内容正文:
第1节 重力与弹力
知识点一 重力
1.产生:由于________而使物体受到的力。
2.大小:重力的计算公式是________。
3.方向:总是________。
4.重心
(1)定义:从效果上看,物体各部分受到的重力作用集中于一点。
(2)重心位置决定因素:物体的____和____分布。
5.力和力的图示
(1)力的作用效果
①使物体的________发生变化;
②使物体产生________。
(2)力的概念
物体与物体之间的________作用。
(3)力的两种表示
①力的图示:能表示出力的____、____和____点;
②力的示意图:只能表示出力的____和____点。
[典题例析]
【例1】 关于重力的大小及重心的位置,下列说法正确的是( )
A.重力是物体本身具有的力,大小与物体的质量成正比
B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力
C.重力只作用在物体的重心上,重心的位置总在物体的几何中心
D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球
【解析】 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,并不是物体本身具有的力,重力的施力物体是地球,物体重力的计算式是G=mg,其中g的值与物体所处的地理位置有关,同一位置,g值相同,物体的重力与物体的质量成正比,不同地点,不同高度,g值一般不同,因此,不能说物体的重力大小与物体的质量成正比,选项A错误,D正确;不受外力而静止在水平面上的物体,对水平面的压力大小等于物体的重力,选项B错误;重心是物体所受重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布有关,只有形状规则、质量均匀分布时,重心的位置才在物体的几何中心,故选项C错误。
【答案】 D
[对应训练]
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.任何性质的力都有施力物体,但不一定有受力物体
B.重力是任何物体本身就具有的,与地球无关
C.力的大小、方向、作用点,是影响力的作用效果的三要素
D.有力作用在物体上,物体的运动状态一定改变
知识点二 弹力
1.弹性形变和弹力
(1)形变:物体在力的作用下________或________发生的改变。
(2)弹力:由于要恢复原状,发生________的物体对与它接触的物体产生的作用力。
2.几种弹力
(1)常见的三种弹力
图甲中,F1表示书对桌面的____,F2表示桌面对书的______;图乙表示绳的拉力,又叫绳的________。
(2)常见弹力的方向
①压力和支持力的方向都________(选填“垂直”或“不垂直”)于物体的接触面;
②绳的张力沿着绳指向________的方向。
3.胡克定律
(1)弹性形变:发生形变的受力物体在外力撤除后能够________的形变。
(2)弹性限度:超过一定的限度,撤去外力后形变物体不能完全恢复原状。
(3)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________。
(4)公式:F=________,其中k为弹簧的劲度系数,单位:________,符号________。
[典题例析]
【例2】 请在图中画出杆或球所受的弹力。
(a)杆靠在墙上;
(b)杆放在半球形的槽中;
(c)球用细线悬挂在竖直墙上;
(d)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上。
【解析】 本题考查对弹力方向的判定,关键是熟悉各种接触中的弹力方向。(a)中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用,故A、B两处对杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如图甲所示。(b)中杆对C、D两处都有挤压作用,因C处为曲面,D处为支撑点,所以C处弹力垂直于其切面指向球心,D处弹力垂直于杆斜向上,如图乙所示。(c)中球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳子斜向上,如图丙所示。(d)中当重心不在球心处时,弹力作用也必通过球心2,如图丁所示,应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心。
【答案】 见解析
[对应训练]
2.如图为运动员的跳水起跳动作。下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.跳板和运动员的脚都发生了形变
C.运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的
D.跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
一、单项选择题
1.关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直地面向下
B.重力的大小只与质量有关
C.重心概念的建立应用了等效替代的思想
D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体
2.在图中,A、B两物体之间一定有弹力作用的是( )
3.下列四图中,F表示木块对斜面压力的是( )
4.一杆搁在矮墙上,关于杆受到的弹力的方向,图中正确的是( )
5.某跳水运动员起跳瞬间如图所示,下列说法正确的是( )
A.运动员的脚发生形变,跳台没有形变
B.跳台受到的压力就是运动员的重力
C.跳台受向下的弹力,是因为跳台发生了形变而产生的
D.运动员受到的支持力,是因为跳台发生形变而产生的
6.一根轻质弹簧竖直悬挂时,原长为10 cm。当弹簧下端挂1.0 N的重物时,弹簧伸长1.0 cm;则当弹簧长度为14 cm时,弹簧下端挂的物体受到的重力为( )
A.2.0 N B.4.0 N
C.6.0 N D.8.0 N
