高考物理一輪復習 第2章 相互作用 基礎(chǔ)課時3 重力 彈力課件.ppt

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[高考導航],基礎(chǔ)課時3 重力 彈力,[知識梳理],知識點一、重力 1.產(chǎn)生：由于_____的吸引而使物體受到的力。 2.大?。号c物體的質(zhì)量成_____，即G＝___?？捎胈___________測量重力。 3.方向：總是_________的。 4.重心：其位置與物體的_____分布和_____有關(guān)。 5.重心位置的確定 質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體，重心在其_________；對于形狀不規(guī)則或者質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用_______確定。,正比,mg,彈簧測力計,豎直向下,質(zhì)量,形狀,幾何中心,懸掛法,地球,特別提醒 重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力，但它并不等于地球?qū)ξ矬w的引力。重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力。,知識點二、形變、彈性、胡克定律 1.形變 物體在力的作用下形狀或體積的變化叫形變。 2.彈性 (1)彈性形變：有些物體在形變后撤去作用力時能夠__________的形變。 (2)彈性限度：當形變超過一定限度時，撤去作用力后，物體不能完全恢復原來的____，這個限度叫彈性限度。 3.彈力 (1)定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要_________，對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。,恢復原狀,形狀,恢復原狀,(2)產(chǎn)生條件 物體相互_____且發(fā)生_________。 (3)方向：彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向_____。 4.胡克定律 (1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生__________時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成_____。 (2)表達式：F＝___。 ①k是彈簧的_________，單位為N/m；k的大小由彈簧_________決定。 ②x是_______，但不是彈簧形變以后的長度。,接觸,彈性形變,相反,彈性形變,正比,kx,自身性質(zhì),形變量,勁度系數(shù),[思考] 試分析圖1中半圓柱體上A、B、C三點所受的彈力方向。,圖1,[診斷自測],1.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.重力的方向總是指向地心 C.用細線將重物懸掛起來，靜止時物體的重心一定在懸線所在的直線上 D.重心就是物體所受重力的等效作用點，故重心一定在物體上 解析 重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但不是地球的吸引力，選項A錯誤；重力的方向豎直向下，選項B錯誤；由平衡條件可知，細線拉力和重力平衡，重心在重力作用線上，選項C正確；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，但不一定在物體上，如球殼，其重心就不在球殼上，選項D錯誤。,C,2.把一木塊放在水平桌面上保持靜止，下面說法正確的是( ) A.木塊對桌面的壓力就是木塊受到的重力，施力物體是地球 B.木塊對桌面的壓力是彈力，是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C.木塊保持靜止是由于木塊對桌面的壓力與桌面對木塊的支持力保持平衡 D.木塊對桌面的壓力與木塊所受的重力大小相等,解析 木塊放在水平桌面上保持靜止，木塊對桌面的壓力大小等于木塊重力的大小，但不能說木塊對桌面的壓力就是木塊的重力，因為兩者產(chǎn)生的原因、施力物體和受力物體等都不同，壓力的施力物體是木塊，故選項A錯誤；木塊對桌面的壓力是彈力，是由于木塊發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故選項B錯誤；木塊保持靜止是由于桌面對木塊的支持力與木塊受到的重力二力平衡，故選項C錯誤；木塊放在水平桌面上保持靜止，由平衡條件和牛頓第三定律分析得知，木塊對桌面的壓力在數(shù)值上等于木塊重力的大小，故選項D正確。 答案 D,3.如圖2球A在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài)，關(guān)于球A所受的彈力，以下說法正確的是( ),圖2,A.A物體僅受一個彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上 B.A物體受兩個彈力作用，一個水平向左，一個垂直斜面向下 C.A物體受兩個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上 D.A物體受三個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上，一個豎直向下,解析 球A受重力豎直向下，與豎直擋板和斜面都有擠壓，斜面給它一個支持力，垂直斜面向上；擋板給它一個彈力，水平向右，故選項C正確。 答案 C,4.(多選)彈簧的原長為10 cm，當掛上一個50 g的鉤碼時，彈簧的長度變?yōu)?2 cm，當在原鉤碼下再掛一個同樣的鉤碼時，彈簧仍處于彈性限度內(nèi)，下列說法中正確的是(取g＝10 m/s2)( ) A.彈簧的長度變?yōu)?4 cm B.彈簧的勁度系數(shù)為25 N/m C.彈簧共伸長了4 cm D.彈簧共伸長了2 cm,答案 BC,考點一 彈力的有無及方向的判斷,【例1】 如圖3所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球，下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是( ),圖3,思路點撥：,答案 D,【拓展延伸】 在【例1】中，若小車以加速度a向左加速運動，求桿對球的作用力F的大小及方向？,方法提煉 1.彈力有無的判斷“三法” (1)條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(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。 (2)假設(shè)法：對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。 (3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用牛頓第二定律或`共點力平衡條件判斷彈力是否存在。 2.彈力方向的判斷方法 (1)根據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判斷。 (2)根據(jù)共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。,【變式訓練】 1.如圖4所示，在一個正方體的盒子中放有一個質(zhì)量分布均勻的小球，小球的直徑恰好和盒子內(nèi)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4,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?qū)凶拥南碌酌婧陀覀?cè)面有壓力 C.盒子沿斜面下滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力 D.盒子沿斜面上滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力 解析 先以盒子和小球組成的系統(tǒng)為研究對象，無論上滑還是下滑，用牛頓第二定律均可求得系統(tǒng)的加速度大小為a＝gsin α，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始終保持相對靜止，所以小球的加速度大小也是a＝gsin α，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右側(cè)面提供彈力。故選項A正確。 答案 A,考點二 彈力的計算 【例2】 如圖5所示，兩個彈簧的質(zhì)量不計，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，當物體平衡時上面的彈簧處于原長，若把固定的物體換為質(zhì)量為2m的物體(彈簧的長度不變，且彈簧均在彈性限度內(nèi))，當物體再次平衡時，物體比第一次平衡時的位置下降了x，則x為( ),圖5,答案 A,方法提煉 彈力大小計算的三種方法： (1)根據(jù)力的平衡條件進行求解； (2)根據(jù)牛頓第二定律進行求解； (3)根據(jù)胡克定律進行求解。,【變式訓練】 2.[根據(jù)胡克定律求彈力](2016·湖北荊門調(diào)研)如圖6所示，將一輕質(zhì)彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，刻度尺的0刻線與彈簧上端對齊，使彈簧下端的指針恰好落在刻度尺上。當彈簧下端掛一個50 g的砝碼時，指針示數(shù)為L1＝3.40 cm，當彈簧下端掛兩個50 g的砝碼時，指針示數(shù)為L2＝5.10 cm。g取9.8 m/s2。由此可知( ),圖6,A.彈簧的原長是1.70 cm B.僅由題給數(shù)據(jù)無法獲得彈簧的原長 C.彈簧的勁度系數(shù)是25 N/m D.由于彈簧的原長未知，無法算出彈簧的勁度系數(shù) 解析 設(shè)彈簧原長為L0，由胡克定律得k(L1－L0)＝mg，k(L2－L0)＝2mg，解得L0＝1.70 cm，k≈29 N/m，A正確。 答案 A,3.[利用平衡條件求彈力]如圖7所示，輕彈簧兩端分別固定質(zhì)量為ma、mb的小球a、b，通過兩根細線將小球吊在水平天花板上，已知兩球均處于靜止狀態(tài)，兩細線與水平方向的夾角均為α，彈簧軸線沿水平方向，以下說法正確的是( ),圖7,A.a球所受細線的拉力大小為magsin α B.a、b兩球所受細線的拉力大小不一定相等 C.b球所受彈簧彈力的大小為mbgtan α D.a、b球的質(zhì)量大小關(guān)系一定滿足ma＝mb,答案 D,1.(多選)(2016·上海普陀區(qū)期中)關(guān)于物體所受的重力，以下說法中正確的是( ) A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，作用點就是重心，且重心一定在物體上 B.重力的方向就是物體自由下落的方向 C.重力的大小可以用彈簧測力計或天平直接測出 D.在不同地點，質(zhì)量大的物體可能比質(zhì)量小的物體所受的重力小,解析 重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引產(chǎn)生的，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，通常情況下重力只是地球?qū)ξ矬w引力的一部分，重心是重力的作用點，對空心物體而言，重心可能就不在物體上，選項A錯誤；將物體由靜止釋放，只在重力作用下時自由下落，故重力的方向就是物體自由下落的方向，選項B正確；天平稱量的是物體的質(zhì)量而非重力，選項C錯誤；由公式G＝mg可知，重力G的大小由質(zhì)量m和重力加速度g共同決定，由于不同地點g值可能不同，因此選項D正確。 答案 BD,2.體育課上一學生在水平籃球場上拍籃球，如圖8所示。試分析籃球與水平地面作用時，地面對籃球的彈力方向( ),圖8 A.斜左上 B.斜右上 C.豎直向上 D.豎直向下 解析 地面對物體彈力方向一直都是垂直于地面向上的，C符合題意。 答案 C,3.(2016·江蘇南京模擬)如圖9所示，物體A和B處于靜止狀態(tài)，重力分別為9 N和4 N，不計彈簧測力計和細線的重力，不考慮摩擦，彈簧測力計的讀數(shù)是( ),圖9 A.9 N B.4 N C.5 N D.13 N 解析 由題圖可知細線中拉力大小等于B的重力，而彈簧兩側(cè)受力相等，彈簧測力計的讀數(shù)等于彈簧測力計受到的拉力，所以讀數(shù)為4 N。 答案 B,4.(多選)如圖10所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37°，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的拉力為9 N，則輕桿對小球的作用力是( ),圖10 A.大小為5 N B.大小為10 N C.方向與豎直方向成37°角向右上方 D.方向與豎直方向成37°角向右下方,答案 AC,5.畫出下圖中物體A或結(jié)點A或滑輪A所受彈力的示意圖(所有接觸面均光滑)。,答案,小結(jié)巧記 2個概念——重力、彈力 1個定律——胡克定律F＝kx 2個方向——重力、彈力的方向 3種思想方法——假設(shè)法、條件法、狀態(tài)法 3個模型——輕繩模型、輕彈簧模型、輕桿模型,