第1課時(shí)力重力與彈力

1、第二章 相互作用第第1 1課時(shí)課時(shí) 力力 重力與彈力重力與彈力考點(diǎn)自清考點(diǎn)自清一、力一、力力的力的概念概念 力是物體與物體間的力是物體與物體間的 ，一個(gè)物體受到力，一個(gè)物體受到力的作用，一定有另一個(gè)物體對(duì)它施加這種作用，脫的作用，一定有另一個(gè)物體對(duì)它施加這種作用，脫離物體的力是不存在的離物體的力是不存在的. . 力的力的四種四種屬性屬性 、物質(zhì)性、物質(zhì)性、 和獨(dú)立時(shí)性和獨(dú)立時(shí)性. .相互性和相互性和物質(zhì)性反映力不能離開物體而獨(dú)立存在；矢量性強(qiáng)物質(zhì)性反映力不能離開物體而獨(dú)立存在；矢量性強(qiáng)調(diào)力是有方向的量；獨(dú)立性是說一個(gè)力對(duì)某物體的調(diào)力是有方向的量；獨(dú)立性是說一個(gè)力對(duì)某物體的作用效果與該物體是否受

2、其它力無關(guān)作用效果與該物體是否受其它力無關(guān) 相互作用相互作用相互性相互性矢量性矢量性 性質(zhì)相同的力，效果可以相同，也可以不性質(zhì)相同的力，效果可以相同，也可以不同；效果相同的力，性質(zhì)可以相同，也可以不同同；效果相同的力，性質(zhì)可以相同，也可以不同. .力的力的效果效果 使受力的物體使受力的物體 ，或者使，或者使物體物體力的力的分類分類 按性質(zhì)命名的力，如按性質(zhì)命名的力，如 等；等；按效果命名的力，如按效果命名的力，如 等等 力的力的單位單位 ，用，用N N表示表示 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變重力、彈力、摩擦力、重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力支持力、壓力、拉力、支持力、壓力、

3、拉力、浮力、動(dòng)力、阻力浮力、動(dòng)力、阻力牛頓牛頓注意注意發(fā)生形變發(fā)生形變二、重力二、重力1.1.產(chǎn)生：重力是由于產(chǎn)生：重力是由于 的吸引而產(chǎn)生的的吸引而產(chǎn)生的. .2.2.大?。海ù笮。海? 1）重力和質(zhì)量的關(guān)系）重力和質(zhì)量的關(guān)系 . . (2) (2)重力在數(shù)值上等于靜止時(shí)物體對(duì)重力在數(shù)值上等于靜止時(shí)物體對(duì) 的壓力或者對(duì)的壓力或者對(duì) 的拉力的拉力. .3.3.方向方向: :重力的方向重力的方向 ，但不一定指向，但不一定指向 地心地心. . （1 1）重力的方向總是與當(dāng)?shù)氐乃矫娲梗┲亓Φ姆较蚩偸桥c當(dāng)?shù)氐乃矫娲?直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下

4、的 方向也就不同方向也就不同. . (2) (2)重力的方向不一定指向地心重力的方向不一定指向地心. .G=mgG=mg水平支持面水平支持面懸繩懸繩始終豎直向下始終豎直向下注意注意地球地球三、彈力三、彈力1.1.產(chǎn)生：彈力是由于物體發(fā)生產(chǎn)生：彈力是由于物體發(fā)生 而產(chǎn)生的而產(chǎn)生的. .2.2.產(chǎn)生條件：（產(chǎn)生條件：（1 1） ；（；（2 2） . .3.3.方向：與受力物體形變的方向方向：與受力物體形變的方向 （選填（選填“相相 同同”或或“相反相反”）；與施力物體恢復(fù)形變的方向）；與施力物體恢復(fù)形變的方向 （選填（選填“相同相同”或或“相反相反”）. .4.4.胡克定律：（胡克定律：（1 1）

5、內(nèi)容：在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈）內(nèi)容：在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈 簧的彈力與彈簧伸長(zhǎng)或壓縮的長(zhǎng)度成簧的彈力與彈簧伸長(zhǎng)或壓縮的長(zhǎng)度成 . . (2) (2)公式：公式：F F= =kxkx; ;k k是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧本身是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧本身 決定決定. . 彈性形變彈性形變與其他物體接觸與其他物體接觸發(fā)生發(fā)生彈性形變彈性形變相同相同相同相同正比正比熱點(diǎn)一熱點(diǎn)一 重力的理解重力的理解1.1.重力的產(chǎn)生重力的產(chǎn)生 （1 1）地球附近的任何物體都受重力作用）地球附近的任何物體都受重力作用. . (2) (2)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，但重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，但 不能說