7.体育课上一学生将足球踢向斜台,如图所示。下列关于斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A.沿v1的方向
B.先沿v1的方向后沿v2的方向
C.沿v2的方向
D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向
二、多项选择题
8.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力
C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大
D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
9.如图所示,两辆车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有关
D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用
10.关于胡克定律,下列说法正确的是( )
A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比
B.由k=可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧形变量x成反比
C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小
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第1节 重力与弹力
新课知识学习
知识点一
1.地球的吸引 2.G=mg 3.竖直向下
4.(2)形状 质量 5.(1)①运动状态 ②形变 (2)相互 (3)①大小 方向 作用 ②方向 作用
知识点二
1.(1)体积 形状 (2)形变 2.(1)压力 支持力
张力 (2)①垂直 ②绳收缩 3.(1)恢复原状
(3)正比 (4)kx 牛顿每米 N/m
对应训练
1.C 任何力均有施力物体和受力物体,故A错误;重力是物体和地球之间的相互作用而产生的,不是物体本身具有的,故B错误;力的大小、方向和作用点是影响力的作用效果的三要素,故C正确;力可以改变物体的运动状态或使物体发生形变,故不一定是改变物体的运动状态,D错误。
2.B 运动员起跳时,跳板和运动员的脚都会受到力的作用,所以都会发生形变,A项错误,B项正确;运动员受到的支持力,是跳板发生形变产生的,C项错误;跳板受到的压力,是运动员的脚发生形变产生的,D项错误。
课时达标演练
1.C 重力方向是竖直向下,而不是垂直地面向下,故A错误;重力的大小G=mg,只能说物体在地面上同一点处所受重力的大小与它的质量成正比,但是由于地球表面不同纬度和海拔高度的地方g值不同,同一物体在不同地方重力有变化,故B错误;重心是物体各部分所受重力的等效作用点,所以重心概念的建立应用了等效替代的思想,故C正确;物体所受的重力是地球施加的,所以物体所受的重力的施力物体为地球,故D错误。
2.B A.该图中细线竖直,则A球只受重力和细线的拉力,不受B的支持力,选项A错误;
B.该图中物体A受向下的重力,细线斜向上的拉力以及B对A的弹力,选项B正确;
C.该图中AB虽然接触,但是无形变,则两球之间无弹力,选项C错误;
D.该图中两细线竖直,则两球只受重力和细线的拉力作用,两球之间无弹力,选项D错误。
3.C 木块对斜面的压力,作用点在斜面上,方向垂直接触面指向斜面。故A、B、D错误,C正确。
4.D FN1的方向没有垂直于杆,A不符合题意;FN1的方向没有垂直于杆,而FN2的方向没有垂直于接触面,B不符合题意;FN2的方向没有垂直于接触面,C不符合题意;两力均垂直于接触面,并指向受力物体,D符合题意。
5.D 运动员的脚对跳台有压力,则脚发生形变,跳台对脚有支持力,则跳台也有形变,选项A错误;压力和重力是两种不同性质的力,只能说跳台受到的压力大小等于运动员的重力,选项B错误;跳台受向下的弹力,是因为运动员的脚发生了形变而产生的,选项C错误;运动员受到的支持力,是因为跳台发生形变而产生的,选项D正确。
6.B 根据胡克定律F=kx可得k== N/cm=1.0 N/cm,由题知弹簧原长x0=10 cm,当弹簧长度x2=14 cm时有,F2=kΔx2=k,解得F2=4.0 N,故选B。
7.D 支持力是弹力,方向总是垂直于接触面,并指向被支持物,所以斜台给足球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向。D符合题意,A、B、C不符合题意。
8.BCD 物体由于发生形变后而对和它接触的物体产生的力叫弹力;弹力的大小与形变量有关,而弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同。静止在水平面上的物体受到的重力是由于地球吸引而产生的,而压力是由于形变引起的,二力不是同一种力,故A错误;压力、支持力、绳子中的拉力均是由于形变而引起的,都属于弹力,故B正确;弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大,故C正确;弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,故D正确。
9.AC 重力作用在物体的各部分,重心是物体所受重力的等效作用点,A正确,D错误;重力的方向总是竖直向下的,B错误;物体的形状和质量分布影响物体重心的位置,C正确。
10.ACD 在弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量(或压缩量)成正比,故A项正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力F及弹簧形变量x无关,故C项正确,B项错误;由胡克定律得k=,可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时弹力的改变值与k值相等,故D项正确。
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