《重力與彈力》任務(wù)1：分析實(shí)際問題中的重力，感受重心位置問題情境：足球運(yùn)動(dòng)員踢足球，如圖1所示;葡萄放在斜面上，如圖2所示圖1圖3問題1.圖1中被踢出去的質(zhì)量為m的足球受到的重力是怎樣的?2.如果該足球靜止在地面上，它的重力又是怎樣的?3.初中G=mg中的g表示什么?它與自由落體加速度(重力加速度)g是一回事嗎?豎直向下的豎直向下的重力加速度，一回事任務(wù)1：分析實(shí)際問題中的重力，感受重心位置問題情境：足球運(yùn)動(dòng)員踢足球，如圖1所示;葡萄放在斜面上，如圖2所示圖1圖3問題

5.有人把重力的作用點(diǎn)叫做重心，重心的意義是什么?該足球的重心在哪里?6.如圖3所示，一個(gè)質(zhì)量為m空心長方體泡沫箱，猜想重心在哪個(gè)位置?如果在泡沫箱中放一把重錘，重心又在哪個(gè)位置?重心上各部分受到的作用集中于一點(diǎn)，為重心不在箱子上放上重錘后，重心的位置發(fā)生變化任務(wù)2：理解懸掛法確定不規(guī)則薄板重心的原理問題情境:如圖為一塊形狀不規(guī)則的薄板問題1.薄板的中心在哪里？2.有人說二次懸掛法就能確定薄板的重心，為什么?3.用一個(gè)小物塊支撐“地圖”的重心位置，會(huì)出現(xiàn)什么情況?4.對不是薄板的物體，兩次重垂線的交點(diǎn)是重心嗎?為什么懸掛法的適用條件是薄板?形狀不規(guī)則，無法確定幾何中心，用懸掛法確定將薄板懸掛，受到重力和細(xì)繩的拉力，且這兩個(gè)力平衡，所以重力與拉力等大反向，在同一直線上．重力的作用點(diǎn)在重心，那么薄板的重心一定在沿繩方向的線上．二次懸掛，兩條線的交點(diǎn)即為重心．薄板可以靜止在小物塊上但對于不是薄板的物體重心在物體內(nèi)部，所畫的線只能在物體表面，重心不在線上，兩條線的交點(diǎn)也不是重心．重力和重心1.影響重力大小的因素（1）由于g值隨地球上緯度的改變而改變，緯度越高，g值越大，在兩極g值最大，在赤道g值最小。由于g的變化導(dǎo)致同一物體在不同緯度處所受重力不同。（2）由于g值隨海拔的變化而變化，在同一緯度處，海拔越高，g值越小，同一物體受到的重力隨海拔的增大而減小。（3）在同一地點(diǎn)，由于g值恒定，物體受到的重力與其質(zhì)量成正比。2.關(guān)于重力方向的認(rèn)識(shí)（1）重力的方向：物體所受重力的方向總是豎直向下。（2）關(guān)于“上、下”的理解重力的方向總是豎直向下的，但是什么是上、什么是下呢？我們都知道在地球上站立的人成輻射狀，每個(gè)人從腳到頭部的指向稱為向上，從頭部到腳的指向稱為向下，由此可知，在地球上不同地點(diǎn)的人，他們的上和下，在宇宙空間中的方位是不一樣的，如圖所示。小結(jié)3.重力和質(zhì)量的關(guān)系項(xiàng)目質(zhì)量重力區(qū)別性質(zhì)物體本身的一種屬性由于地球的吸引而使物體受到的力變化情況不隨地理位置的改變而發(fā)生變化隨著地理位置的不同而發(fā)生變化測量工具天平（杠桿原理）彈簧測力計(jì)（二力平衡原理）標(biāo)矢量標(biāo)量矢量聯(lián)系G=mg4.對重心的進(jìn)一步理解（1）重心只是一個(gè)等效點(diǎn)。（2）引入重心的概念后，可以把整個(gè)物體各部分受到的重力用作用于重心的一個(gè)力來表示。（3）重心的位置與物體所在的位置和放置狀態(tài)以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。（4）當(dāng)物體的質(zhì)量分布發(fā)生變化時(shí)，其重心位置可能發(fā)生變化。如圖所示是均勻直棒彎成圓環(huán)與曲尺后重心的變化。

