高中物理《彈力》學(xué)案7 教科版必修1（通用）

1、彈 力 一、考點(diǎn)聚焦1、形變、彈力、胡克定律二、知識(shí)掃描1 彈力的產(chǎn)生條件是 。2 彈力的方向：彈力的方向與形變方向 ，作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上。繩子的拉力的方向始終指向 ；接觸面間的壓力或支持力的方向 ，指向被壓或被扶持的物體。3 彈力的大小：在彈性范圍內(nèi)，可由胡克定律求出彈力大小，其表達(dá)式F = ，其中各符號(hào)的物理意義： 。對(duì)于非彈簧彈力的大小一般由力學(xué)規(guī)律求解，如平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理等求出。三、好題精析例1 有關(guān)彈力的說法中正確的是 （ ）A彈力的大小總是與形變成正比B彈力的反作用力不一定是彈力C彈力的平衡力一定是彈力D桌子上的鉛筆給桌子的壓力是由于鉛筆發(fā)生形

2、變而產(chǎn)生的acbMNR圖2-2-2例2 在圖2-2-1中，a、b（a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)）間一定有彈力的是（ ）圖2-2-1ABCD例3 圖2-2-2中a、b、c為三個(gè)物塊，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧R為跨過定滑輪的輕繩，它們連接如圖2.1.2并處于平衡狀態(tài)A有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)B有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)C有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)D有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)m2m1k1k2圖2-2-3例4 原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧

3、長(zhǎng)度變?yōu)?_cm，此彈簧的勁度系數(shù)為 _ N/m例5如圖2-2-3所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的輕度系數(shù)分別為k1和k2，上面的木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)緩慢地向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧，求這個(gè)過程中下面木塊移動(dòng)的距離圖2-2-4四、變式遷移1如圖2-2-4是某個(gè)彈簧的彈簧力F與其長(zhǎng)度x的關(guān)系變化圖象該彈簧的勁度系數(shù)k = _N/m2n 根勁度系數(shù)均為 k，長(zhǎng)度相同的彈簧串聯(lián)起來(lái)使用時(shí)，其總的勁度系數(shù)為，而把它們并聯(lián)起來(lái)使用時(shí)，其總的勁系數(shù)為 nk試根據(jù)這一原理解答下列問題現(xiàn)在已知某鋼梁的拉伸過程也滿足胡克定律，為了了解其發(fā)生形變時(shí)

4、所需要的外力大小，可用同樣材料的一根細(xì)鋼絲做實(shí)驗(yàn)如果測(cè)得一根長(zhǎng)為l0 = 1m，截面積為S0 = 1mm2鋼絲受到F0 = 220N拉力時(shí)能伸長(zhǎng)l0 = 1mm，那么使一根長(zhǎng)為 l = 12m、截面積S = 64mm2的鋼梁伸長(zhǎng)l = 12mm時(shí)所需要的拉力F為多少？五、能力突破1書放在水平桌面上，桌面會(huì)受到彈力的作用，產(chǎn)生這個(gè)彈力的直接原因是：（ ）A書的形變 B桌面的形變 C書和桌面的形變 D書受到的重力2一物體靜止在斜面上時(shí)，正確表示斜面對(duì)物體的作用力 F 的方向的圖中：（ ）ABCD3木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如圖所示，則有：（ ） A人對(duì)木箱底的壓力大小為(

5、G2 + F)B人對(duì)木箱底的壓力大小為(G2F)C木箱對(duì)地面的壓力大小為(G2 + G1F)D木箱對(duì)地面的壓力大小為(G1 +G2)4如圖所示，兩根相連的輕質(zhì)彈簧，它們的勁度系數(shù)分別為ka = 1103N/m、kb = 2103N/m，原長(zhǎng)分別為la = 6cm、lb = 4cm，在下端掛一個(gè)物體G，物體受到的重力為10N，平衡時(shí)，下列判斷中正確的是 （ ）A彈簧 a 下端受的拉力為 4 N，b 的下端受的拉力為 6 NB彈簧 a 下端受的拉力為 10 N，b 的下端受的拉力為 10 NC彈簧 a 長(zhǎng)度變?yōu)?7cm，b 的長(zhǎng)度變?yōu)?4.5 ND彈簧 a 長(zhǎng)度變?yōu)?6.4cm，b 的長(zhǎng)度變?yōu)?4

6、.3 N5如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為300的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重力為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì)小球的彈力（ ）A大小為2N，方向平行于斜面向上 B大小為1N，方向平行于斜面向上C大小為2N，方向垂直于斜面向上 D大小為2N，方向豎直向上6如圖所示，A、B是兩個(gè)物塊的重力分別為3N、4N，彈簧的重力不計(jì)，整個(gè)裝置沿豎直向方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)彈簧的彈力F = 2N，則天花板受到的拉力和地板受到的壓力有可能是（ ）A天花板所受的拉力為1N，地板受的壓力為6NB天花板所受的拉力為5N，地板受的壓力為6NC天花板所受的拉力為1N，地板受的壓力為2ND天花板所受的拉力為

