资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,物理,课标版,第1讲重力、弹力,1/32,考点一力基本概念、重力,一、力,1.定义:力是物体间相互作用。,2.作用效果:改变物体,运动状态,或使物体发生,形变,。,3.力三要素:,大小,、,方向,、,作用点,。,4.基本特征,(1)物质性:力不能脱离物体而独立存在。,(2)相互性:物体间力作用是,相互,只要有作用力,就一定有对,应,反作用力,。,(3)独立性:一个力作用于某个物体上产生效果,与这个物体是否受到,其它力作用无关。,(4)矢量性:力现有大小,又有方向,力运算遵照平行四边形定则和三角形定则。,2/32,二、重力,1.产生:因为地球对物体吸引而使物体受到力。,2.大小:,G,=,mg,。,3.,g,改变:重力加速度,g,会伴随纬度增大而增大,伴随高度增大而减小。,4.方向:,竖直,向下。,5.重心,(1)定义:为了研究方便而人为认定重力作用点。,(2)位置确定,a.质量分布均匀规则物体,重心在其,几何中心,。,b.对于形状不规则或者质量分布不均匀薄板,重心可用,悬挂法,确定。,3/32,1.对于重力方向不能说指向地球球心,只能说竖直向下,与当地水,平面垂直,要清楚重力和万有引力关系;,2.重心是一个理想模型,是为研究重力对物体宏观作用效果而引入,等效作用点。,4/32,1-1,(多项选择)关于力概念,以下说法中正确是,(),A.一个力一定能同时找到受力物体和施力物体,B.给出一个受力物体,能够同时找到几个施力物体,C.放在桌面上书本受到桌面对它向上弹力,这是因为书本发生微小,形变而产生,D.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力,等弹簧被压缩一段距离后才反过,来给手一个弹力,5/32,答案,AB依据力定义可知选项A正确;一个物体同时受到多个力,作用时,该物体受到每一个力对应一个施力物体,选项B正确;弹力,是施力物体发生弹性形变而对受力物体作用力,选项C中书本受到,弹力是因为桌面发生微小形变而产生,选项C错误;压缩弹簧时,手给弹簧压力与弹簧给手弹力是一对作用力和反作用力,它们同时产,生,选项D错误。,6/32,1-2,(河北保定测试)关于物体受到重力,以下说法中正确是,(),A.空气不受重力作用,B.物体只有落向地面时才受到重力作用,C.将物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受重力比落向地面时小,D.物体所受重力大小与物体质量相关,与物体是否运动及怎样运动,无关,答案,D物体受到重力是因为地球对物体吸引而产生,不论物,体是静止还是运动,也不论物体是上升还是下降,不论物体是固态、液,态还是气态,地球表面附近一切物体都受重力作用,选项A、B错误;重力,大小与物体质量相关,与运动状态无关,选项C错误、D正确。,7/32,考点二弹力分析和计算,1.弹力,定义,发生弹性形变物体因为要恢复原状,对与它接触物体产生力作用,这种力叫做弹力,产生条件,物体间相互接触而且发生弹性形变,方向,弹力方向总是与物体形变方向相反,大小,弹簧类物体弹力在弹性程度内遵从胡克定律F=kx,非弹簧类物体弹力大小能够由平衡条件或牛顿运动定律求解,8/32,2.胡克定律,a.内容:试验表明,弹簧发生,弹性形变,时,弹力大小跟弹簧伸长,(或缩短)长度,x,成正比,即,F,=,kx,。,k,称为弹簧劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示。普通来说,k,越大,弹簧越“硬”;,k,越小,弹簧越“软”。,k,大小与弹簧,粗细,、,长度,、,材料,、,匝数,等原因相关。,b.弹力与弹簧伸长量关系可用,F,-,x,图像表示,如图所表示。,9/32,(1)物体所受弹力方向与其形变方向相同。,(),(2)绳对物体拉力方向总是竖直向上。,(),(3)杆弹力不一定沿杆。,(),(4)弹簧弹力与其长度成正比。,(),答案,(1)(2),(3)(4),10/32,1.弹力有没有判定,条件法,依据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力,假设法,对形变不显著情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有运动状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力,状态法,依据物体运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在,撤物法,将与研究对象接触物体撤掉,看研究对象能否维持原来运动状态,11/32,2.