3.1 生活中常见的力(重力弹力)讲义-2025-2026学年高一上学期物理沪科版必修第一册
2025-09-15
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理沪科版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 生活中常见的力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 重力,弹力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.91 MB |
| 发布时间 | 2025-09-15 |
| 更新时间 | 2025-09-15 |
| 作者 | xkw_084026710 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53894180.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
普高物理新教材必修1第3章相互作用与力的平衡第1讲生活中常见的力1(重力弹力)(讲义)--教师版(定稿)
普高物理新教材必修1第3章相互作用与力的平衡第1讲生活中常见的力1(重力弹力)(讲义)
知识点1、力及力的表示方法
1、力的概念
(1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用,力不能离开物体而存在。
(2)力是矢量,既有大小又有方向。
(3)力的测量:测力计。
(4)力的单位:牛顿,符号为N。
2、力的表示方法
作图步骤
力的图示
力的示意图
选标度
选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段
从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度
从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段
标方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
力的三要素:力的大小,力的方向,力的作用点。
力的作用点和方向,不准确标力的大小
3、力的性质(五性)
力的物质性
力不能离开施力物体和受力物体而独立存在,只要有力,必须同时存在施力物体和受力物体。一个力对应两个物体。
力的相互性
力的作用总是相互的,一个物体谈不上力的作用,不存在只有施力物体没有受力物体,施力物体同时也是受力物体 ;
力的矢量性
力不仅有大小,而且有方向,在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则,也就是说,力是矢量。
力的瞬时性
力与其作用效果是在同一瞬间产生的。
力的独立性
某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系,只由该力的三要素来决定。
4、力的作用效果
4.1、改变物体的运动状态:速度的大小、方向的变化、大小方向都变化。
4.2、使物体发生形变:包括形状的改变和体积的变化。
5、力的种类(高中阶段):各种力有以下几种不同的方法来分类。
5.1根据力的产生原因,即根据力的 性质 来分类的,如重力、弹力、摩擦力等等;
5.2根据力的作用效果,即根据力的 效果 来分类的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。
5.3按照作用方式:电场力、磁场力、万有引力等都属于 场力 ;弹力、摩擦力都属于 接触力
5.4按研究对象:内力、外力。
6、注意:
①.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同。例如拉力、压力、支持力实际上都是弹力,只是效果不同。
②不同性质的力,其效果可能相同。重力和弹力都可能是动力,也可能是阻力。
③. 同一力按性质命名有一个名称;按效果命名则有不同名称。
④. 把力进行分类时,不同时使用两种不同的标准。
⑤. 对物体进行受力分析时,分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质命名的力)。
⑥. 性质命名与效果命名的区别:性质命名的力强调此力的产生特性,即一提到此力就知道它的产生特点;
而效果命名的力强调力产生的效果,即一提到此力就知道它可能怎样改变物体的运动或使物体发生形变。
专题讲练1
1、下列说法中正确的是 ( AB )(多选)
A.一个受力物体可以找到多个施力物体 B.两物体相互作用不一定直接接触
C.物体受到力的作用后,形状及运动状态都一定发生变化
D.物体受到力作用后,形状及运动状态可能不发生变化
2、从力学角度对下列文言进行解读,有误的一项是( D )
A. “无边落木萧萧下”:落叶受到重力及空气阻力可以改变其运动状态
B. “不尽长江滚滚来”:后浪与前浪的作用是相互的
C. “轻挖慢捻抹复挑”:大小、方向不同的力,对琵琶弦产生的形变效果不同
D. “栗深林兮惊层巅”:使树木颤抖的力,没有相应的施力物体
3、下列说法正确的是( D )
A.武术运动员在训练时,用力冲拳和踢腿,并没有受力物体,说明力可以没有受力物体
B.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力是存在的
C.磁体吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体单独存在
D.网球运动员用力击球,网球受力后飞出,网球受力的施力物体不再是球拍
4、(多选)下列说法中正确的是( BD )
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来给手一个作用
B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员
C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用
D.某物体作为一个施力物体,也一定是受力物体
5、(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,以下四幅图中正确的是( AD )
6、如图所示,一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A,试画出拉力F的图示和物块重力G的示意图,并指出受力物体与施力物体。
解析 由题意知,细绳拉物块A,受力物体是物块A,施力物体是细绳。画力的图示时,先选好标度,用点A代表物块A,即力的作用点,从作用点开始沿力的方向画一条线段,最后标上箭头指明拉力的方向,即得力F的图示,如图所示。为了准确无误地表示拉力的方向,图中的虚线是必要的补充。
力的示意图只需把力的方向和作用点表示出来。从物块A的中心作一条竖直向下的线段,标上箭头,即得重力G的示意图,如图所示。施力物体是地球,受力物体是物块A。
知识点2、 重力
1、重力
1.1、定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
1.1.1、产生原因:地球周围的物体由于要受到地球的吸引而产生的,但是不能说重力就是地球的吸引力。重力是引力的一个分量。重力的施力物体是地球。在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其他位置时不相等。
1.1.2、重力不是地球对物体的引力,两者大小一般也不相等。
1.2、重力的方向:总是竖直向下 。
1.2.1重力的方向沿重垂线方向,与水平面垂直,不一定垂直支持面向下,不一定指向地心,但在两极和赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
1.2.2重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系。
1.3、重力的大小: G=mg, g通常取 9.8N/kg,题目中有特殊说明的情况除外。
1.3.1重力的大小用弹簧测力计测量。将物体用弹簧测力计竖直悬挂,当物体处于平衡状态(即静止或匀速直线运动状态)时,弹簧测力计的示数(视重) 等于重力 的大小。(视重等于实重)
1.3.2重力的大小由 物体本身的质量 和 所处位置的重力加速度 决定,与其他因素无关。(即:物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关,与是否还受其他力的作用也无关系)。
1.4、重力加速度 g 的理解:
1.4.1重力加速度g反映的是一个物体在只受重力作用的情况下所具有的加速度,也叫自由落体加速度。
1.4.2重力加速度的数值随海拔高度增大 而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时, g变化不大, 而离地面高度较大时,重力加速度 g 数值显著减小,此时不能认为 g 为常数。
1.4.3距离地面同一高度的重力加速度,会随着纬度的升高 而变大。物体所处的地理位置纬度越高,重力加速度越大, 重力加速度在地理南北两极处g 最大,在赤道上的最小。
1.4.4处理物理问题时,在地球表面和在地球附近某一高度的地方,一般认为同一物体所受的重力大小相同。
项目
质量
重力
不同点
性质
物体本身的一种属性。
是物体受到地球的引力的一个分力。
变化情况
不随地理位置的改变而发生变化。
随着地理位置的不同而有所变化。
测量工具
天平(杠杆平衡原理)
测力计(二力平衡原理)
物理性质
标量
矢量
联系
