程说明力可以改变物体的形状B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向4.如图是运动员顶足球的情景,以下说法中正确的是(C)A.顶足球时,球对头没有作用力B.足球在空中一直受到头的作用力C.足球被头顶回去,说明力可以改变物体的运动状态D.头对足球的力大于足球对头的作用力5.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例最合适的是(
D
)A.举例1:用力踢足球,足球被踢飞
B.举例2:用力捏气球,气球被捏扁
C.举例3:用力推铅球,铅球被推出
D.举例4:用力击排球,手有痛感6.(百色)运动员用力拉开弓,弓被拉弯,说明力能改变物体的形状,松手后,拉弯的弓能将箭射出,说明力还能改变物体的运动状态。7.生活中处处有科学,我们可以利用气球做小实验来说明一些科学知识。(1)如图甲:轻推气球,气球从静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态。(2)如图乙:左球挤右球,两球都变形了,说明力的作用是相互的。8.(绍兴)如图实验,用力F按压平面镜之间的桌面时,经两平面镜反射后照到墙面上的光点位置将下降(填“上升”“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的形状。9.如图所示,磁铁使钢球的运动状态发生了变化,证明两个物体不接触能(填“能”或“不能”)产生力的作用。磁铁能吸引(填“吸引”或“不吸引”)钢球,因为物体间力的作用是相互的。10.如图在玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了,对此现象产生的原因,小明提出了两种猜想:猜想1:力使玻璃瓶发生了形变;猜想2:手挤压玻璃瓶壁时,使瓶内水的温度升高。于是小明进行如下探究:先用较大的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内水面上升,松手后水面迅速回到原位置;再用较小的力挤压玻璃瓶,细玻璃管内水面上升高度变小,重复多次,现象均相同,对于此探究(A)A.只能验证猜想1B.只能验证猜想2C.既能验证猜想1,也能验证猜想2D.既不能验证猜想1,也不能验证猜想2考点三、力的测量例1:(2023七下·婺城期末)学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用(填“甲”或“乙”)弹簧。(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为牛。【答案】(1)甲(2)1【解析】(1)精度高指拉力相同时形变量更明显;
(2)弹簧测力计的原理为形变量与其所受拉力成正比。【解答】(1)甲弹簧在拉力相同时形变量更大,故精度高;
(2)由图1可知每受到1N的力,其弹簧伸长0.5cm,故为1N。例2.如图所示,A、B为两个弹簧秤,钩码重G均为5N,若不计滑轮摩擦和绳重,当钩码静止时A、B弹簧秤的读数分别为()A.5N,0N B.5N,5N C.0N,5N D.5N,10N解:由图知,A弹簧测力计保持静止,说明A弹簧测力计水平方向上受力平衡,钩码的重力为5N,则弹簧测力计示数为5N,弹簧测力计受到水平向左的拉力也为5N;同理,B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N。故选:B。例3.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解:弹性绳在两种情况下承受的拉力相同,两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定,两个人同时用力拉弹性绳,效果一样,因为两个人拉时,某一个人拉相当于固定在柱子上,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,所以两种情况下,拉力相等,所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的,所以B选项正确。故选:B。例4.某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧秤的秤钩上,测出物体对弹簧秤的拉力为2.5牛(如图甲),然后把弹簧秤倒过来,又将同一物体挂在弹簧秤的吊环上,如图所示,当物体静止时,弹簧秤的示数是(A)A.一定大于2.5牛B.一定等于2.5牛C.一定小于2.5牛D.一定等于5.0牛变式1:(2022七下·诸暨期中)一根弹簧原长为10cm,当挂上5N的钩码时弹簧长度变为11cm,若挂上10N的钩码时(不超过弹性限度),则弹簧长度变为()A.13cm B.12cm C.23cm D.21cm【答案】B【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,据此分析解答。【解答】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,
即:FF'=?L?L'变式2:在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则()A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L丁<L乙<L甲<L丙C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L乙=L丁<L甲=L丙【答案】D【考点】弹力【解析】【分析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的压力成正比,据此分析判断。
【解答】图甲和图丙中,相同的弹簧受到的拉力相同,根据弹簧的特性可知,此时弹簧伸长的长度相同。因为它们的原长相同,所以现在甲和丙的长度相同,即L甲=L丙;
图乙和图丙中,相同的弹簧受到的压力相同,根据弹簧的特性可知,此时弹簧缩短的长度相同。因为它们的原长相同,所以现在乙和丁的长度相同,即L乙=L丁;
同一个根弹簧,当受到的压力和拉力相同时,缩短的长度小于伸长的长度,因此L乙=L丁<L甲=L丙。
