2019版高考物理一輪復習 第2章 相互作用 第5課時 重力 彈力學案

1、第5課時重力彈力考點1重力、彈力的分析與判斷一、重力1重力(1)定義：由于地球的吸引而使物體受到的力。(2)大?。篏mg，不一定等于地球對物體的引力。(3)方向：豎直向下。(4)重心：重力的等效作用點，重心的位置與物體的形狀和質量分布都有關系，且不一定在物體上。2注意(1)重力的方向是豎直向下，垂直水平面，但不一定指向地心。(2)重力的大小運算，Gmg。對于g，不同緯度g不同，緯度越高g越大；g的大小還與高度有關，高度越高g越小。二、彈力的分析與判斷1彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫做彈力。(2)條件：兩物體相互接觸；發(fā)生彈性形變。(3

2、)方向：彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反。2彈力有無的判斷3彈力方向的判定1判斷正誤(1)自由下落的物體所受重力為零。()(2)重力的方向一定指向地心。()(3)直接接觸的兩個物體間必然有彈力存在。()(4)只要物體發(fā)生形變就會產生彈力作用。()答案(1)(2)(3)(4)2. 小車上固定一根彈性直桿A，桿頂固定一個小球B(如圖所示)，現(xiàn)讓小車從固定的光滑斜面上自由下滑，在下圖的情況中桿發(fā)生了不同的形變，其中正確的是()答案C解析小車在光滑斜面上自由下滑，則加速度agsin(為斜面的傾角)，由牛頓第二定律可知小球所受重力和桿的彈力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin，則桿的彈力方

3、向垂直于斜面向上，桿不會發(fā)生彎曲，C正確。3. 如圖所示，小車內一根輕質彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成角的細繩拴接一小球。當小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是()A細繩一定對小球有拉力的作用B輕彈簧一定對小球有彈力的作用C細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力D細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力答案D解析若小球與小車一起做勻速運動，則細繩對小球無拉力；若小球與小車有向右的加速度agtan，則輕彈簧對小球無彈力，D正確?？键c2胡克定律、彈力的計算1胡克定律(1)內容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正

4、比。(2)表達式：Fkx。k是彈簧的勁度系數(shù)，單位為N/m；k的大小由彈簧自身性質決定。x是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度。2彈力大小的計算(1)根據胡克定律進行計算。(2)根據力的平衡條件進行計算。(3)根據牛頓第二定律進行計算。1如圖所示的裝置中，彈簧的原長和勁度系數(shù)都相等，小球的質量均相同，彈簧和細線的質量均不計，一切摩擦忽略不計。平衡時各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，其大小關系是()AL1L2L3 BL1L2L2 DL3L1L2答案A解析根據胡克定律和平衡條件分析可得：平衡時各彈簧的彈力都等于小球的重力，即kxG球，所以各彈簧的伸長量x相同，所以彈簧的長度LL原x也相等，

5、A正確。2. 如圖所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 N，則AB桿對球的作用力()A大小為7.5 NB大小為10 N C方向與水平方向成53角斜向右下方D方向與水平方向成53角斜向左上方答案D解析對球進行受力分析如圖所示，AB桿對球的作用力與繩子對球的拉力的合力，與球的重力等值反向，則AB桿對球的作用力大小F12.5 N，A、B錯誤；設AB桿對球的作用力與水平方向夾角為，可得tan，53，D正確。3. 如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿間的夾角為，在斜桿的下端固定有質量為m的小球，下列關于桿對球的作用力F的判斷正確的是(

6、)A小車靜止時，F(xiàn)mgsin，方向沿桿向上B小車靜止時，F(xiàn)mgcos，方向垂直于桿向上C小車以向右的加速度a運動時，一定有FD小車以向左的加速度a運動時，F(xiàn)，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角1滿足tan1答案D解析小車靜止時，F(xiàn)mg，方向豎直向上，A、B錯誤；小車以向右的加速度a運動時，小球的受力分析如圖所示，可得F，C錯誤；同理可知D正確。1下列關于重力的說法中正確的是()A物體只有靜止時才受重力作用B重力的方向總是指向地心C地面上的物體在赤道上受的重力最小D物體掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的示數(shù)一定等于物體的重力答案C解析重力與物體的運動狀態(tài)無關，A錯誤；重力的方向不一定指向地心，B錯誤；

7、由Gmg，在赤道上g最小，所以重力最小，C正確；只有靜止或勻速直線運動情況下彈簧測力計的示數(shù)才等于物體的重力，D錯誤。2(多選)關于彈力，下列說法正確的是()A彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反B輕繩中的彈力方向一定沿著繩并指向繩收縮的方向C輕桿中的彈力方向一定沿著輕桿D在彈性限度內，彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比答案ABD解析輕桿中的彈力方向不一定沿桿，C錯誤。3如圖所示，小車內有一固定光滑斜面，一個小球通過細繩與車頂相連，細繩始終保持豎直，關于小球的受力情況，下列說法中正確的是()A若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零B若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零C若小車向右運動，小球一定

8、受兩個力的作用D若小車向右運動，小球一定受三個力的作用答案B解析若小車靜止或勻速直線運動，因細繩始終保持豎直，小球受重力和繩子的拉力作用，斜面對小球的支持力為0，A、D錯誤，B正確；若小車做變速運動，小球可能受三個力的作用，C錯誤。4在半球形光滑碗內斜擱一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為A、B，則碗對筷子A、B兩點處的作用力方向分別為()A均豎直向上B均指向球心OCA點處指向球心O，B點處豎直向上DA點處指向球心O，B點處垂直于筷子斜向上答案D解析A點碗對筷子的彈力方向垂直過A點的切線，過圓心O。B點碗對筷子的彈力方向垂直筷子斜向左上方。故D正確。5(多選)如圖所示，一傾角為45的斜面