G=mg
1.5、重力和质量的关系
2、重心
2.1、重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
2.2、重心的理解:
①重心是重力的等效作用点,不是物体本身固有的特殊点。并非物体的其他部分不受重力作用。
②重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。(如一个铁环的重心在圆环中心,不在圆环上)
2.3、影响重心位置的因素:
2.3.1决定物体重心位置的因素与物体的形状 及 质量分布 有关,与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关。但一个物体内质量分布发生变化时,其重心的位置会发生变化。
例如:一个充气的篮球,其重心在几何中心处,若将篮球内充入人一半体积的水,则球(含水)的重心将下移。
2.3.2质量分布均匀的物体,重心的位置只跟 物体的形状 有关。
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上---几何法;
2.4、薄板类物体的重心可用 悬挂法 确定。
课外阅读
早在距今5000年前的仰韶文化时期,我们的祖先就懂得巧妙地运用重心的原理。攲(音jī)器的运用就是一例典型的证明。有兴趣的同学可以了解一下攲器的原理。
所谓“攲器”,是我国古代一种特殊的盛水容器。《孔子家语》上曾记载了这样一个故事:一次,孔子和弟子们来到鲁庙,见到了一个很奇特的盛水容器。这个容器没有装水时是倾倒的,水装到一定位置时,容器就会自行站立起来,如果继续往里装,水将齐瓶口时,容器又会倾倒。
1959年,我国考古工作者在古城西安的东郊,挖掘出一个古代氏族社会的遗址。由于这个遗址地处半坡村,所以被称作“半坡遗址”。
在半坡遗址中,有一件陶瓶特别引起了考古学家们的重视。当时这件陶瓶已经破损,经过仔细修复还原后,这只陶瓶完整地呈现在人们面前。只见它腹大,口小,底尖并带有两个提耳。经专家鉴定,断定它就是失传多年的攲器,为5000多年前的遗物。
在我国古代,还流传过一种被称为“不对称壶”的容器。不对称壶和上面所讲的攲器构造有所不同,但物理原理完全一样。
这种木制壶的外表成对称形状,实际上壶的重心并不对称。它也利用注入水后,重心就移动变化的原理。壶是否倾倒,主要取决于重心在不在壶与地板相接触的面上。
不对称壶的原理如上图所示。当壶没装水的时候,重心偏向一边,发生倾倒。适当加入水的时候,重心逐渐移到中间部分,这时壶可以自行正立起来。可是当壶里的水灌满的时候,因为水的密度通常比木头的密度大,同体积的水比木头重,重心又偏向水一边,所以壶又倒覆了。
两个有关重心的游戏:⑴ 请甲坐下,乙用手顶住甲的额头,请甲试试能不能站起来。实际上甲肯定站不起来了。
⑵ 请一个学生将左手上举,然后将身体左侧紧贴在墙上,试试右脚能不能抬起来。实际上右脚肯定抬不起来了
专题讲练2
2.1、重力的理解
1、关于重力,下列说法正确的是( D )
A.重力没有施力物体 B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的 D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
2、下列关于重力的说法中正确的是( C )
A. 只有静止在地面上的物体才会受到重力 B. 重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向总是垂直地面向下
C. 物体的重心不一定在物体上 D. 物体对支持面的压力一定等于物体的重力
3、关于重力,以下说法正确的是( D )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下的 B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
4、某物体放在地球表面所受重力为30 N,地球表面重力加速度g=10 N/kg,如果把它放在某个行星表面,该行星表面的重力加速度为地球表面的2倍,则该物体在此行星表面的( D )
A.质量为3 kg,所受重力为30 N B.质量为6 kg,所受重力为60 N
C.质量为6 kg,所受重力为30 N D.质量为3 kg,所受重力为60 N
5、关于重力,以下说法正确的是( D )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下的 B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 D.同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等
2.2、重心的理解
1、关于物体的重心,下列说法正确的是( BC ) (多选)
A. 物体的重心一定在物体上 B. 用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心
C. 一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D. 舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内位置不变
2、有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( C )
A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了 B.重力和重心都没有变
C.重力减小,重心位置没有改变 D.重力减小,重心不存在了
3、关于重心,下列说法中正确的是( D )
A.重心就是物体内最重的一点 B.物体发生形变时,其重心位置一定不变
C.重心一定在物体的几何中心
D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,重心可能在横杆之下
4、下列关于重力和重心的说法正确的是( B )
A.重力的方向指向地心 B.“重心”的提出,体现的是等效的思想
C.把同一重物从广州移到北京,重力大小不变 D.形状规则的物体的重心一定与它的几何中心重合
5、在足球比赛中,专业的足球运动员能够巧妙地踢出“香蕉球”“落叶球”。如图所示,某运动员主罚任意球时踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球,下列说法正确的是( D )
A.足球的重心在足球的外皮上
B.在空中运动的过程中,足球的重心发生了变化
C.足球离开脚后不再受重力的作用
D.足球所受重力的方向始终竖直向下
6、如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的智慧、丰富的想象、浪漫主义精神和精湛的艺术技巧的结晶,是古代雕塑艺术的稀世之宝。雕塑中飞奔的驻马之所以能用只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒是因为( D )
A 马跑得快的缘故 B 马蹄大的缘故
C 马的重心在飞燕上 D 马的重心位置和飞燕在一条直线上
7、如图所示,质量分布均匀的等腰直角三角板的重心最接近图中( C )
A. a位置 B. b位置 C. c位置 D. d位置
8、如图,圆桶形容器内装有一定量的某种液体,容器和液体整体的重心正好位于液面上的A点,现倒出一些液体,则关于整体重心位置的变化正确的是( A )
A. 升高 B. 不变 C. 下降 D. 不能确定
9、如图所示,在水平地面上的凹形底座上,放置一个顶部开有小孔的中空金属球壳,小孔的正上方有个小水管通过小孔往球壳内缓慢地注水,在球壳内的水面逐渐上升至小孔处的过程中,球壳及壳内的水的整体重心将会( A )
A.先下降后上升 B.先上升后下降 C.逐渐上升 D.逐渐下降
10、如图所示的ABC是木匠用的曲尺,AB和BC是用粗细相同、质量分布均匀、相同的木料做成,D是AC连线的中点,E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点,则曲尺的重心在( C )
A.B点 B.D点 C.E点 D.G点
11、如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( D )
A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低
12、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( B )
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
13、我们知道月球表面的重力加速度约为地球表面的六分之一,假设一名质量为70 kg的宇航员登上月球。(地球表面的重力加速度g=10 N/kg)
(1)求这名宇航员在月球上的重力大小;
(2)假设这名宇航员在地球上最多能举起100 kg的物体,那么该宇航员在月球上最多能举起多大质量的物体?
答案:(1)117 N (2)600 kg 解析:(1)月球上的重力加速度为 g月=g= N/kg,
宇航员在月球上的重力大小为 G月=mg月=70× N≈117 N。
(2)在月球上能举起的最大质量的物体的重力与100 kg的物体在地球上的重力相等,即m月g月=m′g,
得m月== kg=600 kg。
知识点3、 弹力
情景导学
(1)玩具汽车停在模型桥面上,如图甲所示,会看到什么现象?产生的结果是什么?
(2)“弹跳鞋”是一种由弹簧操控形变的曲形弹跳器,如图乙所示,小明穿上“弹跳鞋”后,为什么能越跳越高?
