1、eq blc (avs4alco1(第三章)相互作用力第1節(jié)重力與彈力1.知道力的概念及矢量性，會(huì)作力的圖示2了解重力產(chǎn)生的原因，會(huì)確定重力的大小和方向，理解重心的概念3知道形變的概念，并會(huì)區(qū)分某種形變是彈性形變還是非彈性形變4知道彈力的定義及產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷兩個(gè)物體間是否存在彈力，并會(huì)判斷彈力的方向5掌握胡克定律并能用此定律解決有關(guān)問題6探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系.重力與重心1定義：由于地球的吸引而使物體受到的力，叫作重力2大?。篏_mg_3方向：總是_豎直向下_4作用點(diǎn)重心(1)重心的定義：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從_效果_上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于_一點(diǎn)_，這

2、一點(diǎn)叫作物體的重心(2)重心位置的決定因素：質(zhì)量均勻分布的物體，重心的位置只跟物體的_形狀_有關(guān)質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)_質(zhì)量的分布_有關(guān)5力的表示方法(1)力的圖示：能表示出力的_大小_、_方向_和_作用點(diǎn)_(2)力的示意圖：只表示出力的_作用點(diǎn)_和_方向_1關(guān)于地面附近物體所受的重力，下列說法正確的是()A重力的施力物體是物體本身B重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生C地球上各個(gè)位置的重力大小都相等D地球上各個(gè)位置的重力方向均指向地心解析：B重力的施力物體是地球，A錯(cuò)誤；重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，是萬有引力的一個(gè)分力，B正確；重力的大小與物體

3、的質(zhì)量及當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)，重力加速度與物體所處的位置有關(guān)，C錯(cuò)誤；重力的方向是豎直向下的或者說與當(dāng)?shù)氐乃矫娲怪?，不一定指向地心，D錯(cuò)誤。2下列關(guān)于重力、重心的說法中，正確的是()A重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的B物體的重心一定與它的幾何中心重合C用一繩子將物體懸掛起來，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該物體的重心不一定在繩子的延長(zhǎng)線上D任何物體的重心都在物體內(nèi)，不可能在物體外解析：A重力是由于地球吸引而使物體受到的力，A正確；物體的重心不一定在物體的幾何中心上，也不一定在物體上，B、D錯(cuò)誤；用懸掛法找物體重心時(shí)，物體所受重力與懸繩拉力是一對(duì)平衡力，它們大小相等、方向相反，因此重心一定在

4、懸繩的延長(zhǎng)線上，C錯(cuò)誤彈力有無及方向的判斷1形變：物體在力的作用下，_形狀_或_體積_會(huì)發(fā)生改變，這種變化叫作形變2彈力：發(fā)生_形變_的物體，由于要_恢復(fù)原狀_，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用平時(shí)所說的壓力、支持力和拉力等都是彈力3方向(1)壓力和支持力：垂直于_接觸面_，指向被壓或被支持的物體(2)繩的拉力：沿著繩子指向繩子_收縮的方向_(3)彈簧的彈力沿著彈簧的_軸線方向_，被拉伸時(shí)產(chǎn)生拉力，被壓縮時(shí)產(chǎn)生支撐力3書放在桌面上，會(huì)受到桌面對(duì)它的彈力作用，產(chǎn)生這個(gè)彈力的直接原因是()A書的形變 B桌面的形變C書所受到的重力 D桌面所受到的重力解析：B書受到的向上的彈力，是由桌面形變產(chǎn)生的；而桌

5、面受到的向下的壓力是由書形變產(chǎn)生的4如圖所示為P物體對(duì)Q物體的壓力的示意圖，其中正確的是()解析：AP對(duì)Q物體的壓力應(yīng)作用在Q物體上，且力的方向應(yīng)垂直于接觸面并指向Q物體，B、C、D錯(cuò)誤，A正確彈力大小的計(jì)算1公式法：用F_kx_計(jì)算(適用于彈簧類彈性體彈力的計(jì)算)其中k為彈簧的_勁度系數(shù)_，單位為_N/m_，讀作牛頓每米不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同2平衡法：如懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體受繩豎直向上的拉力和豎直向下的重力作用根據(jù)_二力平衡_得到繩的拉力大小等于物體重力的大小5如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：中彈

6、簧的左端固定在墻上；中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)，若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有()Al1l2 Bl2l3 Cl3l4 Dl1l2l3l4解析：D彈簧的伸長(zhǎng)量等于彈簧彈力與彈簧勁度系數(shù)的比值，分析四種情況下彈簧所受彈力都等于外力F，又因?yàn)閺椈赏耆嗤?，勁度系?shù)相同，所以四種情況下彈簧的伸長(zhǎng)量相等6如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重為2 N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于彈性桿對(duì)小球的彈力，下列結(jié)論正確的是()A

