6.2 怎样描述力
一、单选题
1．我们学习了质量这个物理量，下列不是质量单位的是（ ）
A．千克 B．吨 C．牛顿 D．公斤
2．物理学中，为纪念科学家的重要贡献常会以他的名字来命名物理量的单位。牛顿在力学、光学、天文学等领域有许多杰出的贡献，下列物理量中以牛顿作为单位的是（ ）
A．长度 B．速度 C．力 D．密度
3．小明用力推车，他对车施加了一个推力，同时小车对小明的手也施加了一个推力。那么，这两个力的三要素是（ ）
A．全都相同
B．大小方向相同，作用点不同
C．大小相同，方向和作用点都不同
D．作用点和大小相同，方向不同
4．关于力的概念，下列哪句话是错误的（ ）
A．有受力物体时，一定有施力物体
B．只有一个物体时，不会有力
C．没有物体就没有力
D．有施力物体时，可以不一定有受力物体
5．小华在家帮妈妈做家务时发现，手握在拖把的相同位置，用大小不同的力拖地时效果不同，这说明力的作用效果与（ ）
A．力的大小有关 B．力的作用点有关
C．力的方向有关 D．拖把运动的速度有关
二、填空题
6．用力捏一下空易拉罐，易拉罐变扁了，这说明力可以改变物体的______。骑自行车时，为了方便控制车的方向，一般将手放在车头两边的把手上，而不放在中间，这主要是力的______不同，会使力的作用效果不同。
7．用_____名字命名为力的单位；光从空气斜射入玻璃中，入射角为60°，则反射角为______。
8．如图所示，用扳手拧螺母时，按通常经验，沿顺时针方向可使螺母拧紧，沿逆时针方向可使螺母拧松，这表明力的作用效果与力的________有关；若用同样大的力拧螺母，则在________点（选填“A”或“B”）施加力更容易将螺母拧紧或拧开，这表明力的作用效果与力的________有关。
9．如图所示，人坐在小船上，用力推另一艘小船，能够把另一艘小船推开，同时自己坐的小船也会向相反方向运动。用力能够把另一艘小船推开，说明力可以改变物体的______；自己坐的小船也会向相反的方向运动，说明物体间力的作用是______的；人推船的力______（选填“大于”“小于”或“等于”）船推人的力。
10．用手推门时，在门把手旁推比在门轴旁推更容易推开，这说明力的作用效果与力的________有关。
三、实验题
11．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小明设计了这样的实验：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探究，如图所示的是小明设计实验的几个主要步骤。（小明使用的钩码规格相同）
（1）通过比较（a）和（c）两图，可以发现：力的作用效果与力的___________有关；
（2）通过比较（b）和（c）两图，能探究力的作用效果与某个因素有关吗？答：___________；
（3）若要研究力的作用效果与力的作用点的关系，应选择___________两幅图。
12．在探究力的作用效果与哪些因素有关的实验中，做了如图所示的实验，使一薄钢条的下端固定，现分别用不同的力去推它，Fl=F3=F4>F2，使其发生（a）、（b）、（c）、（d） 各图中所示的形变，其中（a）、（c） 两图能说明______。通过比较（b）（d）两图，能得出“力的作用效果与力的大小有关吗”______，原因是：______。
13．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小明设计了这样的实验：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探究，如图所示的是小明设计实验的几个主要步骤。（小明使用的钩码规格相同）
（1）通过比较（a）和（c）两图，可以发现：力的作用效果与力的______有关；
（2）通过比较（b）和（c）两图，______（选填“能”或“不能”）探究力的作用效果与力的大小的关系，判断理由是______；
（3）若要研究力的作用效果与力的作用点的关系，应选择______两幅图。
14．如图所示，使一薄钢条的下端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生①②③④各图中所示的形变，如果F1=F3，F2=F4，F1>F2，那么
（1）能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是___________（填序号）
（2）能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是___________（填序号）
（3）能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是___________（填序号）
15．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）在图甲与图丙的实验中，控制_____不变，研究力的作用效果与力的_____之间的关系，这种研究问题的方法，在物理学上叫作_____法
四、计算题
16．如图所示，把重为的合金块放入水平放置且装水的平底圆柱形玻璃杯中，合金块最终沉到杯底，静止时对杯底的压力为，合金块与杯底间不密合（，）求：
（1）在图中对物块进行受力分析；
（2）求合金块的体积。
17．某人乘坐出租车在水平平直公路上匀速行驶，出租车和人的质量共0.5吨，出租车受到的阻力为车总重的，如图为他乘车到达目的地时的车费发票。求：
(1)出租车行驶的速度；
(2)出租车匀速行驶时所需的牵引力多大？
(3)画出出租车所受力的示意图（用一长方形表示出租车）。
18．如图所示，用一细绳吊着小球使小球浸没在水中，已知小球重10N，体积为300cm3． (g取10 N/kg)求：
（1）小球在水中受到的浮力；
（2）小球受到细绳的拉力．（要求画出小球受力示意图）
19．艘打捞船正在打捞沉在水下200m深度处的物体，物体在水中被提升的整个过程中速度保持不变．已知物体的质量为5×103kg，体积为2m3，（忽略水的阻力和钢绳重量，ρ水≈1.0×103kg/m3）求：
（1）物体浸没在水中受到的浮力是多少N？
（2）物体浸没在水中被匀速向上提起的过程中，钢丝绳对物体的拉力有多大？画出此时物体受力的示意图．
20．如图所示，用细线将一轻质小球挂在天花板上，小球被带电玻璃棒吸引而发生偏移，画出小球所受重力G和细线拉力F的示意图.
