初升高銜接物理第三章相互作用力重力彈力練習(xí)新人教版必修

力、重力、彈力教學(xué)目標(biāo)：1、理解力的特點(diǎn)，重力、彈力產(chǎn)生的條件2、理解力的作用效果，相互作用力和平衡力的區(qū)別與聯(lián)系3、能夠計(jì)算彈力4、能夠判斷彈力的有無(wú)，以及畫出彈力的示意圖教學(xué)重難點(diǎn)：彈力的有無(wú)判斷教學(xué)內(nèi)容：基礎(chǔ)知識(shí)歸納（1）力的概念：力是物體對(duì)物體的作用.（2）力的基本特征：①物質(zhì)性：力不能脫離物體而獨(dú)立存在.②相互性：力的作用是相互的.③矢量性：既有大小，又有方向，其運(yùn)算法則為平行四邊形定則.④獨(dú)立性：一個(gè)力作用在某一物體上產(chǎn)生的效果與這個(gè)物體是否同時(shí)受到其他力的作用無(wú)關(guān).⑤同時(shí)性：物體間的相互作用總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失.（3）力的作用效果：使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變(即產(chǎn)生加速度).（4）力的表示可用力的圖示或力的示意圖表示，其中力的圖示包含力的大小、方向和作用點(diǎn)三要素.（5）力的分類①按性質(zhì)分：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等.②按效果分：壓力、支持力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等.③按研究對(duì)象分：內(nèi)力和外力.（1）重力的產(chǎn)生：由于地球的吸引而產(chǎn)生的.地球周圍的物體，無(wú)論與地球接觸與否，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，都要受到地球的吸引力，因此任何物體都要受到重力的作用.（2）方向：總是豎直向下.（3）大?。篏＝mg.物體的形狀和質(zhì)量的分布不一定在物體上.質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則懸掛法確定.（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體，對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力.（2）產(chǎn)生條件：兩物體直接接觸、接觸處有彈性形變；兩者缺一不可，并且彈力和形變同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失.（3）方向：與施力物體形變的方向相反，彈力的受力物體是引起形變的物體，施力物體是發(fā)生形變的物體.（4）大小：彈簧類物體在彈性限度內(nèi)遵循胡克定律：F＝kx.非彈簧類彈力大小應(yīng)由平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解.重點(diǎn)難點(diǎn)突破一、彈力有無(wú)的判斷方法根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力.此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況.對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體還能否保持原有的狀態(tài)，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，則此處一定存在彈力.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在.二、彈力方向的判斷方法物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反，與自身(受力物體)形變方向相同.由狀態(tài)分析彈力，即物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)符合，依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律列方程，確定彈力方向.彈力彈力的方向彈簧兩端的彈力與彈簧測(cè)力計(jì)中心軸線重合，指向彈簧恢復(fù)原狀方向輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力的物體點(diǎn)與面接觸的彈力過接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)而指向受力的物體球與面接觸的彈力在接觸點(diǎn)與球心連線上，指向受力物體球與球接觸的彈力垂直于過接觸點(diǎn)的公切面，而指向受力物體桿的彈力可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分析三、彈力大小的計(jì)算方法1.胡克定律：彈簧彈力大小的計(jì)算.彈簧彈力的計(jì)算從物體的形變特征入手，通過分析形變情況，利用胡克定律求解.2.牛頓運(yùn)動(dòng)定律法：其他彈力大小的計(jì)算.彈力是被動(dòng)力，其大小與物體所受的其他力的作用以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).所以解決這類問題時(shí)要從彈力產(chǎn)生的原因入手，通過分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解.3.常見理想模型中彈力比較：類別輕繩輕桿輕彈簧特征輕、軟、不可伸長(zhǎng)，即繩中各處的張力大小相等輕，不可伸長(zhǎng)，亦不可壓縮輕，既可被拉伸，也可被壓縮，彈簧中各處彈力均相等產(chǎn)生力的方向及特點(diǎn)只能產(chǎn)生拉力，不能產(chǎn)生壓力，拉力的方向沿繩子收縮的方向既能產(chǎn)生壓力，又能產(chǎn)生拉力，彈力方向不一定沿桿的方向既能產(chǎn)生壓力，又能產(chǎn)生拉力，力的方向沿彈簧軸線大小計(jì)算運(yùn)用平衡方程或牛頓第二定律求解運(yùn)用平衡方程或牛頓第二定律求解除運(yùn)用平衡方程或牛頓第二定律外，還可應(yīng)用胡克定律F＝kx求解變化情況彈力可以發(fā)生突變彈力只能漸變典例精析【例1】關(guān)于力，下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．