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[高考導(dǎo)航],基礎(chǔ)課時(shí)3 重力 彈力,[知識(shí)梳理],知識(shí)點(diǎn)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＝___。可用____________測(cè)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(duì)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(cè)力計(jì),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(wàn)有引力的一個(gè)分力。,知識(shí)點(diǎn)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(shí)能夠__________的形變。 (2)彈性限度：當(dāng)形變超過(guò)一定限度時(shí)，撤去作用力后，物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的____，這個(gè)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(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。,恢復(fù)原狀,形狀,恢復(fù)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(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成_____。 (2)表達(dá)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(zhǎng)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(diǎn)所受的彈力方向。,圖1,[診斷自測(cè)],1.下列關(guān)于重力和重心的說(shuō)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(xì)線將重物懸掛起來(lái)，靜止時(shí)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(diǎn)，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(xiàng)A錯(cuò)誤；重力的方向豎直向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；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，選項(xiàng)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(diǎn)，但不一定在物體上，如球殼，其重心就不在球殼上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,C,2.把一木塊放在水平桌面上保持靜止，下面說(shuō)法正確的是( ) A.木塊對(duì)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(duì)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(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)木塊的支持力保持平衡 D.木塊對(duì)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(duì)桌面的壓力大小等于木塊重力的大小，但不能說(shuō)木塊對(duì)桌面的壓力就是木塊的重力，因?yàn)閮烧弋a(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(xiàng)A錯(cuò)誤；木塊對(duì)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(xiàng)B錯(cuò)誤；木塊保持靜止是由于桌面對(duì)木塊的支持力與木塊受到的重力二力平衡，故選項(xiàng)C錯(cuò)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(duì)桌面的壓力在數(shù)值上等于木塊重力的大小，故選項(xiàng)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?fàn)顟B(tài)，關(guān)于球A所受的彈力，以下說(shuō)法正確的是( ),圖2,A.A物體僅受一個(gè)彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上 B.A物體受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向下 C.A物體受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上 D.A物體受三個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上，一個(gè)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(gè)支持力，垂直斜面向上；擋板給它一個(gè)彈力，水平向右，故選項(xiàng)C正確。 答案 C,4.(多選)彈簧的原長(zhǎng)為10 cm，當(dāng)掛上一個(gè)50 g的鉤碼時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?2 cm，當(dāng)在原鉤碼下再掛一個(gè)同樣的鉤碼時(shí)，彈簧仍處于彈性限度內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是(取g＝10 m/s2)( ) A.彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?4 cm B.彈簧的勁度系數(shù)為25 N/m C.彈簧共伸長(zhǎng)了4 cm D.彈簧共伸長(zhǎng)了2 cm,答案 BC,考點(diǎn)一 彈力的有無(wú)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(duì)球的作用力F的判斷中，正確的是( ),圖3,思路點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，求桿對(duì)球的作用力F的大小及方向？,方法提煉 1.彈力有無(wú)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(lái)判斷是否存在彈力。此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況。 (2)假設(shè)法：對(duì)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，則此處一定有彈力。 (3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或`共點(diǎn)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(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。,【變式訓(xùn)練】 1.如圖4所示，在一個(gè)正方體的盒子中放有一個(gè)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(zhǎng)相等，盒子沿傾角為α的固定斜面滑動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法中正確的是( ),圖4,A.無(wú)論盒子沿斜面上滑還是下滑，球都僅對(duì)盒子的下底面有壓力 B.盒子沿斜面下滑時(shí)，球?qū)凶拥南碌酌婧陀覀?cè)面有壓力 C.盒子沿斜面下滑時(shí)，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力 D.盒子沿斜面上滑時(shí)，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(duì)象，無(wú)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(duì)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(xiàng)A正確。 答案 A,考點(diǎn)二 彈力的計(jì)算 【例2】 如圖5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( ),圖5,答案 A,方法提煉 彈力大小計(jì)算的三種方法： (1)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解； (2)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解； (3)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。,【變式訓(xùn)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(tái)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(duì)齊，使彈簧下端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧下端掛一個(gè)50 g的砝碼時(shí)，指針示數(shù)為L(zhǎng)1＝3.40 cm，當(dāng)彈簧下端掛兩個(gè)50 g的砝碼時(shí)，指針示數(shù)為L(zhǎng)2＝5.10 cm。g取9.8 m/s2。由此可知( ),圖6,A.彈簧的原長(zhǎng)是1.70 cm B.僅由題給數(shù)據(jù)無(wú)法獲得彈簧的原長(zhǎng) C.彈簧的勁度系數(shù)是25 N/m D.由于彈簧的原長(zhǎng)未知，無(wú)法算出彈簧的勁度系數(shù) 解析 設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，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(guò)兩根細(xì)線將小球吊在水平天花板上，已知兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩細(xì)線與水平方向的夾角均為α，彈簧軸線沿水平方向，以下說(shuō)法正確的是( ),圖7,A.a球所受細(xì)線的拉力大小為magsin α B.a、b兩球所受細(xì)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(shuō)法中正確的是( ) A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，作用點(diǎn)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(cè)力計(jì)或天平直接測(cè)出 D.在不同地點(diǎn)，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(diǎn)，對(duì)空心物體而言，重心可能就不在物體上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將物體由靜止釋放，只在重力作用下時(shí)自由下落，故重力的方向就是物體自由下落的方向，選項(xiàng)B正確；天平稱量的是物體的質(zhì)量而非重力，選項(xiàng)C錯(cuò)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(diǎn)g值可能不同，因此選項(xiàng)D正確。 答案 BD,2.體育課上一學(xué)生在水平籃球場(chǎng)上拍籃球，如圖8所示。試分析籃球與水平地面作用時(shí)，地面對(duì)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(duì)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?fàn)顟B(tài)，重力分別為9 N和4 N，不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線的重力，不考慮摩擦，彈簧測(cè)力計(jì)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(xì)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(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于彈簧測(cè)力計(jì)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(duì)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(huà)出下圖中物體A或結(jié)點(diǎn)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(gè)概念——重力、彈力 1個(gè)定律——胡克定律F＝kx 2個(gè)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(gè)模型——輕繩模型、輕彈簧模型、輕桿模型,