第一课时力重力弹力
例:关于力的说法正确的是()A.只有相互接触的物体间才有力的作用B.物体受到力的作用,运动状态一定改变C.施力物体一定受力的作用D.竖直向上抛出的物体,物体竖直上升,是因为竖直方向上受到升力的作用C
例2:如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高D
例3:关于重力的说法正确的是()A.物体重力的大小与物体的运动状态有关,当物体处于超重状态时重力大,当物体处于失重状态时,物体的重力小B.重力的方向跟支承面垂直C.重力的作用点是物体的重心D.重力的方向是垂直向下C
二、题型分析1、弹力方向判断弹力方向与物体形变的方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,常见的几种情况:①弹簧两端的弹力方向②轻绳的弹力方向③面与面接触的弹力方向④点与面接触的弹力方向⑤杆受力有拉伸、压缩、弯曲、扭转形变与之对应,杆的弹力方向具有多向性,不一定沿杆方向若轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现拉力或压力,拉力或压力的方向沿杆方向。因为此时只有轻杆两端受力,在这两个力作用下杆处于平衡状态,则这两个力必为平衡力,必共线,即沿杆的方向。(1)根据物体产生形变的方向判断(2)根据物体运动情况,利用平衡条件或动力学规律判断
例1:标出各物体在A、B、C处所受的支持力的方向
例2:图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态AD
例3:小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的球.试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止(2)小车以加速度a水平向右运动解:(1)物体平衡,受二力,二力平衡,故:N=mg,方向竖直向上(2)选小球为研究对象,运动状况是加速,合力方向与加速度方向一致。受力分析mgmaθF规律总结:根据物体运动情况,利用牛顿第二定律判断.关键在于先判定加速度方向,从而确定合力方向.
例1:如图所示,均匀的球静止于墙角,若竖直的墙面是光滑的,而水平的地面是粗糙的,试分析均匀球的受力情况。2、弹力有无的判断
GNTf1、假设有T——向右加速2、为使平衡——应有f3、如有f——球将转动4、无f——无T正确思路:分析除弹力以外其它力的合力。看该合力是否满足给定的运动状态,若不满足,则存在弹力,若满足则不存在弹力
例:如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于平衡状态,则小球的受力是()A、重力、绳的拉力B、重力、绳的的拉力、斜面的弹力C、重力、斜面的弹力D、绳的拉力、斜面的弹力
例3:一块铁板折成如图形状,光滑的球置于水平面BC上,铁板和球一起(1)向右加速运动(2)沿垂直AB斜向上匀速运动问:AB对球有无弹力?(1)有(2)无对BC面那?
3、弹力大小的计算(1)一般弹力的大小没有现成公式,只能利用物体的平衡条件或动力学规律求解弹力大小例1:如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角300的斜面上,杆的另一端固定一个重量为2N的小球,小球处于静止状态时,杆对小球的弹力:A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上D当小车由静止沿斜面下滑时,杆对小球的弹力又怎样?
例2:如图所示,三根质量和形状都相同的光滑圆柱体,搁在两墙角上,它们的重心位置不同,将它们的重心画在同一截面上,重心的位置分别用1、2、3标出(重心2与圆心O重合,三个重心位置均在同一竖直线上),F1F2F3分别为三根圆柱体对墙的压力,则:A.B.C.D.AFFG
例3:如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用大小应是()A.mgB.μmgC.mgD.mg(1+μ)C
(2)胡克定律:用于求弹簧产生的弹力或遵循胡克定律的橡皮条的弹力。在弹性限度内弹力的变化量与形变量的变化量成正比公式:F=kxk为劲度系数,x为形变量或ΔF=kΔx例1:一个弹簧秤,由于更换弹簧,不能直接在原来的刻度上准确读数,经测试,不挂重物时,示数为2N;挂100N的重物时,示数为92N(弹簧仍在弹性限度内);那么当读数为20N时,所挂物体的实际重力为N20解析:设该弹簧秤刻度板上相差1N的两条刻度线的距离为a,其劲度系数为k,由胡克定律得,当挂100N重物时有:100=k(92–2)a①当示数为20N时有:G=k(20–2)a②由①、②联立方程组可得G=20N
例2: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,在这过程中下面木块移动的距离为()A、B、C、D、C
例3:A、B两个物块的重力分别是GA=3N,GB=4N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是()A、1N,6NB、5N,6NC、1N,2ND、5N,2NAD解析:弹簧的弹力为2N,有两种可能情形:弹簧处于拉伸状态,弹簧处于压缩状态。因此,应有两组解。规律总结:弹簧本身的特点决定了当弹簧处于拉伸和压缩时弹簧都能产生弹力,若无特殊指明,应考虑两种情况.
例4:用手拉K1上端A,使它缓慢上移,当乙中弹力为原来的2/3时,甲上端移动的距离为多少?K1K2
例5:S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2两根轻质弹簧,k1>k2;A和B表示质量分别为mA和mB的两个小物块,mA>mB,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来。现要求两根弹簧的总长度最大则应使:A、S1在上,A在上B、S1在上,B在上C、S2在上,A在上D、S2在上,B在上D
例6:一根大弹簧内套一根小弹簧,小弹簧比大弹簧长0.2m,它们的一端固定,另一端自由,如图所示,求这两根弹簧的劲度系数k1(小弹簧)和k2(大弹簧)分别为多少?k1=200N/mk2=100N/m
三、解题注意点1、弹簧秤的读数轻弹簧钩子上受的力即为弹簧秤的读数5N5N读数?F=5N平衡状态加速上升5N读数?5N
例:如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,试比较L1,L2,L3,L4L1=L2=L3=L4
2、区别弹簧与刚性绳剪断1绳瞬间A球所受合力?剪断1绳瞬间B球所受合力?AB弹簧,发生的是宏观形变,恢复需要时间刚性绳,发生的是微小形变,外力消失时,形变能立即消失
3、区别一根绳和两根绳(1)同一根绳中张力处处相等从P移到Q,绳中张力如何变?滑轮所受力的方向?光滑挂钩
(2)貌似同根绳,实则两根结点有摩擦
例:如图,滑轮本身的重力可以忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一重物,BO与竖直方向夹角θ=450系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是:A.只有θ变小,弹力才变大B.只有θ变大,弹力才变大C.不论角θ变大或变小,弹力都变大D.不论角θ变大或变小,弹力都不变D