因?yàn)榱κ俏矬w對(duì)物體的作用，所以，只有相互接觸的物體間才有力的作用B．力不一定總有受力物體．比如，一個(gè)人用力向外推掌，用了很大力，但沒有受力物體C．重力的方向總是與支持重物的支持面垂直D．地面上同一地點(diǎn)，物體的質(zhì)量越大，它所受到的重力也越大【答案】【練習(xí)1】下列關(guān)于力的說(shuō)法中，正確的是A．力是物體對(duì)物體的相互作用，因此施力物體與受力物體必然相互接觸B．有施力物體，就一定同時(shí)存在受力物體C．只有運(yùn)動(dòng)的物體才會(huì)受到力的作用D．把石塊向上拋出后，石塊受到一向上的力而繼續(xù)上升【答案】B【例2】足球運(yùn)動(dòng)員已將足球踢向空中，如圖所示，下列描述足球在向斜上方飛行過程中某時(shí)刻的受力圖中，正確的是（G為重力，F(xiàn)為腳對(duì)球的作用力，F(xiàn)阻為阻力）（）【答案】B【例3】關(guān)于重力和重心，下列說(shuō)法正確的是A．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B．形狀規(guī)則物體的重心就在其幾何中心處C．重力的方向是垂直地面的D．同一物體在地球上無(wú)論怎樣運(yùn)動(dòng)都受到重力作用【答案】D\\\\【例4】如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重力為G，平衡時(shí)球在A位置．用力F將小球向下拉，使彈簧又伸長(zhǎng)x至B位置，則此時(shí)彈簧的彈力大小為（）A．kxB．kx＋GC．G－kxD．以上都不對(duì)【答案】B【練習(xí)2】如圖所示的裝置中，彈簧的原長(zhǎng)和勁度系數(shù)都相等，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽略不計(jì)。平衡時(shí)各彈簧的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2、L3，其大小關(guān)系是A．L1=L2=L3B．L1=L2<L3C．L1=L3>L2D．L3>L1>L2 【答案】A【例5】勻速前進(jìn)的車廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關(guān)于小球的受力，說(shuō)法正確的是（）A．重力和細(xì)線對(duì)它的拉力B．重力、細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的彈力C．重力和斜面對(duì)球的支持力D．細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的支持力【答案】A【練習(xí)3】如圖，球A在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于球A所受的彈力，以下說(shuō)法正確的是（）A．A物體僅受一個(gè)彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上B．A物體受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向下C．A物體受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上D．A物體受三個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上，一個(gè)豎直向下【答案】C課外作業(yè)：1、跳高運(yùn)動(dòng)員在下圖所示的四種過桿姿勢(shì)中，重心最能接近甚至低于橫桿的是()解析：四種過桿姿勢(shì)中，前三種過桿時(shí)，重心均在桿之上，而背越式過桿時(shí)，頭、軀干、腿依次過桿，身體的大部分與桿接近甚至低于桿，所以選D.答案：D2、臺(tái)球以速度v0與球桌邊框成θ角撞擊O點(diǎn)，反彈后速度為v1，方向與球桌邊框夾角仍為θ，如圖所示．OB垂直于桌邊，則下列關(guān)于桌邊對(duì)小球的彈力方向的判斷中正確的是()A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向解析：臺(tái)球與球桌邊框碰撞時(shí)，受到邊框的彈力作用，彈力的方向應(yīng)與邊框垂直，即沿OB方向，故選B.答案：B3、一個(gè)質(zhì)量可以不計(jì)的彈簧，其彈力F的大小與長(zhǎng)度l的關(guān)系如圖中的直線a、b所示，這根彈簧的勁度系數(shù)為()A．1250N/mB．625N/mC．2500N/mD．833N/m解析：由圖象可以看出在直線a對(duì)應(yīng)的階段，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力F隨著縮短量的減小而減小，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為12cm時(shí)恢復(fù)原長(zhǎng)；直線b對(duì)應(yīng)的是彈簧的伸長(zhǎng)階段，彈力F隨伸長(zhǎng)量的增大線性遞增．由此可看出當(dāng)彈力F＝100N時(shí)，彈簧對(duì)應(yīng)的形變量x＝4cm，根據(jù)胡克定律可求出彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f(F,x)＝2500N/m.答案：C4、關(guān)于力，下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．因?yàn)榱κ俏矬w對(duì)物體的作用，所以，只有相互接觸的物體間才有力的作用B．力不一定總有受力物體．比如，一個(gè)人用力向外推掌，用了很大力，但沒有受力物體C．重力的方向總是與支持重物的支持面垂直D．地面上同一地點(diǎn)，物體的質(zhì)量越大，它所受到的重力也越大5、在世界壯漢大賽上有拉汽車前進(jìn)的一項(xiàng)比賽，如圖是某壯漢正通過繩索拉汽車運(yùn)動(dòng)．