内容正文:
第二章 相互作用——力
新高考课程标准
知识网络构建
1.认识重力、弹力与摩擦力。
2.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
3.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
实验二:探究弹簧弹力与形变量的关系。
实验三:探究两个互成角度的力的合成规律。
第1讲 重力与弹力
授课提示:对应学生用书第21页
[主干知识·梳理]
一、重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:与物体的质量成正比,即G=mg。可用弹簧测力计测量重力。
3.方向:总是竖直向下的。
4.重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。
5.重心位置的确定
质量分布均匀且形状规则的物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
二、形变、弹性、弹力、胡克定律
1.形变
物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变。
2.弹性
(1)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力能够恢复原状的形变。
(2)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
3.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)产生条件:物体相互接触且发生弹性形变。
(3)方向:弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
4.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,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是形变量,不是弹簧形变以后的长度。
[易错易混·诊断]
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
如图所示,健身拉力器是一种很简单且容易获得的健身器材。拉力器能够锻炼的部位有很多:可以练肩部,练手臂,练胸,练腿,练背等。
(1)健身爱好者所受重力的方向不一定指向地心。(√)
(2)地面对健身爱好者的支持力是由于健身爱好者的脚发生了形变。(×)
(3)弹簧拉伸时,健身爱好者的手与弹簧间一定有弹力。(√)
(4)健身拉力器中的弹簧,其形变量越大,劲度系数越大。(×)
(5)健身拉力器中的弹簧,其劲度系数是由弹簧自身性质决定的。(√)
(6)F=kx中的“x”表示弹簧形变后的长度。(×)
(7)弹簧所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。(√)
(8)轻杆上的弹力方向和弹簧上的弹力方向都沿轻杆或弹簧。(×)
(9)任何物体弹力的大小都可以用F=kx计算。(×)
授课提示:对应学生用书第22页
自主探究
1.重心是重力的等效作用点,其位置与物体的形状和质量分布有关,但不一定在物体上。
2.对于形状不规则或质量不均匀分布的薄板,重心可用悬挂法确定。
3.重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,也不一定垂直向下。
4.重力的大小G=mg,而g的大小与所处的地球位置有关。
1.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.物体只有静止时才受重力作用
B.重力的方向总是指向地心
C.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小
D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
解析:物体受到重力的作用,与物体的运动状态无关,A错误;重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,B错误;赤道上的重力加速度最小,因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小,C正确;物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力,D错误。
答案:C
2.如图所示,两辆车正以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D.力是使物体运动的原因
解析:物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向是竖直向下而不是垂直向下,选项A正确,B错误;从题图中可以看出,车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,选项C错误;力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,选项D错误。
答案:A
自主探究
1.“三法”判断弹力有无
2.弹力方向的判断
1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )
A.细绳一定对小球有拉力的作用
B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力的作用
D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用
解析:若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向