【MeiWei_81-优质适用文档】弹力[学习目标定位] 1.知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．一、形变和弹力1．弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．2．弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能恢复原状的形变．3．范性形变：外力撤去后，物体不能恢复原状的形变．二、胡克定律1．内容：在弹性限度内，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．公式：F＝kx其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，它反映了弹簧的一种力学性质．三、弹力的方向1．平板状物体受压弯曲后产生的弹力，方向一定垂直于平板，指向压它的物体．2．绳索的弹力方向一定沿着绳索，指向绳索收缩的方向.一、弹性形变和弹力[问题设计](1)如图1所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？图1(2)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？(3)用手拉弹簧，弹簧会对手产生一个拉力(如图2所示)，这个拉力是如何产生的？图2答案 (1)手捏玻璃瓶，管中水面上升．说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了．(2)橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变)．(3)弹簧受到拉力后发生形变(伸长)，发生形变的弹簧要恢复原状，对手就产生了拉力．[要点提炼]1．弹力的成因：当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力，所以弹力产生的直接原因是由受力物体发生形变引起的．2．弹力产生的条件：(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．二、胡克定律[问题设计] 如图3所示，为一弹簧测力计．弹簧测力计的刻度是否均匀？这说明什么？答案 均匀．说明弹簧测力计的弹力与弹簧的形变量成正比．【MeiWei_81-优质适用文档】
【MeiWei_81-优质适用文档】图3[要点提炼]1．内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．公式：F＝kx.3．说明(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．(3)F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图4所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.图4(4)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.三、弹力的方向[问题设计]1.一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图5所示．海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？图5答案 (1)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上(如图甲)． 甲 乙(2)铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂直接触面向下(如图乙)．2.如图6所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块．橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？图6答案 由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上)．[要点提炼]1．压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过球心．2．绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向．[延伸思考]如图7所示，把一个球形物体A放在半球形容器B内，在图中画出A受到的弹力．【MeiWei_81-优质适用文档】
【MeiWei_81-优质适用文档】图7答案 A受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向的延长线过球心)，如图所示．一、弹力的产生例1 下列关于弹力的几种说法，其中正确的是( )A．只要两物体接触就一定产生弹力B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D．只要物体发生形变就一定有弹力产生解析 两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力，A、D错误．静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B错误，C正确．答案 C二、弹力的方向例2 画出图8中静止物体A所受弹力的示意图．图8解析 支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体，A物体所受弹力的示意图如图所示．答案 见解析图针对训练 分别画出图9甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)图9答案 受力示意图如图所示【MeiWei_81-优质适用文档】
【MeiWei_81-优质适用文档】三、胡克定律例3 由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图像如图10所示，求：图10(1)该弹簧的原长为多少？(2)该弹簧的劲度系数为多少？解析 解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为L0＝15cm.(2)据F＝kx得劲度系数：k＝＝，由图线可知，该弹簧伸长ΔL＝(25cm－15cm)＝10cm时，弹力ΔF＝50N．所以k＝＝N/m＝500N/m.解法二：根据胡克定律得F＝k(L－L0)，代入图像中的两点(0.25,50)和(0.05，－50)．可得50＝k(0.25－L0)－50＝k(0.05－L0)解得L0＝0.15m＝15cm，k＝500N/m.答案 (1)15cm (2)500N/m弹力1.(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( )A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失答案 D解析 力是物体间的相互作用，弹力的施力物体和受力物体都会发生形变，故B项错误；发生形变后的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C项错误．2．(弹力的产生)杂技演员具有高超的技术，如图11所示，他能轻松地顶住从高处落下的缸，关于他顶缸时头顶受到的压力产生的直接原因是( )图11A．缸的形变B．头的形变C．缸受到重力D．人受到重力答案 A【MeiWei_81-优质适用文档】
【MeiWei_81-优质适用文档】解析 头顶受到的压力的施力物体是缸，受力物体是头顶，头顶受到的压力产生的直接原因是缸的形变，间接原因是缸受到重力，A项正确．3．(弹力的方向)三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上．a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图12所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的？图12答案 见解析解析 三种情况都是点与点接触，圆球所受弹力的方向都是垂直于接触面指向球心，即沿半径指向球心，如图所示，弹力的方向与重心的位置无关．题组一 形变及弹力的产生1．下列各种情况中，属于弹性形变的有( )A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C．细钢丝被绕制成弹簧D．铝桶被砸扁答案 AB解析 “撑竿的形变”、“椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复原状，“铝桶被砸扁”不能恢复原状，是范性形变．故选项A、B正确，C、D错误．2．关于弹性形变，下列说法正确的是( )A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变答案 C解析 弹性形变指物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变，C正确，A、D错误；钢筋用力弯折后，无法恢复到原来的形状，不属于弹性形变，B错误．3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图1所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是( )图1A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变【MeiWei_81-优质适用文档】
【MeiWei_81-优质适用文档】C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的答案 BC解析 发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体．B、C正确．题组二 弹力方向的判断4．下列关于弹力的叙述中错误的是( )A．压力、拉力、支持力都是弹力B．压力和支持力的方向总是垂直于接触面C．轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在沿绳、杆的直线上D．轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不沿杆答案 C解析 弹力包括压力、拉力、支持力，其中绳的拉力总沿绳收缩的方向，压力、支持力的方向总与接触面垂直，故A、B正确；杆不同于绳，杆可以发生拉伸形变、压缩形变和弯曲形变，所以杆的弹力方向不一定沿杆，要具体问题具体分析，C错误，D正确．5．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图2所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )图2A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案 D解析 足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力的方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方，故D正确．6．一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为( )A．竖直向上B．竖直向下C．垂直树枝斜向上D．沿树枝方向答案 C解析 支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，选项C正确．7．在图3中画出物体A所受弹力的示意图．图3答案 如图所示【MeiWei_81-优质适用文档】
【MeiWei_81-优质适用文档】题组三 胡克定律8．关于弹簧的劲度系数k，下列说法中正确的是( )A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小D．与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关答案 B9．如图4甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为( )图4A．1N,0 B．0,1NC．2N,1ND．1N,1N答案 D解析 题图中弹簧测力计A、B的受力情况是一样的，都是左右两端各受1N的拉力，此时弹簧测力计的读数都是1N．D正确．10．一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.B.C.D.答案 C解析 根据胡克定律有：F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)，由两式可解得：k＝，故C正确．【MeiWei_81-优质适用文档】
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