弹力方向判断方法,(1)弹力方向与物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变那,个物体上。详细情况有以下几个:,12/32,(2)由物体运动状态判断弹力方向,物体受力必须与物体运动状态相符合。可依据物体运动状态,先,假设一个弹力方向,由共点力平衡条件或牛顿第二定律列方程,求,出弹力。若所得结果为正值,其方向与假设方向相同;假如为负值,其方,向与假设方向相反。,注意,(1)绳对物体只能产生拉力,不能产生推力,且绳子弹力方向一,定沿着绳子并指向绳子收缩方向,这是由绳子本身特点决定。,(2)杆既能够产生拉力,也能够产生推力,弹力方向能够沿杆,也能够不,沿杆,这是杆和绳两种模型最大区分。,3.弹力大小计算三种方法,(1)依据力平衡条件进行求解。,(2)依据牛顿第二定律进行求解。,(3)依据胡克定律进行求解。,13/32,2-1,(江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N拉力作用下,伸长了2 cm,弹簧未超出弹性程度。则该弹簧劲度系数为,(),A.40 m/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/m,答案,D依据胡克定律有,F,=,kx,则,k,=,=,N/m=200 N/m,故D正,确。,14/32,2-2,如图所表示,小车上固定着一根弯成,角曲杆,杆另一端固定着,一质量为,m,小球。试分析以下情况下杆对球弹力大小和方向:,(1)小车静止;,(2)小车以加速度,a,水平向右加速运动。,答案,(1),F,N,=,mg,方向竖直向上,(2),F,N,=,m,方向与竖直方向夹角,满足 tan,=,且斜向右上方,15/32,解析,以小球为研究对象,其受力情况为:重力和杆对它弹力。,(1)当小车静止时,小球处于平衡状态,由平衡条件可知:,G,与,F,N,必为一对,平衡力,即大小相等,方向相反,故弹力,F,N,大小等于,mg,方向竖直向上,如图甲所表示。,(2)当小车以加速度,a,水平向右运动时,设弹力方向与竖直方向夹角为,16/32,如图乙所表示,依据牛顿第二定律有:,F,N,sin,=,ma,F,N,cos,=,mg,解得,F,N,=,m,tan,=,可见,弹力,F,N,大小为,m,方向与竖直方向夹角,满足 tan,=,且斜向右上方。,17/32,方法指导,解答2-2时应注意以下三点,(1)杆对小球弹力方向不一定沿杆;,(2)小车静止时,由平衡条件能够求解弹力大小和方向;,(3)小车加速运动时,可由牛顿第二定律求解弹力大小和方向。,18/32,考点三轻绳模型与轻杆模型,1.轻绳模型,活结模型,跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子细绳为同一根细绳,其两端张力大小相等,死结模型,如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之“死结”,那么这几段绳子张力不一定相等,19/32,2.轻杆模型,死杆,即轻质固定杆,它弹力方向不一定沿杆方向,作用力方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,活杆,即一端有铰链相连杆属于活动杆,轻质活动杆中弹力方向一定沿杆方向,20/32,1.普通情况下,插入墙中杆属于固定杆,弹力方向不一定沿杆,而,用铰链相连杆属于活动杆,弹力方向一定沿杆。,2.力学中几个理想模型,轻绳,弹性绳,轻弹簧,轻杆,质量大小,0,0,0,0,受外力作用时,形变种类,拉伸形变,拉伸形变,拉伸形变、压缩形变,拉伸形变、压缩形变、弯曲形变,受外力作用时,形变量大小,微小,可忽略,较大,不可忽略,较大,不可忽略,微小,可忽略,弹力方向,沿着绳,指向,绳收缩方向,沿着绳,指向,绳收缩方向,沿着弹簧,指向弹簧恢复原长方向,既能沿着杆,也能够跟杆成任意角度,弹力大小,改变情况,能够突变,不能突变,不能突变,能够突变,21/32,3-1,如图所表示,轻绳,AD,跨过固定在水平横梁,BC,右端定滑轮挂住一个,质量为10 kg物体,ACB,=30,g,取10 m/s,2,求:,(1)轻绳,AC,段张力,F,AC,大小;,(2)横梁,BC,对,C,端支持力大小及方向。