专题3.2 弹力-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)
《专题3.2 弹力-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题3.2 弹力-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)(22页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、第三章 相互作用第2节 弹力一、弹性形变和弹力1形变:物体在_的作用下形状或体积发生改变的现象。2弹性形变:物体在形变后能够_。 3弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用。4弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原状。 . 5接触力(1)定义:相接触的物体间产生的相互作用力,如拉力、压力、支持力、摩擦力等。(2)分类:按性质可分为_和_两类。二、几种弹力1常见弹力:平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。2弹力的方向(1)压力和支持力的方向_物体的接触面。(2)绳的拉力沿着绳而指向绳_的方向。三、胡克定律1内容:弹簧发生弹性形变时,弹力F的
2、大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_。2公式:F=_,其中k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m。3弹力F与弹簧的伸长(或缩短)量x的关系如图所示:力 恢复原状 弹力 摩擦力 垂直于 收缩 正比 kx一、弹性形变和弹力【例题1】关于弹力的方向,下列说法正确的是弹力的方向一定垂直于接触面弹力的方向不一定垂直于接触面绳子类软物体产生的弹力一定垂直于被拉物体的平面绳子类软物体产生的弹力一定沿绳子的方向A BC D参考答案:B试题解析:弹力的方向一定与接触面垂直,如压力、支持力都与接触面垂直,故正确、错误;轻绳受到物体的作用而发生拉伸形变,由于弹性要恢复原状,对接触的物体产生沿着绳子收缩方向
3、的弹力,故正确,错误。所以选B。二、几种弹力及其方向类型方向的确定接触方式面与面与接触面垂直点与面与接触面垂直且过“点”点与点与公切面垂直轻绳沿绳收缩的方向 学科.网轻弹簧拉伸时沿收缩的方向,压缩时沿伸长的方向轻杆对于弹力不沿杆时,应根据情况具体分析【例题2】关于弹力的方向,下列说法中正确的是A细硬直杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向B物体对支持面的压力方向一定竖直向下C绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向D支持面对物体的支持力的方向一定竖直向上参考答案:C试题解析:细硬直杆对物体的弹力方向不一定沿杆的方向,可以沿任意方向,选项A错误;物体对支持面的压力方向垂直支持面向下,选项B错误;绳子
4、拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向,选项C正确;支持面对物体的支持力的方向一定垂直支持面向上,选项D错误。解题技巧:类型特点受力特征自由杆轻杆;只有两个端点受力杆受力一定沿杆方向固定杆在连接处不能自由转动不一定沿杆方向,由物体所处的状态决定三、胡克定律1弹簧的劲度系数k由弹簧本身的特征决定,与F、x无关,可以证明,对劲度系数分别为k1、k2的两个弹簧,串联后 ;并联后。2在弹性限度内,k越大,弹簧越“硬”;k越小,弹簧越“软”。3表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长或缩短的长度。【例题3】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧
5、上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧,在这过程中上面木块移动的距离为A BC D参考答案:D四、弹力有无及方向的判断1弹力有无的判断方法(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力,此方法多用来判断形变较明显的情况。(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力。(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的物体用软的、易产生明显形变的物体来替换
6、,看能否维持原来的运动状态。2弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。【例题4】如图所示,各接触面光滑且物体A静止,画出物体A所受弹力的示意图。参考答案: 五、弹力的分析与计算首先分析物体的运动情况,然后根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律求弹力。【例题5】如图所示,两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1=1 N/m、k2=2 N/m,它们一端固定在质量为m=1 kg的物体A上,另一端分别固定于水平地面上的Q点和一固定轻质薄板的P点(两弹簧均呈竖直状态),当物体A平衡时,下方弹簧恰好处于原长,
7、若只把A换成质量为3m的物体B(弹簧均在弹性限度内),当物体B平衡时,下方弹簧所受弹力大小为(重力加速度为g=10 m/s2)A10 N B20/3 NC30 N D40 N参考答案:B六、探究弹力与弹簧伸长的关系实验【例题6】如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。(1)实验中还需要的测量工具有_。(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图可知:图线不通过原点的原因是_;弹簧的劲度系数k=_N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2)。(3)如图丙所示,实验中用两根不
8、同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的FL图象,下列正确的是_。Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D弹力与弹簧长度成正比参考答案:(1)毫米刻度尺 (2)弹簧有自重 4.9 (3)B名师点睛:本题考查了胡克定律,弹簧的弹力与形变量的关系。要注意正确理解图象的性质,在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数;通过亲手的实验明确实验步骤。1(2018湖南省张家界市)实验表明,弹簧发生形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,计算表达式为:Fkx,式中k称为弹簧的劲度系数,其单位是AN/kg BN/m Cm/s2 D无单位2一木