6、重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力. .由于地球由于地球 的自轉(zhuǎn)，地球?qū)ξ矬w的引力除產(chǎn)生重力之外，的自轉(zhuǎn)，地球?qū)ξ矬w的引力除產(chǎn)生重力之外， 還要提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力，如圖還要提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力，如圖 1 1所示，因此，重力是萬有引力的一個(gè)分力所示，因此，重力是萬有引力的一個(gè)分力. . 圖圖1 1熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦（3 3）重力的施力物體是地球，并且物體對(duì)地球也有）重力的施力物體是地球，并且物體對(duì)地球也有 力的作用力的作用. . 2.2.重力的大小重力的大小 （1 1）物體在地球上不同的緯度處隨地球自轉(zhuǎn)所需）物體在地球上不同的緯度處隨地球自轉(zhuǎn)所需

7、的向心力大小不同，重力大小也不同的向心力大小不同，重力大小也不同. .兩極處，物兩極處，物 體所受重力最大，大小等于萬有引力；赤道上，體所受重力最大，大小等于萬有引力；赤道上， 物體所受重力最小，重力的大小等于萬有引力與物體所受重力最小，重力的大小等于萬有引力與 物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力之差物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力之差. . (2) (2)一般情況下，可不考慮地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)，近似一般情況下，可不考慮地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)，近似 地認(rèn)為重力等于萬有引力地認(rèn)為重力等于萬有引力. . (3) (3)重力的大小可用測(cè)力計(jì)測(cè)出，物體的重力在數(shù)重力的大小可用測(cè)力計(jì)測(cè)出，物體的重力在數(shù) 值上等于物體靜止時(shí)對(duì)水平支持

8、面的壓力或?qū)ωQ值上等于物體靜止時(shí)對(duì)水平支持面的壓力或?qū)ωQ 直懸繩的拉力，但不能說重力就是壓力或拉力，直懸繩的拉力，但不能說重力就是壓力或拉力， 這是兩種不同性質(zhì)的力這是兩種不同性質(zhì)的力. .3.3.對(duì)重心的理解對(duì)重心的理解 重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，不重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，不 一定在物體上，與形狀及質(zhì)量分布有關(guān)，與物一定在物體上，與形狀及質(zhì)量分布有關(guān)，與物 體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān). .有規(guī)則幾有規(guī)則幾 何形狀的均勻物體，它的重心位置在它的幾何何形狀的均勻物體，它的重心位置在它的幾何 中心中心. .熱點(diǎn)二熱點(diǎn)二 彈力的有無及方

9、向的判斷彈力的有無及方向的判斷1.1.彈力有無的判斷彈力有無的判斷 （1 1）直接判定）直接判定 對(duì)于形變較明顯的情況，由形變情況直接判斷對(duì)于形變較明顯的情況，由形變情況直接判斷. . （2 2）利用）利用“假設(shè)法假設(shè)法”判斷判斷 對(duì)于形變不明顯的情況，可假設(shè)與研究對(duì)象接對(duì)于形變不明顯的情況，可假設(shè)與研究對(duì)象接 觸的物體間沒有彈力，判斷研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀觸的物體間沒有彈力，判斷研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)是否發(fā)生改變態(tài)是否發(fā)生改變. .若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存 在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處存在彈力在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處存在彈力. .例如：如圖例如：如圖2 2所示，有

10、一球放在光滑所示，有一球放在光滑水平面水平面ACAC上，并和光滑斜面上，并和光滑斜面ABAB接觸，接觸，球靜止球靜止. .分析球所受的彈力分析球所受的彈力. .可用可用“假設(shè)法假設(shè)法”，即假設(shè)去掉，即假設(shè)去掉ABAB面，因面，因球仍然能夠保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，則可以判斷出在球仍然能夠保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，則可以判斷出在球與球與ABAB面的接觸處沒有彈力；假設(shè)去掉面的接觸處沒有彈力；假設(shè)去掉ACAC面，則球面，則球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，故在與將向下運(yùn)動(dòng)，故在與ACAC面的接觸處受到彈力，其方面的接觸處受到彈力，其方向垂直于向垂直于ACAC面向上面向上. .(3)(3)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷根據(jù)物體所處的運(yùn)

11、動(dòng)狀態(tài)判斷物體的受力必須和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)符合，依據(jù)物體物體的受力必須和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)符合，依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律）列方的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律）列方程求解程求解. .這可以作為判斷某個(gè)接觸面上彈力是否存在這可以作為判斷某個(gè)接觸面上彈力是否存在的依據(jù)的依據(jù). . 圖圖2 2例如例如: :如圖如圖3 3所示所示, ,小球小球A A在車廂內(nèi)隨車廂一起向右在車廂內(nèi)隨車廂一起向右運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,可根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析車廂后壁對(duì)球可根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析車廂后壁對(duì)球A A的彈力的情況的彈力的情況. .若車廂和小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)若車廂和小球做勻速直線運(yùn)動(dòng), ,則小球則小

