第二章相互作用

2021-04-12 18:36:26 字數 3420 閱讀 4279

[備考指南]

第1節重力__彈力

(1)自由下落的物體所受重力為零。(×)

(2)重力的方向不一定指向地心。(√)

(3)彈力一定產生在相互接觸的物體之間。(√)

(4)相互接觸的物體間一定有彈力。(×)

(5)f=kx中「x」表示彈簧形變後的長度。 (×)

(6)彈簧的形變數越大,勁度係數越大。(×)

(7)彈簧的勁度係數由彈簧自身性質決定。(√)

要點一彈力的有無及方向判斷

1.彈力有無的判斷「三法」

2.彈力方向的確定

[多角練通]

1.如圖211所示,小車受到水平向右的彈力作用,與該彈力的有關說法中正確的是(  )

a.彈簧發生拉伸形變

b.彈簧發生壓縮形變

c.該彈力是小車形變引起的

d.該彈力的施力物體是小車

圖211        圖212

解析:選a 小車受到水平向右的彈力作用,是彈簧發生拉伸形變引起的,該彈力的施力物體是彈簧,故只有a項正確。

2.如圖212所示,乙個球形物體靜止於光滑水平面上,並與豎直光滑牆壁接觸,a、b兩點是球跟牆和地面的接觸點,則下列說法中正確的是(  )

a.物體受重力、b點的支援力、a點的彈力作用

b.物體受重力、b點的支援力作用

c.物體受重力、b點的支援力、地面的彈力作用

d.物體受重力、b點的支援力、物體對地面的壓力作用

解析:選b 假設沒有光滑牆壁,物體也不會左右滾動,可見物體並未受到a點的彈力,a錯誤;b點對物體的支援力和地面對物體的彈力實為乙個力,所以c錯誤;物體對地面的壓力作用在地面上,並不是物體受到的力,受力分析時一定要明確研究物件,d錯誤;綜上,b正確。

3.(2016·聊城模擬)小車上固定一根彈性直杆a,桿頂固定乙個小球b(如圖213所示),現讓小車從光滑斜面上自由下滑,在下圖的情況中杆發生了不同的形變,其中正確的是(  )

圖213

解析:選c 小車在光滑斜面上自由下滑,則加速度a=gsin θ(θ為斜面的傾角),由牛頓第二定律可知小球所受重力和杆的彈力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等於gsin θ,則杆的彈力方向垂直於斜面向上,杆不會發生彎曲,c正確。

要點二彈力的分析與計算

1.對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體,彈力的大小可以由胡克定律f=kx計算。

2.對於難以觀察的微小形變,可以根據物體的受力情況和運動情況,運用物體平衡條件或牛頓第二定律來確定彈力大小。

[典例] 如圖214所示,在乙個正方體的盒子中放有乙個質量分布均勻的小球,小球的直徑恰好和盒子內表面正方體的邊長相等,盒子沿傾角為α的固定斜面滑動,不計一切摩擦,下列說法中正確的是(  )

圖214

a.無論盒子沿斜面上滑還是下滑,球都僅對盒子的下底面有壓力

b.盒子沿斜面下滑時,球對盒子的下底面和右側面有壓力

c.盒子沿斜面下滑時,球對盒子的下底面和左側面有壓力

d.盒子沿斜面上滑時,球對盒子的下底面和左側面有壓力

[審題指導]

(1)小球與盒子的加速度相同。

(2)不計一切摩擦,盒子的加速度a=gsin θ,方向沿斜面向下。

(3)垂直斜面方向小球的加速度為零。

[解析] 取小球和盒子為一整體,不計一切摩擦時,其加速度a=gsin θ,方向沿斜面向下,因此小球隨盒子沿斜面向上或沿斜面向下運動時,加速度gsin θ均由其重力沿斜面向下的分力產生,故球對盒子的左、右側面均無壓力,但在垂直於斜面方向,因球受支援力作用,故球對盒子的下底面一定有壓力,故只有a項正確。

[答案] a

[易錯提醒]

(1)彈力產生在直接接觸的物體之間,但直接接觸的物體之間不一定存在彈力。

(2)小球與盒子的四個內表面都直接接觸,不要誤認為盒子上滑會受到左側面的壓力,盒子下滑會受到右側面的壓力,實際上是否存在左、右側面的壓力,與運動方向無關,而與運動狀態有關。

[針對訓練]

1.如圖215所示,小木塊與小球通過輕杆連線,在小木塊勻速滑上斜面和勻速滑下斜面過程中,杆對小球作用力(  )

