初三物理名師專題輔導(dǎo)：力(圖)
津華中學(xué) 劉文廣
一、 重、難點(diǎn)：
力的概念，彈力、重力、摩擦力的概念，二力平衡的條件。
二、典型例題分析與詳解：
例1. 質(zhì)量為500克的魚(yú)吊在細(xì)繩一端，手提細(xì)繩處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。分析魚(yú)受哪幾個(gè)力作用？施力物體是誰(shuí)？所受各力的大小和方向如何？
分析與解答：以魚(yú)為研究對(duì)象，首先應(yīng)看魚(yú)與幾個(gè)物體發(fā)生相互作用。因?yàn)轸~(yú)與地球和繩發(fā)生相互作用，所以魚(yú)受到重力和拉力的作用。重力的施力物體是地球，拉力的施力物體是細(xì)繩。又因魚(yú)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受的重力和拉力是一對(duì)平衡力，這兩個(gè)力大小相等，方向相反，且在同一條直線上。G＝gm＝9.8牛/千克×0.5千克＝4.9牛，方向豎直向下；拉力大小也為4.9牛，方向豎直向上。答案：魚(yú)受重力和拉力作用。重力的施力物體是地球，大小為4.9牛，方向豎直向下；拉力的施力物體是細(xì)繩，大小為4.9牛，方向豎直向上。
備注：對(duì)物體進(jìn)行受力分析步驟：一、明確被研究的物體。二、明確被研究物體受力的個(gè)數(shù)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：①地球表面上的物體都受到重力的作用，②看誰(shuí)與被研究物體接觸，如果接觸則看它們之間是否相推、拉、提、壓等作用；③看與接觸的物體之間是否作了相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，若有則還存在摩擦力。注意：題目中如有“光滑”兩字，則沒(méi)有摩擦力。
例2. 質(zhì)量為3千克的木塊，靜止在粗糙的斜面上，如下左圖所示，請(qǐng)用力的圖示法畫(huà)出木塊所受的重力。
分析與解答：畫(huà)出力的圖示：第一、要弄清楚物體受幾個(gè)力的作用，作幾個(gè)力的圖示；第二、要弄清楚各個(gè)力的大小，以確定力的圖示的標(biāo)度；第三、弄清楚要做的各個(gè)力的方向；第四、確定力的作用點(diǎn)。答案如上右圖所示。
說(shuō)明：完整的力的圖示應(yīng)包括：①圖示的標(biāo)度。②力的作用點(diǎn)。③表示力的方向的箭頭。④線段上表示力的大小的分度。⑤箭頭旁注明所圖示力的大小。
備注：力的圖示具體做法：
�、贝_定受力物體。從力是物體對(duì)物體的作用來(lái)判斷受力物體，并畫(huà)出一個(gè)長(zhǎng)方塊表示受力物體。⒉找作用點(diǎn)。作用點(diǎn)要畫(huà)在受力物體上，一般畫(huà)在物體的重心。⒊畫(huà)出力的作用線。過(guò)作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)一條直線。⒋選取標(biāo)度。所選的標(biāo)度要適當(dāng)，應(yīng)便于作圖，過(guò)大或過(guò)小都不好，一般使力的大小為標(biāo)度的2倍或3倍(必須是整數(shù)倍)，如果在一個(gè)圖中同時(shí)要畫(huà)幾個(gè)力的圖示時(shí)，必須統(tǒng)一用一個(gè)標(biāo)度。⒌截取線段表示力的大小。要從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向截取線段。代表力大小的線段要與標(biāo)度成整數(shù)倍，箭頭應(yīng)標(biāo)在最后一段的末端，并注明力的大小 。
例3. 將甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤掛在一起，然后用兩只手捏住外殼上的環(huán)水平放置，兩只手對(duì)拉環(huán)的拉力F1、F2的大小相等，設(shè)F1＝F2＝F。當(dāng)測(cè)力計(jì)靜止時(shí)( )
A. 測(cè)力計(jì)讀數(shù)均為2F
B. 測(cè)力計(jì)讀數(shù)均為零
C. 測(cè)力計(jì)讀數(shù)均為F
D. 測(cè)力計(jì)讀數(shù)均為F/2
分析與解答：以甲測(cè)力計(jì)為例，作用在拉環(huán)上的力F1對(duì)測(cè)力計(jì)起著固定位置的作用，而使彈簧伸長(zhǎng)的力是乙測(cè)力計(jì)對(duì)掛鉤向右的拉力F2。因F1＝F2，故甲測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F。同理乙測(cè)力計(jì)的讀數(shù)也為F。答案： C
例4.用彈簧測(cè)力計(jì)在水平方向上拉動(dòng)一個(gè)置于水平地面的物體，使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)5N。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6N時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小是( )
A. 6N B. 5N C. 1N D. 11N
分析與解答：物體勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向受到平衡的二力作用，故摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)5N。由于物體與地面之間壓力大小、接觸面粗糙程度不變，所以拉力變化后摩擦力大小并不會(huì)變化。答案：B。
例5.同一水平桌面上放有長(zhǎng)方體木塊和鐵塊各一個(gè)，現(xiàn)想探究木塊和鐵塊的下表面誰(shuí)更粗糙，請(qǐng)你只利用一個(gè)量程滿足實(shí)驗(yàn)要求的彈簧測(cè)力計(jì)，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的猜想，寫出實(shí)驗(yàn)的步驟、現(xiàn)象和結(jié)論。
分析與解答：由于摩擦力的大小不僅與物體表面的粗糙程度有關(guān)，還跟物體和支持面之間的壓力的大小有關(guān)，所以為了保證物體與支持面之間的壓力大小做到相等，應(yīng)將兩個(gè)物塊相互疊起來(lái)做實(shí)驗(yàn)。
答案：(1)將鐵塊放在木塊上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)下面的木塊，并記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1.(2)將木塊放在鐵塊上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)下面的鐵塊，并記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2. (3)若F1>F2，則說(shuō)明木塊下表面粗糙，反之若F1
例6.一個(gè)載重氣球在空中受1000N向上的升力時(shí)勻速豎直上升，若在所載重物中再加入100N的物體，這個(gè)氣球就勻速下降，設(shè)氣球在上升和下降時(shí)所受的升力和阻力都不變，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 氣球上升時(shí)受到的合力比下降時(shí)受到的合力大
B. 氣球下降時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直在改變。
C. 氣球上升時(shí)受到的重力是950N。
D. 氣球上升和下降時(shí)受到的阻力大小均為50N。
分析與解答：氣球上升和下降過(guò)程都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，是平衡狀態(tài)，因此上升和下降過(guò)程所受合力都為零，所以選項(xiàng)A、B都不正確
如圖所示，當(dāng)氣球上升時(shí)有：G + f = 1000 N (1)
當(dāng)氣球下降時(shí)有 ：G'-f=G+100N-f=100N (2)
(1)、(2)兩式可求出:G = 950 N f = 50 N 答案：C D 。