B例下列關(guān)于重力和重心的說法正確的是（）A.物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的吸引力B.用細(xì)線將重物懸掛起來，靜止時(shí)重物的重心一定在細(xì)線所在的直線上C.重心就是物體所受重力的等效作用點(diǎn)，故重心一定在物體上D.物體掛在彈簧秤下，彈簧秤的示數(shù)一定等于物體的重力解析：A錯(cuò)：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但不是地球的吸引力。B對：由平衡條件可知，細(xì)線拉力和重力平衡，重心在重力作用線上。C錯(cuò)：重心位置跟物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)，是重力的等效作用點(diǎn)，但不一定在物體上，如球殼。D錯(cuò)：只有物體靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤對物體的拉力才等于物體重力。問題情境:裝有細(xì)管的扁玻璃瓶，如圖1;由桌面、激光筆、平面鏡構(gòu)成的微小形變，如圖2任務(wù)3：認(rèn)識(shí)形變與微小形變圖1圖2問題1.用力擠壓氣球、拉伸橡皮筋、拉彈簧和擠壓橡皮泥、面團(tuán)時(shí)發(fā)生的形變有什么不同?2.彈性形變的特點(diǎn)是什么?形變是力作用一定會(huì)產(chǎn)生的效果嗎?3.手捏圖1的玻璃瓶，能看到玻璃瓶的形變嗎?用什么辦法能夠讓瓶子的形變顯示出來?氣球、橡皮筋、彈簧可以恢復(fù)原狀，面團(tuán)、橡皮泥不能恢復(fù)原狀撤去力后可以恢復(fù)原狀的為彈性形變，是不能，可以進(jìn)行放大處理問題情境:裝有細(xì)管的扁玻璃瓶，如圖1;由桌面、激光筆、平面鏡構(gòu)成的微小形變，如圖2任務(wù)3：認(rèn)識(shí)形變與微小形變圖1圖2問題4.看到液體在細(xì)管內(nèi)上升，怎樣證明不是其它因素引起的(如熱脹冷縮)?5.手壓桌子，看到桌子形變了嗎?會(huì)不會(huì)沒有發(fā)生形變?用什么辦法能夠讓桌子的形變顯示出來?6.如圖2，為什么就可以顯示微小形變?7.彈力與形變存在著怎樣的關(guān)系?不用力，看液面是否上升，也可在恒溫狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)肉眼看不到，采用放大法對微小形變進(jìn)行了放大有彈力必有形變，發(fā)生形變不一點(diǎn)有彈力任務(wù)4：分析并歸納彈力方向問題情境：如圖所示問題1.如圖6所示，輕彈簧產(chǎn)生彈力的原因是什么?彈力的方向怎樣?2.如圖7所示，書和桌子均受到壓力，產(chǎn)生原因是什么?這些力的方向怎么樣?3.如圖8所示，燈受到繩子對其的拉力，產(chǎn)生原因是什么?方向如何確定?發(fā)生了彈性形變；向上書受支持力，是桌子發(fā)生了形變引起的桌子受到壓力，是書發(fā)生形變引起的繩子發(fā)生了形變豎直向上任務(wù)4：分析并歸納彈力方向問題情境：如圖所示問題有燈發(fā)生了形變引起的，方向向下4.輕繩有沒有受到燈頭對其的拉力?產(chǎn)生的原因是什么?方向如何確定?5.你能夠總結(jié)上述各種彈力方向間存在的共同規(guī)律嗎?彈力的方向與發(fā)生形變的方向相反彈力有無的判斷方法條件法方法根據(jù)物體間是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力，此方法多用來判斷形變較明顯的情況舉例圖中彈力繩與手直接接觸，彈力繩發(fā)生形變，手與彈力繩之間一定存在彈力

假設(shè)法方法對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若狀態(tài)改變，則此處一定有彈力舉例圖中為用細(xì)線懸掛的小球，細(xì)線豎直，斜面是光滑的，若去掉斜面體，小球的狀態(tài)不變，則小球只受細(xì)線的拉力和重力，不受斜面的支持力

狀態(tài)法方法根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用力的平衡條件或牛頓第二定律（下一章將學(xué)習(xí)）判斷彈力是否存在舉例圖中斜面體上用輕繩拴住一滑塊。如果整體處于平衡狀態(tài)，則滑塊與斜面體之間存在彈力；如果整體向右加速運(yùn)動(dòng)，則滑塊與斜面體之間是否存在彈力與加速度的大小有關(guān)（這一點(diǎn)下一章學(xué)習(xí)）

