重力彈力(學(xué)生版)

第一講重力彈力[人教版必修第一冊(cè)]1.第三章第1節(jié)P55P56頁【重力】部分，為什么不說“地球?qū)ξ矬w的吸引力就是重力”？物體的重心是否一定在物體上？在物理上如何表示力？2.第三章第1節(jié)P57頁彈力的定義部分，彈力是如何產(chǎn)生的？彈力的方向有什么特點(diǎn)？3.第三章第1節(jié)P58頁胡克定律部分，寫出胡克定律的表達(dá)式，并思考若已知彈簧彈力的大小，能否確定彈簧處于何種狀態(tài)？4.P57頁【通過平面鏡觀察桌面的微小形變】，該演示實(shí)驗(yàn)是如何觀察到桌面的形變的？體現(xiàn)了物理上的什么思想？5.P59頁【練習(xí)與應(yīng)用第7題】如何設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)沖水裝置？考點(diǎn)一重力與彈力一、重力1.產(chǎn)生：由于的吸引而使物體受到的力。2.大小：與物體的質(zhì)量成，即G＝?？捎脺y(cè)量重力。3.方向：總是的。4.重心(1)定義：物體各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫物體的重心。(2)重心位置的確定①其位置與物體的和有關(guān)。②質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其。二、形變、彈力、胡克定律1.形變(1)定義：物體在力的作用下或的變化叫形變。(2)彈性形變：有些物體在形變后撤去作用力時(shí)能夠的形變。(3)彈性限度：當(dāng)形變超過一定限度時(shí)，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫彈性限度。2.彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫作彈力。(2)產(chǎn)生條件：物體相互且發(fā)生。(3)方向：①總是與物體形變的方向；②彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向。3.胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成。(2)表達(dá)式：。①k是彈簧的，單位為N/m；k的大小由彈簧決定。②x是，不是彈簧形變以后的長度。三、幾種常見接觸面上彈力的方向面與面點(diǎn)與平面點(diǎn)與曲面曲面與平面曲面與曲面垂直于接觸面垂直于接觸面垂直于切面垂直于平面垂直于切面四、彈力大小計(jì)算的方法1．應(yīng)用胡克定律計(jì)算彈簧的彈力(1)由F＝kx計(jì)算，其中x為彈簧的形變量。(2)彈簧串聯(lián)時(shí)，各彈簧的彈力大小，彈簧的形變量一般不同。(3)彈簧并聯(lián)時(shí)，各彈簧的形變量，彈力一般不同。2．應(yīng)用平衡條件計(jì)算彈力(1)對(duì)物體受力分析，畫出受力圖。(2)應(yīng)用物體的，借助力的平行四邊形定則及三角函數(shù)知識(shí)求解結(jié)果。3．應(yīng)用牛頓第二定律計(jì)算彈力(1)對(duì)物體受力分析，畫出受力圖。(2)應(yīng)用牛頓第二定律，沿的方向和垂直于方向列方程。(3)求解彈力的大小和方向，并判斷結(jié)果的合理性。題型一重力與重心下列關(guān)于重力和重心的說法正確的是()A.物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的吸引力B.物體靜止時(shí)，對(duì)水平支持物的壓力就是物體的重力C.用細(xì)線將物體懸掛起來，靜止時(shí)物體的重心一定在懸線所在的直線上D.重心就是物體所受重力的等效作用點(diǎn)，故重心一定在物體上題型二彈力有無及方向的判斷下列圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中畫出了小球M所受彈力的情況，其中正確的是()題型三彈力大小的計(jì)算兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時(shí)彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的P端向右拉動(dòng)彈簧，當(dāng)a彈簧的伸長量為L時(shí)()A.b彈簧的伸長量為eq\f(k2,k1)LB.b彈簧的伸長量也為LC.P端向右移動(dòng)的距離為2LD.P端向右移動(dòng)的距離為(1＋eq\f(k1,k2))L彈力有無的判斷方法條件法根據(jù)彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件(接觸和形變)直接判斷假設(shè)法在一些微小形變難以直接判斷的情況下，可以先假設(shè)有彈力存在，然后判斷是否與研究對(duì)象所處狀態(tài)的實(shí)際情況相符合狀態(tài)法根據(jù)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，判斷是否需要彈力，物體才能保持現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1.(2022·浙江1月選考)如圖所示，公園里有一仿制我國古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水管口持續(xù)有水流出，過一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是()A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流對(duì)桶撞擊力的大小D.