7、大小為2 N，方向平行于斜面向上B大小為1 N，方向平行于斜面向上C大小為2 N，方向垂直于斜面向上D大小為2 N，方向豎直向上解析：D小球受重力和桿的支持力(彈力)作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡知識(shí)可知，桿對(duì)小球的彈力與重力等大、反向重力與重心1重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化有關(guān)嗎？答：無關(guān)重力的大小是由物體的質(zhì)量和物體所處的地理位置共同決定的，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化無關(guān)2如圖所示，身體素質(zhì)和技術(shù)相當(dāng)?shù)奶哌\(yùn)動(dòng)員，為什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成績(jī)好呢？答：跳高運(yùn)動(dòng)員在越過橫桿時(shí)，“背越式”運(yùn)動(dòng)員的重心比“跨越式”運(yùn)動(dòng)員的重心升高的高度低，因此運(yùn)動(dòng)員越過相同高度的橫桿，“背越式

8、”跳法要比“跨越式”容易些1對(duì)重力的理解(1)重力與萬有引力的關(guān)系重力是地球的萬有引力在地球表面附近的一種表現(xiàn)，是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，重力并不等同于萬有引力(2)重力大小同一地點(diǎn)，物體重力的大小與其質(zhì)量成正比，即Gmg，其中g(shù)為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣炔煌攸c(diǎn)，同一物體在地面上所在位置的緯度越高，所受重力越大；在地球上空的位置海拔越高，重力越小(3)重力方向重力的方向總是豎直向下，豎直向下不等同于垂直于支撐面向下，也不等同于指向地球球心2對(duì)重心的理解(1)重心是重力的等效作用點(diǎn)，并非物體的全部重力都作用于重心(2)重心的位置可以在物體上，也可以在物體外，如一個(gè)圓

9、形平板的重心在板上，而一個(gè)銅環(huán)的重心就不在環(huán)上(3)重心在物體上的相對(duì)位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，但一個(gè)物體的質(zhì)量分布或形狀發(fā)生變化時(shí)，其重心在物體上的位置可能發(fā)生變化(4)質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上；對(duì)形狀不規(guī)則的薄物體，可用支撐法或懸掛法來確定其重心3力的圖示和力的示意圖(1)力的圖示和力的示意圖的區(qū)別與聯(lián)系力的圖示力的示意圖區(qū)別用來準(zhǔn)確地表示力用來粗略地分析物體受到了某個(gè)力需要畫出力的大小、方向和作用點(diǎn)三要素只畫出力的方向和作用點(diǎn)聯(lián)系,都是用有向線段來表示力，使抽象的力具體化、直觀化(2)力的圖示五步操作：選標(biāo)度定起點(diǎn)畫線段定刻度加箭頭(3)力的示意圖

10、的三步操作：定起點(diǎn)畫線段加箭頭1關(guān)于重力的大小及重心的位置，下列說法中，正確的是()A重力是物體本身具有的力，大小與物體的質(zhì)量成正比B靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力一定小于其所受的重力C重力只作用在物體的重心上，重心的位置總在物體的幾何中心D重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，重力的施力物體是地球解析：D重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，而不是物體本身具有的力，物體重力的計(jì)算式Gmg，其中g(shù)的值與物體所處的地理位置有關(guān)，同一地點(diǎn)，g值相同，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比，不同地點(diǎn)，不同高度，g值一般不同，因此，不能說物體的重力大小與物體的質(zhì)量成正比，A錯(cuò)誤；靜止在水平面上的物體，對(duì)

11、水平面的壓力大小等于物體的重力，B錯(cuò)誤；重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn)，重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布均有關(guān)，只有形狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布時(shí)，重心的位置才總在物體的幾何中心，C錯(cuò)誤；由重力的產(chǎn)生可知，D正確思維提升在處理重力的有關(guān)問題時(shí)，容易產(chǎn)生的3種錯(cuò)誤(1)重力的方向垂直于支撐面(2)重力的重心必在物體上(3)重力的大小與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)2如圖所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗細(xì)不同、質(zhì)量分布均勻、AB和BC質(zhì)量相等的木料做成的D是AC連線的中點(diǎn)，E是AB的中點(diǎn)F和BC的中點(diǎn)G連線的中點(diǎn)，則曲尺的重心在()AB點(diǎn) BD點(diǎn)CE點(diǎn) DG點(diǎn)解析：C由于質(zhì)量分布均勻，F(xiàn)為AB邊重心的位置，G為B