提示 (1)桥面和汽车轮胎都发生了形变,桥面要恢复原状,对汽车产生向上的支持力,汽车轮胎要恢复原状,对桥面产生向下的压力。
(2)小明穿上“弹跳鞋”后,压缩弹簧,形变的弹簧对小明有向上的作用力,弹簧的压缩量越大,恢复原状时对小明向上的作用力越大,小明会越跳越高。
1、形变
1.1、定义:物体在力的作用下发生的形状或体积的改变叫形变。包括 形状的改变 和 体积的变化 。
1.2、形变的分类
1.2.1按照形变方式分:①拉伸形变;②压缩形变;③弯曲形变;④剪切形变;⑤扭转形变,
任何物体都能发生 形变,不过有的可以直接看见,有的形变及其微小,要用仪器才能显示出来。
1.2.2按照形变后可否恢复原状分---弹性形变和范性形变:
①弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。
注意:高中提到的形变,一般都是指弹性形变。
②非弹性形变:如果撤去力后,物体不能恢复原状 ,则这样的形变叫做非弹性形变(又叫做范性形变、塑性形变),如橡皮泥的形变。
③弹性限度:如果物体的形变过大,超过一定限度,在撤去外力后,形变不能完全恢复,这个限度就叫弹性限度。
1.3、拓展:观察微小形变的方法
1.3.1、物理放大法
如图所示,为用圆柱形水瓶演示固体形变的实验,双手用力紧握瓶时,难以观察出瓶体本身的形变,先将水瓶中装满水,用橡皮塞盖严,再在橡皮塞上钻小空,插上一根细玻璃管,当在水瓶上施加一个力时,水瓶发生微小形变,但用肉眼难以直接观察到这个形变,这时,插在瓶瓶中的细玻璃管中液面的变化将这个形变明显地显现出来,其示程度取决于细管直径的大小.要使实验现象更明显些,可以让玻璃管细些,但当玻璃管太细时,由于毛细现象,液面的阻力将变大,水柱上升后,将不再下降,所以细玻璃管并非越细越好,应该粗细适当.细管液面升降放大法是通过透明细管中的有色液面的上升或下降来反映某种物理量(如体积、温度、压强、热量、内能等)的微小变化。
1.3.2、光学放大法
光点反射放大法是使光的反射角的微小变化通过反射线投射到远处光屏上的光点的移位来显示,其变化的显著程度取决于反射镜至光的投射点之间的距离.光学放大法是一种非常重要的物理方法,根据光学放大法,物理学家测出了很多难以直接测量的物理常数,如卡文迪许巧妙地运用光点反射放大法解决了测量石英丝微小扭转角的难题,进而算出,万有引力常数.
平面镜B应很薄,且将它粘着在形变的平面上,平面镜C可与水平面成45°放置,将激光点打到墙壁上,只要镜子与墙壁的距离较远,可看到墙壁上的光点位置变化明显。
如图为演示桌面微小形变的实验装置,一束光线依次被平面镜M和N反射,最后射到标有刻度的刻度尺L上,形成个光点,当用力压桌面时,镜子就要向箭头所示的方向倾斜,由于两面镜子之间的距离较大,光点就会在刻度尺上有明显的移动,从而把桌面的微小形变通过光程放人显示出来。(施加压力F后,墙上的光标向下移动)
1.3.3、间接观察法
直接观察作用在水平桌面或者水平水板上的力产生的微小形变,观察设果不明显,我们可以借助其他手段米间接观察,如图所示,当观察水平桌面受力发生的形变时,可以在水平桌而上放置个水平仪,当有力作用在水平桌面上时,桌面将向下凹,这时水平仪中的小气泡将发生移动,从而表明桌面发生了形变.
2、弹力
2.1、定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力,亦称“弹性力”。 (发生形变的物体是施力物体)
如图甲所示,被拉伸的弹簧因形变而产生对物块水平向右的弹力F
如图乙所示,被压缩的弹簧因形变而产生对物块水平向左的弹力F
2.2、弹力的产生条件: 两个条件必须同时满足
① 物体直接接触 ; ②物体发生 弹性形变 。两物体相接触只是产生弹力的必要条件。
物体接触不一定存在弹力,只有发生弹性形变的两相互接触的物体间才存在弹力,
2.3、弹力的作用点: 在接触处 ;
2.4、弹力的方向:弹力的方向总是___垂直___于接触面指向_____受力物体______;跟物体恢复形状的方向相同。
2.4.1一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。
2.4.2一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生拉伸形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)收缩的方向。
2.4.3杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。
2.4.4弹簧弹力的方向沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向。
专题讲练3
3.1、形变
1、关于弹性形变的概念,下列说法正确的是( C )
A.物体形状的改变叫弹性形变 B.一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变
C.物体在撤去外力后能够恢复原状的形变叫弹性形变 D.物体在外力作用下的形变叫弹性形变
2、取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中,用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化,这一实验 ( D )
A.说明液体的热胀冷缩现象 B.说明玻璃瓶可以发生形变
C.说明只有用力非常大才能使玻璃瓶发生形变 D.体现了放大的物理思想
3、下列有关物体受外力及形变的说法正确的是( D )
A. 有力作用在物体上,物体一定发生形变.撇去此力后形变完全消失
B. 有力作用在物体上物体不一定发生形变
C.力作用在硬物体上,物体不发生形变;力作用在软物体上,物体才发生形变
D.一切物体受到外力作用都要发生形变,外力撇去后形变不一定完全消失
4、如图所示,在一张大桌子上放两平面镜M和N,让一束光一次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P。用力F压桌面,观察墙上光点位置的变化,下列说法正确的是( C )
A.F 增大,P 上移 B.F 减小,P 下移
C.F 增大,P 下移 D.F 减小,P 不动
5、(多选)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是( BD )
A.桌面发生形变很明显,直接可以用肉眼观察
B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变
C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变
D.本实验采用了放大的方法显示微小形变
6、采用如图装置可显示玻璃瓶的形变,下列实验中所用思想方法与此实验相同的是( A )
A. B. C. D.
7、玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( B )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥面发生了形变
B.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
C.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
D.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
8、如图,在某校运动会跳高项目中,一位同学展示了自己的风采。在此情境中,以下说法正确的是( D )
A.该同学在整个过程中,重心在身体中的位置不变
B.该同学在越过杆的过程中,重心一定在杆的上方
C.该同学落在垫子上,对软垫有压力,是因为软垫发生了形变
D.该同学落在垫子上,受到软垫的弹力作用,是因为软垫发生了形变
3.2、弹力
1、铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是( C )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球坚硬没发生形变
B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变
C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为地面发生了形变
D.铅球对地面的压力即为铅球的重力
2、如图所示,一铅球静止在蹦床上面。下列受力分析说法正确的是( D )
A.蹦床受到的压力,就是铅球的重力
B.铅球没有发生形变,所以铅球不受弹力
C.蹦床受到向下的压力,是因为蹦床发生了弹性形变
D.铅球受到向上的支持力,是因为蹦床发生了弹性形变
3、下列说法正确的是( D )
①木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于桌面发生微小的形变而产生的;
②拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿对它的弹力,是由于木头发生形变而产生的;
③挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
4、有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力,下列说法中正确的是( CD )(多选)
A.木块对桌面的压力是由地球的吸引产生的 B.木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C.木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的
D.桌面对木块的支持力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
5、关于弹力,下面说法中正确的是( B )
A. 物体对水平支持面压力就是物体的重力
B. 压力和支持力的方向一定垂直于支持面并指向被压或被支持的物体
C. 两物体间有弹力时,两物体必接触:反之,两物体接触,它们之间必有弹力
D. 放在水平桌面上的木块,由于木块发生微小形变而产生桌面对木块的支持力
6、书放在水平桌面上,桌面受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( B )
A. 书受到的重力 B. 书的弹性形变 C. 书和桌面的形变 D. 桌面的弹性形变
7、在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的跳水比赛就是一个实例,当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时( C )
A. 跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B. 跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
C. 运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
D. 运动员受到的支持力,是运动员受到重力而产生的
8、如图所示,AB为质量均匀分布的细杆,用细线OA吊在天花板上的O点,细杆的B端与水平地面相接触,杆倾斜且静止不动,以下说法正确的是( C )
A.细线对杆的拉力方向竖直向上
B.地面对杆的支持力方向由B向A
C.地面对杆的支持力方向竖直向上
D.地面对杆的支持力方向沿BO向上
9、杯子放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( C )
A.杯子受到三个力作用,分别是重力、支持力和压力
B.杯子受到的重力就是它对桌面的压力
C.杯子受到的支持力是由于桌面的形变产生的
D.杯子受到的支持力是由于杯子的形变产生的
10、(多选)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( ABD )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的 D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
11、关于下列四幅图中的弹力的方向,下列说法正确的是( A )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的方向与弹簧收缩方向相反
C.丙图中,碗对筷子的弹力方向沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力方向沿着绳而指向绳拉伸的方向
12、关于弹力,下列说法正确的是( C )
A.静止在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力
