重力弹力(学生版)

第一讲重力弹力[人教版必修第一册]1.第三章第1节P55P56页【重力】部分，为什么不说“地球对物体的吸引力就是重力”？物体的重心是否一定在物体上？在物理上如何表示力？2.第三章第1节P57页弹力的定义部分，弹力是如何产生的？弹力的方向有什么特点？3.第三章第1节P58页胡克定律部分，写出胡克定律的表达式，并思考若已知弹簧弹力的大小，能否确定弹簧处于何种状态？4.P57页【通过平面镜观察桌面的微小形变】，该演示实验是如何观察到桌面的形变的？体现了物理上的什么思想？5.P59页【练习与应用第7题】如何设计一个自动冲水装置？考点一重力与弹力一、重力1.产生：由于的吸引而使物体受到的力。2.大小：与物体的质量成，即G＝。可用测量重力。3.方向：总是的。4.重心(1)定义：物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。(2)重心位置的确定①其位置与物体的和有关。②质量分布均匀的规则物体的重心在其。二、形变、弹力、胡克定律1.形变(1)定义：物体在力的作用下或的变化叫形变。(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够的形变。(3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。2.弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)产生条件：物体相互且发生。(3)方向：①总是与物体形变的方向；②弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向。3.胡克定律(1)内容：弹簧发生时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成。(2)表达式：。①k是弹簧的，单位为N/m；k的大小由弹簧决定。②x是，不是弹簧形变以后的长度。三、几种常见接触面上弹力的方向面与面点与平面点与曲面曲面与平面曲面与曲面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面垂直于切面四、弹力大小计算的方法1．应用胡克定律计算弹簧的弹力(1)由F＝kx计算，其中x为弹簧的形变量。(2)弹簧串联时，各弹簧的弹力大小，弹簧的形变量一般不同。(3)弹簧并联时，各弹簧的形变量，弹力一般不同。2．应用平衡条件计算弹力(1)对物体受力分析，画出受力图。(2)应用物体的，借助力的平行四边形定则及三角函数知识求解结果。3．应用牛顿第二定律计算弹力(1)对物体受力分析，画出受力图。(2)应用牛顿第二定律，沿的方向和垂直于方向列方程。(3)求解弹力的大小和方向，并判断结果的合理性。题型一重力与重心下列关于重力和重心的说法正确的是()A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B.物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力C.用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D.重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上题型二弹力有无及方向的判断下列图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球M所受弹力的情况，其中正确的是()题型三弹力大小的计算两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹簧的伸长量为L时()A.b弹簧的伸长量为eq\f(k2,k1)LB.b弹簧的伸长量也为LC.P端向右移动的距离为2LD.P端向右移动的距离为(1＋eq\f(k1,k2))L弹力有无的判断方法条件法根据弹力产生的两个条件(接触和形变)直接判断假设法在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合状态法根据研究对象的运动状态进行受力分析，判断是否需要弹力，物体才能保持现在的运动状态1.(2022·浙江1月选考)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是()A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低2.如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力B.轻弹簧一定对小球有弹力C.细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力D.细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力3.原长为L的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为m的小球A时，轻弹簧甲的伸长量为L。将另一原长也为L的轻弹簧乙挂在A的下面，其下再挂上质量为2m的小球B，两小球平衡时，悬点O与小球B的距离为7L(小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内)，则甲、乙两弹簧的劲度系数之比为()A.1∶2B.1∶1C.2∶1D.3∶1考点二“活结”和“死结”、“动杆”和“定杆”问题一、“动杆”和“定杆”1．动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，轻杆只能起到“拉”或“推”的作用，否则会引起杆的转动。如图甲所示，若C处为转轴，则轻杆在缓慢转动中，杆上弹力方向始终沿杆的方向。2．定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。如图乙所示。定杆的弹力方向应根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律分析判断，二、“活结”和“死结”1．活结：当轻绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力的大小是处处相等的，即滑轮或挂钩只改变力的方向，不改变力的大小。例如图乙中，BC、BD两段绳中的拉力大小都等于重物的重力。2．死结：当轻绳某处打有死结时，由于结点对绳有约束，因此绳上的力的大小可能不是处处相等。例如图丙中，绳AOB中，AO和OB两段绳中拉力大小不相等。题型一“活结”、“死结”问题如图所示，将沙桶P用质量不计的细绳系在C点，在两沙桶中装上一定质量的沙子，沙桶（含沙子）P、Q的总质量分别为m1、m2，系统平衡时，∠ACB＝90°，∠CAB＝60°，忽略滑轮的大小以及摩擦。则下列说法正确的是（）A.m1∶m2＝1∶1B.m1∶m2＝2∶1C.若在两桶内增加相同质量的沙子，C点的位置下降D.若在两桶内增加相同质量的沙子，C点的位置保持不变题型二“动杆”、“定杆”问题如图所示为三种形式的吊车示意图，OA为重力不计的杆，其O端固定，A端带有一小滑轮，AB为重力不计的缆绳，当它们吊起相同重物时，缆绳对滑轮作用力的大小关系是

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)A.N甲>NC.N甲=N乙>N处理类似绳杆类的平衡问题时：首先一般选绳杆的交点为研究对象，其次受力分析时要注意区分“活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”，紧记“定杆”即为固定杆，不能转动，其弹力的方向不确定；最后利用平衡条件建立方程求解相关问题。1.抖空竹在中国有着悠久的历史。假设抖空竹所用轻绳AB总长L，空竹重力为G，可视为质点。绳能承受的最大拉力是2G，将绳一端固定，将另一端缓慢水平向右移动d而使绳不断，不计一切摩擦，则d的最大可能值为（）A.3LB.154LC.32LD.2.(2023·兴化一中考试)如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