内容正文:
第二章
相互作用
1
重力 弹力
第 一 讲
|纲举目张|·|精要回顾|
吸引
竖直
mg
重力
形状
接触
弹性
相反
kx
劲度系数
形变量
(1)飞行的蝴蝶只受重力的作用。 ( )
(2)重力的方向不一定指向地心。 ( )
(3)(教科版自我评价)放在水平桌面上的书对桌面的压力就是书的重力。 ( )
(4)(鲁科版课后习题)具有规则几何形状的物体,其重心一定与几何中心重合。 ( )
(5)弹力一定产生在相互接触的物体之间。 ( )
微点判断
√
×
×
√
×
(6)小猫蹬地跃起腾空追蝶在空中受重力和弹力的作用。 ( )
(7)F=kx中“ x” 表示弹簧形变后的长度。 ( )
(8)(鲁科版课后习题)弹力的方向总是与形变的方向一致。 ( )
(9)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。 ( )
(10)生活中说弹簧“硬”是指该弹簧的劲度系数大。 ( )
√
×
√
×
×
1
逐点清(一) 重力与重心(基础点速过)
2
逐点清(二) 弹力的有无及方向判断
(提能点优化)
CONTENTS
目录
4
课时跟踪检测
3
逐点清(三) 弹力大小的计算(提能点优化)
逐点清(一)
重力与重心(基础点速过)
|关键知能|·|升维学习|
1.(2025·龙岩检测)如图所示,木工师傅将一堆木材做成等质量的橱柜,下列说法正确的是 ( )
A.木材的重力发生了变化
B.木材的重心没有发生变化
C.橱柜上每一点都要受到重力作用
D.橱柜的重心一定在橱柜上
√
解析:由G=mg可知,将木材做成等质量的橱柜,重力不会发生变化,故A错误;因为木材的形状发生变化,所以重心的位置可能发生变化,故B错误;物体各部分都受到重力作用,故橱柜上各点都受到重力作用,故C正确;橱柜是空心的,密度分布不均匀,形状不规则,重心不一定在橱柜上,故D错误。
2.(2025·晋江模拟)(双选)如图所示,古代计时工具沙漏也叫作沙钟,是一种测量时间的装置。其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。通过充满玻璃球的沙子从上面穿过狭窄的管道流入底部空玻璃球所需要的时间来对时间进行测量,对这个过程,下列说法正确的是 ( )
A.上方玻璃球和内部沙子的重心一直下降
B.上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升
C.下方玻璃球和内部沙子的重心一直上升
D.下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升
√
√
解析:充满沙子的上方玻璃球的重心在几何中心处,随着沙子流出,上方玻璃球和内部沙子的重心逐渐下降,沙子快流完时,上方玻璃球和内部沙子的重心逐渐上升,最后处于几何中心处,故上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升,故A错误,B正确;下方玻璃球无沙子时,重心在几何中心处,沙子刚流入时,下方玻璃球和内部沙子的重心下降,随着沙子流入,下方玻璃球和内部沙子的重心逐渐上升,最后处于几何中心处,故下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升,故C错误,D正确。
1.重力的大小
重力的大小用G=mg计算,重力与物体在地球上的位置有关,与环境和运动状态无关。
2.对重心的理解
(1)重心不是重力的真实作用点,重力作用在整个物体上,重心是重力的等效作用点。
(2)重心不是物体上最重的一点,也不一定是物体的几何中心。
(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关,重心可以不在物体上。
逐点清(二) 弹力的有无及方向判断(提能点优化)
◉假设法判断弹力的有无
1.如图所示,图中的物体A、B均处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.图甲中水平地面是光滑的,A与B间存在弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均有压力的作用
C.图丙中A不会受到斜面B对它的弹力作用
D.图丁中A受到斜面B对它的弹力作用
√
解析:题图甲中对B进行受力分析,B受重力和地面支持力的作用,竖直方向二力平衡,B静止,水平方向不可能再受到A对B的弹力作用,A错误;题图乙中若去掉左侧的斜面,或去掉右侧的斜面,A不能保持静止,所以A对两斜面均有压力的作用,B正确;题图丙中绳子对A的拉力斜向右上,若将斜面B移走,A不能保持静止,故A受到斜面B对它的弹力作用,C错误;题图丁中绳子处于竖直状态,若A与斜面B间有弹力,绳子不能保持竖直状态,故A不受斜面B的弹力作用,D错误。
