物理專題二 相互作用與物體平衡 第1講 重力 彈力

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1、專題二 相互作用與物體平衡考點內(nèi)容要求熱點1.滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力1.力學(xué)部分三種不同性質(zhì)的力一直是高考?？純?nèi)容2.本專題的高考熱點主要有兩個：一是與摩擦力的大小和方向有關(guān)的問題；二是共點力的平衡問題3本專題的知識點常常與牛頓運動定律、功能關(guān)系等內(nèi)容綜合考查，單獨考查本專題內(nèi)容時常以選擇題為主，難度不大，而且命題多與體育運動、娛樂活動、生活、生產(chǎn)等相聯(lián)系2.形變、彈性、胡克定律3.矢量和標(biāo)量4.力的合成與分解5.共點力的平衡實驗二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系考點內(nèi)容要求熱點實驗三：驗證力的平行四邊形定則4本專題備考策略：受力分析是物理學(xué)的基礎(chǔ)，復(fù)習(xí)時要強化對受力分析的訓(xùn)練；摩擦力是高

2、考的熱點和難點，要知道如何判斷它的產(chǎn)生條件、方向；力的合成與分解是解決動力學(xué)問題的基礎(chǔ)，應(yīng)熟練掌握力的平行四邊形定則和正交分解法.（續(xù)表）第1講重力 彈力一、重力1定義：由于地球的_而使物體受到的力2大小：G_.3方向：_，即垂直于_吸引mg豎直向下水平面向下4重心：重力的作用點(1)物體的重心與它的_以及_有關(guān)重心不一定在物體上(2)質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何外形的物體，其重心在物體的_5重力與萬有引力的關(guān)系：重力是萬有引力的_，粗略計算時可認(rèn)為兩者大小相等形狀質(zhì)量分布幾何中心分力【基礎(chǔ)檢測】1(2017 年上海楊浦區(qū)一模)關(guān)于重力，下列說法正確的是()A球體的重心一定在球心上B物體上只有重心

3、處才受到重力作用C物體向上拋出時受到的重力小于它靜止時受到的重力D同一物體在同一地點，無論運動狀態(tài)如何，其所受重力都一樣大答案：D二、形變和彈力1彈性形變：撤去外力后物體能夠_的形變2彈力：物體由于發(fā)生_而對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用3彈力產(chǎn)生的條件(1)兩物體_(2)接觸處發(fā)生_完全恢復(fù)原狀彈性形變直接接觸彈性形變4彈力方向的判斷繩收縮受力(1)細(xì)繩的拉力方向一定沿繩指向_的方向(2)接觸平面上的彈力，其方向垂直于接觸平面指向_物體(3)兩球面接觸處的彈力，其方向垂直于兩球面的公切面指向_物體受力kx(4)桿的彈力可沿桿，也可不沿桿，應(yīng)具體問題具體分析5彈簧的彈力：在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大

4、小遵循胡克定律，公式為 F_，式中的 k 為彈簧的勁度系數(shù)，x 為彈簧的形變量(并非原長或總長)【基礎(chǔ)檢測】2(2017 年宜興模擬)如圖 2-1-1 所示，在光滑的水平面上有一段長為 L、質(zhì)量分布均勻的繩子，繩子在水平向左的恒力 F作用下做勻加速直線運動繩子上某一點到繩子右端的距離為x，設(shè)該處的張力為 T，則能正確描述 T 與 x 之間的關(guān)系的圖象是()圖 2-1-1ABCD解析：設(shè)繩子單位長度質(zhì)量為 m；對整體分析有：FLma；則對這一點右端的繩子分析可知：Txma故可知 T 與 x 成正比；且 x0 時，T0.答案：A考點 1對重力的理解 重點歸納重力方向與重心(1)重力方向：總是豎直向

5、下的但不一定和接觸面垂直，也不一定指向地心(2)重心：物體的每一部分都受重力作用，可認(rèn)為重力集中作用于一點即物體的重心影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的質(zhì)量分布注意：同一物體在兩極處，所受重力最大，大小等于萬有引力；在赤道上，所受的重力最小【考題題組】1(多選)關(guān)于地球上的物體，下列說法中正確的是()A在“天上”繞地球飛行的“天宮一號”飛船不受重力作用B地面上的物體受到的重力垂直于水平面C重心是物體受到重力的等效作用點，故重心一定在物體上D物體所受重力的大小與物體運動狀態(tài)無關(guān)答案：BD考點 2彈力的分析與計算 重點歸納1彈力有無的判斷(1)根據(jù)物體是否直接接觸并且發(fā)生明顯彈性形變來判斷