B.物体间凡有相互接触,就一定有弹力
C.接触面上弹力的方向总是跟接触面垂直
D.用细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的
13、(多选)如图所示,图中的物体A均处于静止状态,下列关于受到弹力作用的说法正确的是( BCD )
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力
B.图乙中两光滑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.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁间有压力作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力作用
14、如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,另一端固定一个重2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( B )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为2 N,方向竖直向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.由于未知弹性杆形变大小,故无法确定弹力的方向和大小
知识点4、 弹力的有无及的判断方法
根据条件判断,首先看是否接触,其次看是否发生弹性形变。
(1)对形变明显的情况可以直接判断。
(2)对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若状态不变,则此处不存在弹力;若状态改变,则此处一定有弹力。
(3)根据物体的运动状态,利用力的平衡条件来进行判定。
条件法
根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况
图中弹力带与手直接接触,弹力带发生形变,手与弹力带之间一定存在弹力
假设法
方法一
假设两物体间存在弹力,看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合,若不符合,则无弹力
如图甲,若墙壁对小球有弹力,受力情况如图乙,小球不能处于静止状态,则FN2不存在
方法二
假设两物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若状态不变,则不存在弹力;若状态改变,则存在弹力
细绳竖直,假设光滑斜面对小球无弹力,则小球在拉力和重力作用下能保持静止状态,则斜面对小球无弹力
替换法
可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能不能维持原来的力学状态。如将侧壁、斜面用海绵来替换,将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换。
轻杆AB、AC,用绳替换AB,原装置状态不变,说明AB对A施加的是拉力:用绳替换AC,原状态不能维持,说明AC对A施加的是支持力。
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弹力是否存在。
如图(车地板光滑),小球A在车厢内随车厢一起向右运动,可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况。
a.若车厢和小球做匀速直线运动,则小球A受力平衡,所以车厢后壁对小球无弹力。
b.若车厢和小球向右做加速运动,则由牛顿第二定律可知,车厢后壁对小球的弹力水平向右。
【专题讲练4】
1.如图所示的四种情况中,小球A均静止,各接触面均光滑,小球A受到两个弹力的是( C )
A B C D
2、如图所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且右侧的一根线是沿竖直方向的。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( C )
A.甲球受到两个弹力的作用
B.乙球受到两个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用
D.丁球受到两个弹力的作用
3、(多选)如图所示,各接触面是光滑的,A、B处于静止状态,则A、B间无弹力作用的是( AC )
4、下列各图中接触面均光册,其中A、B物体间无弹力的是( A )
5、下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间不存在弹力的是( B )
A B C D
6、(多选)下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间存在弹力的是( ACD )
A B C D
7、(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平,A、D中细绳均竖直。a、b间一定有弹力的是( B C )
8、(多选)如图所示,下列各图中的物体A均处于静止状态,关于是否受到弹力作用的说法正确的是( BCD )
A.图甲中地面是光滑水平的,物体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,两斜面对物体A均有力的作用
C.图丙中地面光滑且水平,物体A与竖直墙壁有力的作用
D.图丁中物体A受到斜面B对它的弹力的作用
9、(多选)如图所示的四个情景,分别对应四个选项,其中说法正确的是( AC )
A.图甲中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变
B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.图丙中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
D.图丁中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
10、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( C)
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,一个水平向左,一个垂直斜面向下
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
11、如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直光滑墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,则下列说法正确的是( AD )(多选)
A.球可能不受墙的弹力 B.球可能不受斜面的弹力
C.球一定受墙的弹力且水平向左
D.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
12、竖直墙上A、B、C三处各有一个水平细钉子,光滑圆环如图悬挂,圆环与三个钉子均有接触.A 、B、C三点中,A在圆环的最高点,C与圆环的圆心等高,则圆环受到钉子的弹力情况是( A )
A.可能只有A处; B. 可能只有A、B两处
C.一定只有BC两处 D. A、B、C三处一定都有。
13、在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接.下列说法正确的是 ( B )
A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙
B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙
D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁
知识点5、 弹力方向的判断方法
1.弹力的方向:
1.1弹力的方向和物体形变方向相反,或者说和使物体发生形变的外力方向相反。
1.2受力物体受到的弹力方向是受力物体形变的方向或施力物体要恢复原状的方向。
1.3支持力的方向总是垂直支持面指向被支持的物体。
2.弹力方向判断的常用方法
2.1根据物体产生形变的方向判定
物体所受弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与自身(受力物体)形变的方向相同。当能够确定形变的方向时,就可以利用这种方法来确定弹力的方向。而接触面间只能是挤压形变,绳等柔软物体只能发生拉伸形变,故这两类弹力的方向是可以直接确定的。
2.2根据物体的运动状态判断
由状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状态,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程,确定弹力方向。
3、几种常见模型中弹力的方向
3.1、接触面类型:方向垂直接触面指向受力持物体
提醒:凡是有圆参与的弹力的方向必过圆心(沿半径方向)
3.2、轻绳类型:从研究对象出发,沿绳子向外画(收缩方向)
额外解释:当出现绳子结点时,通常会分析结点.第二幅图中分析的就是绳子结点,由于结点受到的竖直方向上的绳子拉力等于下方物体的重力,所以竖直向下的力标注为G.
3.3活杆类型:沿杆向外或向内
3.4死杆类型: 可以是任意方向,需要通过物体所处状态进行分析
3.5、轻弹簧类型:沿弹簧形变的反方向
3.6、特殊情况:平衡思想(假设存在,以判断是否满足题目给出的状态)
判断弹力方向的一般思路
专题讲练5
1、(多选)关于弹力,下列说法中正确的是( ABD )
A. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
B. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面
C. 两端绷紧的轻绳其中一端所受拉力的作用线可能与轻绳垂直
D. 两端绷紧的轻绳其中一端所受拉力的作用线一定与轻绳重合
2、如图,弹性杆的B端固定在墙上,A端固定一个质量为m的小球,现用测力计沿竖直方向缓量拉动小球,使杆发生弯曲,在测力计的示数逐渐增大的过程中,AB杆对球的弹力方向( D )
A斜向左下方 B斜向右下方 C始终水平 D始终竖直
3、体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时,足球给墙壁的弹力方向的说法中,正确的是( D )
A.沿的方向 B.沿的方向
C先沿的方向后沿的方向 D沿垂直于墙壁的方向
4、在如图所示的各图中画出杆或球P所受弹力的示意图,已知杆和球均处于静止状态。
5、一圆球和两块光滑板接触,一块板倾斜,另一块板处于水平状态,小球静止,则正确画出小球受力图的是( D )
A. B. C. D.
6、如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是( D )
7、下列对光滑接触面与球或棒间的弹力的分析示意图正确的是(D中细线竖直)( A )
8、 (多选)如图所示的四幅图中,研究对象P所受弹力的方向正确的是( AC )
9、三个半径相同的小球放置于相同的凹形槽上,如图所示。在图(1)、图(2)和图(3)中,小球的重心分别在球心上方、球心和球心下方,对应凹槽对小球两个弹力之间的夹角分别为、和,三夹角关系为( B )
A. B. C. D. 因小球质量未知,故无法确定
10、作出图中球、杆等受到各接触面作用的弹力示意图,
11、画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图。
答案 如图所示
12、在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置,此时地面对木棍的弹力方向是图中的(B )
A. F1的方向 B. F2的方向
C. F3的方向 D. F4的方向
13、在半球形光滑碗内斜放一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( D )
A.均指向球心O B.A点处指向球心O,B点处竖直向上
C.A点处平行于筷子向上,B点处垂直于筷子斜向上
D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上
14、如图所示,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,船体下部与竖直方向成特殊角度,则船体对冰块的弹力示意图正确的是( C )
15、如图所示的光滑圆球A支撑在长方体尖端B和斜壁C上,在图中画出B对A和A对C的弹力.
