第7课时 重力 弹力(双基落实课)
[命题者说] 重力和弹力是高中物理最常见、最基础的两个力。本课时的重点是弹力的分析和判断、几种常见弹力的计算等。对本课时的学习,重在理解,熟练掌握各种接触方式弹力的判断方法,会计算弹力的大小。
1.重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)大小:G=mg,不一定等于地球对物体的引力。 (3)方向:竖直向下。
(4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一定在物体上。
2. 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,这种力叫作弹力。
(2)条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。 (3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。 3.弹力有无的判断 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况 对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力 根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 一、重力、弹力的分析与判断 假设法 状态法 4.弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
[小题练通]
1.判断正误
(1)自由下落的物体所受重力为零。(×) (2)重力的方向一定指向地心。(×)
(3)直接接触的两个物体间必然有弹力存在。(×) (4)只要物体发生形变就会产生弹力作用。(×)
2.如图所示,一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b。当小车
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和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列结论正确的是( )
A.球在a、b两点处一定都受到支持力
B.球在a点一定受到支持力,在b点处一定不受支持力 C.球在a点一定受到支持力,在b点处不一定受到支持力 D.球在a点处不一定受到支持力,在b点处也不一定受到支持力
详细分析:选D 若球与小车一起做水平匀速运动,则球在b处不受支持力作用;若球与小车一起做水平向左匀加速运动,则球在a处受到的支持力可能为零,选项D正确。
3.(2017·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从固定的光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
详细分析:选C 小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=gsin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于gsin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,C正确。
(1)弹力产生在直接接触的物体之间,但直接接触的物体之间不一定存在弹力。 (2)绳只能产生拉力,不能产生支持力,且绳的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。 (3)杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,弹力的方向可以沿着杆,也可以不沿杆。
1.胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)表达式:F=kx。k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
2.弹力大小的计算 (1)根据胡克定律进行计算。 (2)根据力的平衡条件进行计算。 (3)根据牛顿第二定律进行计算。
[小题练通]
1.(2016·乐清模拟)如图所示的装置中,弹簧的原长和劲度系数都相等,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3,其大小关系是( )
二、胡克定律、弹力的计算 2