6、是否存在彈力(2)假設(shè)法：當(dāng)對一些微小形變難以直接判斷時，可假設(shè)有彈力存在，看是否能改變物體的運動狀態(tài)(3)撤物法：將與研究對象接觸的某一物體撤離，看物體的運動狀態(tài)是否能保持原來的狀態(tài)(4)狀態(tài)法：依據(jù)物體的運動狀態(tài)，由平衡條件或牛頓運動定律列方程求解，如由此方法計算出以加速度 ag 下降的升降機對底板上的物體無彈力作用2彈力方向的確定【考題題組】2下列說法中正確的是()A木塊放在桌面上要受到一個向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的B拿一根細(xì)竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的C繩對物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向D掛在電線下面的電燈受到向上

7、的拉力，是因為萬有引力作用答案：C3(2017 年西安月考)如圖 2-1-2 所示，小車內(nèi)有一固定的光滑斜面，一個小球通過細(xì)繩與車頂相連，小車在水平面上做直線運動，細(xì)繩始終保持豎直關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是()A若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零圖 2-1-2B若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零C若小車向右運動，小球一定受兩個力的作用D若小車向右運動，小球一定受三個力的作用解析：若小車靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，小球不受摩擦力，如果受到斜面的支持力，則無法達(dá)到平衡，因此在小車靜止時，斜面對小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故 A 錯誤，B 正確若小車向右勻速

8、運動，小球受重力和繩子拉力兩個力的作用；若小車向右做減速運動，則小球一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故 C、D 錯誤答案：B考點 3輕繩、輕桿、輕彈簧模型 重點歸納1輕繩忽略質(zhì)量、形變，輕繩上的彈力一定沿著繩的方向，輕繩上的力處處大小相等輕繩上的力可以突變2輕彈簧“輕彈簧”“橡皮繩”是理想化模型，具有如下特性：(1)在彈性限度內(nèi)，彈力遵循胡克定律 Fkx，其中 x 是彈簧的形變量(2)輕彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量可視為零(3)彈簧既能受到拉力作用，也能受到壓力作用(沿著彈簧的軸線)，橡皮繩只能受到拉力作用，不能受到壓力作用輕彈簧上的力不能突變3輕桿(活桿與死桿)忽略質(zhì)量

9、、形變，輕桿上的彈力不一定沿著桿輕桿、輕繩、輕彈簧三種模型的特點項目輕桿輕繩輕彈簧模型圖示模型特點形變特點只能發(fā)生微小形變?nèi)彳?，只能發(fā)生微小形變，各處張力大小相等既可伸長，也可壓縮，各處彈力大小相等彈力方向特點不一定沿桿，可以是任意方向只能沿繩，指向繩收縮的方向沿彈簧軸線，與彈簧形變方向相反彈力作用效果特點可以提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力彈力大小突變特點可以發(fā)生突變可以發(fā)生突變一般不能發(fā)生突變4.模型點撥(1)輕繩模型活結(jié)模型：跨過滑輪、光滑桿、光滑釘子的細(xì)繩為同一根細(xì)繩，繩上各點及兩端張力大小相等死結(jié)模型：如幾個繩端有“結(jié)點”，即幾段繩子系在一起，那么這幾段繩子的張力不一定相

10、等(2)輕桿模型“死桿”：輕質(zhì)固定桿，它的彈力方向不一定沿桿的方向，作用力的方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓第二定律求得“活桿”：一端有鉸鏈相連的桿屬于活動桿，輕質(zhì)活動桿彈力方向一定沿桿的方向【考題題組】4如圖 2-1-3 所示，彈簧測力計和細(xì)繩重力不計，不計一切摩擦，物體的重力為 G5 N，當(dāng)裝置穩(wěn)定時彈簧測力計 A 和B 的讀數(shù)分別為()圖 2-1-3A5 N、0C5 N、5 NB5 N、10 ND10 N、5 N解析：彈簧測力計的示數(shù)為彈簧測力計所承受的力的大小，圖中無論彈簧測力計的右端是固定在支架上還是掛上重物，其作用效果是相同的，所以彈簧測力計受到的拉力都等于物體的重力，選項 C 正確答案：C5如圖 2-1-4 所示，與豎直墻壁成 53角的輕桿一端斜插入墻中并固定，另一端固定一個質(zhì)量為 m 的小球，水平輕質(zhì)彈對小球的彈力大小為()3B. mg54C. mg55D. mg45A. mg3 答案：D圖 2-1-4