小結(jié)

常見彈力的方向類型方向圖示接觸方式面與面垂直接觸面指向受力物體

點(diǎn)與面過點(diǎn)垂直于接觸面指向受力物體

點(diǎn)與點(diǎn)垂直于接觸點(diǎn)的切面指向受力物體

輕繩沿繩子指向繩子收縮的方向（同一根輕繩上拉力相等）

輕桿可沿桿

可不沿桿（常根據(jù)二力平衡知識(shí)判斷）（1）固定桿：彈力方向不一定沿桿（2）帶有轉(zhuǎn)軸（或鉸鏈）的桿：彈力方向沿桿

輕彈簧指向彈簧恢復(fù)形變的方向

例某校的室內(nèi)課間操深受廣大同學(xué)的喜愛和追捧，讓同學(xué)們在教室里也可以動(dòng)起來。其中有一個(gè)擊掌的動(dòng)作非常有意思，關(guān)于擊掌這一動(dòng)作，下列說法正確的是（）A.甲同學(xué)對乙同學(xué)的力是乙同學(xué)手掌形變產(chǎn)生的B.乙同學(xué)對甲同學(xué)的力是乙同學(xué)手掌形變產(chǎn)生的C.甲同學(xué)手掌形變的方向是向右的D.乙同學(xué)手掌形變恢復(fù)的方向是向右的解析：A錯(cuò)：甲同學(xué)對乙同學(xué)的力是甲同學(xué)手掌形變產(chǎn)生的。B對：乙同學(xué)對甲同學(xué)的力是乙同學(xué)手掌形變產(chǎn)生的。C錯(cuò)：甲同學(xué)手掌形變的方向是向左的，產(chǎn)生的彈力向右。D錯(cuò)：乙同學(xué)手掌形變的方向向右，形變恢復(fù)的方向是向左的。B任務(wù)5：探究彈簧伸長量與彈簧彈力的關(guān)系問題情境:實(shí)驗(yàn)裝置，如圖問題1.彈簧彈力大小與哪些因素有關(guān)?2.需要測量的物理量有哪些?測量時(shí)要注意什么?3.如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格?如何確定橫、縱坐標(biāo)對應(yīng)的物理量?通過實(shí)驗(yàn)得到了怎樣的關(guān)系?換其他彈簧做實(shí)驗(yàn)，會(huì)有一樣的圖線嗎?彈簧本身的長短、粗細(xì)、材料彈力的大小和彈簧的長度縱坐標(biāo)表示彈力，橫坐標(biāo)表示形變量正比關(guān)系彈簧不一樣，圖線不一樣任務(wù)5：探究彈簧伸長量與彈簧彈力的關(guān)系問題情境:實(shí)驗(yàn)裝置，如圖問題4.圖象斜率的物理意義是什么?5.輕彈簧的一端受到5N的拉力作用，彈簧伸長了10cm(在彈性限度內(nèi))，如果彈力是8N，求該彈簧的伸長量．斜率表示彈簧的勁度系數(shù)16cm例

某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的裝置探究“彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”。（1）在測量彈簧的原長l0時(shí)，考慮到彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧

（選填“水平放置”或“豎直懸掛”）進(jìn)行測量。（2）下列說法中正確的是

。A.彈簧被拉伸時(shí)，不能超過它的彈性限度B.用直尺測得彈簧的長度等于彈簧的伸長量C.測量彈簧的長度時(shí)，應(yīng)保證彈簧豎直且處于平衡狀態(tài)D.采用不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到彈簧的彈力F與伸長量x的關(guān)系圖線都重合（3）實(shí)驗(yàn)中，在彈簧下端依次掛上重量均為0.50N的鉤碼，記錄彈簧的長度l，計(jì)算出伸長量x（x=l-l0）。如下表：甲鉤碼總重量G/N0.501.001.502.002.50x/cm6.513.019.226.132.8在圖乙中補(bǔ)全數(shù)據(jù)點(diǎn)，作出G-x關(guān)系圖線。由圖線可求得彈簧的勁度系數(shù)k=