12、球A A受力平受力平衡衡, ,所以后車廂對(duì)小球無彈力所以后車廂對(duì)小球無彈力. .若車廂和小球向右做加速運(yùn)動(dòng)若車廂和小球向右做加速運(yùn)動(dòng), ,則由牛頓第二定則由牛頓第二定律可知律可知, ,后車廂壁對(duì)小球的彈力水平向右后車廂壁對(duì)小球的彈力水平向右. .圖圖3 32.2.彈力方向的判斷彈力方向的判斷 (1)(1)根據(jù)物體發(fā)生形變的方向判斷根據(jù)物體發(fā)生形變的方向判斷 彈力的方向與施力物體發(fā)生形變的方向相反彈力的方向與施力物體發(fā)生形變的方向相反, ,與與 自身自身( (受力物體受力物體) )發(fā)生形變的方向相同發(fā)生形變的方向相同. . (2) (2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷 由狀態(tài)分析彈

13、力由狀態(tài)分析彈力, ,即物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)即物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)相符合狀態(tài)相符合, ,依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), ,由共點(diǎn)力的平由共點(diǎn)力的平 衡條件或牛頓第二定律列方程衡條件或牛頓第二定律列方程, ,確定彈力的方向確定彈力的方向. . (3) (3)幾種常見模型中彈力方向的確定幾種常見模型中彈力方向的確定 彈力彈力彈力的方向彈力的方向 彈簧兩端的彈力彈簧兩端的彈力 與彈簧測(cè)力計(jì)中心軸線重合與彈簧測(cè)力計(jì)中心軸線重合, ,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向指向彈簧恢復(fù)原狀的方向輕繩的彈力輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向沿繩指向繩收縮的方向 面與面接觸的彈力面與面接觸的彈力 垂直于

14、接觸面指向受力物體垂直于接觸面指向受力物體 點(diǎn)與面接觸的彈力點(diǎn)與面接觸的彈力 過接觸點(diǎn)垂直于接觸面過接觸點(diǎn)垂直于接觸面( (或者或者接觸面的切面接觸面的切面) )指向受力物體指向受力物體 球與面接觸的彈力球與面接觸的彈力 在接觸點(diǎn)與球心連線上在接觸點(diǎn)與球心連線上, ,指向指向受力物體受力物體 名師點(diǎn)撥名師點(diǎn)撥1.1.繩只能產(chǎn)生拉力繩只能產(chǎn)生拉力, ,不能產(chǎn)生支持力不能產(chǎn)生支持力, ,且輕繩彈力且輕繩彈力的方向一定沿繩指向繩收縮的方向的方向一定沿繩指向繩收縮的方向. .2.2.桿既能產(chǎn)生拉力桿既能產(chǎn)生拉力, ,也能產(chǎn)生支持力也能產(chǎn)生支持力, ,彈力的方向彈力的方向可能沿桿可能沿桿, ,也可能不沿

15、桿也可能不沿桿. . 球與球接觸的彈力球與球接觸的彈力 垂直于過接觸點(diǎn)的公切面垂直于過接觸點(diǎn)的公切面, ,而指向受力物體而指向受力物體 桿的彈力桿的彈力 可能沿桿可能沿桿, ,也可能不沿桿也可能不沿桿, ,必須具體情況具體分析必須具體情況具體分析 題型探究題型探究題型題型1 1 有關(guān)重心的分析有關(guān)重心的分析 病人在醫(yī)院里輸液時(shí)病人在醫(yī)院里輸液時(shí), ,液體一滴滴從玻璃液體一滴滴從玻璃 瓶中滴下瓶中滴下, ,在液體不斷滴下的過程中在液體不斷滴下的過程中, ,玻璃瓶連玻璃瓶連 同瓶中液體共同的重心將同瓶中液體共同的重心將( )( ) A. A.一直下降一直下降 B.B.一直上升一直上升 C.C.先降

16、后升先降后升 D.D.先升后降先升后降 盛滿液體的玻璃瓶盛滿液體的玻璃瓶, ,重心在什么位置重心在什么位置? ?隨著液體的滴出隨著液體的滴出, ,液體和玻璃瓶這一整體的重心怎液體和玻璃瓶這一整體的重心怎樣變化樣變化? ?液體滴完時(shí)呢液體滴完時(shí)呢? ?解析解析 當(dāng)瓶中盛滿液體時(shí)當(dāng)瓶中盛滿液體時(shí), ,重心在瓶的中部重心在瓶的中部, ,隨著液體隨著液體的滴出的滴出, ,重心下降重心下降; ;當(dāng)瓶中液面下降到某一位置后當(dāng)瓶中液面下降到某一位置后, ,重心重心又開始上升又開始上升, ,當(dāng)液體滴完時(shí)當(dāng)液體滴完時(shí), ,重心又上升到原來的位置重心又上升到原來的位置. . 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥C規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)重心