則汽車所受拉力的施力物體和受力物體分別是()A．壯漢、汽車B．壯漢、繩索C．繩索、汽車D．汽車、繩索6、關(guān)于重力以下說(shuō)法正確的是()A．重力的方向總是垂直地面向下的B．把空氣中的物體浸入水中，物體所受重力變小C．掛在繩上靜止的物體，它受到的重力就是繩對(duì)它的拉力D．同一物體在地球各處重力大小是不一定相同的解析：重力的方向是豎直向下，故A錯(cuò)．在空氣或其他液體中，重力大小始終不變，故B錯(cuò)．重力和拉力是兩種性質(zhì)的力，故C錯(cuò)．在地球的不同位置處，g略有差別，故D對(duì)．答案：D7、如圖，P是位于水平的粗糙桌面上的物塊。用跨過定滑輪的輕繩將P與小盤相連，小盤內(nèi)有硅碼，小盤與硅碼的總質(zhì)量為m。在P運(yùn)動(dòng)的過程中，若不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于P在水平面方向受到的作用力與相應(yīng)的施力物體，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力和摩擦力，施力物體是地球和桌面B．拉力和摩擦力，施力物體是繩和桌面C．重力mg和摩擦力，施力物體是地球和桌面D．重力mg和摩擦力，施力物體是繩和桌面8、(2010·濟(jì)寧調(diào)研)下列敘述中正確的是()A．掛在電線下的電燈，受重力作用拉緊電線，使電線發(fā)生形變，對(duì)電燈產(chǎn)生向上的拉力B．電燈掛在電線下，電燈和電線同時(shí)發(fā)生形變，電燈受到向上的拉力是由于電燈發(fā)生了形變C．電燈掛在電線下，電燈對(duì)電線的拉力是由于電燈形變有向下恢復(fù)原狀的趨勢(shì)產(chǎn)生的D．掛在電線下的電燈對(duì)電線的拉力就是電燈受到的重力解析：根據(jù)彈力的概念可以知道，物體發(fā)生形變后，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體(即使其發(fā)生形變的物體)會(huì)產(chǎn)生彈力的作用．電線發(fā)生形變后對(duì)電燈產(chǎn)生彈力(向上的拉力)，電燈發(fā)生形變后對(duì)電線產(chǎn)生彈力(向下的拉力)，所以A、C正確，B錯(cuò)誤．電燈對(duì)電線的拉力大小等于電燈的重力，但是它們是兩種不同的力：①它們的性質(zhì)不同，拉力屬于彈力；②受力物體不同，電燈對(duì)電線的拉力的受力物體是電線，電燈重力的受力物體是電燈；③施力物體不同，電燈對(duì)電線的拉力的施力物體是電燈，重力的施力物體是地球．所以D錯(cuò)誤．答案：AC9、如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上；②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)．若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有()A．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l解析：由于彈簧質(zhì)量不考慮，所以四種情況下彈簧的伸長(zhǎng)量只由力F決定，力F相同，則彈簧伸長(zhǎng)量相同，所以D選項(xiàng)正確．答案：D10、如圖所示，一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上，為使一光滑的鐵球靜止，需加一水平力F，且F通過球心，下列說(shuō)法正確的是()A．球一定受墻的彈力且水平向左B．球可能受墻的彈力且水平向左C．球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上解析：F大小合適時(shí)，球可以靜止在無(wú)墻的斜面上，F(xiàn)增大時(shí)墻才出現(xiàn)彈力，所以A錯(cuò)B對(duì)；而斜面必須有斜向上的彈力才能使球不下落，所以D錯(cuò)，C對(duì)．答案：BC11、如圖所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過細(xì)繩與車頂相連，小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩始終保持豎直．關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()A．若小車靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零B．若小車靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零C．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用D．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用解析：若小車靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力，繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則沒法達(dá)到平衡，因此在小車靜止時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受重力和繩子拉力兩個(gè)作用；若小車向右做減速運(yùn)動(dòng)，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D項(xiàng)都不對(duì)．答案：B12、如圖所示，汽車正在水平向右行駛，一輕桿的上端固定在車的頂部，另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿與豎直方向的夾角為θ.桿對(duì)球的彈力方向()A．可能豎直向上B．不可能斜向左上方C．可能斜向右上方，但不一定沿桿的方向D．一定沿桿且與豎直方向的夾角為θ答案：AC13、如圖所示，A、B是兩個(gè)相同的彈簧，原長(zhǎng)x0＝10cm，勁度系數(shù)k＝500N/m，如果圖中懸掛的兩個(gè)物體均為m＝1kg，則兩個(gè)彈簧的總