( )
参考答案：
1．C
【详解】A．千克是质量的基本单位，故A不符合题意；
B．吨是质量的常用单位，故B不符合题意；
C．牛顿是力的单位，不是质量的单位，故C符合题意；
D．1公斤等于1千克，故公斤是质量的单位，故D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】A．长度的基本单位是米，不是以牛顿作为单位，故A不符合题意；
B．速度的基本单位是米/秒，不是以牛顿作为单位，故B不符合题意；
C．牛顿发现了牛顿三大定律，奠定了经典力学的基础，所以为了纪念牛顿，将力的基本单位定为牛顿，简称牛，故C符合题意；
D．密度的基本单位是千克/米3，不是以牛顿作为单位，故D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】小明用力推车，他对车施加了一个推力，同时小车对小明的手也施加了一个推力，这两个力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在两个物体上，作用点不同。
故选C。
4．D
【详解】A．力是物体对物体的作用，一个物体受到了力，就一定有另一个物体对它施加力。所以有受力物体时，一定有施力物体，故A正确，不符合题意；
B．力是物体对物体的作用，力要发生在至少两个物体之间，只有一个物体时，不会有力的作用，故B正确，不符合题意；
C．力是物体对物体的作用，没有物体就谈不上力，故C正确，不符合题意；
D．力是物体对物体的作用，一个物体对别的物体施加了力，则另一个物体一定受到了力。所以有施力物体，就一定有受力物体，故D错误，符合题意。
故选D。
5．A
【详解】力的三要素是力的大小、方向和作用点，都可以改变力的作用效果；速度不是力的三要素；握在拖把的相同位置，用大小不同的力拖地时，施力的作用点相同，大小不同，效果不同，这说明力的作用效果与力的大小有关；故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6． 形状 作用点
【详解】[1]力的作用效果包括两个方面，即力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态，用力捏一下空易拉罐，易拉罐变扁了，这是易拉罐受力时，形状发生了改变，说明力可以改变物体的形状。
[2]影响力的作用效果的因素有：力的大小、力的方向以及力的作用点；骑自行车时，为了方便控制车的方向，一般将手放在车头两边的把手上，而不放在中间，主要是因为两种情况下力的作用点不同，使得力的作用效果不同（手放在车头两边的把手上时，更容易操作）。
7． 牛顿 60°
【详解】[1]牛顿在力学方面的贡献很大，他发现了万有引力定律、力学三大定律，为了纪念牛顿的伟大贡献，人们用牛顿名字命名为力的单位。
[2]光从空气斜射入玻璃中，入射角为60°，根据反射角等于入射角可知，反射角为60°。
8． 方向 A 作用点
【详解】（1）[1]扳手的旋转方向不同，螺母的变化不同，这表明力的作用效果与力的方向有关。
（2）[2]根据生活经验可知，在A点施加力比在B点施加力更容易将螺母拧紧或拧开。
[3]在扳手的不同位置施加同样大小的力，螺母的变化不同，说明力的作用点影响力的作用效果。
9． 运动状态 相互 等于
【详解】[1]人坐在小船上，用力推另一艘小船，能够把另一艘小船推开，该小船由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。
[2]用力推另一艘小船，反过来，另一艘小船有力作用在人上，最终使得自己坐的小船也会向相反的方向运动，说明物体间力的作用是相互的。
[3]相互作用的两个力大小相等，所以人推船的力等于船推人的力。
10．作用点
【详解】力的作用效果与力的大小、作用点和方向有关。当用手推门时，在门把手旁推比在门轴旁推更容易推开，改变了力的作用点，力的作用效果也不相同，这说明力的作用效果与力的作用点有关。
11． 大小 见详解 a、b
【详解】（1）[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）[2]比较b、c两图，可以发现，b是一个钩码，c是两个钩码，力的大小不同，且力的作用点不同，不符合控制变量法的要求，所以不能探究力的作用效果与某个因素有关。
（3）[3]运用控制变量法探究力的作用效果与力的作用点的关系，要控制力的大小相同，力的作用点不同，应选择a、b两幅图。