【答案】力示意图如图:
16、如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当他们处于静止状态时,画出小球m1受到的重力和弹力。
知识点6、轻绳、轻杆、轻弹簧三种模型
项目
轻绳
轻杆
轻弹簧
形变方向
拉伸
拉伸或压缩
拉伸或压缩
弹力效果
拉力
拉力或推力
拉力或推力
弹力方向
沿绳
不一定沿杆
沿弹簧轴线
形变量大小
形变不明显
形变不明显
有显著形变
弹力的瞬时性
可以突变
可以突变
不能突变
备注
①轻杆、轻弹簧与物体不固定连接时只能对物体产生推力;
②弹簧测力计只能对物体施加拉力。
专题讲练6
1、对于如图所示的两种情况,若都在A处剪断细绳,在剪断瞬间,关于甲、乙两球的受力情况,下面说法中正确的是( D )
A.甲、乙两球都受重力和拉力 B.甲、乙两球都只受重力作用
C.甲球只受重力的作用 D.乙球只受重力的作用
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$普高物理新教材必修1第3章相互作用与力的平衡第1讲生活中常见的力1(重力弹力)(讲义)--学生版(定稿)
普高物理新教材必修1第3章相互作用与力的平衡第1讲生活中常见的力1(重力弹力)(讲义)
知识点1、力及力的表示方法
1、力的概念
(1)定义:力是 对 的作用,力不能离开物体而存在。
(2)力是矢量,既有大小又有方向。
(3)力的测量:测力计。
(4)力的单位: ,符号为N。
2、力的表示方法
作图步骤
力的图示
力的示意图
选标度
选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段
从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度
从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段
标方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
力的三要素:力的大小,力的方向,力的作用点。
力的作用点和方向,不准确标力的大小
3、力的性质(五性)
力的物质性
力不能离开施力物体和受力物体而独立存在,只要有力,必须同时存在施力物体和受力物体。一个力对应两个物体。
力的相互性
力的作用总是相互的,一个物体谈不上力的作用,不存在只有施力物体没有受力物体,施力物体同时也是受力物体 ;
力的矢量性
力不仅有大小,而且有方向,在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则,也就是说,力是矢量。
力的瞬时性
力与其作用效果是在同一瞬间产生的。
力的独立性
某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系,只由该力的三要素来决定。
4、力的作用效果
4.1、改变物体的运动状态:速度的大小、方向的变化、大小方向都变化。
4.2、使物体发生形变:包括形状的改变和体积的变化。
5、力的种类(高中阶段):各种力有以下几种不同的方法来分类。
5.1根据力的产生原因,即根据力的 来分类的,如重力、弹力、摩擦力等等;
5.2根据力的作用效果,即根据力的 来分类的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。
5.3按照作用方式:电场力、磁场力、万有引力等都属于 ;弹力、摩擦力都属于
5.4按研究对象: 。
6、注意:
①.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同。例如拉力、压力、支持力实际上都是弹力,只是效果不同。
②不同性质的力,其效果可能相同。重力和弹力都可能是动力,也可能是阻力。
③. 同一力按性质命名有一个名称;按效果命名则有不同名称。
④. 把力进行分类时,不同时使用两种不同的标准。
⑤. 对物体进行受力分析时,分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质命名的力)。
⑥. 性质命名与效果命名的区别:性质命名的力强调此力的产生特性,即一提到此力就知道它的产生特点;
而效果命名的力强调力产生的效果,即一提到此力就知道它可能怎样改变物体的运动或使物体发生形变。
专题讲练1
1、下列说法中正确的是 ( )(多选)
A.一个受力物体可以找到多个施力物体 B.两物体相互作用不一定直接接触
C.物体受到力的作用后,形状及运动状态都一定发生变化
D.物体受到力作用后,形状及运动状态可能不发生变化
2、从力学角度对下列文言进行解读,有误的一项是( )
A. “无边落木萧萧下”:落叶受到重力及空气阻力可以改变其运动状态
B. “不尽长江滚滚来”:后浪与前浪的作用是相互的
C. “轻挖慢捻抹复挑”:大小、方向不同的力,对琵琶弦产生的形变效果不同
D. “栗深林兮惊层巅”:使树木颤抖的力,没有相应的施力物体
3、下列说法正确的是( )
A.武术运动员在训练时,用力冲拳和踢腿,并没有受力物体,说明力可以没有受力物体
B.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力是存在的
C.磁体吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体单独存在
D.网球运动员用力击球,网球受力后飞出,网球受力的施力物体不再是球拍
4、(多选)下列说法中正确的是( )
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来给手一个作用
B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员
C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用
D.某物体作为一个施力物体,也一定是受力物体
5、(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,以下四幅图中正确的是( )
6、如图所示,一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A,试画出拉力F的图示和物块重力G的示意图,并指出受力物体与施力物体。
知识点2、 重力
1、重力
1.1、定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
1.1.1、产生原因:地球周围的物体由于要受到地球的吸引而产生的,但是不能说重力就是地球的吸引力。重力是引力的一个分量。重力的施力物体是地球。在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其他位置时不相等。
1.1.2、重力不是地球对物体的引力,两者大小一般也不相等。
1.2、重力的方向: 。
1.2.1重力的方向沿重垂线方向,与水平面垂直,不一定垂直支持面向下,不一定指向地心,但在两极和赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
1.2.2重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系。
1.3、重力的大小: G=mg, g通常取 9.8N/kg,题目中有特殊说明的情况除外。
1.3.1重力的大小用弹簧测力计测量。将物体用弹簧测力计竖直悬挂,当物体处于平衡状态(即静止或匀速直线运动状态)时,弹簧测力计的示数(视重) 的大小。(视重等于实重)
1.3.2重力的大小由 和 决定,与其他因素无关。(即:物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关,与是否还受其他力的作用也无关系)。
1.4、重力加速度 g 的理解:
1.4.1重力加速度g反映的是一个物体在只受重力作用的情况下所具有的加速度,也叫自由落体加速度。
1.4.2重力加速度的数值随 而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时, g变化不大, 而离地面高度较大时,重力加速度 g 数值显著减小,此时不能认为 g 为常数。
1.4.3距离地面同一高度的重力加速度,会随着 而变大。物体所处的地理位置纬度越高,重力加速度越大, 重力加速度在地理南北两极处g ,在赤道上的 。
1.4.4处理物理问题时,在地球表面和在地球附近某一高度的地方,一般认为同一物体所受的重力大小相同。
项目
质量
重力
不同点
性质
物体本身的一种属性。
是物体受到地球的引力的一个分力。
变化情况
不随地理位置的改变而发生变化。
随着地理位置的不同而有所变化。
测量工具
天平(杠杆平衡原理)
测力计(二力平衡原理)
物理性质
标量
矢量
联系
G=mg
1.5、重力和质量的关系
2、重心
2.1、重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用 ,这一点叫作物体的重心。
2.2、重心的理解:
①重心是重力的等效作用点,不是物体本身固有的特殊点。并非物体的其他部分不受重力作用。
②重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。(如一个铁环的重心在圆环中心,不在圆环上)
2.3、影响重心位置的因素:
2.3.1决定物体重心位置的因素与 及 有关,与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关。但一个物体内质量分布发生变化时,其重心的位置会发生变化。
例如:一个充气的篮球,其重心在几何中心处,若将篮球内充入人一半体积的水,则球(含水)的重心将下移。
2.3.2质量分布均匀的物体,重心的位置只跟 有关。
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上---几何法;
