高考物理总复习主题二相互作用与运动定律2.1.2弹力

2.1.2弹力学习目标关键提炼1.知道形变、弹性形变、弹性程度概念。4个概念——弹性形变、弹力、弹性程度、劲度系数1个定律——胡克定律2种计算弹力方法——平衡法、公式法1种思想方法——微小形变放大法2.知道压力、支持力和绳拉力都是弹力，会分析弹力有没有。3.了解胡克定律，会计算弹簧弹力。4.认识弹力产生条件，会分析弹力方向并能正确画出弹力示意图。1/40一、弹性形变和弹力1.弹性形变(1)形变：物体在力作用下_________或体积会发生改变现象。(2)弹性形变：物体在形变后撤去作用力能够___________形变。2.弹力：发生______物体，因为要___________，对与它接触物体产生力作用。3.弹性程度：当形变超出一定程度时，撤去作用力后，物体不能___________原来形状，这个程度叫做弹性程度。形状恢复原状形变恢复原状完全恢复2/40思维拓展如图1所表示，杂技演员含有高超技术，他能轻松地顶住从高处落下缸，他顶缸时头顶受到压力施力物体是哪个物体？压力是怎样产生？图1答案压力施力物体是缸，是因为缸发生弹性形变产生。3/40二、几个弹力及方向常见弹力弹力方向压力_______于物体接触面，指向被压缩或被支持物体支持力绳拉力沿着绳子指向绳子_______方向垂直收缩4/40思维拓展(1)一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图2所表示。海绵对铁块支持力是怎样产生？方向怎样？铁块对海绵压力是怎样产生？方向怎样？图2(2)如图3所表示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上物块。橡皮绳对物块拉力是怎样产生？方向怎样？图35/40提醒(1)①海绵对铁块支持力：海绵发生弹性形变，要恢复原来形状，对与它接触铁块产生力作用，方向垂直于接触面向上(如图甲)。②铁块对海绵压力：铁块发生弹性形变，要恢复原来形状，对与它接触海绵产生力作用，方向垂直接触面向下(如图乙)。(2)因为橡皮绳发生形变，对与它接触物块产生力作用，方向沿绳指向绳收缩方向(沿绳斜向右上)。6/40三、胡克定律1.内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟___________ ________________成正比，即F＝____。2.劲度系数：其中k为弹簧_________，单位为_________，符号N/m。是表示弹簧“软”“硬”程度物理量。弹簧伸长(或缩短)长度xkx劲度系数牛顿每米7/40思索判断(1)在弹性程度内，同一根弹簧被拉越长弹力越大，弹力大小与弹簧长度成正比。(

)(2)在弹性程度内，两根弹簧被拉长相同长度，弹力大小一定相等。(

)(3)在弹性程度内，同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x，弹力大小相等。(

)(4)只有在一定条件下，胡克定律才成立。(

)××√√8/40弹力有没有判断[关键点归纳]

1.产生弹力必备两个条件(1)两物体间相互接触。(2)发生弹性形变。2.判断弹力有没有两种常见方法(1)直接判断：对于形变较显著情况，可依据弹力产生条件直接判断。9/40(2)“假设法”判断：对于形变不显著情况，可用“假设法”进行判断，如图4所表示判断a、b两接触面对球有没有弹力。图410/40常见以下三种情形：三种情形详细方法结果结论解除接触面去除接触面a球保持静止a对球无弹力去除接触面b球下落b对球有弹力假设有弹力a对球有弹力球向右滚动a对球无弹力b对球有弹力球仍保持静止b对球有弹力11/40[精典示例][例1]

(·哈尔滨高一检测)图中物体a、b均处于静止状态，a、b间一定有弹力是(

)思绪探究在A、B、C、D各项中，若拿走b，a能否保持原来静止状态？12/40解析A图中对物体a而言受重力、竖直向上拉力，假如b对a有弹力，方向水平向左，那么a受到三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故A错误；B图中对物体a而言受重力，斜向上拉力，假如b对a没有弹力，那么a受到二力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故B正确；C图中若水平地面光滑，对b而言受重力，竖直向上支持力，假如a对b有弹力，方向水平向右，那么b受到三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故C错误；D图中对b而言受重力，竖直向上拉力，假如a对b有弹力，方向垂直斜面向下，那么b受到三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故D错误。答案B13/40误区警示判断弹力有没有两个误区(1)误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生另一条件——发生弹性形变。(2)误认为有形变一定有弹力，而忽略了弹性形变和非弹性形变区分。14/40[针对训练1]

以下各图中，全部接触面都是光滑，P、Q两球都处于静止状态。P、Q两球之间不存在弹力是(

)答案

D15/40弹力方向判断[关键点归纳]