故选D。变式3:实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧秤,则稳定后弹簧秤的读数分别为()A.乙图读数为F0﹣G,丙图读数为F0+G B.乙图读数为F0+G,丙图读数为F0﹣G C.乙图读数为F0,丙图读数为F0﹣G D.乙图读数为F0﹣G,丙图读数为F0解:按乙图放置,弹簧测力计的示数为F1,弹簧挂钩的受力情况是F0=G+F1,所以弹簧测力计读数F1=F0﹣G;按丙图放置,弹簧测力计的示数为F2,弹簧挂钩的受力情况是F0=F2,所以弹簧测力计读数F2=F0。故选:D。变式4:下列四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,受水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是(D)变式5:在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比,即F=kx,其中F为弹力大小,x为形变量,k为弹簧的劲度系数。已知某弹簧的劲度系数为100N/m,原始长度为10cm,则在弹力为5N时,弹簧长度可能为________或________。【答案】15cm;5cm变式6:(2023七下·余杭期末)某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如右图所示,标记刻度如下表:弹簧所挂物体的重/N02468101214刻度尺示数/cm68101214161924(1)从表中可知弹簧秤制作原理:(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加N。(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为。【答案】(1)在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比(2)1(3)6N【解析】(1)弹簧秤的工作原理为其所受拉力与其形变量成正比;
(2)伸长的长度与受到的拉力成正比,故可以通过表格数据分析;
(3)拉力为零时,此时弹簧的伸长由自重导致。【解答】(1)弹簧秤制作原理为在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比;
(2)分析数据可知:增加1厘米,所标的力增加1N;
(3)当所挂物重为0N时,示数为6cm,故为6N.变式7:(2023七下·常山期末)学校开展了制作台秤的项目化学习活动。某兴趣小组利用弹簧、托盘(20g)、大头针、纸板等材料,按图甲设计并制作了一台秤(固定装置未画出).弹簧的压缩长度△×与受到压力F的关系如图乙所示。(1)[标识刻度]将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,大头针指在硬纸板的B处,在B处标上克刻度(如图丙所示)。(2)[项目评价]请根据如”下的评价量表判断该台秤”量程”这一指标是否达到优秀并说明理由。指标优秀合格不合格量程/克大于等于600300~6000~300精度/克精确到10精确到20精确到40【答案】(1)100(2)不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克【解析】弹簧测力计的原理是弹簧受力与弹性形变大小成正比。在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。【解答】(1)将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,质量为0.1kg,B处标上100克刻度;
(2)从乙图中可以看出,最大的压力为6N,所以最大的质量为600g,托盘(20g),所以物体最大为580克,不能大于等于600克,不然会是弹簧发生形变,所以不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克;
故答案为:(1)100(2)不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克考点四、力的三要素例1:(2023七下·柯桥期中)如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的有关。(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的有关。(3)以上的这种实验问题的方法,在科学上叫作法。【答案】(1)大小(2)方向【解析】(1)根据图片确定甲和乙中哪个因素不同;
(2)根据图片确定甲和丁中哪个因素不同。(3)以上的这种实验问题的方法物理学上称之为控制变量法。【解答】(1)甲中挂一个钩码,乙中挂两个钩码,则二者受到的拉力大小不同,那么得到:力的作用效果与力的大小有关。
(2)甲中钩码的拉力向下,丁中钩码的拉力向上,那么得到:力的作用效果与力的方向有关。变式1:(2023七下·金东期末)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】根据生活经验知,力距离转轴越远越容易把门打开。【解答】力距离转轴越远越容易把门打开,四幅图中,C、D两图的力距离转轴最远,但D图中力的作用线通过门的转轴,无法将门打开,因此C图中的力最容易将门打开,故C正确。变式2:(2023七下·金华期末)如图是一款家用开瓶器,逆时针转动可以打开瓶盖,顺时针转动可以拧紧瓶盖。此现象说明影响力的作用效果的因素是()A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.受力面积【答案】B【解析】力的三要素的任意一者的改变都会影响力的作用效果的改变。【解答】顺时针和逆时针转动瓶盖,即方向发生了变化,即力的方向影响了其作用效果。变式3:(2022七下·椒江期末)2022年2月5日,中国短道速滑队在2000米混合团体接力A组决赛中获得冬奥会中国首金。如图所示,被接替者甲和接替者乙正在接力。请回答下列问题:(1)接力过程中,乙双手掌只有正对甲的臀大肌中部才能保证接力的效果最佳,这是因为力的作用效果与有关。(2)接力的瞬间,乙用力水平推甲,甲向前快速滑出,同时乙立马慢了下来,这是因为。【答案】(1)作用点(2)物体间力的作用是相互的【解析】(1)力的作用效果与大小、方向和作用点有关,根据题目描述分析哪个因素不同即可。
(2)根据力的作用的相互性分析解答。【解答】(1)接力过程中,乙双手掌只有正对甲的臀大肌中部才能保证接力的效果最佳,这是因为力的作用效果与作用点有关。
(2)接力的瞬间,乙用力水平推甲,甲向前快速滑出,同时乙立马慢了下来,这是因为物体间力的作用是相互的。变式4:为了探究力的作用效果与那些因素有关,小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果F1=F3=F4>F2,则:(1)小王同学在做实验前必须先分析问题,并做出猜测。从小王同学设计的实验来看,他认为力的作用效果与那些因素有关?