2.4、薄板类物体的重心可用 确定。
课外阅读
早在距今5000年前的仰韶文化时期,我们的祖先就懂得巧妙地运用重心的原理。攲(音jī)器的运用就是一例典型的证明。有兴趣的同学可以了解一下攲器的原理。
所谓“攲器”,是我国古代一种特殊的盛水容器。《孔子家语》上曾记载了这样一个故事:一次,孔子和弟子们来到鲁庙,见到了一个很奇特的盛水容器。这个容器没有装水时是倾倒的,水装到一定位置时,容器就会自行站立起来,如果继续往里装,水将齐瓶口时,容器又会倾倒。
1959年,我国考古工作者在古城西安的东郊,挖掘出一个古代氏族社会的遗址。由于这个遗址地处半坡村,所以被称作“半坡遗址”。
在半坡遗址中,有一件陶瓶特别引起了考古学家们的重视。当时这件陶瓶已经破损,经过仔细修复还原后,这只陶瓶完整地呈现在人们面前。只见它腹大,口小,底尖并带有两个提耳。经专家鉴定,断定它就是失传多年的攲器,为5000多年前的遗物。
在我国古代,还流传过一种被称为“不对称壶”的容器。不对称壶和上面所讲的攲器构造有所不同,但物理原理完全一样。
这种木制壶的外表成对称形状,实际上壶的重心并不对称。它也利用注入水后,重心就移动变化的原理。壶是否倾倒,主要取决于重心在不在壶与地板相接触的面上。
不对称壶的原理如上图所示。当壶没装水的时候,重心偏向一边,发生倾倒。适当加入水的时候,重心逐渐移到中间部分,这时壶可以自行正立起来。可是当壶里的水灌满的时候,因为水的密度通常比木头的密度大,同体积的水比木头重,重心又偏向水一边,所以壶又倒覆了。
两个有关重心的游戏:⑴ 请甲坐下,乙用手顶住甲的额头,请甲试试能不能站起来。实际上甲肯定站不起来了。
⑵ 请一个学生将左手上举,然后将身体左侧紧贴在墙上,试试右脚能不能抬起来。实际上右脚肯定抬不起来了
专题讲练2
2.1、重力的理解
1、关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力没有施力物体 B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的 D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
2、下列关于重力的说法中正确的是( )
A. 只有静止在地面上的物体才会受到重力 B. 重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向总是垂直地面向下
C. 物体的重心不一定在物体上 D. 物体对支持面的压力一定等于物体的重力
3、关于重力,以下说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下的 B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
4、某物体放在地球表面所受重力为30 N,地球表面重力加速度g=10 N/kg,如果把它放在某个行星表面,该行星表面的重力加速度为地球表面的2倍,则该物体在此行星表面的( )
A.质量为3 kg,所受重力为30 N B.质量为6 kg,所受重力为60 N
C.质量为6 kg,所受重力为30 N D.质量为3 kg,所受重力为60 N
5、关于重力,以下说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下的 B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 D.同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等
2.2、重心的理解
1、关于物体的重心,下列说法正确的是( ) (多选)
A. 物体的重心一定在物体上 B. 用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心
C. 一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D. 舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内位置不变
2、有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( )
A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了 B.重力和重心都没有变
C.重力减小,重心位置没有改变 D.重力减小,重心不存在了
3、关于重心,下列说法中正确的是( )
A.重心就是物体内最重的一点 B.物体发生形变时,其重心位置一定不变
C.重心一定在物体的几何中心
D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,重心可能在横杆之下
4、下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A.重力的方向指向地心 B.“重心”的提出,体现的是等效的思想
C.把同一重物从广州移到北京,重力大小不变 D.形状规则的物体的重心一定与它的几何中心重合
5、在足球比赛中,专业的足球运动员能够巧妙地踢出“香蕉球”“落叶球”。如图所示,某运动员主罚任意球时踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球,下列说法正确的是( )
A.足球的重心在足球的外皮上
B.在空中运动的过程中,足球的重心发生了变化
C.足球离开脚后不再受重力的作用
D.足球所受重力的方向始终竖直向下
6、如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的智慧、丰富的想象、浪漫主义精神和精湛的艺术技巧的结晶,是古代雕塑艺术的稀世之宝。雕塑中飞奔的驻马之所以能用只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒是因为( )
A 马跑得快的缘故 B 马蹄大的缘故
C 马的重心在飞燕上
D 马的重心位置和飞燕在一条直线上
7、如图所示,质量分布均匀的等腰直角三角板的重心最接近图中( )
A. a位置 B. b位置 C. c位置 D. d位置
8、如图,圆桶形容器内装有一定量的某种液体,容器和液体整体的重心正好位于液面上的A点,现倒出一些液体,则关于整体重心位置的变化正确的是( )
A. 升高 B. 不变 C. 下降 D. 不能确定
9、如图所示,在水平地面上的凹形底座上,放置一个顶部开有小孔的中空金属球壳,小孔的正上方有个小水管通过小孔往球壳内缓慢地注水,在球壳内的水面逐渐上升至小孔处的过程中,球壳及壳内的水的整体重心将会( )
A.先下降后上升 B.先上升后下降 C.逐渐上升 D.逐渐下降
10、如图所示的ABC是木匠用的曲尺,AB和BC是用粗细相同、质量分布均匀、相同的木料做成,D是AC连线的中点,E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点,则曲尺的重心在( )
A.B点 B.D点 C.E点 D.G点
11、如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低
12、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
13、我们知道月球表面的重力加速度约为地球表面的六分之一,假设一名质量为70 kg的宇航员登上月球。(地球表面的重力加速度g=10 N/kg)
(1)求这名宇航员在月球上的重力大小;
(2)假设这名宇航员在地球上最多能举起100 kg的物体,那么该宇航员在月球上最多能举起多大质量的物体?
知识点3、 弹力
情景导学
(1)玩具汽车停在模型桥面上,如图甲所示,会看到什么现象?产生的结果是什么?
(2)“弹跳鞋”是一种由弹簧操控形变的曲形弹跳器,如图乙所示,小明穿上“弹跳鞋”后,为什么能越跳越高?
1、形变
1.1、定义:物体在力的作用下发生的形状或体积的改变叫形变。包括 和 。
1.2、形变的分类
1.2.1按照形变方式分:①拉伸形变;②压缩形变;③弯曲形变;④剪切形变;⑤扭转形变,
任何物体 形变,不过有的可以直接看见,有的形变及其微小,要用仪器才能显示出来。
1.2.2按照形变后可否恢复原状分---弹性形变和范性形变:
①弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力 ,这种形变叫作弹性形变。
注意:高中提到的形变,一般都是指弹性形变。
②非弹性形变:如果撤去力后,物体 ,则这样的形变叫做非弹性形变(又叫做范性形变、塑性形变),如橡皮泥的形变。
③弹性限度:如果物体的形变过大,超过一定限度,在撤去外力后,形变不能完全恢复,这个限度就叫弹性限度。
1.3、拓展:观察微小形变的方法
1.3.1、物理放大法
如图所示,为用圆柱形水瓶演示固体形变的实验,双手用力紧握瓶时,难以观察出瓶体本身的形变,先将水瓶中装满水,用橡皮塞盖严,再在橡皮塞上钻小空,插上一根细玻璃管,当在水瓶上施加一个力时,水瓶发生微小形变,但用肉眼难以直接观察到这个形变,这时,插在瓶瓶中的细玻璃管中液面的变化将这个形变明显地显现出来,其示程度取决于细管直径的大小.要使实验现象更明显些,可以让玻璃管细些,但当玻璃管太细时,由于毛细现象,液面的阻力将变大,水柱上升后,将不再下降,所以细玻璃管并非越细越好,应该粗细适当.细管液面升降放大法是通过透明细管中的有色液面的上升或下降来反映某种物理量(如体积、温度、压强、热量、内能等)的微小变化。
1.3.2、光学放大法
光点反射放大法是使光的反射角的微小变化通过反射线投射到远处光屏上的光点的移位来显示,其变化的显著程度取决于反射镜至光的投射点之间的距离.光学放大法是一种非常重要的物理方法,根据光学放大法,物理学家测出了很多难以直接测量的物理常数,如卡文迪许巧妙地运用光点反射放大法解决了测量石英丝微小扭转角的难题,进而算出,万有引力常数.