水桶與水整體的重心高低2.如圖所示，小車內(nèi)沿豎直方向的一根輕質(zhì)彈簧和一條與豎直方向成α角的輕質(zhì)細(xì)繩拴接一小球，此時(shí)小車與小球保持相對(duì)靜止，一起在水平面上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.細(xì)繩一定對(duì)小球有拉力B.輕彈簧一定對(duì)小球有彈力C.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力，但是輕彈簧一定對(duì)小球有彈力D.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力，輕彈簧也不一定對(duì)小球有彈力3.原長為L的輕彈簧甲上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A時(shí)，輕彈簧甲的伸長量為L。將另一原長也為L的輕彈簧乙掛在A的下面，其下再掛上質(zhì)量為2m的小球B，兩小球平衡時(shí)，懸點(diǎn)O與小球B的距離為7L(小球大小不計(jì)，且兩彈簧都在彈性限度內(nèi))，則甲、乙兩彈簧的勁度系數(shù)之比為()A.1∶2B.1∶1C.2∶1D.3∶1考點(diǎn)二“活結(jié)”和“死結(jié)”、“動(dòng)桿”和“定桿”問題一、“動(dòng)桿”和“定桿”1．動(dòng)桿：若輕桿用光滑的轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)桿處于平衡時(shí)桿所受到的彈力方向一定沿著桿，輕桿只能起到“拉”或“推”的作用，否則會(huì)引起桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示，若C處為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中，桿上彈力方向始終沿桿的方向。2．定桿：若輕桿被固定不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示。定桿的彈力方向應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由平衡條件或牛頓第二定律分析判斷，二、“活結(jié)”和“死結(jié)”1．活結(jié)：當(dāng)輕繩繞過光滑的滑輪或掛鉤時(shí)，由于滑輪或掛鉤對(duì)繩無約束，因此繩上的力的大小是處處相等的，即滑輪或掛鉤只改變力的方向，不改變力的大小。例如圖乙中，BC、BD兩段繩中的拉力大小都等于重物的重力。2．死結(jié)：當(dāng)輕繩某處打有死結(jié)時(shí)，由于結(jié)點(diǎn)對(duì)繩有約束，因此繩上的力的大小可能不是處處相等。例如圖丙中，繩AOB中，AO和OB兩段繩中拉力大小不相等。題型一“活結(jié)”、“死結(jié)”問題如圖所示，將沙桶P用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩系在C點(diǎn)，在兩沙桶中裝上一定質(zhì)量的沙子，沙桶（含沙子）P、Q的總質(zhì)量分別為m1、m2，系統(tǒng)平衡時(shí)，∠ACB＝90°，∠CAB＝60°，忽略滑輪的大小以及摩擦。則下列說法正確的是（）A.m1∶m2＝1∶1B.m1∶m2＝2∶1C.若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，C點(diǎn)的位置下降D.若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，C點(diǎn)的位置保持不變題型二“動(dòng)桿”、“定桿”問題如圖所示為三種形式的吊車示意圖，OA為重力不計(jì)的桿，其O端固定，A端帶有一小滑輪，AB為重力不計(jì)的纜繩，當(dāng)它們吊起相同重物時(shí)，纜繩對(duì)滑輪作用力的大小關(guān)系是

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)A.N甲>NC.N甲=N乙>N處理類似繩桿類的平衡問題時(shí)：首先一般選繩桿的交點(diǎn)為研究對(duì)象，其次受力分析時(shí)要注意區(qū)分“活結(jié)”與“死結(jié)”、“動(dòng)桿”與“定桿”，緊記“定桿”即為固定桿，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，其彈力的方向不確定；最后利用平衡條件建立方程求解相關(guān)問題。1.抖空竹在中國有著悠久的歷史。假設(shè)抖空竹所用輕繩AB總長L，空竹重力為G，可視為質(zhì)點(diǎn)。繩能承受的最大拉力是2G，將繩一端固定，將另一端緩慢水平向右移動(dòng)d而使繩不斷，不計(jì)一切摩擦，則d的最大可能值為（）A.3LB.154LC.32LD.2.(2023·興化一中考試)如圖甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為m1的物體，∠ACB＝30°；圖乙所示的輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