,答案,(1)100 N(2)100 N方向与水平方向成30,角斜向右上方,22/32,解析,物体处于平衡状态,依据平衡条件可判断,与物体相连轻绳,拉力大小等于物体重力大小,取,C,点为研究对象,进行受力分析,如图,所表示。,(1)图中轻绳,AD,跨过定滑轮拉住质量为,M,物体,物体处于平衡状态,绳,AC,段拉力大小为:,F,AC,=,F,CD,=,Mg,=10,10 N=100 N,(2)由几何关系得:,F,C,=,F,AC,=,Mg,=100 N,方向与水平方向成30,角斜向右上方,23/32,3-2,若将3-1题中横梁,BC,换为水平轻杆,且,B,端用铰链固定在竖直墙,上,如图所表示,轻绳,AD,拴接在,C,端,求:,(1)轻绳,AC,段张力,F,AC,大小;,(2)轻杆,BC,对,C,端支持力。,答案,(1)200 N(2)173 N,方向水平向右,解析,物体处于平衡状态,与物体相连轻绳拉力大小等于物体重,力,取,C,点为研究对象,进行受力分析,如图所表示。,24/32,(1)由,F,AC,sin 30,=,F,CD,=,Mg,得:,F,AC,=2,Mg,=2,10,10 N=200 N,(2)由,F,AC,cos 30,-,F,C,=0,解得,F,C,=2,Mg,cos 30,=,Mg,173 N,方向水平向右,25/32,方法指导,(1)跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子细绳两端张力大小相等。,(2)要注意轻质固定杆弹力方向不一定沿杆方向,弹力方向需要,结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中弹力方向一定沿,杆方向。,26/32,考点四胡克定律应用轻弹簧模型,在中学物理中“弹簧”和“橡皮绳”都是理想模型,在其弹性限,度内遵照胡克定律,解答相关问题时要注意以下几点:,(1)弹力遵照胡克定律,F,=,kx,其中,x,是弹簧形变量。,(2)胡克定律推论式,F,=,k,x,其中,F,是弹簧弹力改变量,x,是弹簧,形变量改变量。,27/32,1.没有尤其说明时,弹簧(或橡皮绳)质量不计,此种情况下弹簧两,端对外弹力等大、反向。,2.弹簧既能受到拉力作用,也能受到压力作用(沿着弹簧轴线),橡皮绳,只能受到拉力作用,不能受到压力作用。,3.因为弹簧和橡皮绳受到力作用时,其形变较大,发生形变需要一段时,间,所以弹簧和橡皮绳中弹力不能突变,但当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生弹力则马上消失。,28/32,A.,B.,C.,D.,4-1,如图所表示,两木块质量分别为,m,1,和,m,2,两轻质弹簧劲度系数分,别为,k,1,和,k,2,上面木块压在上面弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状,态。现迟缓向上提上面木块,直到它刚离开上面弹簧。在此过程中,下面木块移动距离为(),29/32,答案,C依据胡克定律,在没有施加外力向上提时,下面弹簧被压缩,长度为:,x,2,=,。在用力迟缓向上提,m,1,直至,m,1,刚离开上面弹簧,时,下面弹簧仍被压缩,压缩量为,x,2,=,。所以在此过程中,下面木块,移动距离为:,x,2,-,x,2,=,选项C正确。,30/32,4-2,在4-1中,若要求在所述过程中分析上面木块移动距离,则应为,(),A.,B.,C.,+,D.,+,答案,D依据胡克定律,在没有施加外力向上提时,上面弹簧压缩量,为,x,1,=,下面弹簧压缩量为,x,2,=,;在用力迟缓向上提,m,1,直至,m,1,刚离开上面弹簧时,上面弹簧恢复原长,压缩量为,x,1,=0,此时下面,弹簧压缩量为,x,2,=,所以上面木块移动距离为,x,=,x,1,-,x,1,+,x,2,-,x,2,=,+,选项D正确。,31/32,方法指导,解答弹簧类问题关键:,(1)抓住关键状态(初态和末态),并注意看清弹簧是处于原长还是压缩,或者拉伸;,(2)分清弹力、弹力改变、形变量、形变量改变。,32/32,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