12． 力的作用效果与力的方向有关 不能 没保持力的作用点相同
【详解】[1]图（a）、（c）中，力的大小（F1=F3）及作用点相同，力的方向不同，钢条发生形变不同，这说明力的作用效果与力的方向有关。
[2][3]图（b）、（d）中，力的方向相同，力的大小（F4>F2）及作用点都不同。要探究力的作用效果与力的大小的关系，应保持力的方向及作用点相同，改变力的大小，所以比较这两个图不能得出：力的作用效果与力的大小的关系。
13． 大小 不能 力的作用点、大小都不同 （a）和（b）
【详解】(1)[1]图（a）和图（c）的实验中，力的作用点和方向相同，而力的大小（钩码个数）不同；根据控制变量的思想，两图是探究力的作用效果跟力的大小有关；
(2)[2][3]图（b）和图（c）的实验中，力的作用点和大小都不同，而力的方向相同；根据控制变量的思想，得到“力的作用效果与力的大小有关”的结论不可靠；
(3)[4]若要研究力的作用效果与力的作用点的关系，应选择（a）和（b）两幅图，力的大小相同，作用点不同。
14． ①② ①③ ②④
【详解】（1）[1]验证力的作用效果跟力的大小有关，应控制力的作用点和力的方向相同，改变力的大小，故应选择①②。
（2）[2]验证力的作用效果跟力的方向有关，应控制力的作用点和力的大小相同，改变力的方向，故应选择①③。
（3）[3]验证力的作用效果跟力的作用点有关，应控制力的大小和力的方向相同，改变力的作用点，故应选择②④。
15． 大小 方向 力的大小和方向 作用点 控制变量
【详解】（1）[1]通过比较甲和乙中钢片的形变程度，可以发现∶甲中一个砝码弯曲程度比乙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）[2]通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向，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）[3][4][5]甲和丙中，由于力的大小和方向相同，力的作用点不同，力的作用下效果不同，所以，研究的是力的作用效果与力的作用点之间的关系，此种方法物理学上称之为控制变量法
16．（1）；（2）
【详解】解：（1）图中合金块处于静止状态，受到竖直向上的浮力、支持力、竖直向下的重力，如下图所示：
（2）根据题意可知，合金块的重力为
合金块沉到杯底，静止时对底的压力为，则合金块受到的支持力为
浮力为
根据阿基米德原理得合金块排开液体的体积即合金块的体积为
答：（1）见上图；
（2）合金块的体积为。
17．(1) 20m/s；(2)500N；(3)
【详解】(1)出租车行驶的时间
t=10h5min-10h=5min=300s
出租车的路程
s=6km=6000m
出租车的速度
v==20m/s
(2)出租车和人的总重力
G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5000N
出租车所受的阻力
f=G=×5000N=500N
因出租车做匀速直线运动，处于平衡状态，所以由平衡条件得到牵引力
F=f=500N
(3)出租车受到重力、支持力、牵引力和阻力，重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，牵引力从重心水平向右画，阻力水平向右画，注意重力、支持力长度相等，牵引力、阻力长度相等，其中，出租车和人受到的支持力和重力大小相等，如图：
18．3N；7N
【详解】（1）小球浸没在盛水的容器中,因此V排=V物=300300,
物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×300×10 6m3=3N，
（2）小球浸没在水中受到竖直向上的浮力和绳的拉力，及竖直向下的重力，则F拉=GF浮=10N3N=7N．如图所示：
19．（1）2×104 （2）3×104 N；
【详解】（1）物体受到的浮力大小：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N；
（2）物体的重力：G=mg=5×103kg/m3×10N/kg=5×104N，由于浸没在水中的物体受到重力、浮力和拉力的作用，如图：
根据物体受力平衡可得，绳索的拉力：F拉=G F浮=5×104N 2×104N=3×104N．
20．
【详解】重力G、细线拉力F的作用点都在小球的重心上，重力的方向竖直向下，拉力的方向沿细线的方向向上，如图所示：