17、相對(duì)于物體的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布重心相對(duì)于物體的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)有關(guān), ,質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何形狀的物體質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何形狀的物體, ,其其重心就在其幾何中心重心就在其幾何中心, ,但不一定在物體上但不一定在物體上. .本題找本題找準(zhǔn)重心的初末位置及初始階段重心位置的變化即準(zhǔn)重心的初末位置及初始階段重心位置的變化即可可. .變式練習(xí)變式練習(xí)1 1 如圖如圖4 4所示所示, ,兩輛車以相同的速度做勻兩輛車以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng); ;根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出的結(jié)論是的結(jié)論是( )( )A.A.物體各部分都受重力作

18、用物體各部分都受重力作用, ,但可以認(rèn)為物體各部但可以認(rèn)為物體各部 分所受重力集中于一點(diǎn)分所受重力集中于一點(diǎn)B.B.重力的方向總是垂直向下的重力的方向總是垂直向下的C.C.物體重心的位置與物體形狀或質(zhì)量分布有關(guān)物體重心的位置與物體形狀或質(zhì)量分布有關(guān)D.D.力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因圖圖4 4解析解析 物體各部分都受重力作用物體各部分都受重力作用, ,但可以認(rèn)為物體但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)各部分所受重力集中于一點(diǎn), ,這個(gè)點(diǎn)就是物體的重這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心心, ,重力的方向總是和水平面垂直重力的方向總是和水平面垂直, ,是豎直向下而不是豎直向下而不是垂直向下是垂直向下

19、, ,所以所以A A正確正確,B,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤, ,從圖中可以看出從圖中可以看出, ,汽汽車車( (包括貨物包括貨物) )的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化, ,重心的重心的位置就發(fā)生了變化位置就發(fā)生了變化, ,故故C C正確正確. .力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因而是使物體發(fā)生形變或產(chǎn)生加速度的原因因而是使物體發(fā)生形變或產(chǎn)生加速度的原因, ,所以所以D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .答案答案 ACAC題型題型2 2 彈力方向的判定彈力方向的判定 如圖如圖5(a)5(a)所示所示, ,輕繩輕繩ADAD跨過固定的水平橫跨過固定的水平橫 梁梁BCBC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為右端的定

20、滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為MM1 1的物體的物體, , ACBACB=30=30; ;圖圖5(b)5(b)中輕桿中輕桿HGHG一端用鉸鏈固定在一端用鉸鏈固定在 豎直墻上豎直墻上, ,另一端另一端G G通過細(xì)繩通過細(xì)繩EGEG拉住拉住, ,EGEG與水平方與水平方 向也成向也成3030, ,輕桿的輕桿的G G點(diǎn)用細(xì)繩點(diǎn)用細(xì)繩GFGF拉住一個(gè)質(zhì)量拉住一個(gè)質(zhì)量 為為MM2 2的物體的物體, ,求求: :圖圖5 5(1)(1)輕繩輕繩ACAC段的張力段的張力F FT TACAC與細(xì)繩與細(xì)繩EGEG的張力的張力F FT TEGEG之比之比; ;(2)(2)輕桿輕桿BCBC對(duì)對(duì)C C端的支持力端的支持力; ;(3

21、)(3)輕桿輕桿HGHG對(duì)對(duì)G G端的支持力端的支持力. . （1 1）繩）繩ACAC、CDCD上的拉力大小相同嗎上的拉力大小相同嗎? ?繩繩EGEG、GFGF上的拉力大小相同嗎上的拉力大小相同嗎? ?（2 2）桿）桿BCBC、HGHG的彈力方向是否沿桿的彈力方向是否沿桿? ?為什么為什么? ?解析解析 題題圖圖(a)(a)和和(b)(b)中的兩個(gè)物體中的兩個(gè)物體MM1 1、MM2 2都處于平衡都處于平衡狀態(tài)狀態(tài), ,根據(jù)平衡的條件根據(jù)平衡的條件, ,首先判斷與物體相連的細(xì)繩首先判斷與物體相連的細(xì)繩, ,其其拉力大小等于物體的重力拉力大小等于物體的重力; ;分別取分別取C C點(diǎn)和點(diǎn)和G G點(diǎn)為

22、研究對(duì)點(diǎn)為研究對(duì)象象, ,進(jìn)行受力分析如下圖（進(jìn)行受力分析如下圖（a a）和（）和（b b）所示）所示, ,根據(jù)平衡根據(jù)平衡規(guī)律可求解規(guī)律可求解. .思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥(1)(1)圖圖(a)(a)中輕繩中輕繩ADAD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為跨過定滑輪拉住質(zhì)量為MM1 1的物的物體體, ,物體處于平衡狀態(tài)物體處于平衡狀態(tài), ,輕繩輕繩ACAC段的拉力段的拉力F FT TACAC= =F FT TCDCD= =MM1 1g g，圖，圖(b)(b)中由于中由于F FT TEGEG sin 30 sin 30= =MM2 2g g得得F FT TEGEG=2=2MM2 2g g, ,所以所以F FT TAC

