内容正文:
(7)重力与弹力——2023—2024学年初升高物理人教版(2019)精准链接
知识衔接
回顾初中:
1.重力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
大小
G=mg
方向
竖直向下
作用点
物体的重心
施力物体
地球
重力方向的应用
重垂线(铅垂线)
2.重心
(1)重力在物体上的等效作用点叫做重心。物体重心的位置和物体的形状、质量分布有关。
(2)质量分布均匀、形状规则的物体,它的重心在它的几何中心上(如图)。
(3)物体的重心可能不在物体上,如一个质量分布均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
3.弹性形变
(1)物体在力的作用下发生形变,当力撤去后,物体又恢复原状,这样的形变叫弹性形变。
(2)物体在外力消失后能自动恢复原来形状的性质叫弹性。
4.塑性形变
(1)也有一些物体发生了形变,当力撤去后,不能恢复原状,我们把这样的形变叫塑性形变,如面团、橡皮泥受力后发生的形变为塑性形变。
(2)物体变形后不能自动恢复原来形状的性质叫做塑性。
5.弹力
(1)定义:物体发生弹性形变后,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
(2)弹力方向总是与物体发生弹性形变的方向相反。如图中跳板发生形变向下弯曲,弹力的方向向上。
(3)弹力的大小与物体的弹性强弱、形变大小有关,形变越大,弹力越大;形变消失,弹力也随之消失。
衔接高中:
1.重力
(1)重力是由地球吸引而产生的,但不能说重力就是地球对物体的万有引力(由于知识所限,暂不作解释)。
(2)在地球表面附近的物体都要受到重力作用,与物体的运动状态和是否受到其他力等情况无关。
重力的大小G=mg,其中g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关。当高度增加时g值减小;当纬度增加时,g值增大。
重力的方向:竖直向下。
重力的作用点:重心是重力的等效作用点。物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中于一点(重心)。
2.重心位置在哪里?
(1)质量分布均匀的物体(也称匀质物体),且形状规则,重心就是其几何中心。
(2)非匀质物体和不规则的物体的重心,不仅与形状有关,还与物体内的质量分布有关。对这种情况,我们可以采用悬挂法找出物体的重心。需要指出的是,重心既可在物体上,也可在物体外。
3.对重力及重心的理解
(1)对重力的理解
重力的施力物体是地球,是地球对物体的吸引而使物体受到的力,但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”。同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点因g值不同,重力略有不同;在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔的增加而减小。重力的方向总是竖直向下,竖直向下是指与水平面垂直向下,但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心。
(2)对重心的理解
重心是重力的等效作用点,并非物体的全部重力都作用于重心;重心的位置与质量分布和物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心;重心的位置可以在物体上,也可以在物体外;对形状不规则的薄物体,可以采用悬挂法来确定重心的位置;重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置的状态以及运动状态都无关,但一个物体的质量分布或者形状发生改变,其重心在物体上的位置可能发生变化,比如空载卡车和装满货物的卡车重心的位置不同。
4.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.
(2)产生的条件
①物体间直接接触;
②接触处发生弹性形变
(3)方向:总是与物体形变的方向相反
5.胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.
(2)表达式:F=kx.
①k是弹簧的劲度系数,国际单位是牛顿每米,用符号N/m表示;k的大小是由弹簧自身的性质决定的.
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.
习题衔接
1.超市里的购物车在自动扶梯上会被“锁死”,秘密在于每个后轮两侧的塑胶垫,如图所示,塑胶垫的位置比轮子的凸缘高:当购物车推进自动扶梯时,轮子的凸缘会落进扶梯的凹槽(忽略此处摩擦),后轮的塑胶垫就压在自动扶梯的齿面上以获得静摩擦力。当购物车(人车分离)随倾斜自动扶梯一起匀速运动时( )
A.橡胶垫受到的弹力之和等于购物车的重力
B.橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力
C.自动扶梯对购物车的弹力等于购物车的重力
D.橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力
2.如图,将卡车上的货物由甲位置移到乙位置,卡车(连同货物)的( )
A.重力大小不变,重心位置不变 B.重力大小改变,重心位置不变
C.重力大小不变,重心位置改变 D.重力大小改变,重心位置改变
3.下列关于重力、重心、重力加速度g的说法,正确的是( )
A.物