;(2)小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象,是为了验证猜想:
;(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,小王同学须分析比较
两次实验;(4)小王同学能不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论?为什么?【答案】(1)力的作用效果可能与力的大小、力的方向、力的作用点有关
(2)在其他条件相同的情况下,力的作用效果与力的大小有关
(3)甲、丁
(4)不能,因为这两组有两个变量(这两组实验存在多个变量)【解析】(1)甲和乙比较,二者力的大小不同;甲和丙比较,二者力的方向不同;甲和丁比较,二者力的作用点不同,则他认为力的作用效果可能与力的大小、力的方向、力的作用点有关。
(2)实验甲和乙中,力的作用点和方向相同,只有力的大小不同,则验证猜想:在其他条件相同的情况下,力的作用效果与力的大小有关。
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,需要控制力的大小和方向相同而改变力的作用点,故选甲和丁。
(4)实验乙和丁中,力的大小和作用点都不同,则:小王同学不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论,理由是:因为这两组有两个变量(这两组实验存在多个变量)。考点五、力的示意图例1:用力的示意图画出如图所示物体所受的力。(1)用10牛的力沿水平方向向右拉弹簧。(1)(2)(2)(2)用200牛的力提水桶。(3)用与水平方向成30°角的50牛的力向右上方拉小车。【答案】(1)解:如图所示:(2)解:如图所示:(3)解:如图所示:【解析】画力的示意图时,要找出力的三要素,根据力的示意图的画法画出各力。【解答】(1)拉弹簧的拉力作用点在拉力与弹簧接触处,大小为10N,方向向右,画出力的示意图如图所示:;
(2)水桶受到的拉力作用点在手和水桶接触处,大小为200牛,方向竖直向上。画出力的示意图如图所示:。
(3)从力的作用点画水平线,拉力方向和水平面成30度角,画出拉力,线段末端箭头方向代表拉力方向,并且标明力的大小50牛。画出力的示意图如图所示:变式1:(2023七下·瓯海月考)下列力的示意图中,表示斜面上物体A对斜面压力的示意图的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据图片确定压力的三要素即可。【解答】斜面上的物体A对斜面的压力作用在斜面上,方向与斜面垂直向下,如下图所示:
变式2:请在图中画出小球所受力的示意图。【答案】【解析】对小球进行受力分析,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。小球保持静止状态,它受到墙壁的支持力,作用在重心上,方向与墙面垂直向右;受到竖直向下的重力,作用在重心上;受到绳子的拉力,作用在重心上,方向沿绳子向上,如下图所示:
变式3:画出静止在竖直墙角的篮球的受力情况。【答案】解:如图所示:【解析】对篮球进行受力分析,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。【解答】静止在竖直墙角的篮球在水平方向上不受力,在竖直方向上受到向上的支持力和向下的重力,二者都作用在篮球的重心上,如下图所示:
考点六、重力例1:如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高【答案】D【解析】物体重心的位置与物体的质量分布和形状有关,在水从小孔不断流出的过程中,根据容器和水的整体的重心位置变化分析判断。【解答】当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心;随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降。开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心也下降。后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心升高;剩余的水越少,共同重心越靠近球心。最后,水流完时,重心又回到球心,即球壳和水的共同重心将先降低后升高。故D正确,而A、B、C错误。例2:如图是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是()A.大小变化,方向不变 B.大小和方向都不变C.大小和方向都变化 D.方向变化,大小不变【答案】B【解析】根据重力的知识分析判断。