N/m。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）乙1.［多選］下列說法中正確的是（）A.每個(gè)力都必有施力物體和受力物體，找不到施力物體或受力物體的力是不存在的B.網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員用力擊球，網(wǎng)球受力后飛出，網(wǎng)球的施力物體是人C.兩個(gè)力都是5N，那么這兩個(gè)力一定相同D.施力物體同時(shí)也是受力物體，受力物體同時(shí)也是施力物體解析：A、D對：力是物體間的相互作用，每個(gè)力都有施力物體和受力物體，找不到施力物體或受力物體的力是不存在的，施力物體同時(shí)也是受力物體，受力物體同時(shí)也是施力物體。B錯(cuò)：網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員用力擊球，網(wǎng)球受力后飛出，網(wǎng)球受重力作用，施力物體是地球。C錯(cuò)：兩個(gè)力都是5N，只是大小相同，方向不一定相同，故這兩個(gè)力不一定相同。AD當(dāng)堂檢測2.下列關(guān)于力的說法中，正確的是（）A.力對物體的作用效果，完全由力的大小決定B.作用在物體上的力，不論作用點(diǎn)在什么位置，產(chǎn)生的效果均相同C.物體受到力的作用后，一定同時(shí)出現(xiàn)形變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變D.力的作用效果不一定會(huì)使物體運(yùn)動(dòng)D3.關(guān)于重力，下列說法正確的是（）A.物體上只有重心處才受到重力作用B.球體的重心一定在球心處C.物體向上拋出時(shí)受到的重力小于它靜止時(shí)受到的重力D.同一物體在同一地點(diǎn)，無論其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，所受重力都一樣大D4.如圖所示，光滑的球A放在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于球A所受的彈力，正確的（）A.球A僅受一個(gè)彈力作用，彈力方向垂直斜面向上B.球A僅受一個(gè)彈力作用，彈力方向豎直向上C.球A受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向下D.球A受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上D5.如圖所示，有一個(gè)楔形槽BAC，槽底邊AC水平，一鋼球置于槽內(nèi)，現(xiàn)給鋼球施加一個(gè)水平向左的推力F。（1）分析槽壁AB、AC對鋼球的彈力是否存在，如果存在，方向如何。（2）若將F去掉，再分析槽壁AB、AC對鋼球的彈力。解析：（1）鋼球在水平推力作用下，與AB和AC相互擠壓，因而鋼球與AB、AC間均有彈力產(chǎn)生。AB對鋼球的彈力垂直AB向下，AC對鋼球的彈力豎直向上。（2）去掉推力后，鋼球只與AC擠壓，受到AC對鋼球豎直向上的彈力。假設(shè)此時(shí)把AB“拿走”，鋼球仍可靜止于AC上，所以AB與鋼球雖接觸但并未產(chǎn)生形變，AB與鋼球間無彈力作用。6.［多選］如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系圖像，根據(jù)圖像判斷，下列結(jié)論正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為1N/mB.彈簧的原長為6cmC.彈簧壓縮0.04m時(shí)，彈力大小為2ND.彈簧伸長0.02m時(shí)，彈力的大小為2N解析：B對：由題圖讀出，彈簧的彈力F=0時(shí)，彈簧的長度為L0=6cm，即彈簧的原長為6cm。A錯(cuò)：當(dāng)彈力F1=2N時(shí)，彈簧的長度為L1=4cm，彈簧壓縮的長度x1=L0-L1=2cm=0.02m；由胡克定律得，彈簧的勁度系數(shù)k=

=

N/m=100N/m。C錯(cuò)：彈簧壓縮0.04m時(shí)，彈力大小F2=kx2=100×0.04N=4N。D對：彈簧伸長0.02m時(shí)，彈力的大小F3=kx3=100×0.02N=2N。BD問題一對重力及重心的理解[情境探究]如圖所示,樹上的蘋果會(huì)落向地面;建筑工地上工人常用鉛錘線來檢測墻壁是否豎直。為什么樹上的蘋果總要落向地面?為什么使用鉛錘線能檢測墻壁是否豎直呢?要點(diǎn)提示

物體落向地面是因?yàn)槭艿搅素Q直向下的重力作用;鉛錘線能檢測墻壁是否豎直的原理,也是因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的,重錘靜止時(shí),懸掛重錘的細(xì)線方向一定是沿豎直方向的,如果墻壁與細(xì)線平行,就說明墻壁是豎直的,沒有傾斜。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.重力的產(chǎn)生、方向、大小和重心產(chǎn)生由于地球的吸引而使物體受到的力,一般不等于地球吸引力方向豎直向下或垂直于水平面向下大小G=mg①在同一地點(diǎn),重力的大小與質(zhì)量成正比②在不同地點(diǎn),同一物體的重力隨緯度的增加而增大,隨海拔高度的增加而減?、壑亓Φ拇笮∨c物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),與物體是否受其他的力無關(guān)作用點(diǎn)(重心)定義等效作用點(diǎn)決定因素物體的形狀、質(zhì)量分布情況位置質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心質(zhì)量分布均勻、形狀不規(guī)則的薄物體,采用懸掛法確定重心2.重心與物體形狀、質(zhì)量分布情況的關(guān)系