23、AC/ /F FT TEGEG= =MM1 1/2/2MM2 2. .(2)(2)圖圖(a)(a)中中, ,根據(jù)平衡規(guī)律根據(jù)平衡規(guī)律, ,由拉密原理可得由拉密原理可得 F FN NC C= =F FT T= =MM1 1g g, ,方向和水平方向方向和水平方向成成3030, ,指向斜右上方指向斜右上方. .(3)(3)圖圖(b)(b)中中, ,根據(jù)平衡方程有根據(jù)平衡方程有F FT TEGEGsin 30sin 30= =MM2 2g g，F(xiàn) FT TEGEGcos 30cos 30= =F FN NG G所以所以F FN NG G= =MM2 2g gcot 30cot 30= = MM2 2

24、g g, ,方向水平向右方向水平向右. .120sinT ACF,120sin120sinNTCCDFF3答案答案 (1)(1)MM1 1/2/2MM2 2 (2) (2)MM1 1g g, ,方向和水平方向成方向和水平方向成3030, ,指向斜右上方指向斜右上方 (3) (3) 方向水平向右方向水平向右gM23規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)力學(xué)問題中進(jìn)行受力分析時(shí)力學(xué)問題中進(jìn)行受力分析時(shí), ,確定彈力的方向是關(guān)確定彈力的方向是關(guān)鍵鍵. .通過本題通過本題, ,可以明確可以明確: :（1 1）中間沒有打結(jié)的輕繩上各處的張力大小都是）中間沒有打結(jié)的輕繩上各處的張力大小都是一樣的一樣的, ,如果繩子打結(jié)如果繩子

25、打結(jié), ,則以結(jié)點(diǎn)為界則以結(jié)點(diǎn)為界, ,不同位置上不同位置上的張力大小可能是不一樣的的張力大小可能是不一樣的. .（2 2）桿可分為固定桿和活動(dòng)桿）桿可分為固定桿和活動(dòng)桿, ,固定桿的彈力方固定桿的彈力方向不一定沿桿向不一定沿桿, ,彈力方向視具體情況而定彈力方向視具體情況而定, ,活動(dòng)桿活動(dòng)桿只能起到只能起到“拉拉”和和“推推”的作用的作用. .變式練習(xí)變式練習(xí)2 2 如圖如圖6 6所示，固定在小車上所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為的支架的斜桿與豎直桿的夾角為, ,在斜在斜桿下端固定有質(zhì)量為桿下端固定有質(zhì)量為m m的小球，下列關(guān)的小球，下列關(guān)于桿對(duì)球的彈力于桿對(duì)球的彈力F F的

26、判斷中，正確的是的判斷中，正確的是 （ ）A.A.小車靜止時(shí)，小車靜止時(shí)，F(xiàn) F= =mgmgcos cos , ,方向沿桿向上方向沿桿向上B.B.小車靜止時(shí)，小車靜止時(shí)，F(xiàn) F= =mgmgcos cos , ,方向垂直桿向上方向垂直桿向上C.C.小車向右以加速度小車向右以加速度a a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有F F= =mgmg/sin /sin D.D.小車向左以加速度小車向左以加速度a a運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)， 方向斜向左上方，與豎直方向夾角方向斜向左上方，與豎直方向夾角= =ararctan (ctan (a a/ /g g) )圖圖6 6,)()(22mgmaF解析解析 小車靜止時(shí)，球

27、處于平衡狀態(tài)，由物體的平小車靜止時(shí)，球處于平衡狀態(tài)，由物體的平衡條件知衡條件知F F= =mgmg, ,故故A A、B B項(xiàng)都錯(cuò)誤項(xiàng)都錯(cuò)誤. .小車向右以加速度小車向右以加速度a a運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球受桿的彈力方向與豎直方向的夾角運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球受桿的彈力方向與豎直方向的夾角為為. .如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律有：如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律有：F Fsin sin = =mama, ,F Fcos cos = =mgmg, ,解得：解得：tan tan = =a a/ /g g 故故C C項(xiàng)錯(cuò)項(xiàng)錯(cuò). .小車向左以加速度小車向左以加速度a a運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖乙所示乙所示. . 方向方向斜向

28、左上方，與豎直方向的夾角斜向左上方，與豎直方向的夾角=arctan(=arctan(mama/ /mgmg)=arctan()=arctan(a a/ /g g) )，故故D D項(xiàng)是正確的項(xiàng)是正確的. .答案答案 D,)()(22mamaF,)()(22mamaF題型題型3 3 彈簧產(chǎn)生的彈力彈簧產(chǎn)生的彈力 如圖如圖7 7所示所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物體的物體A A 放在地面上的豎直輕彈簧放在地面上的豎直輕彈簧B B上上, ,且彈且彈 簧簧B B分別與地面和物體分別與地面和物體A A相連接相連接. .現(xiàn)用現(xiàn)用 細(xì)繩跨過定滑輪將物體細(xì)繩跨過定滑輪將物體A A與另一輕彈與另一輕彈 簧簧C C