【解答】在地球表面附近,物体受到重力的方向总是竖直向下的。根据G=mg可知,物体的质量不变,则物体的重力不变,故B正确,而A、C、D错误。变式1:(2022七下·诸暨期中)法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100克”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”,测得方便面的示数是(地球的g取10N/kg)()A.天平示数为100克,弹簧测力计示数为1牛B.天平示数为100克,弹簧测力计示数为2牛C.天平示数为200克,弹簧测力计示数为1牛D.天平示数为200克,弹簧测力计示数为2牛【答案】B【解析】根据质量的特性和公式G=mg分析判断。
【解答】质量是物质本身的一种属性,不随形状、状态、位置和温度的变化而变化,因此方便面的质量不变,即天平的示数仍然为100g。根据G=mg可知,当方便面的质量不变时,g变为原来来的2倍,则此时弹簧测力计的示数为:G=mg=0.1kg×20N/kg=2N,故B正确,而A、C、D错误变式2:如图所示,用一根细线和一个重物制成的铅垂线在生产和生活中有广泛的应用。相关说法中,错误的是()A.铅垂线的原理是重力的方向总是竖直向下的B.图甲中利用铅垂线可以检查墙体是否竖直C.图乙中利用铅垂线可以检查窗台是否水平D.在月球表面不能用铅垂线来检查物体是否竖直【答案】D【解析】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
【解答】如果窗台和铅垂线的方向垂直,说明窗台水平,则乙图中利用铅垂线检查窗台是否水平。
重力的方向总是竖直向下的(不是垂直向下的),如果墙与铅垂线的方向是一致的(即墙和铅垂线平行),说明墙壁就是竖直的,则甲图中利用铅垂线检查墙体是否竖直;故ABC正确,D错误。
故答案为:D。变式3:(2022七下·武义期末)小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图。(1)相同质量的物体在甲星球表面上的重力(填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力;(2)据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的数量关系式是;(3)质量为15千克的物体在乙星球上的重力为多少?【答案】(1)大于(2)G=m×15N/kg(3)解:g乙=G乙/m=50N/10kg=5N/kgG乙=mg乙=15kg×5N/kg=75N【解析】(1)根据图像比较重力的大小;
(2)根据图像找到一组质量和重力,计算出二者的比值,写出重力和质量的关系式;
(3)首先根据g乙=G乙m【解答】(1)根据图像可知,当物体的重力为8kg时,甲星球上的重力为120N,乙星球上的重力为40N,则:相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。(2)根据图像可知,当物体的重力为8kg时,甲星球上的重力为120N,
即:120N=8kg×g甲;解得:g甲=15N/kg;
那么甲星球上重力和质量的关系式为:G=m×15N/kg。变式4:试用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术而不采用“跨越式”(图)。【答案】“背越式”和“跨越式”相比,在人过横杆时的姿势形状不同,导致重心升高的距离不同。“背越式”过横杆时,人的形状呈反弓形,如图所示,重心的位置(图中的C点)在人体A点之下,人可以跳过横杆的高度超过人体重心的高度;而采用“跨越式”,横杆在人体重心之下。因此重心升高相同的高度时,采用“背越式”可以跳过比“跨越式”更高的横杆。【解析】当运动员跳高时,在保证身体通过横杆后,重心上升的高度越小,则克服重力做功越小,那么运动员的技术越高。注意分析两种跨杆方式中重心的位置变化即可。考点七、探究重力大小的相关因素例1:小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上的物体的“重力”G与其质量m的关系如图所示。由图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”(填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的“重力”;据图可得甲星球表面上物体的“重力”G与其质量m的关系式是。【答案】大于;G=m×15N/kg【解析】(1)根据图像比较物体在不同星球上重力的大小;
(2)从图像中提取一组数据,计算出重力和质量的比值,进而得到重力和质量的关系。【解答】(1)根据图像可知,当质量为8kg时,物体在甲星球上的重力为120N,在乙星球上的重力为40N,因此相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”大于其在乙星球表面上的“重力”。
(2)根据图像可知,在甲星球上,质量为8kg的物体重力为120N,根据G=mg得到:120N=8kg×g,解得:g=15N/kg。那么甲星球上物体的重力与质量的关系为:G=m×15N/kg。变式1:(2022七下·椒江期末)如图甲所示,小科在水桶内加入适量水,桶口固定一根末端系有小球的细线。再将水桶置于斜面上,观察到现象如图乙。(1)分析实验说明重力方向始终是。(2)若桶内的小球质量为100克,请在图丙中画出小球受到的重力的示意图。【答案】(1)竖直向下(2)【解析】(1)根据重力方向的知识分析解答;
