内容正文:
第09讲:重力与弹力
一:知识精讲归纳
考点一、力
1.定义:一个物体对另一个物体的作用.
2.力的三要素:大小、方向和作用点.
3.单位:牛顿,简称牛,符号:N.
考点二、重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.
2.方向:竖直向下.
3.大小:G=mg,g是自由落体加速度.
4.作用点——重心
(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,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.
(2)决定因素:①物体的形状;②物体的质量分布.
考点三、力的表示方法
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.
2.力的示意图:只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点,不需要准确标度力的大小.
考点四、弹力
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,对与它接触的物体产生的力.
3.常见的弹力:压力和支持力都是弹力,方向跟接触面垂直;绳子的拉力也是弹力,方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向.
考点五、胡克定律
1.弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状的形变.
2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.
3.内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.
4.劲度系数:k叫作弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m.表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.
重难点讲解
一、弹力有无的判断
可利用假设法进行判断.
(1)假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态,则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用.
(2)假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力示意图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,
则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.
如图,接触面光滑,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力.
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件(第5节学习)判断弹力是否存在.
二:对胡克定律F=kx的理解
(1)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.
(2)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.
2.F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.即k=.
3.胡克定律的适用条件:弹簧在弹性限度内发生形变.
二:考点题型归纳
题型一:力的概念的理解
1.(2023秋·高一单元测试)下列关于力的说法正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.力有时可以离开物体而单独存在
C.只有直接相互接触的物体间才能产生作用力
D.有受力物体不一定就有施力物体
2.(2023秋·新疆喀什·高一校考期末)下列关于力的说法,正确的是( )
A.有力作用时一定有受力物体,可能没有施力物体
B.有力作用时一定有施力物体,可能没有受力物体
C.物体发生形变,说明受到了力的作用
D.只有相互接触的物体才能有作用力
3.(2022秋·安徽六安·高一校考阶段练习)力是物体间的相互作用,作用效果是使物体形状、运动状态发生变化。关于力的作用效果,下列说法正确( )
A.力对受力物体产生作用效果
B.力对施力物体产生作用效果
C.力有时对受力物体产生作用效果,有时对施力物体产生作用效果
D.力总是同时对受力物体和施力物体产生作用效果
题型二:重力与重心的问题
4.(2023秋·高一课时练习)关于重力的大小,下列说法正确的是( )
A.由公式G=mg知,物体所受的重力一定等于其质量的9.8倍
B.浮在水面上的大铁船,由于水的浮力作用,其所受重力变小了,才漂在水面上
C.熟透的苹果往下落是因为受到重力作用,在天空飞行的飞机不掉下来,说明其所受重力等于零
D.静止于水平地面上的物体对地面压力的大小不一定等于其重力大小
5.(2023秋·浙江杭州·高一期中)下面有关重力与重心的说法正确的是( )
A.物体的重力作用在其重心上,所以重心一定在物体上
B.如果把同一个物体从杭州运到北京,其所受重力会发生变化
C.有规则形状的物体,其重心就在物体的几何中心
D.物体所受重力就是地球对物体的吸引力,与物体的运动状态无关
6.(2023秋·广西南宁·高一统考期末)下列关于物体重心的说法中,正确旳是( )
A.形状规则的物体,其重心在其几何中心
B.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
C.舞蹈演员做各种优美动作时,其重心位置不变
D.用线悬挂的物体静止时,沿细线方向的直线不一