29、連接連接, ,當(dāng)彈簧當(dāng)彈簧C C處在水平位置且右端位于處在水平位置且右端位于a a點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí) 它沒有發(fā)生形變它沒有發(fā)生形變. .已知彈簧已知彈簧B B和彈簧和彈簧C C的勁度系數(shù)分的勁度系數(shù)分 別為別為k k1 1和和k k2 2, ,不計(jì)定滑輪、細(xì)繩的質(zhì)量和摩擦不計(jì)定滑輪、細(xì)繩的質(zhì)量和摩擦. .將彈將彈 簧簧C C的右端由的右端由a a點(diǎn)沿水平方向拉到點(diǎn)沿水平方向拉到b b點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,彈簧彈簧B B的彈的彈 力變?yōu)樵瓉淼牧ψ優(yōu)樵瓉淼?求求a a、b b兩點(diǎn)間的距離兩點(diǎn)間的距離. .圖圖7 7,32解析解析 開始時(shí)開始時(shí)B B被壓縮的長(zhǎng)度為被壓縮的長(zhǎng)度為x x1 1, ,有有k k1 1x x

30、1 1= =mg mg 當(dāng)彈簧當(dāng)彈簧B B的彈力變?yōu)榈膹椓ψ優(yōu)?且處于壓縮狀態(tài)時(shí)的壓且處于壓縮狀態(tài)時(shí)的壓縮量為縮量為x x2 2, ,則則k k1 1x x2 2= = 此時(shí)彈簧此時(shí)彈簧C C的形變量的形變量x x3 3, ,有有k k2 2x x3 3= = a a、b b間距為間距為x x1 1- -x x2 2+ +x x3 3= = 當(dāng)彈簧當(dāng)彈簧B B的彈力為的彈力為 且處于伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的伸長(zhǎng)量且處于伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的伸長(zhǎng)量為為x x2 2,則則k k1 1x x2 2= = 此時(shí)彈簧此時(shí)彈簧C C abab間距為：間距為： ,32mgmg32mg313)11(21mgkk,32mg,32mg

31、mgxk353235)11(21321mgkkxxx35)11(3)11(2121mgkkmgkk或答案答案本題共本題共1717分，分，各各3 3分，分，各各1 1分。分。對(duì)重力和彈力高考中一般從力的產(chǎn)生條件、力的對(duì)重力和彈力高考中一般從力的產(chǎn)生條件、力的大小和方向及其性質(zhì)特征的角度立意命題，對(duì)彈大小和方向及其性質(zhì)特征的角度立意命題，對(duì)彈力的有無、大小和方向的判斷是最近幾年高考的力的有無、大小和方向的判斷是最近幾年高考的熱點(diǎn)，有關(guān)彈簧問題的綜合設(shè)計(jì)，由于既能考查熱點(diǎn)，有關(guān)彈簧問題的綜合設(shè)計(jì)，由于既能考查相關(guān)彈力的特點(diǎn)規(guī)律，又能夠?qū)㈧o力學(xué)知識(shí)、動(dòng)相關(guān)彈力的特點(diǎn)規(guī)律，又能夠?qū)㈧o力學(xué)知識(shí)、動(dòng)力學(xué)知識(shí)

32、甚至能量知識(shí)綜合起來考查學(xué)生的綜合力學(xué)知識(shí)甚至能量知識(shí)綜合起來考查學(xué)生的綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，所以在高考中出現(xiàn)的幾率較大應(yīng)用知識(shí)的能力，所以在高考中出現(xiàn)的幾率較大. .【評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】【評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】【名師導(dǎo)析】【名師導(dǎo)析】自我批閱自我批閱如圖如圖8 8所示所示, , 原長(zhǎng)分別為原長(zhǎng)分別為L(zhǎng) L1 1和和L L2 2, ,勁度系數(shù)勁度系數(shù)分別為分別為k k1 1和和k k2 2的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上上, ,兩彈簧之間有一質(zhì)量為兩彈簧之間有一質(zhì)量為m m1 1的物體的物體, ,最下最下端掛著質(zhì)量為端掛著質(zhì)量為m m2 2的另一物體的另一物體, ,整個(gè)裝置處于整個(gè)裝置處于靜止

