内容正文:
第二章 相互作用
第1课时 力、重力、弹力
题组扣点
课堂探究
学科素养培养
高考模拟
第1课时 力、重力、弹力
题组扣点
题组答案
1.A
2.C
3.AC
5.C
4.
考点梳理答案
题组扣点
课堂探究
学科素养培养
高考模拟
第1课时 力、重力、弹力
考点一 弹力有无及方向的判断
1.弹力有无的判断方法
课堂探究
2.弹力方向的判断方法
(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.
(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.
(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.
题组扣点
课堂探究
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高考模拟
第1课时 力、重力、弹力
【例1】画出图2中物体A受力的示意图.
45°
α
θ
课堂探究
FN
FT2
G
G
FN2
FN
FN1
G
FT
G
G
FT1
题组扣点
课堂探究
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高考模拟
第1课时 力、重力、弹力
α
对小球进行受力分析
D
课堂探究
G
FT
F
F′
【突破训练1】 如图3所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力 ( )
A.大小为7.5 N
B.大小为10 N
C.方向与水平方向成53°角斜向右下方
D.方向与水平方向成53°角斜向左上方
小球的重力和绳的拉力的合力与AB杆对球的作用力F等大反向,可得F方向斜向左上方
令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α
tan α=eq \f(G,F拉)=eq \f(4,3),α=53°
F=eq \f(G,sin 53°)=12.5 N
题组扣点
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第1课时 力、重力、弹力
B
考点二 弹力的分析与计算
课堂探究
图4
【例2】 如图4所示,一光滑的半圆形碗固定在水平面上,质量
为m1的小球用轻绳跨过光滑碗连接质量分别为m2和m3的物体,
平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用,两绳与水平方向夹角
分别为60°、30°,则m1、m2、m3的比值为
( )
A.1∶2∶3
B.2∶eq \r(3)∶1
C.2∶1∶1
D.2∶1∶eq \r(3)
解析 对m1受力分析可知:
m2g=m1gcos 30°
m3g=m1gcos 60°,
m2=eq \f(\r(3),2)m1
m3=eq \f(1,2)m1,B正确.
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.
题组扣点
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第1课时 力、重力、弹力
θ
A
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mg
F
FN
F′
【突破训练2】如图5所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点,设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是 ( )
A.F=eq \f(mg,tan θ)
B.F=mgtan θ
C.FN=eq \f(mg,tan θ)
D.FN=mgtan θ
对滑块进行受力分析如图
由几何关系可知F、mg和合力F′构成直角三角形
解直角三角形可求得:
F=eq \f(mg,tan θ),FN=F′=eq \f(mg,sin θ)
题组扣点
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第1课时 力、重力、弹力
考点三 含弹簧类弹力问题的分析与计算
课堂探究
中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性:
(1)弹力遵循胡克定律F=kx,其中x是弹簧的形变量.
(2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零.
(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力.
(4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失.
题组扣点
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第1课时 力、重力、弹力
两弹簧的原长加上各自的伸长量
此时上面弹簧的伸长量与下面弹簧的缩短量相等
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【例3】如图6所示,原长分别