(2)根据G=mg计算出小球受到的重力,确定重力的作用点和方向,然后做出力的示意图。【解答】(1)根据图片可知,悬挂小球的细线始终与水平面垂直向下,因此重力的方向始终是竖直向下的。
(2)小球的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,作用在重心上,方向竖直向下,如下图所示:
变式2:飞船在进入预定轨道并关闭发动机后在太空运行,甲宇航员在这飞船中用天平测物体的质量;另一乙宇航员站在月球表面用天平测物体的质量,结果是()A.甲乙测量结果和在地球上测得的质量一样B.甲乙都无法测出物体的质量C.甲测量结果比在地球上测得的大,乙的结果比在地球上测得的小D.甲测不出物体的质量,乙测得和地球上一样【答案】D【解析】质量是物体本身的一种属性,与物体的空间位置无关;太空飞船中处于失重状态,天平无法测出物体的质量;在月球表面物体受到月球的吸引力,天平能和在地球上一样测出物体的质量。太空飞船上的物体处于失重状态,甲在这飞船中用天平无法测出物体的质量;在月球表面物体受到月球的吸引力,天平能和在地球上一样测出物体的质量。故D正确变式3:(2023七下·富阳期末)2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。某一在地球上质量为2kg的物体,在地球上竖直悬挂在某一弹簧测力计下,弹簧测力计的读数是N;若把此物体带到“葛利斯581d”行星上,用托盘天平可以测得此物体的质量是kg,把此物体竖直悬挂在上述同样的弹簧测力计下,读数是N,此时该物体的惯性与在地球上相比将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】20;2;40;不变【知识点】质量及其特性;重力的大小【解析】(1)质量是指物体所含物质的多少,与形状、状态、空间位置无关;
(2)先根据G=mg求出物体在地球受到的重力,然后根据“葛利斯581d”行星的重力是地球的2倍计算出此时测力计的示数;
(3)惯性是一切物体的固有属性,一切物体都具有惯性,惯性代表了物体运动状态改变的难易程度,惯性的大小只与物体的质量有关。【解答】物体在地球上受到的重力:G=mg=2kg×10N/kg=10N,在地球上竖直悬挂在某一弹簧测力计下,弹簧测力计的读数是20N;
因为物体的质量与其空间位置无关,所以在“葛利斯581d”行星上物体的质量仍然为2kg;
由于“葛利斯581d”行星的重力是地球的2倍,所以在“葛利斯581d”行星受到的重力:2×20N=40N,在“葛利斯581d”变式4:(2023七下·上城期末)小金同学想把弹簧测力计改装成“质量秤”。他用量程为5N的弹簧测力计测量不同的物块的重力,所得数据记录于表中。(g取10N/kg)物块质量100g200g300g测力计示数1N2N3N(1)小金改装的原理是m=(填公式)。(2)利用该“质量秤”可测得最大物体质量为g。(3)已知月球上的g约为地球上的16,若把如图弹簧测力计移至月球表面,称量同一物体时指针的示数将A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定【答案】(1)Gg(2)500【解析】(1)根据公式m=Gg可知,已知物体的重力可据此计算物体的质量;
(2)根据图片确定测力计上的最大示数,然后根据m=Gg【解答】(1)小金改装的原理是m=Gg;
(2)根据图片可知,测力计的最大示数为5N,则最大物体质量为:m=Gg=5N10N/kg=0.5kg=500g课后作业1.(2023七下·柯桥期中)如图是两车发生交通事故后的现场照片,下列说法正确的是()A.—定是左车去撞右车的B.碰撞前瞬间右车的速度比左车大C.碰撞时两车各自所受的力大小相等D.碰撞时两车的形变程度相同【答案】C【解析】(1)(2)根据相对运动的知识判断;(3)根据相互作用力的条件判断;
(4)根据力的作用效果判断。
【解答】根据图片可知,左车静止,右车撞左车;后者右车静止,左车撞右车;或者两车对撞,都可能出现图中情形,故A错误;
根据图片信息,无法判断碰撞前哪辆车的速度更大,B错误;
碰撞时,左车对右车的力与右车对左车的力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,故C正确;
根据图片可知,碰撞时辆车的形变程度不同,故D错误。
2.(2022七下·诸暨期末)下图四种情况,力的作用效果与其他几项不同的是()A.风力使树枝弯曲B.运动员将标枪投出C.压力将铝板压成锅D.压力使球和脸都变了样【答案】B【解析】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,据此分析各选项,找出答案。
【解答】A:风力使树枝弯曲,力改变物体的形状。
B:运动员将标枪投出,力改变物体的运动状态。
C:压力将铝板压成锅,力改变物体的形状。