9、块静放在水平地面上,下列说法中正确的是A地面受到向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变B地面受到向下的弹力,是因为木块发生了弹性形变C木块受到向上的弹力,是因为地面发生了弹性形变D木块受到向上的弹力,是因为木块发生了弹性形变3(2018陕西省黄陵中学高新部)如图所示,静止的弹簧测力计受到大小都为40 N的F1,F2的作用,弹簧测力计的示数为A0 N B40 N C80 N D无法确定4(2018福建省莆田第六中学)足球运动是深受青少年喜爱的项目之一,如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是 甲图 乙图 丙图 丁图A甲图中,静止在草地上的足球对草地的压力就是它的重力B乙图中,静止在地上的两
10、个足球由于接触而一定受到相互作用的弹力C丙图中,落在球网中的足球会受到弹力是由于球网发生了形变D丁图中,被踢出的瞬间足球受到重力、脚对球的弹力5如图所示,轻弹簧的两端各受20 N拉力的作用,弹簧平衡时伸长了5 cm(在弹性限度内),那么下列说法正确的是A弹簧所受的合力为40 NB该弹簧的劲度系数k=200 N/mC该弹簧的劲度系数k=400 N/mD根据公式k=F/x,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大6关于弹力,下列说法正确的是A静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D
11、弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同7(2018贵州省毕节市威宁县黑石中学)关于胡克定律,下列说法中正确的是A由Fkx可知,弹力F的大小与弹簧的长度x成正比B由可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度形变量x成反比C弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小 学科;网8(2018山东省莱芜市)一个光滑球一半由铅(用阴影表示)一半由铝组成,放在支架P、Q上处于静止状态,如图(a)所示,P支架对它的支持力为N,若将球翻转,如图(b)所示,P支架对它的支持力为N。比较N与N,应有ANN,
12、方向不相同 BN=N,方向相同CNN,方向相同 DN=N,方向不相同9如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断,错误的结论是A弹簧的劲度系数为1 N/mB弹簧的劲度系数为100 N/mC弹簧的原长为6 cmD弹簧伸长0.02 m时,弹力的大小为2 N10(2018安徽省肥东高级中学)探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m。则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为AL00.02 mk500 N/mBL00.10 mk500 N/mCL00.02 mk250 N/mDL00.10 mk250 N/m
13、11一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为A BC D12静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触关于小球的受力,下列说法正确的是A细线对它一定有拉力作用B细线可能对它没有拉力作用C斜面对它可能有支持力作用D斜面对它一定有支持力作用13如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5 N,在弹性限度内,当挂上80 N重物时指针正对刻度45 N。若要指针正对刻度20 N,应悬挂的重物是A40 NB30 NC20 ND不知弹簧的劲度系
14、数,无法计算14(2018山东省烟台市)为了测量某一轻质弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在其下端挂上不同质量的钩码。实验测出悬挂钩码的质量m与弹簧长度l的相应数据,并做出如图所示的ml图象,己知g9.8 m/s2。(1)此弹簧的劲度系数为_N/m;(2)此弹簧的原长为_cm。15(2018辽宁省沈阳市郊联体)弹簧的劲度系数应该只与弹簧本身结构有关,与其他因素无关,某同学为了研究这个问题,进行了以下的实验步骤:(1)把劲度系数为k的轻弹簧悬挂起来,挂上一个较重的砝码,测出弹簧的伸长量为x。(2)把劲度系数也为k的完全相同的两个轻弹簧串联在一起悬挂起来,挂上同一个砝码,测出它们总的伸长量为;
15、(3)把三个劲度系数为k的完全相同的轻弹簧串联起来,一端悬挂起来,再挂上同一个砝码,测出它们共同的伸长量。根据以上实验和胡克定律,如果把实验步骤(2)、(3)中两个和三个串联在一起的弹簧分别看成一个弹簧,它们的劲度系数分别为,忽略弹簧自身重力产生的影响,且以上实验不超过弹簧的弹性限度,则=_k,=_k。根据以上实验步骤初步推断:在其他条件不变的情况下,弹簧的劲度系数与弹簧的长度应_(填“正比”、“反比”或“无关”)。16(2018宁夏育才中学)关于弹力,下列表述正确的是A杯子放在桌面上,杯和桌均不发生形变B杯子放在桌面上,杯和桌之间没有弹力作用C在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的长度成正比D在弹
16、性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长(或缩短)量成正比17如图所示,倾角为30、重为80 N的斜面体静止在水平地面上,一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,轻杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是A轻杆对小球的作用力沿轻杆向上,大于2 NB地面对斜面体的支持力为80 NC小球对轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下D轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上18(2018宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学)一辆汽车停在水平地面上,下列关于汽车和地面受力的说法正确的是 A地面受向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车未发生弹性形变,所以汽车不受弹力B地面受向下的弹力,
17、是因为地面发生了弹性形变;汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了弹性形变C汽车受向上的弹力,是因为地面发生了弹性形变;地面受向下的弹力,是因为汽车发生了弹性形变D以上说法均不正确19如图1所示,所有的球都是相同的,且形状规则,质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触,丁球是一足球,一学生将足球踢向斜台的示意图如图2所示。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是A甲球受到两个弹力的作用B乙球受到两个弹力的作用C丙球受到两个弹力的作用D丁球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题
链接地址:https://www.77wenku.com/p-91447.html