平面镜B应很薄,且将它粘着在形变的平面上,平面镜C可与水平面成45°放置,将激光点打到墙壁上,只要镜子与墙壁的距离较远,可看到墙壁上的光点位置变化明显。
如图为演示桌面微小形变的实验装置,一束光线依次被平面镜M和N反射,最后射到标有刻度的刻度尺L上,形成个光点,当用力压桌面时,镜子就要向箭头所示的方向倾斜,由于两面镜子之间的距离较大,光点就会在刻度尺上有明显的移动,从而把桌面的微小形变通过光程放人显示出来。(施加压力F后,墙上的光标向下移动)
1.3.3、间接观察法
直接观察作用在水平桌面或者水平水板上的力产生的微小形变,观察设果不明显,我们可以借助其他手段米间接观察,如图所示,当观察水平桌面受力发生的形变时,可以在水平桌而上放置个水平仪,当有力作用在水平桌面上时,桌面将向下凹,这时水平仪中的小气泡将发生移动,从而表明桌面发生了形变.
2、弹力
2.1、定义:发生 的物体,由于要恢复原状,对跟它 的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力,亦称“弹性力”。 (发生形变的物体是 物体)
如图甲所示,被拉伸的弹簧因形变而产生对物块水平向右的弹力F
如图乙所示,被压缩的弹簧因形变而产生对物块水平向左的弹力F
2.2、弹力的产生条件: 两个条件必须同时满足
① ; ②物体发生 。两物体相接触只是产生弹力的必要条件。
物体接触不一定存在弹力,只有发生弹性形变的两相互接触的物体间才存在弹力,
2.3、弹力的作用点: ;
2.4、弹力的方向:弹力的方向总是______于接触面指向___________;跟物体恢复形状的方向相同。
2.4.1一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。
2.4.2一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生拉伸形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)收缩的方向。
2.4.3杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。
2.4.4弹簧弹力的方向沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向。
专题讲练3
3.1、形变
1、关于弹性形变的概念,下列说法正确的是( )
A.物体形状的改变叫弹性形变 B.一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变
C.物体在撤去外力后能够恢复原状的形变叫弹性形变 D.物体在外力作用下的形变叫弹性形变
2、取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中,用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化,这一实验 ( )
A.说明液体的热胀冷缩现象 B.说明玻璃瓶可以发生形变
C.说明只有用力非常大才能使玻璃瓶发生形变 D.体现了放大的物理思想
3、下列有关物体受外力及形变的说法正确的是( )
A. 有力作用在物体上,物体一定发生形变.撇去此力后形变完全消失
B. 有力作用在物体上物体不一定发生形变
C.力作用在硬物体上,物体不发生形变;力作用在软物体上,物体才发生形变
D.一切物体受到外力作用都要发生形变,外力撇去后形变不一定完全消失
4、如图所示,在一张大桌子上放两平面镜M和N,让一束光一次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P。用力F压桌面,观察墙上光点位置的变化,下列说法正确的是( )
A.F 增大,P 上移 B.F 减小,P 下移
C.F 增大,P 下移 D.F 减小,P 不动
5、(多选)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是( )
A.桌面发生形变很明显,直接可以用肉眼观察
B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变
C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变
D.本实验采用了放大的方法显示微小形变
6、采用如图装置可显示玻璃瓶的形变,下列实验中所用思想方法与此实验相同的是( )
A. B. C. D.
7、玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥面发生了形变
B.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
C.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
D.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
8、如图,在某校运动会跳高项目中,一位同学展示了自己的风采。在此情境中,以下说法正确的是( )
A.该同学在整个过程中,重心在身体中的位置不变
B.该同学在越过杆的过程中,重心一定在杆的上方
C.该同学落在垫子上,对软垫有压力,是因为软垫发生了形变
D.该同学落在垫子上,受到软垫的弹力作用,是因为软垫发生了形变
3.2、弹力
1、铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是( )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球坚硬没发生形变
B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变
C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为地面发生了形变
D.铅球对地面的压力即为铅球的重力
2、如图所示,一铅球静止在蹦床上面。下列受力分析说法正确的是( )
A.蹦床受到的压力,就是铅球的重力
B.铅球没有发生形变,所以铅球不受弹力
C.蹦床受到向下的压力,是因为蹦床发生了弹性形变
D.铅球受到向上的支持力,是因为蹦床发生了弹性形变
3、下列说法正确的是( )
①木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于桌面发生微小的形变而产生的;
②拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿对它的弹力,是由于木头发生形变而产生的;
③挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
4、有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力,下列说法中正确的是( )(多选)
A.木块对桌面的压力是由地球的吸引产生的 B.木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C.木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的
D.桌面对木块的支持力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
5、关于弹力,下面说法中正确的是( )
A. 物体对水平支持面压力就是物体的重力
B. 压力和支持力的方向一定垂直于支持面并指向被压或被支持的物体
C. 两物体间有弹力时,两物体必接触:反之,两物体接触,它们之间必有弹力
D. 放在水平桌面上的木块,由于木块发生微小形变而产生桌面对木块的支持力
6、书放在水平桌面上,桌面受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( )
A. 书受到的重力 B. 书的弹性形变 C. 书和桌面的形变 D. 桌面的弹性形变
7、在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的跳水比赛就是一个实例,当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时( )
A. 跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B. 跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
C. 运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
D. 运动员受到的支持力,是运动员受到重力而产生的
8、如图所示,AB为质量均匀分布的细杆,用细线OA吊在天花板上的O点,细杆的B端与水平地面相接触,杆倾斜且静止不动,以下说法正确的是( )
A.细线对杆的拉力方向竖直向上
B.地面对杆的支持力方向由B向A
C.地面对杆的支持力方向竖直向上
D.地面对杆的支持力方向沿BO向上
9、杯子放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.杯子受到三个力作用,分别是重力、支持力和压力
B.杯子受到的重力就是它对桌面的压力
C.杯子受到的支持力是由于桌面的形变产生的
D.杯子受到的支持力是由于杯子的形变产生的
10、(多选)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的 D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
11、关于下列四幅图中的弹力的方向,下列说法正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的方向与弹簧收缩方向相反
C.丙图中,碗对筷子的弹力方向沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力方向沿着绳而指向绳拉伸的方向
12、关于弹力,下列说法正确的是( )
A.静止在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力
B.物体间凡有相互接触,就一定有弹力
C.接触面上弹力的方向总是跟接触面垂直
D.用细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的
13、(多选)如图所示,图中的物体A均处于静止状态,下列关于受到弹力作用的说法正确的是( )
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力
B.图乙中两光滑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.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁间有压力作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力作用
14、如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,另一端固定一个重2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( B )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为2 N,方向竖直向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.由于未知弹性杆形变大小,故无法确定弹力的方向和大小
知识点4、 弹力的有无及的判断方法
根据条件判断,首先看是否接触,其次看是否发生弹性形变。