12、C邊重心的位置則該曲尺重心為F與G連線的中點(diǎn)，即E點(diǎn)思維提升確定重心的方法(1)質(zhì)量分布均勻的物體，重心位置只跟物體的形狀有關(guān)若物體的形狀是中心對(duì)稱的，對(duì)稱中心就是重心如：直尺、鉛球等實(shí)心物體，以及籃球、排球等空心物體，它們的重心都在幾何中心，如圖所示(2)懸掛法確定薄板狀物體的重心原理：二力平衡時(shí)，兩個(gè)力等大反向方法：薄板狀物體的重心可用懸掛法確定，如圖所示，先在A點(diǎn)把板懸掛起來，物體靜止時(shí)，物體所受的重力與懸繩的拉力在同一豎直線上，所以物體的重心一定在通過A點(diǎn)的豎直線AB上然后在C點(diǎn)把物體懸掛起來，同理知，物體的重心一定在通過C點(diǎn)的豎直線CD上，AB和CD的交點(diǎn)O就是薄板的重心位置3一質(zhì)量

13、為0.6 kg的物體放在傾角為30的斜面上，用與斜面平行的、大小為8 N的力F拉著它沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，畫出拉力和重力的圖示(g取10 m/s2)解析：畫力的圖示，應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行：(1)選定標(biāo)度，選固定長(zhǎng)的線段表示2 N的力；(2)力的作用點(diǎn)應(yīng)在物體的幾何中心，從作用點(diǎn)沿力的方向畫一條線段，線段長(zhǎng)短按選定的標(biāo)度和力的大小來確定，在線段上標(biāo)刻度；(3)在線段上加箭頭表示力的方向故拉力、重力的圖示如下圖所示思維提升力的圖示的“四定三標(biāo)”(1)四定：作力的圖示要定作用點(diǎn)、作用線、比例標(biāo)度、線的長(zhǎng)度(2)三標(biāo)：作力的圖示要標(biāo)力的方向、力的數(shù)值、力的符號(hào)彈力的有無和方向的判斷如圖所示，彈簧被

14、壓縮后能使小車向右運(yùn)動(dòng)，橡皮泥被壓縮后不能使小車向右運(yùn)動(dòng)，彈簧和橡皮泥被壓縮后產(chǎn)生的效果為什么會(huì)不同？答：彈簧被壓縮后發(fā)生彈性形變，由于恢復(fù)原狀，對(duì)小車產(chǎn)生彈力，使小車向右運(yùn)動(dòng)橡皮泥被壓縮后發(fā)生的形變不能恢復(fù)原狀，對(duì)小車沒有彈力，所以橡皮泥被壓縮后不能使小車向右運(yùn)動(dòng)1彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件(1)兩物體間相互接觸；(2)發(fā)生彈性形變兩個(gè)條件必須同時(shí)具備，缺一不可2判斷彈力有無的常見方法方法思路例證假設(shè)法假設(shè)將與研究對(duì)象接觸的物體解除接觸，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力圖中細(xì)線豎直、斜面光滑，因去掉斜面體，小球的狀態(tài)不變，故小球只受細(xì)線的拉力，不受斜面的支持力替換

15、法用細(xì)繩替換裝置中的桿，看能不能維持原來的力學(xué)狀態(tài)，如果能維持，則說明這個(gè)桿提供的是拉力；否則，提供的是支持力圖中AB、AC為輕桿用繩替換AB，原裝置狀態(tài)不變，說明AB對(duì)A施加的是拉力；用繩替換AC，原狀態(tài)不能維持，說明AC對(duì)A施加的是支持力狀態(tài)法物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相符合，依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由力的平衡條件(或牛頓第二定律，第四章學(xué)到)列方程，求解物體間的彈力圖中各接觸面均光滑，小球處于靜止，由二力平衡可知，地面對(duì)小球的支持力和重力就可使小球處于平衡，因此豎直墻面對(duì)小球不產(chǎn)生彈力作用3.幾種常見彈力的方向類型方向圖示平面產(chǎn)生的彈力垂直于平面指向受力物體點(diǎn)產(chǎn)生的彈力過點(diǎn)垂直于和點(diǎn)接觸

16、的平面(或曲面的切面)曲面產(chǎn)生的彈力垂直于曲面的切面輕繩產(chǎn)生的彈力沿繩指向繩收縮的方向輕彈簧產(chǎn)生的彈力沿彈簧與形變方向相反輕桿產(chǎn)生的彈力可沿桿可不沿桿4在下列各圖中，A、B兩球間一定有彈力作用的是(),A) ,B) ,C) ,D)解析：BA、C圖中若拿去B球，A球均靜止不動(dòng)，故A、B間無彈力作用，B圖中若拿去B球，懸掛A球的細(xì)繩將會(huì)變成豎直方向，故A、B間一定有彈力作用，D圖中A、B兩球在上面小球的壓力下有向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，A、B兩球相互間應(yīng)無彈力作用，B正確思維提升判斷彈力有無的兩大誤區(qū)1誤認(rèn)為只要有接觸一定存在彈力作用，而忽略了彈力產(chǎn)生的另一個(gè)條件發(fā)生彈性形變2誤認(rèn)為有形變一定有彈力，忽略

