内容正文:
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题07 重力和弹力
导练目标
导练内容
目标1
重力和重心
目标2
判定弹力有无
目标3
弹力的方向
目标4
弹力的大小
【知识导学与典例导练】
一、重力和重心
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:总是竖直向下.
4.重心:因为物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.
特别提醒:(1)重力的方向不一定指向地心.
(2)并不是只有重心处才受到重力的作用.
【例1】如图所示,粗细均匀的金属丝用细线系于其中点O后,悬挂在天花板上,金属丝处于水平状态.若将金属丝右端的BA段弯曲对折至B/A位置,如图中虚线所示,则此金属丝( )
A.重心位置不变 B.重心位置向左移
C.重心位置向右移 D.无法判断
2、 判定弹力有无
1.条件法:根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。
2.假设法: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,由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。
【例2】如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是( )
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个由挡板的向右的形变而产生的,一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的
C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下
3、 弹力的方向
【例3】如图,是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计。船体对冰块的弹力示意图正确的是( )
A. B.C.D.
4、 弹力的大小
1.弹簧类弹力:
(1)由胡克定律知弹力F=kx,其中x为弹簧的形变量,而不是伸长或压缩后弹簧的总长度;
(2)弹簧串联时,各弹簧的弹力大小相等,弹簧的形变量一般不同;
串联后弹簧的劲度系数类似电阻并联公式:
(3)弹簧并联时,各弹簧的形变量相等,弹力一般不同。
并联后弹簧的劲度系数类似电阻串联公式:
2.非弹簧类弹力:根据运动状态和其他受力情况,利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定.
【例4】如图所示,半径为R的光滑圆环竖直固定,原长为的轻质弹簧一端固定在圆环的最高点A,另一端与套在环上的质量为m的小球相连。小球静止时位于B点,此时弹簧与竖直方向夹角,已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.小球对圆环的弹力方向背离圆心
B.圆环对小球的弹力大小为
C.弹簧的劲度系数为
D.若换用原长相同、劲度系数更大的轻质弹簧,小球静止时一定位于B点下方
【综合提升专练】
1.A、B是天花板上相距l的两点,将长度为2l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图所示,现将A、B两点缓慢靠近,则( )
A.A点对铁链的拉力逐渐减少
B.A点对铁链的拉力不变
C.铁链的重心逐渐升高
D.铁链的重心始终在铁链上的O点
2.如图所示,两块宽和高均相同,质量均匀的相同材质长方形砖块A(长为l)和B(长为2l)叠放在一起,A砖相对于B砖伸出,B砖放在水平桌面上,砖的端面与桌面平行,为保持两砖不翻倒,B砖伸出桌面的最大长度是( )
A. B. C. D.
3.在空易拉罐中注入适量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.注水后,易拉罐的重心位置升高了
B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上
C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变
D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变
4.如图所示,一只小鸟站在一倾斜的钢管上保持静止不动,下列说法正确的是( )
A.小鸟受到钢管的弹力方向为竖直向上
B.小鸟受到钢管的作用力方向为竖直向上
C.当小鸟把钢管抓得更紧时,钢管对它的摩擦力将增大
D.小鸟受到弹力是因为小鸟的双脚发生弹性形变
5.如图所示,表面光滑的物块静止在光滑的水平面上,图中垂直于物块的面。一小球沿方向投射到面上的O点,之后沿方向反弹。试判断物块运动方向为( )
A.方向 B.方向 C.的反方向 D.方向
6.如图所示,某同学将一轻质弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端与物块连接,物块置于水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数为,弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置,发现物块只能在A、B两点间保持静止,测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为、,物块的质量为m,当地重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则该弹簧的劲度系数为