33、狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài). .求求: :(1)(1)這時(shí)兩彈簧的總長(zhǎng)這時(shí)兩彈簧的總長(zhǎng). .(2)(2)若用一個(gè)質(zhì)量為若用一個(gè)質(zhì)量為MM的平板把下面的物體豎直緩慢的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起地向上托起, ,直到兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧的原長(zhǎng)直到兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧的原長(zhǎng)之和之和, ,求這時(shí)平板受到下面物體求這時(shí)平板受到下面物體m m2 2的壓力的壓力. .圖圖8 8解析解析 (1)(1)設(shè)上面彈簧受到的彈力為設(shè)上面彈簧受到的彈力為F F1 1, ,伸長(zhǎng)量為伸長(zhǎng)量為x x1 1, ,下面彈簧受到的彈力為下面彈簧受到的彈力為F F2 2, ,伸長(zhǎng)量為伸長(zhǎng)量為x x2 2, ,由物由物體的平衡及胡克定

34、律有體的平衡及胡克定律有F F1 1=(=(m m1 1+ +m m2 2) )g g (2 (2分分) )所以總長(zhǎng)為所以總長(zhǎng)為L(zhǎng) L= =L L1 1+ +L L2 2+x x1 1+x x2 2222221211,)(kgmxgmFkgmmx(2(2分分) )(2(2分分) )212121)(kmgkgmmLL(3(3分分) )(2)(2)要使兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧原長(zhǎng)之和要使兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧原長(zhǎng)之和, ,必必須是上面彈簧伸長(zhǎng)須是上面彈簧伸長(zhǎng)x x, ,下面彈簧縮短下面彈簧縮短x x. .對(duì)對(duì)m m2 2: :F FN N= =k k2 2x x+ +m m2 2g g (2

35、 (2分分) )對(duì)對(duì)m m1 1: :m m1 1g g= =k k1 1x x+ +k k2 2x x (2 (2分分) )答案答案gmkkkgmF12122N212121)() 1 (kmgkgmmLLgmkkkgm12122)2(素能提升素能提升1.1.關(guān)于力的概念關(guān)于力的概念, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( )( ) A. A.沒有相互接觸的物體間也可能有力的作用沒有相互接觸的物體間也可能有力的作用 B.B.力是使物體位移增加的原因力是使物體位移增加的原因 C.C.壓縮彈簧時(shí)壓縮彈簧時(shí), ,手先給彈簧一個(gè)壓力而使之壓手先給彈簧一個(gè)壓力而使之壓 縮縮, ,彈簧壓縮后再反過來給手一

36、個(gè)彈力彈簧壓縮后再反過來給手一個(gè)彈力 D.D.力可以從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體力可以從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體, ,而不改變而不改變 其大小其大小 解析解析 有相互作用力存在的物體之間不一定是有相互作用力存在的物體之間不一定是 相互接觸的，各種場(chǎng)力就是沒有相互接觸的物相互接觸的，各種場(chǎng)力就是沒有相互接觸的物 體間存在的力的作用體間存在的力的作用,A,A對(duì)對(duì). .力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 原因原因,B,B錯(cuò)錯(cuò). .力的作用是相互的、同時(shí)的力的作用是相互的、同時(shí)的, ,沒有先后沒有先后 順序順序,C,C錯(cuò)錯(cuò). .力是物體間的相互作用力是物體間的相互作用, ,不能傳遞不能傳遞,D,D錯(cuò)錯(cuò).

37、.A2.2.如圖如圖9 9所示，一根彈性桿的一端所示，一根彈性桿的一端 固定一個(gè)重量是固定一個(gè)重量是2 N2 N的小球，小的小球，小 球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì)球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì) 小球的彈力小球的彈力( )( ) A. A.大小為大小為2 N2 N，方向平行于斜面向上，方向平行于斜面向上 B.B.大小為大小為1 N1 N，方向平行于斜面向上，方向平行于斜面向上 C.C.大小為大小為2 N2 N，方向垂直于斜面向上，方向垂直于斜面向上 D.D.大小為大小為2 N2 N，方向豎直向上，方向豎直向上 解析解析 彈性桿對(duì)小球的彈力與小球受到的重力彈性桿對(duì)小球的彈力與小球受到的重力 等大反向，大

38、小為等大反向，大小為2 N2 N，方向豎直向上，方向豎直向上. .圖圖9 9D3.3.如圖如圖1010所示所示, ,將細(xì)線的一端系在右手將細(xì)線的一端系在右手 中指上中指上, ,另一端系上一個(gè)重為另一端系上一個(gè)重為G G的鉤的鉤 碼碼. .用一支很輕的鉛筆的尾部頂在細(xì)用一支很輕的鉛筆的尾部頂在細(xì) 線上的某一點(diǎn)線上的某一點(diǎn), ,使細(xì)線的上段保持水使細(xì)線的上段保持水 平平, ,筆的尖端置于右手掌心筆的尖端置于右手掌心. . 鉛筆與水平細(xì)線的夾鉛筆與水平細(xì)線的夾 角為角為, ,則則( )( ) A. A.中指受到的拉力為中指受到的拉力為G Gsin sin B. B.中指受到的拉力為中指受到的拉力為G