質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體,重心在其幾何中心質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的物體,重心與物體的形狀、質(zhì)量分布情況均有關(guān)要點(diǎn)筆記

重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn),不是只有這一點(diǎn)才受重力。重心的位置可能在物體上,也可能不在物體上。薄板的重心可用懸掛法確定,其原理是二力平衡。[實(shí)例引導(dǎo)]例1(2021廣西桂林高一期末)關(guān)于重力,下列說法中正確的是(

)A.重心就是物體的幾何中心B.可以用懸掛法確定形狀不規(guī)則薄板的重心C.只有靜止在地面上的物體才會(huì)受到重力D.質(zhì)量大的物體受到的重力一定比質(zhì)量小的物體受到的重力大解析

重心只是重力的等效作用點(diǎn),只有形狀規(guī)則,質(zhì)量分布均勻的物體,其重心才在幾何中心上,故A錯(cuò)誤;根據(jù)重力的方向是豎直向下的和二力平衡的條件,可以用懸掛法確定形狀不規(guī)則薄板的重心,故B正確;重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,方向豎直向下,與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),故C錯(cuò)誤;根據(jù)G=mg,可知重力的大小與質(zhì)量以及所處位置的重力加速度有關(guān),若在不同位置,質(zhì)量大的物體不一定比質(zhì)量小的物體重力大,故D錯(cuò)誤。答案

B規(guī)律方法

關(guān)于重心理解的五點(diǎn)注意

變式訓(xùn)練1(2021浙江寧波高一期末)如圖所示,某同學(xué)利用懸掛法測得一均勻薄泡沫塑料板的重心為O點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.任何物體的重心一定與其幾何中心重合B.除O點(diǎn)外,薄泡沫板其他部分均不受重力C.要得到薄泡沫板的重心位置,至少要在不同位置懸掛兩次D.將均勻薄泡沫板換成均勻薄鋁板,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),O點(diǎn)位置將發(fā)生變化解析

只有質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心才與幾何中心重合,A錯(cuò)誤;薄泡沫板任何地方都受重力,B錯(cuò)誤;要得到薄泡沫板的重心位置,至少要在不同位置懸掛兩次,C正確;將均勻薄泡沫板換成均勻薄鋁板,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),O點(diǎn)位置不變,D錯(cuò)誤。答案

C問題二力的圖示與力的示意圖[情境探究]如圖所示,用10N的力托著一本書,用500N的力推汽車,如何簡潔明了地表示出這兩個(gè)力呢?要點(diǎn)提示

可以用一帶箭頭的線段來表示,線段的長度表示力的大小,箭頭的指向表示力的方向,箭尾或者箭頭表示力的作用點(diǎn)。[知識(shí)點(diǎn)撥]力的圖示與力的示意圖的畫法作圖步驟力的圖示力的示意圖選標(biāo)度選定標(biāo)度(用某一長度表示一定大小的力)無畫線段從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一線段,根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段長度從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一適當(dāng)長度線段標(biāo)方向在線段的末端標(biāo)出箭頭,表示方向在線段的末端標(biāo)出箭頭,表示方向要點(diǎn)筆記

(1)標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)。一般情況下,線段應(yīng)取2~5個(gè)整數(shù)段標(biāo)度的長度。(2)畫同一物體受到的不同力時(shí)要用同一標(biāo)度。[實(shí)例引導(dǎo)]例2如圖所示,靜止木塊對桌面壓力為6N,試畫出壓力的圖示,并說明施力物體和受力物體;畫出木塊所受重力和支持力的示意圖。解析

畫力的圖示時(shí),要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行(1)選標(biāo)度:本題中選如圖所示的線段表示3

