【志鸿全优设计】高中物理 第二章第3节弹力目标导学 教科版必修1.doc

3弹力答案：（1）体积（2）拉伸（3）能恢复原状（4）不能复原（5）放大法（6）弹性（7）接触（8）接触（9）弹性形变（10）相反（11）拉力（12）垂直（13）沿绳（14）收缩（15）形变（16）正比（17）kx（18）劲度系数（19）n/m（20）形变量（21）弹性限度1物体的形变（1）定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变常见的形变有伸长、缩短、弯曲、扭转等（2）形变的原因：物体受到了外力作用（3）形变的表现形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条被拉紧时，由短变长；跳水运动员走上跳板时，跳板由直变弯曲体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如用力压海绵，海绵体积变小；用力压排球，排球体积变小【例1】从物体形变的方式来看，可把物体的形变分为_、_、_、_橡皮条在不太大的外力作用下，只能发生_形变；橡胶棒在外力作用下，既能发生_形变，又能发生_形变，既能发生_形变，又能发生_形变；静止在桌面上的物体只能使桌面发生_形变；金属丝在不太大外力作用下，既可发生_形变，又可发生_形变答案：位伸压缩弯曲扭转拉伸拉伸压缩弯曲扭转弯曲拉伸扭转2形变的类型（1）弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变叫弹性形变（2）范性形变：撤去外力后物体的形变或多或少仍有保留，但不能恢复原状的形变（3）弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度释疑点 习惯上说的“形变”是弹性形变任何物体都能发生形变，但有些可恢复原状是弹性形变，有些不能恢复原状是范性形变，今后说到的形变（除非特别说明），都是指弹性形变【例2】下列各种情况中，属于弹性形变的有（）a撑杆跳高运动员起跳中，撑杆的形变b当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变c细钢丝被绕制成弹簧d铝桶被砸扁解析：当运动员对杆的作用力消失后，杆仍能恢复原来的形状，故a正确；当人站起时，椅面发生的微小形变会立即消失，故b正确；细钢丝被绕制成弹簧后，形状无法恢复，故c错；铝桶被砸扁后，形状同样无法恢复，故d错答案：ab3显示微小形变的方法物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形变极其微小以致于不能直接观察到，往往借助仪器将形变“放大”才能观察到常见的方法有“光学放大法”和“细液柱变化显示法”【例3】下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是（）a极限法 b放大法c控制变量法 d等效替代法解析：图甲是利用光的多次反射将微小形变放大，图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故为放大法，b正确4弹力（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这个力叫做弹力（2）弹力产生条件：一是两物体直接接触，二是接触面发生弹性形变谈重点 弹力的性质弹力是接触力，只有两物体直接接触才会产生弹力；弹力是被动力，只有物体在外力作用下发生形变才产生弹力；弹力与形变同时产生、变化和消失【例4】下列关于弹力产生条件的说法正确的是（）a只要两个物体接触就一定有弹力产生b只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生c只要物体发生运动就一定受到弹力作用d只有发生弹性形变的物体才会产生弹力解析：弹力产生的条件是接触并产生弹性形变，二者缺一不可a中只有弹力产生的一个条件，故a不一定能产生弹力b中只说“相互吸引”，只能证明有力存在，不一定能产生弹力弹力的产生跟运动状态没有直接关系，c错d项同时具备两个条件答案：d5常见的弹力及其方向产生弹力是因为施力物体发生形变要恢复原状，而对受力物体产生了力的作用（1）接触面的弹力：由于支持面发生形变要恢复原状，对被支持物体产生的弹力，通常称为支持力支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体由于被支持物发生形变要恢复原状，对支持物产生的弹力，通常称为压力压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体如图所示，桌面产生向下的微小形变要恢复原状对接触的书产生向上的支持力；书产生向上的形变要恢复原状对接触的桌面产生向下的压力（2）绳的弹力由于绳被拉长要恢复原状，而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向如图所示，绳产生向下的形变，要恢复原状对灯产生向上的拉力；灯产生向上的形变要恢复原状对绳产生向下的拉力（3）杆的弹力杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，其方向一般情况下沿杆方向，也可不沿杆的方向（4）弹簧的弹力弹簧既可以产生拉力，也可以产生支持力，其方向沿弹簧的轴线方向析规律 弹力的方向弹力的方向总是与作用在物体上，使物体发生形变的外力的方向相反，或指向恢复原状的方向【例5】铅球放在水平地面上处于静止状态，下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是（）a地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球坚硬没发生形变b地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力，是因为铅球也发生了形变c地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力，是因为地面发生了形变d铅球对地面的压力即为铅球的重力解析：两个物体之间有弹力，它们必定相互接触且发生了弹性形变地面受到向下的弹力，是因为铅球发生了弹性形变，故a、b错；铅球对地面的压力的受力物体是地面而不是铅球，d错；只有c项正确答案：c6弹力的大小弹力的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力消失；一般情况下弹力大小应根据物体的受力情况及其运动状态求解；弹簧的弹力遵循胡克定律【例6】关于弹力，以下说法正确的是（）a拉力、压力、支持力性质上均为弹力b弹力的施力者是发生了弹性形变的物体，受力物体是使其发生弹性形变的物体c弹力的大小，与弹性形变的大小有关d许多物体可以在不发生形变的条件下，对物体施以弹力作用解析：拉力、压力、支持力等都是弹力，a对；施力物体发生形变要恢复原状对受力物体产生弹力，b对；形变越大，弹力越大，c对；只有发生形变才可以产生弹力，d错答案：abc7胡克定律（1）内容：在弹性限度内，弹力大小和弹簧的形变大小（伸长或缩短的量）成正比（2）公式：fkx（3）理解公式适用于在弹性限度内弹簧发生弹性形变时弹力的大小计算式中的k为弹簧的劲度系数，简称劲度，是弹簧本身的一种物理性质，其大小只与弹簧的材料、长短、截面积、匝数等因素有关在国际单位制中，劲度系数的单位是n/m，如k200 