(1)对形变明显的情况可以直接判断。
(2)对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若状态不变,则此处不存在弹力;若状态改变,则此处一定有弹力。
(3)根据物体的运动状态,利用力的平衡条件来进行判定。
条件法
根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况
图中弹力带与手直接接触,弹力带发生形变,手与弹力带之间一定存在弹力
假设法
方法一
假设两物体间存在弹力,看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合,若不符合,则无弹力
如图甲,若墙壁对小球有弹力,受力情况如图乙,小球不能处于静止状态,则FN2不存在
方法二
假设两物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若状态不变,则不存在弹力;若状态改变,则存在弹力
细绳竖直,假设光滑斜面对小球无弹力,则小球在拉力和重力作用下能保持静止状态,则斜面对小球无弹力
替换法
可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能不能维持原来的力学状态。如将侧壁、斜面用海绵来替换,将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换。
轻杆AB、AC,用绳替换AB,原装置状态不变,说明AB对A施加的是拉力:用绳替换AC,原状态不能维持,说明AC对A施加的是支持力。
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弹力是否存在。
如图(车地板光滑),小球A在车厢内随车厢一起向右运动,可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况。
a.若车厢和小球做匀速直线运动,则小球A受力平衡,所以车厢后壁对小球无弹力。
b.若车厢和小球向右做加速运动,则由牛顿第二定律可知,车厢后壁对小球的弹力水平向右。
【专题讲练4】
1.如图所示的四种情况中,小球A均静止,各接触面均光滑,小球A受到两个弹力的是( )
A B C D
2、如图所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且右侧的一根线是沿竖直方向的。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( )
A.甲球受到两个弹力的作用
B.乙球受到两个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用
D.丁球受到两个弹力的作用
3、(多选)如图所示,各接触面是光滑的,A、B处于静止状态,则A、B间无弹力作用的是( )
4、下列各图中接触面均光册,其中A、B物体间无弹力的是( )
5、下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间不存在弹力的是( )
A B C D
6、(多选)下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间存在弹力的是( )
A B C D
7、(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平,A、D中细绳均竖直。a、b间一定有弹力的是( )
8、(多选)如图所示,下列各图中的物体A均处于静止状态,关于是否受到弹力作用的说法正确的是( )
A.图甲中地面是光滑水平的,物体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,两斜面对物体A均有力的作用
C.图丙中地面光滑且水平,物体A与竖直墙壁有力的作用
D.图丁中物体A受到斜面B对它的弹力的作用
9、(多选)如图所示的四个情景,分别对应四个选项,其中说法正确的是( )
A.图甲中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变
B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.图丙中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
D.图丁中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
10、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,一个水平向左,一个垂直斜面向下
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
11、如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直光滑墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,则下列说法正确的是( )(多选)
A.球可能不受墙的弹力 B.球可能不受斜面的弹力
C.球一定受墙的弹力且水平向左
D.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
12、竖直墙上A、B、C三处各有一个水平细钉子,光滑圆环如图悬挂,圆环与三个钉子均有接触.A 、B、C三点中,A在圆环的最高点,C与圆环的圆心等高,则圆环受到钉子的弹力情况是( )
A.可能只有A处; B. 可能只有A、B两处
C.一定只有BC两处 D. A、B、C三处一定都有。
13、在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接.下列说法正确的是 ( )
A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙
B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙
D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁
知识点5、 弹力方向的判断方法
1.弹力的方向:
1.1弹力的方向和物体形变方向相反,或者说和使物体发生形变的外力方向相反。
1.2受力物体受到的弹力方向是受力物体形变的方向或施力物体要恢复原状的方向。
1.3支持力的方向总是垂直支持面指向被支持的物体。
2.弹力方向判断的常用方法
2.1根据物体产生形变的方向判定
物体所受弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与自身(受力物体)形变的方向相同。当能够确定形变的方向时,就可以利用这种方法来确定弹力的方向。而接触面间只能是挤压形变,绳等柔软物体只能发生拉伸形变,故这两类弹力的方向是可以直接确定的。
2.2根据物体的运动状态判断
由状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状态,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程,确定弹力方向。
3、几种常见模型中弹力的方向
3.1、接触面类型:方向垂直接触面指向受力持物体
提醒:凡是有圆参与的弹力的方向必过圆心(沿半径方向)
3.2、轻绳类型:从研究对象出发,沿绳子向外画(收缩方向)
3.3活杆类型:沿杆向外或向内
3.4死杆类型: 可以是任意方向,需要通过物体所处状态进行分析
3.5、轻弹簧类型:沿弹簧形变的反方向
3.6、特殊情况:平衡思想(假设存在,以判断是否满足题目给出的状态)
判断弹力方向的一般思路
专题讲练5
1、(多选)关于弹力,下列说法中正确的是( )
A. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
B. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面
C. 两端绷紧的轻绳其中一端所受拉力的作用线可能与轻绳垂直
D. 两端绷紧的轻绳其中一端所受拉力的作用线一定与轻绳重合
2、如图,弹性杆的B端固定在墙上,A端固定一个质量为m的小球,现用测力计沿竖直方向缓量拉动小球,使杆发生弯曲,在测力计的示数逐渐增大的过程中,AB杆对球的弹力方向( )
A斜向左下方 B斜向右下方 C始终水平 D始终竖直
3、体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时,足球给墙壁的弹力方向的说法中,正确的是( )
A.沿的方向 B.沿的方向
C先沿的方向后沿的方向 D沿垂直于墙壁的方向
4、在如图所示的各图中画出杆或球P所受弹力的示意图,已知杆和球均处于静止状态。
5、一圆球和两块光滑板接触,一块板倾斜,另一块板处于水平状态,小球静止,则正确画出小球受力图的是( )
A. B. C. D.
6、如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是( )
7、下列对光滑接触面与球或棒间的弹力的分析示意图正确的是(D中细线竖直)( )
8、 (多选)如图所示的四幅图中,研究对象P所受弹力的方向正确的是( )
9、三个半径相同的小球放置于相同的凹形槽上,如图所示。在图(1)、图(2)和图(3)中,小球的重心分别在球心上方、球心和球心下方,对应凹槽对小球两个弹力之间的夹角分别为、和,三夹角关系为( )
A. B. C. D. 因小球质量未知,故无法确定
10、作出图中球、杆等受到各接触面作用的弹力示意图,
11、画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图。
12、在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置,此时地面对木棍的弹力方向是图中的(B )
A. F1的方向 B. F2的方向 C. F3的方向 D. F4的方向
13、在半球形光滑碗内斜放一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( D )
A.均指向球心O B.A点处指向球心O,B点处竖直向上
C.A点处平行于筷子向上,B点处垂直于筷子斜向上 D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上
14、如图所示,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,船体下部与竖直方向成特殊角度,则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )
15、如图所示的光滑圆球A支撑在长方体尖端B和斜壁C上,在图中画出B对A和A对C的弹力.
16、如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当他们处于静止状态时,画出小球m1受到的重力和弹力。
知识点6、轻绳、轻杆、轻弹簧三种模型
项目
轻绳
轻杆
轻弹簧
形变方向
拉伸
拉伸或压缩
拉伸或压缩
弹力效果
拉力
拉力或推力
拉力或推力
弹力方向
沿绳
不一定沿杆
沿弹簧轴线
形变量大小
形变不明显
形变不明显
有显著形变
弹力的瞬时性
可以突变
可以突变
不能突变
备注
①轻杆、轻弹簧与物体不固定连接时只能对物体产生推力;
②弹簧测力计只能对物体施加拉力。
专题讲练6
1、对于如图所示的两种情况,若都在A处剪断细绳,在剪断瞬间,关于甲、乙两球的受力情况,下面说法中正确的是( )
A.甲、乙两球都受重力和拉力 B.甲、乙两球都只受重力作用
C.甲球只受重力的作用 D.乙球只受重力的作用
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