高一物理彈力11

第二節(jié)彈力6/20/20236/20/20236/20/20236/20/2023【典例1】如圖4-2-4所示，用細(xì)繩懸掛的小球與光滑斜面相接觸，并保持靜止，甲中細(xì)繩傾斜，乙中細(xì)繩呈豎直方向.判斷圖甲、乙中小球是否受到斜面的彈力作用？6/20/2023【思路點(diǎn)撥】解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：6/20/2023【標(biāo)準(zhǔn)解答】假設(shè)法：假設(shè)兩圖中的斜面不存在，那么甲圖中小球無(wú)法在原位置保持靜止，乙圖中小球仍靜止，故甲圖中小球受到斜面的彈力，乙圖中小球不受斜面的彈力.狀態(tài)法：假設(shè)兩圖中斜面均對(duì)小球有彈力作用，那么甲圖中小球?qū)⑷阅鼙３朱o止?fàn)顟B(tài)，乙圖中小球那么不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以乙圖中小球不受斜面的彈力作用，甲圖中小球受到斜面的彈力作用.6/20/2023【變式訓(xùn)練】〔2021·鹽城高一檢測(cè)〕如圖4-2-5所示，一個(gè)球形物體O靜止在光滑的水平地面上，并與豎直墻相接觸，A、B兩點(diǎn)是球與墻和地面的接觸點(diǎn)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.物體受三個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力、A點(diǎn)的彈力B.物體受兩個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力C.物體受三個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力、地面的彈力D.物體受三個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力、物體對(duì)地面的壓力6/20/2023【解析】選B.球受重力和B點(diǎn)支持力，假設(shè)A點(diǎn)對(duì)球有彈力，那么球不能靜止在光滑水平面上，故球形物體受兩個(gè)力，B正確.6/20/20236/20/20236/20/20236/20/20236/20/2023【典例2】〔2021·漳州高一檢測(cè)〕在半球形光滑容器內(nèi)放置一細(xì)桿m，細(xì)桿與容器的接觸點(diǎn)分別為A、B兩點(diǎn)，如圖4-2-6所示，容器上A、B兩點(diǎn)對(duì)細(xì)桿m的作用力的方向分別為A.均豎直向上B.均指向球心C.A點(diǎn)處的彈力指向球心O，B點(diǎn)處的彈力豎直向上D.A點(diǎn)處的彈力指向球心O，B點(diǎn)處的彈力垂直于細(xì)桿向上6/20/2023【標(biāo)準(zhǔn)解答】選D.支持力、壓力的方向垂直于接觸面或其切面.在A點(diǎn)，桿的端點(diǎn)跟球面接觸，彈力的方向垂直于該處球面的切面，指向球心；在B點(diǎn)，容器的邊緣跟桿的側(cè)面接觸，該處的支持力應(yīng)垂直于桿向上，D正確，A、B、C錯(cuò)誤.6/20/2023【變式訓(xùn)練】畫(huà)出圖4-2-7中物體所受彈力的示意圖，題圖中各接觸面均光滑，各物體均靜止.6/20/2023【解析】繩的彈力沿著繩指向繩收縮的方向，題圖(a)中物塊與斜面之間是平面與平面接觸，支持力垂直于接觸面指向被支持的物體；圖(b)中球面與球面接觸，支持力的方向沿兩球心的連線指向小球.答案：見(jiàn)解析圖6/20/20236/20/20236/20/20236/20/20236/20/2023【典例3】如圖4-2-9所示，一根輕彈簧的原長(zhǎng)為20cm，豎直懸掛著，當(dāng)用15N的力向下拉彈簧時(shí)，量得彈簧長(zhǎng)24cm.假設(shè)把它豎立在水平桌面上，用30N的力豎直向下壓時(shí)，彈簧長(zhǎng)多少？6/20/2023【思路點(diǎn)撥】解答此題可按以下思路分析：6/20/2023【自主解答】方法一：設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)1,當(dāng)彈簧受向下的15N的拉力作用時(shí)，設(shè)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,由胡克定律知F1=k(L2-L1),解得k=N/m=375N/m當(dāng)用30N的力向下壓時(shí)，設(shè)彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng)3，由胡克定律知F2=k(L1-L3)整理得L3＝L1-=0.20m-m=0.12m=12cm.6/20/2023方法二：由胡克定律知F1=k(L2-L1),F2=k(L1-L3)由以上兩式得整理得L3=L1-(L2-L1)=20cm-×(24-20)cm=12cm.答案:12cm6/20/2023【互動(dòng)探究】本例中假設(shè)將彈簧水平放置，兩端各用22.5N的力水平拉彈簧，彈簧的長(zhǎng)度為多少？〔在彈性限度內(nèi)〕【解析】當(dāng)兩端各用22.5N的水平拉力時(shí)，設(shè)此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng),原長(zhǎng)為L(zhǎng)1,彈簧的彈力為F=22.5N.由胡克定律F=kx得：F=k(L-L1)代入數(shù)據(jù)解得L=0.26m=26cm答案:26cm6/20/2023【典例4】如下圖，兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在彈簧上〔但不拴接〕，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面的彈簧，在這過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為A.m1g/k1B.m2g/k1C.m1g/k2D.m2g/k26/20/2023【思路點(diǎn)撥】解答此題應(yīng)把握以下關(guān)鍵點(diǎn):6/20/2023【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.設(shè)未提木塊之前，彈簧k2縮短的長(zhǎng)度為x2，根據(jù)二力平衡和胡克定律有k2x2=(m1+m