1.弹力方向：弹力方向总是跟引发物体形变外力方向相反，跟该物体形变方向相反。2.弹力方向判定方法类型方向图示接触方式面与面垂直于公共接触面指向被支持物体16/40接触方式点与面过点垂直于面点与点垂直于切面轻绳沿绳并指向绳收缩方向17/40轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变反方向18/40[精典示例][例2]

请在图5中画出杆或球所受弹力。图519/40解析甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点平面垂直。如图甲所表示。乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上。如图乙所表示。丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球弹力与墙面垂直；绳子对球弹力沿绳子向上。如图丙所表示。20/40丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必经过球心，如图丁所表示。应注意不要错误地认为弹力作用线必定经过球重心。答案看法析图21/40误区警示易错是丁图，易误认为弹力作用线必过重心。实际上“点”和“球面”接触处弹力，方向垂直于过该点切面，沿该点和球心连线即过球心，与重心位置无关。22/40[针对训练2]

在图6中画出物体P受到各接触点或面对它弹力示意图，其中甲、乙中物体P处于静止状态，丙中物体P(即球)在水平面上匀速滚动。图623/40解析甲中属于绳拉力，应沿绳指向绳收缩方向，所以弹力方向沿绳向上，如图甲所表示；乙中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，如图乙所表示；丙中小球P不论运动是否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上，如图丙所表示。答案看法析图24/40弹力大小计算[关键点归纳]

1.应用胡克定律四个关键(1)弹簧发生形变时必须在弹性程度内。(2)x是弹簧形变量，不是弹簧原长，也不是弹簧形变后长度。(3)其F－x图象为一条经过原点倾斜直线，图象斜率表示弹簧劲度系数。同一根弹簧，劲度系数不变。(4)一个有用推论：ΔF＝kΔx。25/402.计算弹力大小两种方法(1)公式法：利用公式F＝kx计算，适合用于弹簧、橡皮筋等物体弹力计算。(2)平衡法：假如悬挂在竖直细绳上物体处于静止状态，求解细绳拉力时，可用二力平衡得到拉力大小等于物体重力大小。26/40[精典示例][例3]

如图7所表示装置中，小球质量均相同，弹簧和细线质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是(

)A.F1＝F2＝F3 B.F1＝F2＜F3C.F1＝F3＞F2 D.F3＞F1＞F2图727/40解析第一个图中，以弹簧下面小球为研究对象，第二个图中，以悬挂小球为研究对象，第三个图中，以任意一小球为研究对象。第一个图中，小球受竖直向下重力mg和弹簧向上弹力，二力平衡，F1＝mg；后面两个图中，小球受竖直向下重力和细线拉力，二力平衡，弹簧弹力大小均等于细线拉力大小，则F2＝F3＝mg，故三图中平衡时弹簧弹力相等。答案

A28/40[例4]

如图8所表示，不计滑轮摩擦，将弹簧C右端由a点水平拉到b点时，弹簧B刚好没有形变。求a、b两点间距离。已知弹簧B、C劲度系数分别为k1、k2，钩码质量为m，弹簧C右端在a点时刚好没有形变。思绪探究

(1)弹簧C右端在a点时，刚好没有发生形变说明什么问题？(2)由a点拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，说明什么问题？图829/4030/40[针对训练3]

探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性程度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m，悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧原长L0和劲度系数k分别为(

)A.L0＝0.02m

k＝500N/mB.L0＝0.10m

k＝500N/mC.L0＝0.02m

k＝250N/mD.L0＝0.10m

k＝250N/m31/40解析依据胡克定律，有：F1＝k(L1－L0)F2＝k(L2－L0)代入数据，有：15＝k(0.16－L0)20＝k(0.18－L0)联立解得：L0＝0.10m，k＝250N/m。答案D32/401.书静止放在水平桌面上时，以下说法错误是(

)A.书对桌面压力就是书受重力B.书对桌面压力是弹力，是因为书形变而产生C.桌面对书支持力是弹力，是因为桌面形变而产生D.书和桌面都发生了微小形变33/40解析压力属于弹力，重力属于万有引力，性质不一样，不能说压力就是书受重力，故A错误；书静止于水平桌面上，桌面受到竖直向下弹力是因为书发生向上形变，要恢复原状产生向下弹力，B正确；书受到向上弹力，是因为桌面向下形变，要恢复原状产生向上弹力，故C正确；书和桌面都发生了微小形变，故D正确。答案A34/402.(多项选择)如图9所表示，一倾角为45°斜面固定于竖直墙上，为使一光滑铁球静止，需加一水平力F，且力F经过球心，以下说法正确是(

)A.球一定受墙弹力且水平向左B.球可能受墙弹力且水平向左C.球一定受斜面弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面弹力且垂直斜面向上图935/40解析力F大小适当时，球能够静止在斜面上，当力F增大到一定程度时墙才对球有水平向左弹力，故A错误，B正确；而斜面对球必须有垂直斜面向上弹力才能使球不下落，故C正确，D错误。答案

BC36/403.关于弹