N的力。(2)從作用點(diǎn)沿力的方向畫一線段,線段上加上標(biāo)度。如圖(a)所示,從O點(diǎn)豎直向下畫一條2倍于標(biāo)度的線段。(3)線段上加箭頭表示力的方向。(4)壓力的作用點(diǎn)應(yīng)畫于桌面上,且壓力符號用FN表示。畫力的示意圖時(shí),對線段的長短沒有嚴(yán)格要求,只需畫出力的作用點(diǎn)和方向。答案

壓力的圖示如圖(a)所示,壓力的施力物體是木塊,受力物體是桌子;木塊所受重力和支持力的示意圖如圖(b)或(c)。規(guī)律方法

1.力的圖示和力的示意圖的畫法

2.畫力的圖示和示意圖的注意事項(xiàng)(1)力的圖示反映了力的三要素,而力的示意圖只反映了力的作用點(diǎn)和方向,在分析物體受力時(shí)經(jīng)常用到。(2)標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì),一般情況下,線段應(yīng)取2~5段整數(shù)段標(biāo)度的長度。(3)要用同一標(biāo)度畫同一物體受到的不同的力。表示力的線段的始端一般為物體的重心位置。(4)操作的“四定二標(biāo)”:一定作用點(diǎn),二定作用線,三定標(biāo)度,四定線段長度;一標(biāo)力的方向,二標(biāo)力的數(shù)值。變式訓(xùn)練2(2020江蘇漣水縣第一中學(xué)高一月考)小明同學(xué)用水平向右的拉力F拉小車,F的大小為300N,下列關(guān)于拉力的圖示正確的是(

)解析

A圖中沒有標(biāo)度,只是力的示意圖,故A錯(cuò)誤;B圖中沒有標(biāo)度,故B錯(cuò)誤;C圖中有作用點(diǎn),有大小,有方向,且確立標(biāo)度,故C正確;拉力的方向應(yīng)該向右,故D錯(cuò)誤。答案

C問題三物體間彈力有無的判斷方法[情境探究]如圖所示,將一個(gè)鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中,鋼球在各容器的底部與側(cè)壁相接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài)。若鋼球和各容器都是光滑的,各容器的底部均處于水平面內(nèi),各容器的側(cè)壁對鋼球有沒有彈力作用?要點(diǎn)提示

在將容器的側(cè)壁去掉時(shí),鋼球仍處于靜止,故各容器的側(cè)壁對鋼球沒有彈力作用。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.彈力的產(chǎn)生條件(1)物體要接觸。(2)物體要發(fā)生彈性形變(尤其注意微小形變)。2.彈力有無的判斷方法

方法思

路例

證假設(shè)法假設(shè)將與研究對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,不受斜面的支持力方法思

路例

證替換法用細(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

圖中輕桿AB、AC。用繩替換AB,原裝置狀態(tài)不變,說明AB對A施加的是拉力;用繩替換AC,原狀態(tài)不能維持,說明AC對A施加的是支持力方法思

路例

證狀態(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),由力的平衡條件判斷物體所受彈力情況

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,因此豎直墻面對小球不產(chǎn)生彈力作用[實(shí)例引導(dǎo)]例3(2020江西撫州高一期末)下列對圖中彈力的說法正確的是(

)A.圖甲中,小球隨車廂一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng),車廂左壁對小球有彈力B.圖乙中,小球被輕繩斜拉著靜止在光滑的斜面上,斜面對小球有彈力C.圖丙中,小球被a、b兩輕繩懸掛著處于靜止,其中a繩豎直,b繩對小球有彈力D.圖丁中,兩相同球各自被長度一樣的豎直輕繩拉住而靜止,則兩球間有彈力解析

假設(shè)車廂左壁對小球有彈力,則小球不能隨車廂一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng),故小球受到重力和車底板對小球的支持力,車廂左壁對小球無彈力,A錯(cuò)誤;假設(shè)斜面對小球沒有彈力,小球?qū)⒃诩?xì)線拉力和重力作用下處于豎直狀態(tài),故斜面對小球有彈力,B正確;假設(shè)b繩對小球有彈力,則小球在水平方向合力不為零,小球無法處于靜止,故b繩對小球無彈力,C錯(cuò)誤;假設(shè)兩球間有彈力,則細(xì)線不可能處于豎直狀態(tài),故兩球間無彈力,D錯(cuò)誤。答案

B規(guī)律方法

判斷彈力有無的誤區(qū)誤認(rèn)為只要有接觸就一定存在彈力作用,忽略了彈力產(chǎn)生的另一個(gè)條件——發(fā)生彈性形變(尤其是微小形變)。變式訓(xùn)練3(多選)(2020江蘇東臺(tái)高一月考)下列各圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于其受到彈力作用的說法正確的是(