n/m，表示要使弹簧伸长1 m需要200 n的外力拉弹簧x为弹簧的形变量的大小，即x|ll0|，l0为弹簧原长l为弹簧伸长或压缩后的长度弹簧伸长时，xll0；弹簧压缩时，xl0l弹力与弹簧伸长量的关系可用fx图像表示，如图所示，图线的斜率即为弹簧的劲度系数，即fkx【例7】如图所示，一劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的小球，小球处于静止状态弹簧的形变在弹性限度内已知重力加速度为g，下列判断正确的是（）a弹簧的伸长量为b弹簧的伸长量为mgkc弹簧的总长度为l0mgkd弹簧的总长度为l0解析：小球静止，弹簧被拉长，由二力平衡得mgkx，则弹簧伸长量为x，故a对，b错；弹簧总长为l0xl0，c错，d对答案：ad析规律 应用胡克定律解题注意什么用胡克定律解题时，一是明确弹簧状态，如果弹簧被拉长，则xll0，弹力方向由物体指向弹簧；如果弹簧被压缩，则xl0l，弹力方向由弹簧指向物体二是审题时注意区分理解“伸长了”“伸长为”等词语物理意义的不同8弹力有无的判断（1）根据弹力产生的条件来判断弹力产生的条件是接触、挤压，并判断物体间是否存在弹性形变及弹性形变的方向（2）“假设法”判断可将该处与物体接触的另一物体去掉，看物体还能否在原位置保持原来的状态，从而判断该物体是否受弹力作用如图所示，小球是否受斜面的弹力？利用假设法，若将四个图中的斜面（或竖直面）去掉，则甲图中小球无法在原位置静止，乙、丙和丁图中小球仍静止，甲图中小球受到斜面的弹力，施力物体是斜面，同时受细绳的弹力，施力物体是细绳；乙图中小球只受到细绳的弹力，不受倾斜面的弹力；丙图中小球只受水平面的弹力，不受倾斜面的弹力丁图中小球只受水平面的弹力9弹力的方向类型方向图示面与面垂直公共接触面点与面过点垂直于面指向受力物体点与点垂直于切面指向受力物体轻绳轻杆沿绳收缩方向沿杆不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向【例81】如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与倾斜光滑墙壁接触，a、b两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法正确的是（）a物体受重力、b点的支持力、a点的弹力作用b物体受重力、b点的支持力作用c物体受重力、b点的支持力、地面的弹力作用d物体受重力、b点的支持力、物体对地面的压力作用解析：本题要排除两个干扰：一是地面的弹力就是b点的支持力；二是a点有没有弹力，在a点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在a点没有弹力，那么怎么样判断a点没有相互挤压的呢？我们可以用假设法，设想a处的墙壁撤消，球仍然保持静止状态，所以在a处没有弹力答案：b【例82】在图中，a、b两球间一定有弹力作用的是（）解析：在具体判断有没有挤压时，我们用“假设法”进行判断，在a中，若拿去a球，则b球静止不动，故a、b间没有挤压，故a、b间没有弹力在b中，若拿去a球，则b球向左动，故a、b间存在相互挤压，存在弹力在c中，若拿去a球，则b球静止，故a、b间没有挤压，没有弹力在d中，若拿去a球及容器壁，则b球向右动，故b对容器右壁有挤压，而对a球没有挤压，a、b间没有弹力答案：b【例9】在图中画出物体p受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体p处于静止状态，丁中物体p（即球）在水平面上匀速滚动解析：甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中a点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，必过球心o，b点属于点与面相接触，弹力应过b点垂直于面斜向上；丙中a、b两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以a处弹力方向水平向右，b处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球p不管运动与否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即竖直向上答案：它们所受弹力的示意图如图所示10胡克定律的综合应用应用胡克定律解题时，注意x为形变量，可能为伸长量，也可能为压缩量尤其涉及双弹簧相连的物体移动问题，一定要明确变化前后弹簧所处的状态，利用所连接物体的受力平衡，解出弹簧变化前后的形变量，由弹簧的长度变化求出物体移动的距离弹簧弹力fkx，弹簧被压缩时xl0l，弹力方向由弹簧指向接触的物体；弹簧被拉长时xll0，弹力方向由接触的物体指向弹簧如弹簧由压缩状态到伸长状态经历了现在的长度l1伸长到原长l0，即先伸长x1l0l1，再伸长到长度为l2，则又伸长x2l2l0，一共伸长了xx1x2，即两物体间增大的距离释疑点 弹簧测力计示数是弹簧受到的合力吗（1）弹簧测力计示数显示的是弹簧一端受到所接触物体的拉力大小，不是弹簧受到的合力，对轻质弹簧，无论什么状态合力都为零（2）弹簧测力计测重力时，其示数仍然为弹簧受到的拉力，但不一定等于物体重力大小，只有竖直悬挂的物体静止或做匀速直线运动时，物体受到的拉力和重力二力平衡，物体对弹簧的拉力即测力计示数才等于物体重力【例10】如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，物块与弹簧拴接在一起，整个系统处于平衡状态试求：（1）两弹簧的压缩量x1和x2（2）现缓缓上提上面的木块，直到下面的弹簧刚好离开