9、固定于墻角，為使一光滑的鐵球靜止于圖示位置，需加一水平力F，且F通過球心。下列說法正確的是()A球一定受墻水平向左的彈力B球可能受墻水平向左的彈力C球一定受斜面通過鐵球球心的彈力D球可能受斜面垂直于斜面向上的彈力答案BC解析鐵球一定受到豎直向下的重力和水平向右的F作用，若要平衡一定還會受到斜面通過鐵球球心的垂直斜面的彈力作用，彈力的豎直分量與重力平衡，水平分量如果恰好等于F，則墻對球沒有力的作用，水平分量小于F，則墻對球心有水平向左的彈力，故A、D錯誤，B、C正確。6(多選)關于胡克定律，下列說法中正確的是()A由Fkx可知，彈力F的大小與彈簧的長度x成正比B由k可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比

10、，與彈簧長度的改變量x成反比C彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關D彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的大小答案CD解析在彈性限度內，由胡克定律可知，彈力F的大小與彈簧的伸長量或壓縮量x成正比，故A錯誤；勁度系數(shù)是彈簧的固有屬性，決定于彈簧的材料、長度、彈簧絲的粗細，不因彈簧的受力、形變量等因素的改變而改變，故B錯誤，C正確；根據胡克定律的變形式可知k，彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的大小，故D正確。7如圖所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()A

11、1個 B2個C3個 D4個答案B解析假設繩1對球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外，小球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個力的作用下小球不可能保持平衡而靜止，所以繩1不可能對小球施加拉力，即小球所受的作用力有2個，故B正確。8. 如圖所示，質量為2 kg的物體B和質量為1 kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。再將一個質量為3 kg的物體A輕放到B上的瞬間，彈簧的彈力大小為(取g10 m/s2)()A30 N B0 C20 N D12 N答案C解析放物體A之前，物體B處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，彈簧的彈力FmBg20 N，輕放上物體A的瞬間，彈簧的彈力來不及改變，其大

12、小仍為20 N，故C正確。9(2016江蘇高考)一輕質彈簧原長為8 cm，在4 N的拉力作用下伸長了2 cm，彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為()A40 m/N B40 N/m C200 m/N D200 N/m答案D解析根據胡克定律有Fkx，則k200 N/m，選項D正確。10. (2018江西模擬)在豎直放置的平底圓筒內，放置兩個半徑相同的剛性球a和b，球a質量大于球b。放置的方式有如圖甲和乙兩種。不計圓筒內壁和球面之間的摩擦，對有關接觸面的彈力，下列說法正確的是()A圖甲圓筒底受到的壓力大于圖乙圓筒底受到的壓力B圖甲中球a對圓筒側面的壓力小于圖乙中球b對側面的壓力C圖甲中球a對圓

13、筒側面的壓力大于圖乙中球b對側面的壓力D圖甲中球a對圓筒側面的壓力等于圖乙中球b對側面的壓力答案B解析以a、b整體為研究對象進行受力分析。受重力、圓筒底部和兩側壁的支持力，由平衡條件，圓筒底部對兩球的支持力等于兩球的重力，兩側壁對兩球的支持力相等。由牛頓第三定律知，甲、乙兩圖中圓筒底受到的壓力相等，A錯誤；再以上面的球為研究對象，受三個力作用，如圖所示，N筒，由于mamb，所以B正確，C、D錯誤。11. (2017河北調研)如圖所示，兩木塊的質量分別為m1和m2，兩輕質彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離

14、開上面彈簧，在這過程中下面木塊移動的距離為()A. B. C. D.答案C解析在這個過程中，壓在下面彈簧上的壓力由(m1m2)g減小到m2g，即減少了m1g，根據胡克定律可斷定下面彈簧的長度增長了l。故選C。12(2017長沙模擬)如圖所示的四個圖中，AB、BC均為輕質桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，且系統(tǒng)均處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用等長的輕繩來代替輕桿，能保持平衡的是()A圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙B圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁C圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁D圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁答案B解析如果桿受拉力作用，可

15、以用與之等長的輕繩代替，如果桿受壓力作用，則不可用等長的輕繩代替，題圖甲、丙、丁中的AB桿均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故A、C、D均錯誤，B正確。13(2018天津模擬)(多選)如圖所示，在豎直方向上，兩根完全相同的輕質彈簧a、b，一端與質量為m的物體相連接，另一端分別固定，當物體平衡時，若()Aa被拉長，則b一定被拉長Ba被壓縮，則b一定被壓縮Cb被拉長，則a一定被拉長Db被壓縮，則a一定被拉長答案BC解析對物體受力分析并結合平衡條件，可知當a對物體有拉力Fa時，若Famg，則b被拉長；若Famg，則b被壓縮；若Famg，則b處于自然狀態(tài)，A錯誤，C正確；若a被壓縮，則b對物體施加的一定是向上的彈力，即b一定被壓縮，故B正確，D錯誤。14. (2018河南洛陽聯(lián)考)(多選)兩個中間有孔的質量為M的小球用一輕彈簧相連，套在一水平光滑橫桿上。兩個小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在同一質量為m的小球上，如圖所示。已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，三根輕彈簧剛好構成一等邊三角形。則下列判斷正確的是()A水平橫桿