39、 Gcos cos C. C.手心受到的壓力為手心受到的壓力為 D.D.手心受到的壓力為手心受到的壓力為圖圖1010sinGcosG解析解析 受力分析如右圖所示受力分析如右圖所示. .F FN Ncos cos = =F FT TF FN Nsin sin = =F FT TG GF FT TG G= =G GC C正確正確. .答案答案 CsinNGF tanTGF 4.4.一個(gè)長(zhǎng)度為一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng) L的輕彈簧，將其上端固定，下的輕彈簧，將其上端固定，下 端掛一個(gè)質(zhì)量為端掛一個(gè)質(zhì)量為m m的小球時(shí)，彈簧的總長(zhǎng)度的小球時(shí)，彈簧的總長(zhǎng)度 變?yōu)樽優(yōu)? 2L L. .現(xiàn)將兩個(gè)這樣的彈簧按如圖現(xiàn)將兩個(gè)這

40、樣的彈簧按如圖1111所示所示 方式連接，方式連接，A A、B B兩小球的質(zhì)量均為兩小球的質(zhì)量均為m m，則，則 兩小球平衡時(shí)，兩小球平衡時(shí)，B B小球距懸點(diǎn)小球距懸點(diǎn)O O的距離為（不考的距離為（不考 慮小球的大?。☉]小球的大小）（ ） A.3A.3L L B.4 B.4L L C.5C.5L L D.6D.6L L 解析解析 一根彈簧，掛一個(gè)質(zhì)量為一根彈簧，掛一個(gè)質(zhì)量為m m的小球時(shí)，彈的小球時(shí)，彈 簧的總長(zhǎng)度變?yōu)榛傻目傞L(zhǎng)度變?yōu)? 2L L，伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)L L，勁度系數(shù)，勁度系數(shù)k k= =mgmg/ /L L， 若兩個(gè)小球如題圖示懸掛，則下面的彈簧伸長(zhǎng)若兩個(gè)小球如題圖示懸掛，則下面的彈簧

41、伸長(zhǎng)L L， 上面的彈簧受力上面的彈簧受力2 2mgmg，伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)2 2L L，則彈簧的總長(zhǎng)為，則彈簧的總長(zhǎng)為 L L+ +L L+ +L L+2+2L L=5=5L L. .故故C C正確正確. .圖圖1111C5.5.圖圖1212所示中彈簧秤、繩和滑輪的重量均不計(jì)所示中彈簧秤、繩和滑輪的重量均不計(jì), ,繩繩 與滑輪間的摩擦力不計(jì)與滑輪間的摩擦力不計(jì), ,物體的重力都是物體的重力都是G G, ,在圖在圖 甲、乙、丙三種情況下甲、乙、丙三種情況下, ,彈簧秤的讀數(shù)分別是彈簧秤的讀數(shù)分別是F F1 1、 F F2 2、F F3 3, ,則則( ) ( ) A. A.F F3 3 F F1 1=

42、 =F F2 2B.B.F F3 3= =F F1 1 F F2 2 C. C.F F1 1= =F F2 2= =F F3 3D.D.F F1 1 F F2 2= =F F3 3 解析解析 由平衡條件可知三種情況下彈力都等于由平衡條件可知三種情況下彈力都等于G G. .圖圖1212C6.6.如圖如圖1313所示所示, ,半徑為半徑為R R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)壁光滑 的空心圓筒放在地面上的空心圓筒放在地面上, ,將兩個(gè)重將兩個(gè)重 力都為力都為G G、半徑都為、半徑都為r r的球（的球（R R22r r 2 2R R) )放在圓筒中放在圓筒中, ,下列說法中正確的下列說法中正確的 是是( )( ) A. A.筒底對(duì)球筒底對(duì)球A A的彈力大小一定等于的彈力大小一定等于2 2G G B. B.筒壁對(duì)球筒壁對(duì)球A A的彈力等于筒壁對(duì)球的彈力等于筒壁對(duì)球B B的彈力大小的彈力大小 C.C.球球A A對(duì)球?qū)η駼 B的彈力一定大于重力的彈力一定大于重力G G D. D.球球B B對(duì)筒壁的壓力一定小于重力對(duì)筒壁的壓力一定小于重力G G圖圖1313解析解析 對(duì)兩個(gè)球的整體研究，筒底對(duì)整體的支持對(duì)兩個(gè)球的整體研究，筒底對(duì)整體的支持力等于兩球的總重，筒壁對(duì)球力等于兩球的總重，筒壁對(duì)球A A的彈力等于筒壁對(duì)的彈力等于筒壁對(duì)球球B B的彈力大小，的彈力大小，A A、B B正確；對(duì)球正確；對(duì)球B B研究，