细说力与力的作用效果

赵宇

对于力学知识，我们有很丰富的感性认识.但这些认识多是零碎的，到底什么是力？如何精准地定义它？和学习其他物理概念一样，同学们在学习力的概念时必须要经历感知、描述、测量等认知过程，才能达到逐步认识、掌握、深化的目的，

力的概念

人推车，人用了力，车受到了力;双手拉弹簧，人用了力，弹簧受到了力，人可以对物体施力.其他物体也可以对别的物体施力.压路机压路，压路机对路面施力;磁铁吸引铁钉时.磁铁对铁钉施力，

为了便于研究问题.在物理学中常把生活中所说的“推”“拉”“挤”“壓”“吸引”“排斥”等概括为“作用”.这样，我们可以说，力是物体对物体的作用.发生作用的两个物体.施加力的叫施力物体.另一个叫受力物体，

力的作用效果

用力捏橡皮泥，橡皮泥的形状发生了变化，撤去力，橡皮泥不能恢复原状：用力压或拉弹簧，弹簧缩短或伸长，形状（长度）也发生了变化，撤去力，弹簧恢复原状，可见，力能改变物体的形状.使它发生形变.

足球比赛中，运动员大力射门，足球由静止开始运动：守门员鱼跃跳起，干净利落地将足球捕获，足球又由运动变为静止;进攻队员门前抢点.头球攻门，足球改变运动轨迹飞向球门，球的运动方向和快慢均发生了变化.在物理学中，物体由静止开始运动或由运动变为静止、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变化，大量的实验和事实表明.力可以改变物体的运动状态.

由此可见，力的作用效果有两个：一是力能使物体发生形变，二是力可以改变物体的运动状态.

例1 下图所示的各种现象中.物体运动状态没有改变的是（）.

解析：运动状态的改变就是指速度改变，包括速度的大小发生变化，或方向发生变化，或大小和方向同时发生变化：运动状态不变一定满足速度的大小和方向都不变，运动员把飞来的足球踢出去，足球的运动状态改变了：小孩匀速从滑梯滑下，小孩的运动速度大小和方向均未发生变化，所以其运动状态不变：核外电子绕原子核匀速转动时，速度的方向时刻在发生变化：刚刚起飞的火箭在不断加速上升.火箭的运动状态在变化.

答案：B

力的三要素

用力拉弹簧，弹簧伸长，用力越大，弹簧被拉得越长;用力压弹簧，弹簧缩短，用力越大，弹簧被压得越短;打台球时，击球力量的大小和方向都会影响球能否入袋.可见，力的大小、方向不同，作用效果就不同，关门时，越靠近门轴推门，越费力，说明力的作用点也会影响力的作用效果，我们把力的大小、方向、作用点叫作力的三要素.

在研究力的问题时，为了简单、方便地表示力，物理学中通常用一条带箭头的线段表示力.在受力物体上沿着力的方向画一条线段.线段的长短表示力的大小，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点（或末点）表示力的作用点，这种表示力的方式叫力的示意图，

例2如图l所示.小亮同学把一把钢尺下端固定，然后分别用力F1、F2、F3、F4去推它，使它发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变，若F1=F3=F4（ ）.

A.图甲和图乙说明力的作用效果跟力的大小有关

B.图丙和图丁说明力的作用效果跟力的方向有关

C.图乙和图丁说明力的作用效果跟力的作用点有关

D.图乙和图丙说明力的作用效果跟力的方向有关

解析：图甲和图乙，力的方向和作用点相同.研究力的作用效果跟力的大小的关系.力越大钢尺形变越大，故A正确;图丙和图丁，力的大小相同，力的作用点和方向不同，没有遵循控制变量的研究方法.无法研究力的作用效果跟力的方向的关系，故B错误;图乙和图丁，力的方向相同，力的大小和力的作用点不同，没有遵循控制变量的研究方法.无法研究力的作用效果跟力的作用点的关系，故C错误;图乙和图丙，力的作用点相同，力的大小和力的方向不同，没有遵循控制变量的研究方法，无法研究力的作用效果跟力的方向的关系.故D错误.

答案：A

力的作用是相互的

我们提重物时.会感到手也受到重物向下的拉力.可见，手对重物施力的同时，重物也对手施加了力，这种现象在日常生活中很常见.游泳时，我们向后划水，对水施加了力，同时，水也给我们施加了力，推动我们前进，实验结果表明，施力物体对受力物体施力时，受力物体也同时对施力物体施加力的作用，也就是说，物体间力的作用是相互的.

例3 甲、乙两只相同的船以相同的速度驶向岸边，当靠近岸且距离相同时，甲船上的水手将缆绳抛出套在岸边的木桩上.自己用力拉船：乙船上的水手把缆绳抛给岸上的另一个人，两人共同用力拉船.若三个人用力一样大，则（）.

A.甲船先靠岸

B.乙船先靠岸

C.两船同时靠岸

D.条件不足，无法判断谁先靠岸

解析：甲船上的水手用力拉拴在木桩上的绳子，因为力的作用是相互的，所以木桩也以同样大小的力通过绳子拉船.从物理本质上看.甲船的受力情况和乙船完全一样.只要三个人用力一样大，甲船的运动情况和乙船毫无区别，所以两船会同时靠岸，

答案：C

责任编辑 豢华杰