17、了彈性形變與范性形變(撤去外力后不能恢復(fù)原狀的形變)的區(qū)別5請(qǐng)?jiān)趫D中畫出桿或球所受的彈力,(a) ,(b) ,(c) ,(d)(a)桿靠在墻上(b)桿放在半球形的槽中(c)球用細(xì)線懸掛在豎直墻上(d)點(diǎn)1、2、3都可能是球的重心位置，點(diǎn)2是球心，1、2、3點(diǎn)在同一豎直線上答案：解析：(a)桿靠在墻上，擠壓墻壁和地面，因此受到墻對(duì)桿的彈力與墻垂直，受到地面對(duì)桿的彈力與地面垂直，如圖甲所示(b)桿放在半球形的槽中，C處為桿與球面的接觸點(diǎn)，D處為支撐點(diǎn)，所以C處彈力垂直于其切面指向球心，D處彈力垂直于桿斜向上如圖乙所示(c)球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直；繩子對(duì)球的彈力沿繩子斜向上

18、如圖丙所示(d)當(dāng)重心不在球心處時(shí)，彈力作用也必通過球心O，如圖丁所示應(yīng)注意不要錯(cuò)誤地認(rèn)為彈力作用線必定通過球的重心思維提升三種情況下彈力的方向1平面與平面接觸時(shí)，彈力的方向與接觸平面垂直2點(diǎn)與平面接觸時(shí)，彈力的方向與接觸平面垂直3點(diǎn)與曲面接觸時(shí)，彈力與曲面的切面垂直彈力大小的計(jì)算1能否將胡克定律表述為“彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧的長(zhǎng)度成正比”？為什么？答：不能公式Fkx中的x指的是彈簧的伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度(形變量)，而不是彈簧的長(zhǎng)度2由Fkx，得keq f(F,x)總結(jié)出“ k與彈力F成正比，與彈簧的形變量x成反比”對(duì)嗎？為什么？答：不對(duì)k的大小只與彈簧本身組成有關(guān)，與F和x的大小

19、無關(guān)對(duì)同一個(gè)彈簧，F(xiàn)增大，x就增大，F(xiàn)與x的比值不變1對(duì)胡克定律的理解(1)胡克定律成立的條件是：彈簧發(fā)生彈性形變，即必須在彈性限度內(nèi)(2)Fkx中的x是彈簧的形變量，是彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度，而不是彈簧的總長(zhǎng)度(3)Fkx中的k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和伸長(zhǎng)量x無關(guān)(4)由Fkx可知，彈簧上彈力的變化量F與形變量的變化量x也成正比關(guān)系，即Fkx.2彈力大小的計(jì)算方法公式法利用公式Fkx計(jì)算，適用于彈性體彈力的計(jì)算平衡法如果懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，求解細(xì)繩的拉力時(shí)，可用二力平衡得到拉力的大小等于物體重力的大小6一根彈

20、簧原長(zhǎng)為20 cm，當(dāng)用15 N的力拉它時(shí)，彈簧長(zhǎng)為25 cm.(1)求此彈簧的勁度系數(shù)(2)若此彈簧受21 N的壓力，則彈簧長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?？解析?1)當(dāng)用15 N的力拉它時(shí)，彈簧長(zhǎng)為25 cm，由胡克定律Fkx，所以keq f(15,0.250.20) N/m300 N/m.(2)若此彈簧受21 N的壓力，由胡克定律Fkx，彈簧的壓縮量xeq f(F,k)eq f(21,300) m7 cm，則彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?0 cm7 cm13 cm.7如圖所示，兩個(gè)彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)分別為k1、k2，它們一端固定在質(zhì)量為m的物體上，另一端分別固定在Q、P上，當(dāng)物體平衡時(shí)上面的彈簧處于原長(zhǎng)，若把固定的物體換為質(zhì)量為2m的物體(彈簧的長(zhǎng)度不變，且彈簧均在彈性限度內(nèi))，當(dāng)物體再次平衡時(shí)，物體比第一次平衡時(shí)的位置下降了x，則x為()A.eq f(mg,k1k2) B.eq f(k1k2,mg（k1k2）)C.eq f(2mg,k1k