圖215

a.上滑時大b.下滑時大

c.一樣大 d.無法判斷

解析:選c 上下滑動都是勻速運動,小球受到的合力為零,輕杆對小球的作用力都是豎直向上的,大小與小球的重力大小相等,c對。

2. (多選)(2016·濟寧模擬)如圖216所示,小球a的重力為g,上端被豎直懸線掛於o點,下端與水平桌面相接觸,懸線對球a、水平桌面對球a的彈力大小可能為(  )

圖216

a.0,g b.g,0

c., d., g

解析:選abc 因小球a處於平衡狀態,懸線對球a的作用力只能豎直向上,由平衡條件可得:f+fn=g,對應a、b、c、d四個選項可知,a、b、c均正確,d錯誤。

要點三輕杆、輕繩、輕彈簧模型

1.三種模型對比

2.彈簧與橡皮筋的彈力特點

(1)彈簧與橡皮筋產生的彈力遵循胡克定律f=kx。

(2)橡皮筋、彈簧的兩端及中間各點的彈力大小相等。

(3)彈簧既能受拉力,也能受壓力(沿彈簧軸線),而橡皮筋只能受拉力作用。

(4)彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變,但當將彈簧或橡皮筋剪斷時,其彈力立即消失。

[典例] 如圖217所示為位於水平面上的小車,固定在小車上的支架的斜桿與豎直杆的夾角為θ,在斜桿的下端固定有質量為m的小球。下列關於斜桿對小球的作用力f的判斷中,正確的是(  )

圖217

a.小車靜止時,f=mgsin θ,方向沿杆向上

b.小車靜止時,f=mgcos θ,方向垂直於杆向上

c.小車向右勻速運動時,一定有f=mg,方向豎直向上

d.小車向右勻加速運動時,一定有f>mg,方向一定沿杆向上

[思路點撥] 解答本題時可按以下思路進行:

―→[解析] 小車靜止或勻速向右運動時,小球的加速度為零,合力為零,由平衡條件可得,杆對球的作用力豎直向上,大小為f=mg,故a、b錯誤,c正確;若小車向右勻加速運動,小球的合力沿水平方向向右,由牛頓第二定律可得:fy=mg,fx=ma,f=>mg,tan α==,當a的取值合適時,α可以等於θ,但不一定相等,故d錯誤。

[答案] c

[方法規律]

輕杆彈力的確定方法

杆的彈力與繩的彈力不同,繩的彈力始終沿繩指向繩收縮的方向,但杆的彈力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判斷要根據物體的運動狀態來確定,可以理解為「按需提供」,即為了維持物體的狀態,由受力平衡或牛頓運動定律求解得到所需彈力的大小和方向,杆就會根據需要提供相應大小和方向的彈力。

[針對訓練]

1.(2016·樂清模擬)如圖218所示的裝置中,彈簧的原長和勁度係數都相等,小球的質量均相同,彈簧和細線的質量均不計,一切摩擦忽略不計。平衡時各彈簧的長度分別為l1、l2、l3,其大小關係是(  )

圖218

a.l1=l2=l3b.l1=l2<l3

c.l1=l3>l2 d.l3>l1>l2

解析:選a 根據胡克定律和平衡條件分析可得:平衡時各彈簧的長度相等,選項a正確。

第二章相互作用

1.等效替代法是物理學中常用的思想方法,下列哪個物理名詞與該方法無關 a.力的合成 b.力的分解 c.重心 d.加速度 2 當乙個物體靜止在水平桌面上時,則 a 物體對桌面的壓力就是該物體的重力 b 物體對桌面的壓力使該物體發生形變 c 桌面形變產生對物體的支援力d 桌面的形變使桌面受到向下的壓力 ...

第二章相互作用答案

第7課時力的基本概念重力彈力 要點突破 典題演示1 解析 只有兩個物體接觸才能有彈力,足球在向斜上方飛行過程中,腳對球已經沒有作用力,球只受到重力和空氣阻力,重力方向豎直向下,空氣阻力的方向與球的運動方向相反,所以正確選項為b.答案 b 典題演示2 解析 由於杯中水不斷流出,剩餘水的重心不斷下降,而...

第二章相互作用 教師

考綱解讀 複習指津 本章主要有三大高頻考點 第一是摩擦力,第二是彈力,第三是力的合成與分解。關於摩擦力,有四個考查熱點 三個判斷 摩擦力有無的判斷 靜摩擦力是否轉化為滑動摩擦力的判斷 靜摩擦力大小變化的判斷 乙個擴充套件 由乙個面受摩擦力向多個面受摩擦力擴充套件 乙個公式 滑動摩擦力f fn,基本上...