7、5N，地板受的壓力為2N7如圖所示，重力為G的均勻光滑球體放在互成1200的兩個(gè)光滑平面間，平面ON是水平的，于與OM面的接觸點(diǎn)為A，與ON的接觸點(diǎn)為B，則球?qū)M的壓力為（ ） AG B0 CG DG8如圖所示，一條輕繩跨過兩個(gè)光滑定滑輪，繩的兩端掛著砝碼，每個(gè)砝碼的重力均為50N把滑輪間的繩剪斷后接入一個(gè)彈簧秤試求彈簧秤的讀數(shù)是多少（彈簧秤的重力忽略不計(jì)）9一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.2m，它們的下端平齊并固定，另一端自由，如圖所示當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí)，測(cè)得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示試求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k210如圖所示，一勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧，豎直地放在桌

8、面上，上面壓一質(zhì)量為m的物體，另一勁度系數(shù)為k1的彈簧豎直地放在物體上面，其下端與物體上表面連接在一起，兩個(gè)彈簧的質(zhì)量都不計(jì)，要想使物體在靜止時(shí)下面彈簧的支持力減為原來(lái)的時(shí)，應(yīng)將上面的彈簧上端A豎直向上提高一段距離d，試求d的值參考答案二、知識(shí)掃描1、接觸和發(fā)生形變2、相反 繩子的收縮方向 垂直于接觸面3、kx k 表示彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧本身的性質(zhì)決定，x 表示彈簧的形變量（伸長(zhǎng)或縮小的長(zhǎng)度）三、好題精析例1 解析彈力的的大在彈性限度內(nèi)與物體的形變成正比，其A錯(cuò)誤。根據(jù)牛頓第三定律可知彈力的反作用力一定是彈力，故B錯(cuò)誤。作用在同一物體的大小相等、方向相反，作用在同一直線上，就構(gòu)成一對(duì)平衡力

9、，而跟力性質(zhì)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤。彈力形成的原因是由于發(fā)生施力物體的形變而對(duì)受力物體施加彈力作用，故D正確。點(diǎn)評(píng)本題要對(duì)彈力的基本性質(zhì)理解透徹，并能理解平衡力與作用力反作用力的區(qū)別與聯(lián)系例2 解析A選項(xiàng)中，a、b間的如果存在彈力，則b給的彈力水平向左，則a將向左側(cè)加加速運(yùn)動(dòng)，顯然與題設(shè)要求不符，故A選中的a、b間無(wú)彈力作用。同理對(duì)于C選項(xiàng)，也可假設(shè)a、b存在彈力，判斷中b不可處于靜止存在，而判斷出a、b間沒有彈力。同理，對(duì)于D，也可以假設(shè)a、b間有彈力，則a（斜面）對(duì)b的彈力，將垂直于斜面向上，因此，b的合外力不為零，即b不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)。對(duì)于B選項(xiàng)，假設(shè)b對(duì)a沒有彈力，則a所受的合外力不為零，將

10、不可能靜止，故a、b必須存在彈力。綜合上所述，選擇B。點(diǎn)評(píng)本題通過假設(shè)的方法來(lái)判斷彈力的存在性，可以假設(shè)有彈力、也可以假設(shè)無(wú)彈力，然后根據(jù)假設(shè)情況，分析物體的受力情況后，作出相應(yīng)的判斷。例3 解析由于輕繩只能拉而不能壓縮彈簧，故N不能處于壓縮狀態(tài)，只能處于位伸或不伸不縮狀態(tài)，則B選項(xiàng)錯(cuò)誤若N處于拉伸狀態(tài)，則輕繩對(duì)N的拉力必不為零，因而繩子R對(duì)物體塊a的拉力也不必不零，即a必受R作用于它的向上拉力T作用，對(duì)a受力分析得T+Fmag = 0，彈簧對(duì)a的作用力F = magT，F(xiàn) 0表示豎直向上，F(xiàn) 0表示豎直向下，F(xiàn) = 0表示彈簧M不伸不縮狀態(tài)，顯然不與a重力有關(guān)綜合上述分析可知A、D選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng)本題要求考生結(jié)合彈簧可伸可縮而軟繩不能有推力這些條件進(jìn)行推理，從而找出可能性結(jié)論的條件例4 解析由胡克定律可知100：200 = (1816)：(l 16)，解得l = 20cm由胡克定律可彈簧勁度系數(shù)k = = N/m = 5103N/m點(diǎn)評(píng)本題要求考生掌握胡克定律，并理解正比的本質(zhì)特征此外對(duì)兩人拉彈簧與一人拉彈簧的受力分析也是本題設(shè)計(jì)的陷井例5解析設(shè)整個(gè)系統(tǒng)處于平衡時(shí)，下面彈簧壓縮形變量為x2，則由平衡條件有：(m1+m2)g = k2x2；設(shè)上面彈簧因壓縮而產(chǎn)生形變量為x1，則同理可有：m1g= k1x1現(xiàn)緩慢向上提m1至它剛離開