◉状态法判断弹力的有无
2.如图所示,以下情形中各接触面光滑,小球M受到两个弹力的是( )
√
解析:题图A中竖直面对小球M没有弹力作用,否则小球M不可能处于平衡状态,小球M只受地面的支持力一个弹力作用,故A错误;题图B中小球M处于静止状态,重力和绳的弹力平衡,斜面与小球M之间不产生弹力,否则小球M不可能平衡,则小球M只受一个弹力作用,故B错误;题图C中两球若受水平方向的弹力,则两球在水平方向上合力不为零,不会处于静止状态,故小球M只受地面支持力一个弹力作用,故C错误;题图D中小球M受到绳子拉力、重力、竖直墙面的支持力,在三个力作用下处于平衡状态,因此小球M受到两个弹力作用,故D正确。
◉弹力方向的判断
3.在图中画出各弹力的方向
类型 面与面 点与面 点与曲面 曲面与平面
示例
4.在图中画出各弹力的方向
类型 绳的弹力
一定沿绳 杆的弹力
不一定沿杆 弹簧分
拉伸、压缩
示例
注:学生用书中已将3、4题示例中的弹力方向删除。
1.弹力有无的判断
条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断,多用来判断形变较明显的情况
假设法 对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,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,则此处一定存在弹力
状态法 根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力
2.弹力方向的确定
逐点清(三)
弹力大小的计算(提能点优化)
1.(2023·山东高考)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为 ( )
A.10 N/m B.100 N/m
C.200 N/m D.300 N/m
√
解析:由题意可得3kΔx=mg,其中mg=3 N,Δx=1.0 cm=1.0×10-2m,则k=100 N/m,故B正确。
2.(2025·泉州模拟)用如图所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。现将重力不可忽略的弹簧竖直悬挂,自然下垂,此时弹簧下端记为测量起点,挂一个钩码后弹簧下端下移的距离为x;若再挂上一个相同的钩码,弹簧下端再次下移的距离 ( )
A.一定为x
B.可能为x
C.大于x
D.小于x
√
解析:若弹簧在弹性限度范围内,设弹簧的劲度系数为k,一个钩码的质量为m,则根据题意,挂一个钩码时有kx=mg,当挂两个钩码时,设此时弹簧的伸长量为x',则有kx'=2mg,则有kx'=2kx,解得x'=2x;若再挂上一个相同的钩码时,超过了弹簧的弹性限度,则x″≠2x;由此可知,当再挂上一个相同的钩码,弹簧下端再次下移的距离可能为x,故B正确。
3.(双选)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球。现使小车以加速度a向右做匀加速运动,下列说法正确的是 ( )
A.杆对小球的弹力竖直向上
B.杆对小球的弹力沿杆向上
C.杆对小球的弹力大小可能为
D.杆对小球的弹力大小为F=
√
√
解析:设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为Fy,水平方向的分力为Fx,竖直方向受力平衡,有Fy=mg,水平方向由牛顿第二定律可知,Fx=ma,则F=,当=tan θ时,即a=gtan θ时,杆对小球的弹力沿杆向上,此时F=,综上所述,A、B错误,C、D正确。
计算弹力大小的3种方法
1.应用胡克定律计算——弹簧类
(1)由F=kx计算,其中x为弹簧的形变量。
(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。
(3)弹簧并联时,各弹簧的形变量相等,弹力一般不同。
2.应用平衡条件计算——平衡体
(1)对物体受力分析,明确是二力平衡还是多力平衡,画出受力图。
(2)应用物体的平衡条件,借助力的平行四边形定则及三角函数知识求解结果。
3.应用牛顿第二定律计算——非平衡体
(1)对物体受力分析,画出受力图。
(2)应用牛顿第二定律,沿加速度的方向和垂直于加速度的方向列方程。
(3)求解弹力的大小和方向,并判断结果的合理性。
课时跟踪检测
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