内容正文:
第13讲 重力与弹力
1、 力的示意图
1.力的三要素:力的大小、方向、作用点。
2.力的示意图:
画力的示意图方法:
(1)确定受力物体;
(2)在受力物体上找好作用点;(线段的起点或终点:表示力的作用点。)
(3)沿力的方向画一条带箭头的线段;(线段的长短:表示力的大小;箭头 :表示力的方向。)
(4)标出力的大小和单位。
2、 重力
1.重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小又叫重量。
2.重力的公式:G=mg其中G表示重力(N),m表示质量(㎏),g是9.8N/㎏,粗略计算:g取10N/㎏
3.重力的方向:竖直向下。应用:重垂线
4.重心:重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀,外形规则物体的重心在物体的几何中心。重心不一定在物体上。
三、弹力
1.形变:物体的形状或体积的改变叫做形变。形变的原因是物体受到了外力。
2.弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这个力叫做弹力。
3.弹力产生的条件:接触;发生形变。
4.弹力的方向:轻绳(线)的弹力方向沿绳(线)收伸缩方向;
面面接触(或点面接触)物体间的弹力垂直于切面并指向受力物体。
5. 弹力大小:
(1) 用弹簧测力计测弹力大小。在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。(弹簧伸长长度跟所受拉力成正比)
(2) 可根据二力平衡来求弹力大小。
1、 重力
【初高中变化】
初高中物理对重力的产生、大小、方向和重心的认识,没有本质上的区别,但在高中物理中对于重力的方向重点强调了竖直向下不一定指向地心,也不一定垂直于接触面,但垂直于水平面,这一点在初中物理中不会有太多强调;同时,对于质量分布不均形状不规则的物体重心也在高中物理中有了进一步说明。
1.重力
(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg
(3)方向:竖直向下
关键提醒:①竖直向下就是垂直于水平面向下。
②竖直向下不一定指向地心,也不一定垂直于接触面向下。
(4)重心:①定义:一个物体的各部分都受到重力作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。重心可以看作是物体所受重力的作用点。重心是重力的等效作用点,并非物体的其他部分不受重力作用。
②决定重心位置的因素:a.物体的形状;b.物体质量的分布。
【例1】下列关于重力与重心的说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下,
B.物体的质量没有发生变化,但是它的重力可能发生变化
C.重心是重力的作用点,所以重心总是在物体上
D.物体的重心位置与物体的形状及其质量分布无关
2.力的图示和力的示意图
【初高中变化】
初中物理只是要求会画力的示意图,并不要求画力的图示,但高中物理要求会画力的图示。力的图示和力的示意图最主要的区别在于力的图示需要画图前先要选好多长的线段代表多大的力,也就是说需要先选择线段和力的“标度”。当然在高中物理实际的应用中主要画力的示意图。
(1)力的图示:
力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,这种表示力的方法,叫作力的图示。
(2)力的示意图:
只画出力的作用点和方向,不准确标度力的大小,这种粗略表示力的方法,叫作力的示意图。
【例2】一人用斜向下的力推小车前进,力的大小为40N,方向与水平方向成,则下面画出的推小车的力的图示,如图所示,正确的是( )
A. B. C. D.
2、 弹力
【初高中变化】
初高中物理对于弹力的定义和条件是一样的,但在高中物理中对于弹力方向的认识,所涉及的情况要比初中物理的多,主要涉及到面、绳、杆三大类,同时要求会判断弹力有无的问题。
1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化。
2.弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
3.产生弹力必备的两个条件:(1)两物体间相互接触。(2)发生弹性形变。
4.几种常见弹力的方向
5.弹力有无的判断方法
根据条件判断,首先看是否接触,其次看是否发生形变。
(1)对形变明显的情况可以直接判断。
(2)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,若状态不变,则此处不存在弹力;若状态改变,则此处一定有弹力。
(3)根据物体的运动状态,利用力的平衡条件来进行判定。
【例3】下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q 两球之间不存在弹力的是( )
A. B.
C. D.
【例4】图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确( )
A. B.
C. D.
三、胡克定律
【初高中变化】
初中物理只是涉及到了用弹簧测力计测弹力的大小,定性的说明了弹簧弹力大小和弹簧伸长量的关系,但高