D:压力使球和脸都变了样,力改变物体的形状。3.(2022七下·嘉兴期末)如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若学生获胜,则关于两力的大小关系正确的是()A.F1=F2 B.F1>F2 C.F1<F2 D.F1<或=F2【答案】A【解析】相互作用力特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上,据此分析判断。
【解答】学生对老师的力与老师对学生的力是一对相互作用力,则这两个力大小相等,即F1=F2,故A正确,而B、C、D错误。4.如图所示一根羽毛放置在长木条上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力分析中错误的是()A.重力大小等于木条对羽毛的支持力B.重力方向是竖直向下的C.重心位置在羽毛上的a点D.重心位置在羽毛上的b点【答案】D【解析】根据重力的方向,利用二力平衡的条件分析判断。
【解答】羽毛在木条上处于静止状态,即处于平衡状态,那么它受到的支持力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,二者大小相等,方向相反。因为重力方向竖直向下,所以支持力的方向竖直向上,故A、B正确不合题意;
重力和支持力在同一直线上,因为支持力通过a点,所以重力也通过a点,即a就是羽毛上重心的位置,故C正确不合题意,D错误符合题意。
5.(2022七下·柯桥期中)如图所示,这是我国“神舟十三号”乘组三位航天员在空间站的情景,若航天员在“失重”状态的空间站进行体能锻炼,下列活动中可采用的是()A.用弹簧拉力器健身 B.做俯卧撑C.用单杠做引体向上 D.举哑铃【答案】A【解析】根据有关重力的知识分析判断。
【解答】当航天员在“失重”状态下进行锻炼时,凡是利用物体重力锻炼的项目都无法完成。
用弹簧拉力器健身,利用弹簧的拉力,与重力无关,故A符合题意;
做俯卧撑和用单杠做引体向上,都是利用人自身的重力;用哑铃锻炼,即利用哑铃的重力,这些都无法完成,故B、C、D不合题意。
6.(2023七下·新昌期末)如图所示,使用弹簧拉力器锻炼身体,小东的四位同学也都可以将弹簧拉力器拉开至两臂水平伸直。小东的四位同学中两臂水平伸直时对弹簧拉力器的拉力最大的是()A.手臂最长的同学 B.体重最大的同学C.身高最高的同学 D.力气最大的同学【答案】A【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。【解答】在弹性限度内,弹簧被拉的越长,弹簧产生的拉力越大。当拉开弹簧至两臂水平伸直时,手臂最长,则弹簧被拉开的距离越大,弹簧形变程度越大,那么拉力越大。故A正确,而B、C、D错误。
7.(2023七下·富阳期末)现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于同学们在足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是()①足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的接触面积,从而减小摩擦力②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的③足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用④守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态A.③④ B.①③④ C.②④ D.①②③④【答案】C【解析】①增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
②物体间力的作用是相互的;
③一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
④力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态。【解答】①足球鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故①错误;
②用头顶足球时,头感到疼,说明力的作用是相互的,故②正确;
③足球能在空中飞行,是因为足球具有惯性,此时足球不再受到运动员的作用力,故③错误;
④守门员一下子截住射门的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故④正确。
综上分析,正确的是②④,故ABD错误,C正确。故答案为:C。8.足球运动员把足球踢向空中(如下图)。若不计空气阻力,则下列表示足球在空中飞行过程中的受力的示意图中,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)()A.B.C.D.【答案】A【解析】根据重力的方向分析判断。
【解答】当足球在空中飞行时,它的重力的方向是竖直向下的,故A正确,
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