)A.圖甲中地面是光滑水平的,A與B間存在彈力B.圖乙中兩斜面與水平地面的夾角分別為α、β,A對兩斜面均有壓力的作用C.圖丙中地面光滑且水平,A與豎直墻壁有力的作用D.圖丁中A受到斜面B對它的支持力的作用解析

圖甲中對B進(jìn)行受力分析,B球受重力和支持力的作用,二力平衡B球靜止,不可能再受到A對B的彈力的作用,故A錯(cuò)誤;圖乙中采用假設(shè)法,若除去左側(cè)的斜面,A將運(yùn)動(dòng),去掉右側(cè)的斜面,A也將運(yùn)動(dòng),所以兩斜面對球A均有力的作用,故B正確;圖丙由物體的平衡條件知外力F與豎直墻壁對A的作用力平衡,墻對物體A有力的作用,故C正確;圖丁由彈力產(chǎn)生的條件可知,A與B接觸且擠壓,二者之間有彈力的作用,故D正確。答案

BCD問題四彈力方向的確定[情境探究]體育課上一同學(xué)將足球踢向斜臺(tái),如圖所示。足球與斜臺(tái)作用時(shí)斜臺(tái)給足球的彈力方向如何?要點(diǎn)提示

足球與斜臺(tái)的作用是球面與斜面的相互作用,足球所受彈力方向垂直于斜臺(tái)指向足球,即斜向左上方。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.彈力的方向總與引起物體形變的外力方向相反,與施力物體恢復(fù)原狀的方向相同。類型方

向圖

示接觸方式面與面與接觸面垂直

點(diǎn)與面與接觸面垂直且過“點(diǎn)”

點(diǎn)與點(diǎn)與公共切面垂直

2.常見彈力的方向

類型方

向圖

示輕繩沿繩指向繩收縮的方向

輕桿可沿桿

可不沿桿

類型方

向圖

示輕彈簧沿彈簧形變的反方向

要點(diǎn)筆記

繩子只能產(chǎn)生沿繩指向繩收縮的拉力;桿可以產(chǎn)生沿桿的拉力、支持力以及不沿桿的彈力,具體分析要結(jié)合物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[實(shí)例引導(dǎo)]例4(2021陜西黃陵縣中學(xué)高一期末)關(guān)于下面四幅圖中的彈力說法正確的是(

)A.甲圖中,桌面由于形變,對書產(chǎn)生了向上的支持力F2B.乙圖中,小車向右壓縮彈簧時(shí),彈力的方向如圖所示C.丙圖中,碗對筷子彈力沿筷子斜向上,如圖中箭頭所示D.丁圖中,繩對車的拉力沿著繩而指向繩拉伸的方向解析

彈力是施力物體的形變產(chǎn)生的,方向指向受力物體,A正確;彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的方向指向彈簧形變的反方向,B錯(cuò)誤;碗對筷子彈力垂直于碗指向圓心,C錯(cuò)誤;繩對車的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向,D錯(cuò)誤。答案

A規(guī)律方法

判斷彈力方向的一般步驟(1)確定物體之間彈力作用的類型。(2)確定產(chǎn)生彈力的物體。(3)確定物體形變的方向。(4)確定物體產(chǎn)生的彈力方向。問題五彈力的大小[情境探究]如圖所示是一種彈簧測力計(jì),它的下端和一個(gè)鉤子連在一起,鉤子又與彈簧的下端相連,彈簧的上端固定在殼頂?shù)沫h(huán)上。(1)當(dāng)所掛物體的重力越大時(shí),彈簧拉伸越長,彈簧測力計(jì)的示數(shù)越大,這一現(xiàn)象說明了什么?(2)彈簧測力計(jì)的刻度是均勻的,說明彈簧的彈力和彈簧形變量之間有怎樣的定量關(guān)系?要點(diǎn)提示

(1)這一現(xiàn)象說明彈簧的彈力大小與彈簧的形變量有關(guān),而且形變量越大,彈力越大;(2)彈簧測力計(jì)的刻度是均勻的,說明彈簧的彈力和彈簧形變量成線性關(guān)系。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.對胡克定律的理解內(nèi)容在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比公式F=kx定律理解成立條件在彈性限度內(nèi)對x的認(rèn)